摘要:“机械效率 [设计理念]1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功.额外功.总功,在此基础上理解机械效率.并通过探究斜面的机械效率.加深机械效率的认识.
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(1)如图所示的各组热学实验中:①用力下压活塞,棉花燃烧,这个实验说明了
②烧瓶内的水停止沸腾时,浇上凉水可以看到水重新沸腾起来,这个实验说明了
③水蒸气喷到冷的玻璃板上,形成小水滴,玻璃板温度升高,这个实验说明了
(2)小周用图所示的装置“探究凸透镜成像规律”.
①调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在
②小周在图所示位置得到一个清晰的像.老师要求她在凸透镜不动的情况下,把蜡烛向靠近凸透镜移动,在光屏上能成一个
③小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清.她应当向
(3)全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关;B.跟斜面的粗糙程度有关;C.跟斜面的长度有关;
D.跟物体的重力有关.小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程.
①请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据
②通过对比实验①②数据,可验证猜想
③通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越
(3)如图是小红连接的测定额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验电路.
①请你在只改变一根导线连接的情况下,使电路正常工作.(用“×”标出改动之处,画出改接导线)
②小红将电路改接正确后,按正确的操作测得的数据填入表中.表中空白处的数据应是
③根据在该实验中已经测得的数据,还可以得到小灯泡的额定功率是
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对物体做功,物体内能增加
对物体做功,物体内能增加
.②烧瓶内的水停止沸腾时,浇上凉水可以看到水重新沸腾起来,这个实验说明了
气压减小,水的沸点降低
气压减小,水的沸点降低
.③水蒸气喷到冷的玻璃板上,形成小水滴,玻璃板温度升高,这个实验说明了
气体液化要放热
气体液化要放热
.(2)小周用图所示的装置“探究凸透镜成像规律”.
①调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在
光屏中央
光屏中央
.②小周在图所示位置得到一个清晰的像.老师要求她在凸透镜不动的情况下,把蜡烛向靠近凸透镜移动,在光屏上能成一个
更大
更大
(更大、更小)的实像.同时把光屏向远离凸透镜移动.③小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清.她应当向
远离凸透镜
远离凸透镜
移动光屏,可再次得到清晰的像.(远离凸透镜、靠近凸透镜、保持光屏不动)(3)全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关;B.跟斜面的粗糙程度有关;C.跟斜面的长度有关;
D.跟物体的重力有关.小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程.
| 实验次数 | 斜面倾角 | 斜面粗糙程度 | 物重 G/N |
斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长 S/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 η(%) |
| ① | 30° | 粗糙 | 1 | 0.5 | 0.7 | 1 | 0.5 | 0.7 | |
| ② | 30° | 稍光滑 | 1 | 0.5 | 0.6 | 1 | 0.5 | 0.6 | 83 |
| ③ | 45° | 粗糙 | 1 | 0.7 | 0.9 | 1 | 0.7 | 0.9 | 78 |
71
71
(小数位参照表中相关数据).②通过对比实验①②数据,可验证猜想
B
B
(填写字母).③通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越
大
大
.(3)如图是小红连接的测定额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验电路.
| 实验次数 | 电压 | 电流 | 电阻 |
| 1 | 2.0 | 0.20 | 10 |
| 2 | 2.5 | 0.24 | 10.4 |
| 3 | 2.8 | 0.25 | 11.2 11.2 |
②小红将电路改接正确后,按正确的操作测得的数据填入表中.表中空白处的数据应是
11.2
11.2
.从表中可以看出计算出的三次小灯泡电阻不相等,你认为可能的原因是灯丝电阻受灯泡温度影响
灯丝电阻受灯泡温度影响
.③根据在该实验中已经测得的数据,还可以得到小灯泡的额定功率是
0.6
0.6
W.小明学过“机械效率”一课以后,产生了一个疑问:“机械的效率越高是否越省力?”针对这一问题,小明用一个弹簧测力计,利用家中“案板”和茶杯做了以下实验
A、把杯子放在塑料袋中,在杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的重力G。
B、用“案板”作斜面,如图所示,把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,把盛水的杯子匀速拉上斜面。
C、分别测出拉力F,杯子移动的距离s和升高的高度h。
D、改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表:
A、把杯子放在塑料袋中,在杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的重力G。
B、用“案板”作斜面,如图所示,把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,把盛水的杯子匀速拉上斜面。
C、分别测出拉力F,杯子移动的距离s和升高的高度h。
D、改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表:
(1)计算并将数据填入表中4个空格。
(2)小明的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得出什么结论?
(3)完成上面实验后,小明又产生一个猜想:“如果减小斜面的摩擦,可以提高斜的机械效率。”
①请你先用所学知识,说明小明的猜想是否正确(简述理由)。
②请你设计一个实验,进一步证明你对小明猜想的判断(可以简要说明在前面实验的基础上要做哪些新的实验操作)。
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(2)小明的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得出什么结论?
(3)完成上面实验后,小明又产生一个猜想:“如果减小斜面的摩擦,可以提高斜的机械效率。”
①请你先用所学知识,说明小明的猜想是否正确(简述理由)。
②请你设计一个实验,进一步证明你对小明猜想的判断(可以简要说明在前面实验的基础上要做哪些新的实验操作)。
某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,钩码,还需
(2)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分

(3)实验中弹簧测力计应该做
(4)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据?
答:去掉
实验中同学们又提出了下列假设.
假设1:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
假设2:滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
假设3:滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
假设4:滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将实际数据填入下表.(不填写机械效率)

(5)根据实验
(6)据实验②和④可知,滑轮组机械效率高低与
(7)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越
(8)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用
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(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,钩码,还需
弹簧测力计
弹簧测力计
(2)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分
(3)实验中弹簧测力计应该做
匀速直线(竖直)
匀速直线(竖直)
运动.(4)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据?
答:去掉
直尺
直尺
;少测两个数据是h
h
,s
s
.实验中同学们又提出了下列假设.
假设1:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
假设2:滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
假设3:滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
假设4:滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将实际数据填入下表.(不填写机械效率)
(5)根据实验
①、②
①、②
(填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提升物重有关.(6)据实验②和④可知,滑轮组机械效率高低与
承担物重的绳子段数
承担物重的绳子段数
无关.(7)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越
小,
小,
.(8)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用
同一
同一
(选填“同一”或“不同”)滑轮组,提升同一重物到不同
不同
(选填“相同”或“不同”)的高度去研究.某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,还需
(2)实验中需要测的物理量有
(3)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分
(4)根据表中的数据画出该同学实验时滑轮组的装置图
(5)实验中弹簧测力计应该做
(6)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据?
答:
(7)你认为提高滑轮组的机械效率有哪些办法?至少说两种.
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(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,还需
弹簧测力计
弹簧测力计
和
钩码
钩码
;(2)实验中需要测的物理量有
拉力F
拉力F
、绳自由端移动的距离S
绳自由端移动的距离S
、重物的重G
重物的重G
、重物上升的距离h
重物上升的距离h
;(3)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分
| 物重/N | 物体提高的高度/m | 弹簧测力计读数/N | 绳自由端拉动距离/m | 有用功/J | 总功/J | 机械效率 |
| 50 | 0.15 | 20 | 0.45 |
(5)实验中弹簧测力计应该做
竖直向上匀速
竖直向上匀速
运动.(6)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据?
答:
刻度尺
刻度尺
,重物上升的距离h
重物上升的距离h
,绳自由端移动的距离S
绳自由端移动的距离S
(7)你认为提高滑轮组的机械效率有哪些办法?至少说两种.
减小动滑轮的重
减小动滑轮的重
,适当增加重物的重
适当增加重物的重
.| 斜面倾 斜角θ |
小车重G/N | 斜面高 h/m |
斜面长 s/m |
拉力 F/N |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械 效率η |
| 12° | 5 | 0.2 | 1 | 2.1 | ① | 2.1 | 48% |
| 30° | 5 | 0.5 | 1 | 3.6 | 2.5 | ② | 69% |
| 45° | 5 | 0.7 | 1 | 4.3 | 3.5 | 4.3 | ③ |
(2)分析上表数据,得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持