用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时.竖直向上匀速拉动弹簧测力计.使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．(1)实验中.将杠杆拉至图中虚线位置.测力计的示数F为 N.钩码总重G为1.0N.钩码上升高度h为0.1m.测力计移动距离s为0.3m.则杠杆的机械效率为 %．请写出使用该杠杆做额外功的二个原因:① ．② ．(2)为了进一步研究杠� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为

N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为

%．请写出使用该杠杆做额外功的二个原因：①

．②

．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：请将表格中的数据填写完整

次数	钩码悬挂点	钩码总重G/N	钩码移动距离h/m	拉力 F/N	测力计移动距离s/m	W_有用/J	W_总/J	机械效率 η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	0.15		71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30		0.36

（3）根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：

；请简要说明一条理由：

．

分析：（1）对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数．
在实验中，弹簧测力计的拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；杠杆的机械效率可以根据公式η=

W有用

W总

×100%来计算．
（2）根据W_有用=Gh计算有用功；根据W_总=Fs计算总功；根据η=

W有用

W总

计算机械效率．
（3）通过探究实验来得出结论时，应进行多次实验，分析多组数据，同时，分析机械效率的影响因素也应采取控制变量法，这样才能得出正确结论．根据这一思路来对最后的问题做出判断．

解答：解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N；
在实验过程中，有用功：W_有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，
总功：W_总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，
所以杠杆的机械效率是：η=

W有用

W总

×100%=

0.1J

0.15J

×100%=66.7%．
利用杠杆提升物体时，克服摩擦以及杠杆自重做的功都是额外功．
（2）根据表中第一次实验数据可知，W_总1=F₁s₁=0.7N×0.3m=0.21J；
根据表中第二次实验数据可知，W_有用2=G₂h₂=2N×0.15m=0.3J；
第二次实验中，杠杆的机械效率：η₂=

W有用2

W总2

×100%=

0.3J

0.36J

×100%=83.3%；
（3）分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持钩码所挂位置不变，而实验中，两次钩码悬挂的位置是不同的；
同时，还应进行多次实验，分析多组数据，才能得出有说服力的正确结论，只凭一次实验数据做出结论是不科学的．
故答案为：（1）0.5； 66.7；①摩擦；②杠杆自重；（2）0.21；0.3；83.3；（3）不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置，仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的．

点评：机械效率的计算是同学们应该掌握的基本技能，关键是搞清楚有用功和总功，一般来说，使用机械所用外力做的功是总功，而克服提升重物重力做的功是有用功．本题中，还要学会分析产生额外功的主要原因．