摘要: 机械效率由有用功和总功两个因素决定.分析机械效率高低时不能只考虑一个因素.因为W额总是存在的.所以机械效率总小于1. 09-6合理利用机械能 重点:探究动能和势能 难点:设计实验方案 释疑知识点:
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小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图1所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.

(1)小红应
(2)小红测算得滑轮组的机械效率为100%,同组的小雪立即意识到出现了错误,小雪判断的依据是
(3)该滑轮组的机械效率实际为
(4)接着小雪想“探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些?”她利用如图2甲所示的同一滑轮组分别做了三次实验,并重新设计了记录数据的表格,将实验数据填入下表:
从实验数据分析得出,使用同一滑轮组,
(5)得出结论后小雪进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图2乙所示)并将数据记录如下:
比较实验1和实验4,小雪发现虽然所挂钩码相同,但弹簧测力计的读数不同,这是因为两次实验所用滑轮的重力不同,于是小雪得出另一结论:滑轮组的机械效率还与滑轮的重力有关,但小红认为小雪得出这一结论的过程还不够合理.请简要说明小红的理由:
(6)小雪在实验中还发现,即使所用动滑轮重和提起的钩码重都相同,测出的滑轮机械效率却不同.关于这个问题,同学中分别提出了两种猜想:
A.可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的;
B.可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的.
大家认为,这两种猜想都是有道理的.那么:
①你认为,提出猜想A的理由是:
②对于猜想B,你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出二点:
a:
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(1)小红应
竖直
竖直
向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为1.0N,同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:| 钩码重 G/N |
弹簧测力计提升的高度h/m | 有用功 W有用/J |
总功 W总/J |
机械效率 η |
| 2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 100% |
有用功不可能等于总功
有用功不可能等于总功
.请你帮助小红找出导致错误结果的物理量是弹簧测力计提升的高度0.2
弹簧测力计提升的高度0.2
.(3)该滑轮组的机械效率实际为
66.7
66.7
%.(4)接着小雪想“探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些?”她利用如图2甲所示的同一滑轮组分别做了三次实验,并重新设计了记录数据的表格,将实验数据填入下表:
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 1 | 2 | 5 | 0.8 | 15 | 83.3% |
| 2 | 4 | 5 | 1.5 | 15 | 88.9% |
| 3 | 6 | 5 | 2.2 | 15 | 90.9% |
增加钩码的重力
增加钩码的重力
可以提高滑轮组的机械效率.(5)得出结论后小雪进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图2乙所示)并将数据记录如下:
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 4 | 2 | 5 | 1 | 15 | 66.7% |
实验次数太少
实验次数太少
.(6)小雪在实验中还发现,即使所用动滑轮重和提起的钩码重都相同,测出的滑轮机械效率却不同.关于这个问题,同学中分别提出了两种猜想:
A.可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的;
B.可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的.
大家认为,这两种猜想都是有道理的.那么:
①你认为,提出猜想A的理由是:
滑轮组绕法不同,提升相同重物时的摩擦力不同
滑轮组绕法不同,提升相同重物时的摩擦力不同
.②对于猜想B,你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出二点:
a:
测力计读数错误
测力计读数错误
b:提升物体高度读数错误
提升物体高度读数错误
.(1)实验中要用手通过弹簧测力计在
竖直向上匀速
竖直向上匀速
拉动滑轮,使挂在它下面的钩码缓缓上升.(2)下表是该小组在研究动滑轮的机械效率与哪些因素有关的实验数据记录数据:
(a) 小刚同学在记录并处理了数据,请你帮填上剩余的一个空格.
| 实验次数 | 动滑轮重 G/N |
物体重 G/N |
物体上升高度h/m | 拉力F/N | 弹簧秤移动距离S/m | 有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率η |
| 1 | 0.15 | 2 | 0.1 | 1.15 | 0.2 | 0.2 | 0.23 | 86.9% |
| 2 | 0.15 | 4 | 0.1 | 2.2 | 0.2 | 0.4 | 0.44 | 90.8% |
| 3 | 0.3 | 2 | 0.1 | 1.2 | 0.2 | 0.2 | 0.24 | 83.3% 83.3% |
研究动滑轮的机械效率与所提物体重量的关系
研究动滑轮的机械效率与所提物体重量的关系
;(c)由1、3两次实验得出的结论是
用不同重量的动滑轮提升相同重量的物体,动滑轮的重量越大,机械效率越低
用不同重量的动滑轮提升相同重量的物体,动滑轮的重量越大,机械效率越低
.课外书上介绍的关于伽利略在比萨斜塔上进行的落球实验激起了小强强烈的探究兴趣,物体自由下落的快慢到底与哪些因素有关呢?
首先他做了如下猜想:
猜想1:物体自由下落的快慢可能与物体自身的质量有关;
猜想2:物体自由下落的快慢可能与物体下落的高度有关;
猜想3:物体自由下落的快慢可能与物体所受的空气阻力大小有关.
这么多因素怎么办呢?小强想到在地面附近下落的小物体所受的空气阻力的影响很小,这个因素可以忽略.然后,他采用光电门和数字计时器较准确的测量了五组大小相同的小金属球
在空中自由下落的时间,如右表:
(1)要验证猜想2,他应选择
(2)分析实验数据可知,在不考虑空气阻力的情况下,质量不同的物体自由下落的快慢是
(3)小球在自由下落的过程中,
(4)你认为在小强的实验探究过程中哪些做法值得你学习(至少写出两点)
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首先他做了如下猜想:
猜想1:物体自由下落的快慢可能与物体自身的质量有关;
猜想2:物体自由下落的快慢可能与物体下落的高度有关;
猜想3:物体自由下落的快慢可能与物体所受的空气阻力大小有关.
这么多因素怎么办呢?小强想到在地面附近下落的小物体所受的空气阻力的影响很小,这个因素可以忽略.然后,他采用光电门和数字计时器较准确的测量了五组大小相同的小金属球
| 实验 序号 |
小球质量/g | 下落高度/cm | 下落时间/ms |
| 1 | 10 | 50 | 316 |
| 2 | 10 | 100 | 444 |
| 3 | 10 | 150 | 543 |
| 4 | 15 | 100 | 444 |
| 5 | 20 | 100 | 444 |
(1)要验证猜想2,他应选择
1、2、3
1、2、3
(填实验序号)三组数据进行比较,得到的结论是:小球自由下落的快慢与小球下落的高度有关
有关
(填“有关”或“无关”).(2)分析实验数据可知,在不考虑空气阻力的情况下,质量不同的物体自由下落的快慢是
相同
相同
(选填“相同”或“不同”)的.(3)小球在自由下落的过程中,
重力势能
重力势能
能转化成动能
动能
能.(4)你认为在小强的实验探究过程中哪些做法值得你学习(至少写出两点)
| 装置 | 拉力F/N | 弹簧测力计上升的距离s/m | 总功 W总/J |
钩码重G/N | 钩码上升高度 h/m |
有用功 W有/J |
机械效率η/% |
| 甲 | 1 | 2 | 0.1 | 0.2 | |||
| 乙 | 1.5 | 0.3 | 0.45 | 4 | 0.1 | 88.9 |
课外书上介绍的关于伽利略在比萨斜塔上进行的落球实验激起了小强强烈的探究兴趣,物体自由下落的快慢到底与哪些因素有关呢?
首先他做了如下猜想:
猜想1:物体自由下落的快慢可能与物体自身的质量有关;
猜想2:物体自由下落的快慢可能与物体下落的高度有关;
猜想3:物体自由下落的快慢可能与物体所受的空气阻力大小有关.
这么多因素怎么办呢?小强想到在地面附近下落的小物体所受的空气阻力的影响很小,这个因素可以忽略.然后,他采用光电门和数字计时器较准确的测量了五组大小相同的小金属球
| 实验 序号 | 小球质量/g | 下落高度/cm | 下落时间/ms |
| 1 | 10 | 50 | 316 |
| 2 | 10 | 100 | 444 |
| 3 | 10 | 150 | 543 |
| 4 | 15 | 100 | 444 |
| 5 | 20 | 100 | 444 |
(1)要验证猜想2,他应选择________(填实验序号)三组数据进行比较,得到的结论是:小球自由下落的快慢与小球下落的高度________(填“有关”或“无关”).
(2)分析实验数据可知,在不考虑空气阻力的情况下,质量不同的物体自由下落的快慢是________(选填“相同”或“不同”)的.
(3)小球在自由下落的过程中,________能转化成________能.
(4)你认为在小强的实验探究过程中哪些做法值得你学习(至少写出两点)
| 装置 | 拉力F/N | 弹簧测力计上升的距离s/m | 总功 W总/J | 钩码重G/N | 钩码上升高度 h/m | 有用功 W有/J | 机械效率η/% |
| 甲 | 1 | 2 | 0.1 | 0.2 | |||
| 乙 | 1.5 | 0.3 | 0.45 | 4 | 0.1 | 88.9 |
课外书上介绍的关于伽利略在比萨斜塔上进行的落球实验激起了小强强烈的探究兴趣,物体自由下落的快慢到底与哪些因素有关呢?
首先他做了如下猜想:
猜想1:物体自由下落的快慢可能与物体自身的质量有关;
猜想2:物体自由下落的快慢可能与物体下落的高度有关;
猜想3:物体自由下落的快慢可能与物体所受的空气阻力大小有关.
这么多因素怎么办呢?小强想到在地面附近下落的小物体所受的空气阻力的影响很小,这个因素可以忽略.然后,他采用光电门和数字计时器较准确的测量了五组大小相同的小金属球
在空中自由下落的时间,如右表:
(1)要验证猜想2,他应选择______(填实验序号)三组数据进行比较,得到的结论是:小球自由下落的快慢与小球下落的高度______(填“有关”或“无关”).
(2)分析实验数据可知,在不考虑空气阻力的情况下,质量不同的物体自由下落的快慢是______(选填“相同”或“不同”)的.
(3)小球在自由下落的过程中,______能转化成______能.
(4)你认为在小强的实验探究过程中哪些做法值得你学习(至少写出两点)
查看习题详情和答案>>
首先他做了如下猜想:
猜想1:物体自由下落的快慢可能与物体自身的质量有关;
猜想2:物体自由下落的快慢可能与物体下落的高度有关;
猜想3:物体自由下落的快慢可能与物体所受的空气阻力大小有关.
这么多因素怎么办呢?小强想到在地面附近下落的小物体所受的空气阻力的影响很小,这个因素可以忽略.然后,他采用光电门和数字计时器较准确的测量了五组大小相同的小金属球
| 实验 序号 |
小球质量/g | 下落高度/cm | 下落时间/ms |
| 1 | 10 | 50 | 316 |
| 2 | 10 | 100 | 444 |
| 3 | 10 | 150 | 543 |
| 4 | 15 | 100 | 444 |
| 5 | 20 | 100 | 444 |
(1)要验证猜想2,他应选择______(填实验序号)三组数据进行比较,得到的结论是:小球自由下落的快慢与小球下落的高度______(填“有关”或“无关”).
(2)分析实验数据可知,在不考虑空气阻力的情况下,质量不同的物体自由下落的快慢是______(选填“相同”或“不同”)的.
(3)小球在自由下落的过程中,______能转化成______能.
(4)你认为在小强的实验探究过程中哪些做法值得你学习(至少写出两点)
| 装置 | 拉力F/N | 弹簧测力计上升的距离s/m | 总功 W总/J |
钩码重G/N | 钩码上升高度 h/m |
有用功 W有/J |
机械效率η/% |
| 甲 | 1 | 2 | 0.1 | 0.2 | |||
| 乙 | 1.5 | 0.3 | 0.45 | 4 | 0.1 | 88.9 |