题目内容

小明用若干个相同的滑轮以不同的方式组合成甲、乙两个不同的滑轮组，分别做测定滑轮组机械效率的实验，得到的数据如下表所示．（g取10N/kg）
滑轮组钩码的质量/g 钩码上升的高度/m 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计移动的距离/m 有用功
W_有/J 总功
W_总/J 机械效率η
甲 200 0.1 1.5 0.2 0.2 0.3
乙 200 0.2 1.0 0.8
（1）该实验的实验原理是．
（2）小明拉动弹簧测力计使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力的大小．
（3）请你帮小雪填写表中空格．
（4）由数据分析可知，滑轮组乙至少是由个定滑轮和个动滑轮组成的．
（5）甲、乙两个滑轮组的机械效率不同的原因是．

解：
（1）该实验的实验原理是：η= $\text{[math]}$ ×100%；
（2）根据力的平衡可知，只有竖直方向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；
（3）甲滑轮组的机械效率：η_甲= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%≈66.7%；
乙滑轮组：W_有乙=Gh=mgh=0.2kg×10N/kg×0.2m=0.4J，W_总乙=Fs=1.0N×0.8m=0.8J，η_乙= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%=50%；
（4）由表格数据知，甲拉力移动的距离是物体升高距离的2倍，所以有二段绳子承担物体的重力，至少有一只动滑轮组成滑轮组；
乙拉力移动的距离是物体升高距离的4倍，所以有四段绳子承担物体的重力，至少有一只定滑轮和两只动滑轮组成滑轮组；
（5）甲、乙两个不同滑轮组的滑轮相同，乙中动滑轮的个数比甲滑轮组多，额外功占总功的百分比越大，即乙滑轮组的机械效率越低．
故答案为：
（1）η= $\text{[math]}$ ×100%；
（2）竖直方向；匀速；
（3）66.7%；0.4；0.8；50%；
（4）一；二；
（5）动滑轮的个数．
分析：（1）测滑轮组机械效率的原理是η= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%；
（2）利用力的平衡条件，只有匀速拉动弹簧测力计，测力计的示数才等于拉力的大小；
（3）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，再根据η= $\text{[math]}$ ×100%求出滑轮组的机械效率，据此完成表格；
（4）由物体升高的距离和拉力移动的距离，判断有几段绳子承担物体的重力，然后判断定滑轮和动滑轮的个数；
（5）相同的滑轮以不同的方式组合成的滑轮组，如果物体重不变，动滑轮个数越多，额外功占总功的百分比越大，即机械效率越低．
点评：本题考查了滑轮组机械效率的测量实验和影响滑轮组机械效率的因素，关键是知道实验的原理，难点是分析实验数据得出影响滑轮组机械效率的因素--动滑轮的个数．

练习册系列答案

图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显．
③观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明：

相同时，

越小，压力作用效果越明显．
（2）小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为6Ω．除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电流表（0～0.6A 0～3A），电压表（0～3V 0～15V），滑动变阻器R₁（20Ω 1.5A），滑动变阻器R₂（5Ω 1A），开关一个，导线若干．实验中，小红经过分析．电流表选用了（0～0.6A）量程．

①为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选

，滑动变阻器应该选

．
②请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整．
③闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到

端（选填“左”或“右”）；实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是

．

（2013?荣成市模拟）按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验．所用器材有：标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V 的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、开关及导线若干．

（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成

．（填选项前的字母）
A．电流表烧坏　　　　　　B．电压表烧坏
C．小电灯烧坏　　　　　　D．小电灯不亮
（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：

灯L断路

．排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：

闭合开关前没有将滑动变阻器移至最大值

．
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．

电压表的示数U/V	电流表的示数I/A	小电灯的功率P/W
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为

7.3

Ω．
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V 电源的两端，两灯消耗的总功率为

1.5

W．
（4）若电压表的0～15V 量程已损坏，只能使用0～3V 量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①在虚线框中画出测量电路图；
②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为

4.7

Ω～

Ω．

为迎接体育中考，小明决定设计一个如图所示的握力计．图中，弹簧处于自然状态，滑片P与滑动变阻器R断开，当手在A、B之间握压时，压缩弹簧，P在R上滑动，握力越大，电流表示数就越大．现在小明身边的器材有1.5V的碱性电池和镍氢电池各一节，一个量程为0-0.6A的电流表，三个长度为10cm的滑动变阻器，最大阻值分别为10Ω、6Ω和4Ω，三根相同的长度为10cm的弹簧，以及导线若干．
（1）按照要求用笔画线连接电路
（2）小明为了知道弹簧被压缩的大小与它长度的关系，设计了如下图所示的实验，并把结果记录到下表中．

重物重量/N	40	80	120	160	200	…	300
弹簧长度/cm	9	8	7	6	5	…	5

另外小明还查阅了资料，了解到碱性电池在用了一段时间后电压会下降，而镍氢电池则不会，但是电量却不如碱性电池．根据小明的实验，通过计算选择出合适的滑动变阻器．且根据小明的资料，选择合适的电源并简单说明理由．
（3）小明选择合适的器材装出了握力计，为了能从电流表上直接读出握力的大小，需要对电流表的刻度进行改装，通过计算说明该握力计的量程，以及握力最大值时对应的电流值．
（4）小明最后测了一下自己的握力，大约是580N，小明很满意的把握力给他爸爸试了一下．他爸爸用了之后，在肯定小明的设计的同时，也指出了一些不足．请指出其中至少两条需要改进之处．

（1）小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时，用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵，做了如图所示的三个实验．

①该探究实验用到的实验方法是
②观察三个实验，比较甲图和图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显．
③观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明：相同时，越小，压力作用效果越明显．
（2）小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为6Ω．除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电流表（0～0.6A 0～3A），电压表（0～3V　0～15V），滑动变阻器R₁（20Ω　1.5A），滑动变阻器R₂（5Ω　1A），开关一个，导线若干．实验中，小红经过分析．电流表选用了（0～0.6A）量程．

①为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选，滑动变阻器应该选．
②请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整．
③闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到端（选填“左”或“右”）；实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是．

（1）小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时，用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵，做了如图所示的三个实验．

①该探究实验用到的实验方法是______
②观察三个实验，比较甲图和______图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显．
③观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明：______相同时，______越小，压力作用效果越明显．
（2）小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为6Ω．除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电流表（0～0.6A 0～3A），电压表（0～3V 0～15V），滑动变阻器R₁（20Ω 1.5A），滑动变阻器R₂（5Ω 1A），开关一个，导线若干．实验中，小红经过分析．电流表选用了（0～0.6A）量程．

①为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选______，滑动变阻器应该选______．
②请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整．
③闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到______端（选填“左”或“右”）；实验中，由于某种原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是______．

滑轮组	钩码的质量/g	钩码上升的高度/m	弹簧测力计的示数/N	弹簧测力计移动的距离/m	有用功 W_有/J	总功 W_总/J	机械效率η
甲	200	0.1	1.5	0.2	0.2	0.3	________
乙	200	0.2	1.0	0.8	________	________	________

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