题目内容

17．以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关？”的部分过程，请帮助他完成下列填空．
•设计实验
实验目的：比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率．
（1）实验原理：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$．
（2）实验器材：滑轮组一套、轻重不同的两物块、刻度尺、弹簧测力计、铁架台、细线．
•进行实验并收集数据
（3）用如右下图所示的两套装置先后做实验，并将相关数据收集在下面的表格中，请将表格中的空格补充起来．
实验次数物块重/N物块上升的高度h/m有用功W有/J拉力F/N测力计上升的距离S/m总功率W总/J机械效率η
120.10.20.90.30.2774.1%
230.10.31.2   0.30.3683.3%
分析与论证
分析上表中的数据可以看出：
（4）同一滑轮组的机械效率不是恒定（填“是”或“不是”）．
（5）滑轮组的机械效率小于l（填“大于”、等于”或“小于”）．
•评估与拓展
（6）小明同学使用滑轮组提升重物时，测力计的示数一会儿大，一会儿小，弄得小明同学一时不知该何时读数，你认为他在测量中应该沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
（7）提升相同重物时，增加动滑轮的个数，滑轮组的机械效率将变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

分析 （1）实验原理是机械效率计算公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$；
（2）根据实验需要测量物体升高的高度、绳子移动的距离和测量拉力以及物体的重力，故需要刻度尺、弹簧测力计；
（3）由图示先分析，物重由几股绳子承担，然后确定物体升高的高度；再利用W=Gh计算有用功；再利用机械效率公式计算机械效率；
（4）由实验数据，第一次测量的机械效率为74.1%和第二次实验机械效率为83.3%，分析即可；
（5）判定机械效率与1的关系，关键看是否做额外功；
（6）根据力的平衡条件进行分析；
（7）增加动滑轮的个数，相当于增加 了额外功，利用机械效率公式分析即可．

解答 解：（1）比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率，原理是机械效率计算公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$；
（2）需要测量物体升高的高度、绳子移动的距离，故需要刻度尺；要测量拉力以及物体的重力，故需要弹簧测力计；
（3）由图示可分析得出，物重由三股绳子承担，所以测力计上升0.3m，则物体升高0.1m；
利用功的公式W=Gh可得，有用功：W=Gh=2N×0.1m=0.2J；
利用机械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.2J}{0.27J}$×100%=74.1%；
表格如下：

次
数		物块重G/N物块上升
的高度h/m		有用功
W有/J		拉力
F/N		测力计上升距离S/m总功
W总/J		机械
效率η
120.10.20.90.30.2774.1%
230.10.31.20.30.3683.3%
（4）由实验数据，第一次机械效率为74.1%，第二次实验机械效率为83.3%，所以同一滑轮组的机械效率不是恒定的；
（5）因为有额外功，因此滑轮组的机械效率小于1；
（6）根据二力平衡的条件可知，只有沿直线竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；
（7）提升相同重物时，增加动滑轮的个数，则有用功不变，额外功增加，因此滑轮组的机械效率变小．
故答案为：（1）$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$；
（2）刻度尺；弹簧测力计；
（3）表格同上；（4）不是；（5）小于；（6）沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计；（7）变小．

点评 本题考查了如何测定滑轮组的机械效率，并对实验结果进行评估，提高了学生的实验探究能力．

练习册系列答案
相关题目
7．如图，水平桌面上有一质量分布均匀的木板M，其右端与桌边相齐．木板在水平力F 的作用下被缓慢的向右拉出桌边一小段距离．在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．M 对桌面的压强变小，压力不变B．M 对桌面的压强不变，压力不变
C．M 对桌面的压强变大，摩擦力不变D．M 对桌面的压强变大，摩擦力变小
8．现要测定一只额定电压是3.8V的小灯泡的额定功率，电路图如图所示，
（1）该同学根据的实验原理是P=UI．
（2）本实验中滑动变阻器的主要作用是：调节小灯泡两端电压．
（3）连接电路时，电路开关必须是断开的，且滑动变阻器的滑片应移到最右端（选填“左”“右”）．
（4）电路闭合后，调节滑动变阻器使电压表的示数为3.8V，若这时电流表的示数为0.25A，则小灯泡的额定功率为0.95W．
5．如图所示的电路中，开关闭合后，要使灯发光，请在图中的两个内分别填入电压表或电流表的符号，并标出两表的“+”、“-”接线柱．
12．在测定额定电压2.5V的小灯泡的额定功率的实验中：

（1）若小灯泡功率小于1W，电源由两节新干电池串联而成，电流表应选择量程为0～0.6A，电压表应选择量程为0～3V．
（2）用铅笔画线代替连接用的导线，将如图元件按电路图要求连接起来，滑动变阻器滑片向右滑动，电流变小．
（3）按连接好的电路来分析，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移到B 端．（选填“A”或“B”）
（4）开关闭合后，观察到小灯泡两端电压小于它的额定电压，要使小灯泡正常发光，则滑片P应向左 边移动（选填“左”或“右”）直到电压表示数为2.5V为止．
（5）如果某同学连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数都不变，且灯泡很暗．你认为故障是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱．
2．阅读短文，回答问题：
为了满足人们对能源不断增长的需要，科学家们设想在空间建立太阳能电站来利用太阳能．这种空间太阳能电站建在地球同步轨道上，其工作过程如图所示．在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站．
已知太阳能收集板长10km、宽5km，太阳光在它的表面处每平方米的功率为1.4×103W，太阳能电池的光电转化效率为10%，微波的频率为2.5×109Hz，空间太阳能电站向地面的输电效率可达80%．
（1）太阳发出的具大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的核聚变（选填“核聚变”或“核裂变”）．
（2）微波能（填“能”或“不能”）在真空中传播．
（3）太阳能电站相对于地面接收站是静止（选填“运动”或“静止”）的，空间太阳能电站工作时，地面接收站的接收功率是5.6×10 9W．
9．声音是一种与人们的生活密切相关的现象，下列关于声的说法中，正确的是（　　）
A．同学间可以通过言语相互沟通，说明声音携带能量
B．声音从空气传到水中后，传播速度将变小
C．能区分不同同学说话的声音，是因为他们发出声音的音色不同
D．在中考期间，考场周围的汽车禁鸣喇叭，是为了在传播过程中减弱噪声
6．小明把一灯泡和三线插座连入电路中，如图所示，其中连接错误的地方有（　　）
A．灯泡开关B．灯泡连接线a
C．三线插座连接线eD．三线插座连接线d、c
7．小明家的电能表如图所示，到目前为止他家总计用电931.6kW•h，他家用电器的总功率不能超过1100W，当小明家只有一盏点灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是7200J，它的电功率为40W．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网