廣西中考物理 第12講 簡單的機械課件

第一部分第一部分 考點研考點研究究第十二講第十二講 簡單的機械簡單的機械廣西廣西201120112014中考試題精編中考試題精編知識精講知識精講考點清單考點清單重難點突破重難點突破實驗突破實驗突破2015備考猜押備考猜押考點清單考點清單簡單機械簡單機械杠桿杠桿杠桿的定義杠桿的定義五要素五要素杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件生活中的杠桿生活中的杠桿 定滑輪定滑輪動滑輪動滑輪滑輪組滑輪組其他簡單的機械其他簡單的機械有用功和額外功有用功和額外功機械效率機械效率機械效率機械效率滑輪滑輪_ ：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點O_ ：使杠桿轉(zhuǎn)動的力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1_ ：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2動力臂：從支點動力臂：從支點O到到_的的距離距離L1阻力臂：從支點阻力臂：從支點O到到_的的距離距離L2如下圖所示，一根硬棒，在力的作用下能繞著如下圖所示，一根硬棒，在力的作用下能繞著_轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿.阻力作用線阻力作用線固定點固定點 O支點支點動力動力阻力阻力動力作用線動力作用線杠桿的平衡條件：動力杠桿的平衡條件：動力動力臂阻力動力臂阻力阻力阻力臂臂.用用F1、F2、L1、L2分別表示動力、阻力、動分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿的平衡條件可以寫作：力臂和阻力臂，杠桿的平衡條件可以寫作：_.F1L1=F2L2生活中的杠桿生活中的杠桿等臂杠桿：動力臂等臂杠桿：動力臂_阻力臂阻力臂(既不省力，既不省力，也不費力也不費力).例：天平例：天平.省力杠桿：動力臂省力杠桿：動力臂_阻力臂阻力臂(省力，但省力，但 _距離距離)例：老虎鉗、指甲剪、開瓶例：老虎鉗、指甲剪、開瓶起、鉗子、羊角錘起、鉗子、羊角錘.費力杠桿：動力臂費力杠桿：動力臂 _阻力臂阻力臂(費力，但費力，但 _距離距離).例：鑷子、食品夾、劃船用的例：鑷子、食品夾、劃船用的船槳船槳.11111212省省=費費L2L1L2L1=L2省力省力情況情況F1F2（費力）（費力） F1=F2（不?。ú皇×Σ毁M力）力不費力）距離距離情況情況 費距離費距離 省距離省距離不 省 距 離不 省 距 離也 不 費 距也 不 費 距離離應(yīng)用應(yīng)用實例實例撬棒、鍘刀、瓶撬棒、鍘刀、瓶蓋起子、手推車、蓋起子、手推車、鋼絲鉗鋼絲鉗釣 魚 桿 、釣 魚 桿 、鑷 子 、 筷鑷 子 、 筷子 、 縫 紉子 、 縫 紉機踏板機踏板 天平天平2. . 力臂作圖力臂作圖考情總結(jié)：考情總結(jié)：杠桿力臂作圖在廣西中考中考查的杠桿力臂作圖在廣西中考中考查的形式有三種：一種是直接對杠桿進行力臂作圖形式有三種：一種是直接對杠桿進行力臂作圖（動力臂，阻力臂）；另一種是結(jié)合生活實際，（動力臂，阻力臂）；另一種是結(jié)合生活實際，例如撬石塊動力臂的作圖，鍘刀的力臂作圖；例如撬石塊動力臂的作圖，鍘刀的力臂作圖；第三種是結(jié)合滑輪考查動滑輪的動力臂作圖第三種是結(jié)合滑輪考查動滑輪的動力臂作圖（1）力臂作圖步驟）力臂作圖步驟步驟步驟 方法方法 一找點一找點首先在杠桿的示意圖上，確定支點首先在杠桿的示意圖上，確定支點O 二畫線二畫線畫好動力作用線及阻力作用線，畫的畫好動力作用線及阻力作用線，畫的時候要用虛線將力的作用線延長時候要用虛線將力的作用線延長 三 作 垂三 作 垂線段線段從支點從支點O向力的作用線引垂線，作出向力的作用線引垂線，作出垂足，則從支點到垂足的距離就是力垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂臂 四標示四標示最后用大括號勾出力臂，在旁邊標最后用大括號勾出力臂，在旁邊標上字母上字母L1或或L2，分別表示動力臂和分別表示動力臂和阻力臂阻力臂記憶口訣記憶口訣: :找支點找支點, , 畫力的作用線畫力的作用線, , 從點到線從點到線引垂線引垂線, , 力臂就是此線段力臂就是此線段. .（2）作圖規(guī)范和注意事項作圖規(guī)范和注意事項作圖應(yīng)該用直尺、鉛筆，作出的力臂必作圖應(yīng)該用直尺、鉛筆，作出的力臂必須為實線須為實線.力臂應(yīng)該是垂直于力的方向的，所以在力臂應(yīng)該是垂直于力的方向的，所以在力臂的垂足位置應(yīng)標明垂足直角符號力臂的垂足位置應(yīng)標明垂足直角符號.在力的作用線上應(yīng)標上箭頭，并加相應(yīng)在力的作用線上應(yīng)標上箭頭，并加相應(yīng)的字母的字母.例例（20132013河池）河池）如圖所示，杠桿如圖所示，杠桿OBA處于平衡處于平衡狀態(tài)，請分別畫出力狀態(tài)，請分別畫出力F1的力臂的力臂L1和力和力F2的力臂的力臂L2.例題圖例題圖例題答圖例題答圖3. 判斷滑輪組繩子段數(shù)及用力情況判斷滑輪組繩子段數(shù)及用力情況(1)不計摩擦和機械本身的重力時，不計摩擦和機械本身的重力時， .(2)只考慮動滑輪的重力，不計摩擦和繩重時，只考慮動滑輪的重力，不計摩擦和繩重時， (n為承擔物重的繩子段數(shù)為承擔物重的繩子段數(shù)).而承而承擔物重的繩子段數(shù)則可以通過擔物重的繩子段數(shù)則可以通過“隔離法隔離法”來確來確定，如下圖所示，在動滑輪和定滑輪之間畫一定，如下圖所示，在動滑輪和定滑輪之間畫一條虛線，有幾段繩子通過動滑輪條虛線，有幾段繩子通過動滑輪(或者有幾條繩或者有幾條繩子與動滑輪相連子與動滑輪相連)，就有幾段繩子承擔物重，就有幾段繩子承擔物重.1FnG 物物FnGG 物物動動滑輪組的組裝：根據(jù)承擔物重的繩子段數(shù)滑輪組的組裝：根據(jù)承擔物重的繩子段數(shù)n的的奇偶性確定繩子固定端的位置，即奇偶性確定繩子固定端的位置，即“奇動偶奇動偶定定”：n為奇數(shù)，繩子的固定端在動滑輪上；為奇數(shù)，繩子的固定端在動滑輪上；n為偶數(shù)，繩子的固定端在定滑輪上為偶數(shù)，繩子的固定端在定滑輪上.4. 機械效率的計算機械效率的計算有用功有用功物體物體G上升上升高度高度為為h所做的所做的功功W有用有用Gh物體移動的物體移動的距離為距離為s所所做的有用做的有用功功：W有用有用=fs物體重力物體重力G上升的高度上升的高度為為h，所做所做的功的功W有用有用Gh簡單機械簡單機械物理量物理量總功總功拉力拉力F移動移動s所做的功所做的功W總總Fs(s=nh,h為動滑輪為動滑輪上繩子承上繩子承擔的段數(shù)擔的段數(shù))拉力移動拉力移動2 s，拉力為拉力為F，所做的所做的總功為總功為：W總總F2s拉力拉力(推推力力)F移動移動s所做的功所做的功W總總Fs機械效率機械效率%100%100fsGhWW總有用%100%100fsGhWW總有用%1002f%100FWW總有用實驗一探究杠桿的平衡條件實驗一探究杠桿的平衡條件（2014年年1次次、2013年年3次次、2012年年1次次、2011年年4次次）1. 杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)（杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)（杠桿向右傾斜時，向杠桿向右傾斜時，向左調(diào)節(jié)平衡螺母；杠桿向左傾斜時，則向右調(diào)左調(diào)節(jié)平衡螺母；杠桿向左傾斜時，則向右調(diào)節(jié)平衡螺母節(jié)平衡螺母）（）（2014年年1次次，2013年年2次次，2011年年1次次）2. 調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡的目的調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡的目的（便于便于精確測量力臂精確測量力臂）（）（2013年年1次次，2011年年4次次）實驗突破實驗突破3. 選擇杠桿中間為支點的原因選擇杠桿中間為支點的原因（減少杠桿自重減少杠桿自重對實驗的影響對實驗的影響）4. 測力計從豎直拉杠桿變?yōu)閮A斜拉杠桿，測力測力計從豎直拉杠桿變?yōu)閮A斜拉杠桿，測力計的示數(shù)變化（計的示數(shù)變化（2013年年2次次，2011年年1次次）5. 分析數(shù)據(jù)，總結(jié)杠桿平衡條件分析數(shù)據(jù)，總結(jié)杠桿平衡條件（2013年年2次次，2011年年1次次）6. 杠桿再平衡杠桿再平衡（2013年年1次次，2012年年1次次，2011年年2次次）7. 需要多次實驗的目的需要多次實驗的目的（使結(jié)論更具普遍性使結(jié)論更具普遍性）（2014年年1次次，2013年年1次次，2011年年2次次）實驗結(jié)論實驗結(jié)論：杠桿平衡的條件為：動力乘以動力杠桿平衡的條件為：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，用公式表臂等于阻力乘以阻力臂，用公式表F1L1=F2L2.例例1 1（20142014昆明昆明）在探究）在探究“杠桿平衡條件杠桿平衡條件”的實的實驗中，采用了如圖所示的實驗裝置驗中，采用了如圖所示的實驗裝置.例例1題圖題圖（1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時，都應(yīng)該使它在）調(diào)節(jié)杠桿平衡時，都應(yīng)該使它在_位置平衡位置平衡.根據(jù)圖示杠桿所處的位置，應(yīng)將平衡根據(jù)圖示杠桿所處的位置，應(yīng)將平衡螺母向螺母向_（選填（選填“右右”或或“左左”）調(diào)整）調(diào)整.（2）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡.此時此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與與杠桿杠桿_，掛鉤碼位置所對應(yīng)的刻度值，掛鉤碼位置所對應(yīng)的刻度值就等于就等于_.水平水平左左垂直垂直力臂力臂（3）某小組同學在杠桿左右兩側(cè)分別掛上）某小組同學在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，同時調(diào)節(jié)平衡螺母使杠不同數(shù)量的鉤碼，同時調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡，你認為他們的做法是桿平衡，你認為他們的做法是_錯誤的錯誤的（4）實驗的結(jié)果如下表所示：）實驗的結(jié)果如下表所示：動力動力（F1/N） 動力臂動力臂（L1/cm）阻力阻力（F2/N）阻力臂阻力臂（L2/cm)366325524224369234264428甲同學分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：甲同學分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：動力動力+動力臂阻力動力臂阻力+阻力臂阻力臂.乙同學分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：乙同學分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：動力動力動力臂阻力動力臂阻力阻力臂阻力臂.兩個同學都認為自己是對的，對方是錯誤的，那兩個同學都認為自己是對的，對方是錯誤的，那么你認為他們中正確的應(yīng)該是么你認為他們中正確的應(yīng)該是_同學同學.原因是原因是_同學的結(jié)論僅從部分實驗數(shù)據(jù)分析得到，同學的結(jié)論僅從部分實驗數(shù)據(jù)分析得到，不是所有實驗數(shù)據(jù)都滿足他總結(jié)的結(jié)論不是所有實驗數(shù)據(jù)都滿足他總結(jié)的結(jié)論.乙乙甲甲（5）下列正在使用中的杠桿：用鑷子?。┫铝姓谑褂弥械母軛U：用鑷子取砝碼、用扳手擰螺母、用釘錘拔釘子，屬砝碼、用扳手擰螺母、用釘錘拔釘子，屬于費力的杠桿是于費力的杠桿是_.鑷子鑷子【解析解析】（1 1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時，都應(yīng)該使它在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，都應(yīng)該使它在水平位置平衡，使杠桿的重心落到支點，消除杠水平位置平衡，使杠桿的重心落到支點，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；杠桿右端低左端高，桿自重對杠桿平衡的影響；杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)母向左調(diào)節(jié). .（2 2）對于直棒杠桿，如果力的方向?qū)τ谥卑舾軛U，如果力的方向與杠桿垂直，則力臂和支點與動力作用點之間的與杠桿垂直，則力臂和支點與動力作用點之間的距離相等；如果力的方向與杠桿不垂直，則力臂距離相等；如果力的方向與杠桿不垂直，則力臂小于支點與動力作用點之間的距離小于支點與動力作用點之間的距離；（3 3）在掛上鉤碼后，如果出現(xiàn)不平衡，不能再在掛上鉤碼后，如果出現(xiàn)不平衡，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母，應(yīng)通過加減鉤碼或調(diào)節(jié)鉤碼的位調(diào)節(jié)平衡螺母，應(yīng)通過加減鉤碼或調(diào)節(jié)鉤碼的位置來使其平衡；置來使其平衡；（4）乙同學是通過乙同學是通過6組實驗結(jié)果，組實驗結(jié)果，得出的實驗結(jié)論：杠桿平衡時得出的實驗結(jié)論：杠桿平衡時：動力動力動力臂動力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂（或或F1L1= =F2L2）而甲同學僅僅而甲同學僅僅通過前通過前3組實驗得出的結(jié)果，具有片面性和不正組實驗得出的結(jié)果，具有片面性和不正確性確性；（；（5 5）鑷子是動力臂小于阻力臂的杠桿，鑷子是動力臂小于阻力臂的杠桿，是費力杠桿；而扳手和釘錘是動力臂大于阻力臂是費力杠桿；而扳手和釘錘是動力臂大于阻力臂的杠桿，是省力杠桿的杠桿，是省力杠桿. .（ 1 ） 實 驗 時 讓 支 點 在 杠 桿 的 中 央 是 為 了） 實 驗 時 讓 支 點 在 杠 桿 的 中 央 是 為 了_；（2）實驗時加減砝碼應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，）實驗時加減砝碼應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量_；（3）如圖所示，實驗時若用彈簧測力計在）如圖所示，實驗時若用彈簧測力計在C處處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，使豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將將_（選填（選填“變大變大”、“變小變小”或或“不不變變”），其原因是），其原因是_減小杠桿自身重對實驗造成的影響減小杠桿自身重對實驗造成的影響力臂力臂變大變大拉力的力臂變小拉力的力臂變小【 解析解析】 （ 1） 實驗時讓支點在杠桿的中央是實驗時讓支點在杠桿的中央是為了減小杠桿自身重對實驗造成的影響；（為了減小杠桿自身重對實驗造成的影響；（ 2 ） 當杠桿在水平位置平衡時，當杠桿在水平位置平衡時， 支點到力的支點到力的作用點的距離就是力臂，這樣便于測量力臂；作用點的距離就是力臂，這樣便于測量力臂；（ 3 ） 當彈簧測力計向右傾斜時，拉力的力臂當彈簧測力計向右傾斜時，拉力的力臂變小，變小， 根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力要變大根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力要變大 實驗二測量滑輪組的機械效率實驗二測量滑輪組的機械效率（2014年年1次、次、2012年年1次、次、2011年年1次）次）1. 實驗原理（實驗原理（ ) )2. 實驗所需測量儀器：彈簧測力計和刻度尺實驗所需測量儀器：彈簧測力計和刻度尺3. 動滑輪的繞線（動滑輪的繞線（2012年年1次次）4. 實驗過程中如何拉動彈簧測力計（實驗過程中如何拉動彈簧測力計（豎直向豎直向上勻速拉動彈簧測力計上勻速拉動彈簧測力計）（）（2011年年1次次）%100%100FsGhWW總有用5. 彈簧測力計的讀數(shù)（彈簧測力計的讀數(shù)（讀數(shù)時，視線要與指針讀數(shù)時，視線要與指針水平且與刻度板面垂直水平且與刻度板面垂直）（）（2012年年1次次，2011年年1次次）6. 有用功，總功，機械效率的計算有用功，總功，機械效率的計算（2012年年1次次，2011年年1次次）7. 分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論（2014年年1次次，2012年年1次次）8. 滑輪組機械效率的影響因素（滑輪組機械效率的影響因素（控制變量法的控制變量法的應(yīng)用應(yīng)用）（）（2014年年1次次，2012年年1次次）實驗結(jié)論實驗結(jié)論：用同一滑輪組，吊起數(shù)量不同的鉤碼，數(shù)量用同一滑輪組，吊起數(shù)量不同的鉤碼，數(shù)量越多，滑輪組的機械效率越高越多，滑輪組的機械效率越高；鉤碼的數(shù)量鉤碼的數(shù)量相同，用重力或數(shù)量不同的動滑輪將鉤碼吊起，相同，用重力或數(shù)量不同的動滑輪將鉤碼吊起，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高. 例例2 （2014雅安雅安）某實驗小組在測滑輪組）某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實驗裝置如圖所示驗裝置如圖所示. 實驗次數(shù)實驗次數(shù) 物理量物理量123鉤碼重鉤碼重G/N446鉤碼上升高度鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力繩端拉力F/N1.81.62.4繩端移動距離繩端移動距離s/m0.30.4機械效率機械效率74.162.5（1）實驗中應(yīng)沿豎）實驗中應(yīng)沿豎直方向直方向_拉動彈簧測力計，拉動彈簧測力計，使鉤碼上升使鉤碼上升. .（2）通過表中數(shù)據(jù)）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第可分析出第2次實驗次實驗是用是用_（選填（選填“甲甲”或或“乙乙”）圖所示裝置做的實圖所示裝置做的實驗驗. .例例2題圖題圖勻速（勻速直線）勻速（勻速直線）乙乙（3）通過第）通過第1次實驗和第次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)分析次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越物時，動滑輪的個數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機械效率大），滑輪組的機械效率_（選填（選填“越越高高”、“不變不變”或或“越低越低”）.（4）小組同學再用第）小組同學再用第1次實驗中使用的裝置做次實驗中使用的裝置做第第3次實驗，表中第次實驗，表中第3實驗中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：實驗中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：繩端移動距離繩端移動距離s_m，機械效率，機械效率_.（ 5 ） 比較第比較第1次實驗和第次實驗和第3次實驗可得出結(jié)次實驗可得出結(jié)論：使用同滑輪組，論：使用同滑輪組，_越低越低0.30.383.3%83.3%提升的重物越重，滑輪提升的重物越重，滑輪組的機械效率越高組的機械效率越高 【解析解析】（1 1）實驗中應(yīng)該沿豎直方向勻速實驗中應(yīng)該沿豎直方向勻速向上拉動彈簧測力計使物體向上做勻速直線向上拉動彈簧測力計使物體向上做勻速直線運動運動. .（2 2）題圖甲的滑輪組有題圖甲的滑輪組有3股繩子承重，股繩子承重，繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的3倍；題圖乙的滑輪組有倍；題圖乙的滑輪組有4股繩子承重，繩子股繩子承重，繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的自由端通過的距離是鉤碼上升高度的4倍倍. .分分析表中數(shù)據(jù)可知，第析表中數(shù)據(jù)可知，第2次實驗繩子自由端移次實驗繩子自由端移動的距離正好是鉤碼上升高度的動的距離正好是鉤碼上升高度的4倍，而乙倍，而乙圖繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的圖繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的4倍，所以第倍，所以第2次實驗使用的是乙圖的裝置次實驗使用的是乙圖的裝置. .（3 3）由表中數(shù)據(jù)可知，第由表中數(shù)據(jù)可知，第1次實驗時繩子自次實驗時繩子自由端移動的距離正好是鉤碼上升高度的由端移動的距離正好是鉤碼上升高度的 = =3倍，所以它使用的是甲滑輪組，而倍，所以它使用的是甲滑輪組，而第第2次實驗使用的是乙滑輪組次實驗使用的是乙滑輪組. .顯然，甲滑輪顯然，甲滑輪組動滑輪的個數(shù)少，動滑輪質(zhì)量小，重力小，組動滑輪的個數(shù)少，動滑輪質(zhì)量小，重力小，而兩次實驗鉤碼重、物體上升高度等都不變，而兩次實驗鉤碼重、物體上升高度等都不變，所以探究的是機械效率與動滑輪個數(shù)（質(zhì)量）所以探究的是機械效率與動滑輪個數(shù)（質(zhì)量）的關(guān)系的關(guān)系. .實驗中，第實驗中，第1次實驗使用的甲滑輪組次實驗使用的甲滑輪組動滑輪個數(shù)少（質(zhì)量?。錂C械效率較大動滑輪個數(shù)少（質(zhì)量?。錂C械效率較大m.m.1030所以通過這兩組實驗可得：使用不同的滑輪所以通過這兩組實驗可得：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多組提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機械效率（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機械效率越低越低. .（4 4）使用第使用第1次實驗使用的甲滑輪組次實驗使用的甲滑輪組做實驗時，繩端通過的距離是鉤碼上升高度做實驗時，繩端通過的距離是鉤碼上升高度的的3倍，所以繩端移動距離倍，所以繩端移動距離s s=3=3h h=3=30.1 0.1 m=0.3 m=0.3 m m，有用功是有用功是W W有用有用= =GhGh=6 N=6 N0.1 m = 0.1 m = 0.6 J0.6 J，總功是總功是W W總總= =FsFs=2.4 N=2.4 N0.3 m=0.720.3 m=0.72 J J，所以機械效率所以機械效率= = 100 = = 10010083.3%.83.3%.總有用WWJ72. 0J6 . 0（5 ） 第第 1次實驗和第次實驗和第3 次實驗使用的滑輪組次實驗使用的滑輪組相同，動滑輪的重力和摩擦力一樣，只有鉤碼相同，動滑輪的重力和摩擦力一樣，只有鉤碼的重力不同，所以探究的是機械效率與提升的的重力不同，所以探究的是機械效率與提升的重物的重力的關(guān)系重物的重力的關(guān)系 而實驗中，第而實驗中，第1次的物重次的物重小、機械效率小，第小、機械效率小，第 3次的物重大，機械效率次的物重大，機械效率也大，故可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，提升也大，故可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機械效率越高的重物越重，滑輪組的機械效率越高 （1）在實驗過程中為了測量繩子自由端拉力）在實驗過程中為了測量繩子自由端拉力F，A同學認為應(yīng)該在彈簧測力計靜止時讀數(shù)，同學認為應(yīng)該在彈簧測力計靜止時讀數(shù)，B同同學認為應(yīng)該在緩慢勻速提升時讀數(shù)，你認為正確學認為應(yīng)該在緩慢勻速提升時讀數(shù)，你認為正確的是的是_（選填（選填“A”或或“B”）同學的方法；）同學的方法；（2）實驗中要分別記下鉤碼和彈簧測力計的起）實驗中要分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置，是為了始位置，是為了_； (3)實驗小組按照正確的測量方法，第實驗小組按照正確的測量方法，第2次測出的次測出的拉力拉力F與鉤碼所受重力與鉤碼所受重力G的大小關(guān)系為的大小關(guān)系為F_（選填（選填“”、“31【解析解析】（1）為了測量滑輪組提升物體時的機）為了測量滑輪組提升物體時的機械效率械效率,所以需在緩慢勻速提升時讀數(shù)所以需在緩慢勻速提升時讀數(shù),所以所以B同同學正確學正確;(2)要測滑輪組的機械效率要測滑輪組的機械效率,需測出需測出G、h、F、s,根據(jù)公式根據(jù)公式= 100%計算計算.所以需要測量所以需要測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離鉤碼和彈簧測力計移動的距離,從而計算有用功從而計算有用功和總功；（和總功；（3）由于滑輪與輪軸間存在摩擦、纏）由于滑輪與輪軸間存在摩擦、纏繞滑輪組的繩子有重力，所以繩子的拉繞滑輪組的繩子有重力，所以繩子的拉F G.31FsGh實驗三：測量斜面的機械效率實驗三：測量斜面的機械效率（2012年年1次、次、2011年年2次）次）1. . 實驗原理和測量儀器（實驗原理和測量儀器（ ，實驗所需測量儀器：彈簧測力計和刻度尺實驗所需測量儀器：彈簧測力計和刻度尺）2. . 彈簧測力計運動情況（彈簧測力計運動情況（沿斜面做勻速直沿斜面做勻速直線運動線運動）( (2012年年1次次，2011年年1次次) )FLGhWW總有用3. . 拉力與摩擦力的關(guān)系拉力與摩擦力的關(guān)系（拉力大于摩擦力拉力大于摩擦力）4. . 控制變量法的使用控制變量法的使用（控制斜面的粗糙程控制斜面的粗糙程度與物體的重力相同，改變斜面的傾斜程度與物體的重力相同，改變斜面的傾斜程度；控制斜面的傾斜程度與物體的重力相度；控制斜面的傾斜程度與物體的重力相同，改變斜面的粗糙程度；控制斜面的傾同，改變斜面的粗糙程度；控制斜面的傾斜程度與粗糙程度相同，改變物體的重力斜程度與粗糙程度相同，改變物體的重力）（2012年年1次次，2011年年2次次）5. . 機械效率的計算機械效率的計算（2012年年1次次）6. . 分析數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論分析數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論（2011年年2次次）7. . 斜面在生活中的應(yīng)用斜面在生活中的應(yīng)用（樓梯、盤山公路樓梯、盤山公路） 實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：1. .在其他條件一定時，斜面在其他條件一定時，斜面越光滑，機械效率越高越光滑，機械效率越高；2. .在其他條件一定在其他條件一定時，斜面越傾斜，機械效率越高時，斜面越傾斜，機械效率越高；3. .斜面的斜面的機械效率與物體的重力無關(guān)機械效率與物體的重力無關(guān). . 例例3 3 （20142014淄博）淄博）小亮看到工人利用小亮看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到物理課上學斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到物理課上學過的知識，提出了以下兩個問題：（過的知識，提出了以下兩個問題：（1 1）斜）斜面越緩越省力，是不是機械效率越高呢？面越緩越省力，是不是機械效率越高呢？（2 2）對于同一個滑輪組，提升的物體越重，）對于同一個滑輪組，提升的物體越重，機械效率越高；對于同一個斜面，是不是機械效率越高；對于同一個斜面，是不是所推的物體越重，機械效率越高呢？所推的物體越重，機械效率越高呢？例例3題圖題圖 為了解決以上問題，小亮與幾個同學一起為了解決以上問題，小亮與幾個同學一起用如圖所示的裝置進行了多次實驗探究，記錄用如圖所示的裝置進行了多次實驗探究，記錄的部分實驗數(shù)據(jù)如下表：的部分實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗實驗次數(shù)次數(shù)斜面斜面傾角傾角物重物重G G/N/N斜面斜面高度高度h h/m/m沿斜沿斜面拉面拉力力F F/N/N斜面斜面長長s s/m/m有用有用功功W W有有/J/J總總功功W W總總/J/J機械機械效率效率（）（）45451 10.70.70.90.91 10.90.977.877.830301 10.50.50.70.71 10.50.50.70.771.471.430302 20.50.51.41.41 11 11.41.40.771.4 （1）表格中缺少）表格中缺少2個數(shù)據(jù)，請補充完整個數(shù)據(jù)，請補充完整（保留一位小數(shù)）（保留一位小數(shù)）. （2）在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上）在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上_拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向大，應(yīng)該把木板下面的木塊向_移動（選填移動（選填“左左”或或“右右”）.勻速勻速左左 （3）通過對比實驗的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)）通過對比實驗的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是斜面越緩越省力，機械效率越論是斜面越緩越省力，機械效率越_. （4）通過對比實驗）通過對比實驗_的數(shù)據(jù)（選填實的數(shù)據(jù)（選填實驗次數(shù)）驗次數(shù)）.得出的結(jié)論是對于同一斜面，機械得出的結(jié)論是對于同一斜面，機械效率與所拉物體的重力效率與所拉物體的重力_ . .低（小）低（?。o關(guān)無關(guān) 【解析解析】（1 1）第一次實驗中有用功）第一次實驗中有用功W W有有= =GhGh=1 N=1 N0.7 m=0.7 J,0.7 m=0.7 J,第三次實驗機械第三次實驗機械效率為：效率為： 100100 = = 100100 71.471.4； （2 2）在實驗操作過程中，為了使測力）在實驗操作過程中，為了使測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀出拉力大小，應(yīng)沿斜計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀出拉力大小，應(yīng)沿斜面向上勻速拉動木塊，要使木板的傾斜角面向上勻速拉動木塊，要使木板的傾斜角變大，應(yīng)把木塊向左移動；變大，應(yīng)把木塊向左移動；總總有有WW J 1.4J 1 （3 3）觀察、數(shù)據(jù)可以看出物重相同）觀察、數(shù)據(jù)可以看出物重相同時，斜面傾角為時，斜面傾角為3030時，拉力為時，拉力為0.7 N0.7 N，機，機械效率為械效率為71.471.4，斜面傾角為，斜面傾角為4545時，拉力時，拉力為為0.9 N0.9 N，機械效率為，機械效率為77.877.8，可以得出斜，可以得出斜面越緩越省力，機械效率越低（小）；面越緩越省力，機械效率越低（?。?（4 4）根據(jù)題干看可看出同一斜面，探究）根據(jù)題干看可看出同一斜面，探究機械效率與重力的關(guān)系，因此要選擇斜面傾機械效率與重力的關(guān)系，因此要選擇斜面傾角相同，物重不同的實驗進行對比，所以應(yīng)角相同，物重不同的實驗進行對比，所以應(yīng)選擇、，得出結(jié)論是對同一斜面，機械選擇、，得出結(jié)論是對同一斜面，機械效率與所拉物體的重力無關(guān)效率與所拉物體的重力無關(guān). . （1 1）在實驗操作過程中，測力計的拉）在實驗操作過程中，測力計的拉力方向應(yīng)與斜面力方向應(yīng)與斜面_，且測力計，且測力計_拉拉動；動； （2 2）實驗過程中，用彈簧測力計拉物）實驗過程中，用彈簧測力計拉物體在斜面上做勻速直線運動時，物體受到體在斜面上做勻速直線運動時，物體受到的摩擦力的摩擦力f與拉力與拉力F 大小關(guān)系為大小關(guān)系為f_F（選（選填填“”、“=”=”或或“”）；）；平行平行勻速勻速 （3 3）斜面的機械效率除與斜面的傾）斜面的機械效率除與斜面的傾斜程度有關(guān)外，請你猜想斜面的機械效斜程度有關(guān)外，請你猜想斜面的機械效率還可能與率還可能與_（寫出一個）（寫出一個）有關(guān)；有關(guān)； （4 4）斜面在生產(chǎn)、生活中有著廣泛）斜面在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，請你舉出一個應(yīng)用斜面的實例：的應(yīng)用，請你舉出一個應(yīng)用斜面的實例：_._.斜面的光滑程度斜面的光滑程度盤山公路盤山公路 【解析解析】（1 1）在探究斜面機械效率的實）在探究斜面機械效率的實驗中，彈簧測力計的拉力方向應(yīng)與斜面保持驗中，彈簧測力計的拉力方向應(yīng)與斜面保持平行，且彈簧測力計需要勻速拉動；平行，且彈簧測力計需要勻速拉動； （2 2）彈簧測力計拉物體在斜面上勻速運）彈簧測力計拉物體在斜面上勻速運動時，需要克服摩擦力和重力做功，而機械動時，需要克服摩擦力和重力做功，而機械能守恒，因此拉力做的總功大于摩擦力做的能守恒，因此拉力做的總功大于摩擦力做的功，即物體所受的摩擦力功，即物體所受的摩擦力f F； （3 3）由于需要克服摩擦力做功，為）由于需要克服摩擦力做功，為額外功，因此減小斜面的光滑程度可以額外功，因此減小斜面的光滑程度可以減小額外功，從而提高斜面的機械效率；減小額外功，從而提高斜面的機械效率； （4 4）盤山公路就是斜面在生活中的）盤山公路就是斜面在生活中的一種應(yīng)用，此類應(yīng)用還有樓梯等一種應(yīng)用，此類應(yīng)用還有樓梯等. .1.下列不屬于省力機械的是（）下列不屬于省力機械的是（）BA.門鎖把手門鎖把手B.寫字用的鉛筆寫字用的鉛筆C.自行車龍頭自行車龍頭D.扳手扳手【解析解析】 門鎖把手在使用過程中，動力臂大門鎖把手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；寫字用的鉛筆在使于阻力臂，是省力杠桿；寫字用的鉛筆在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；自行車龍頭在使用過程中，動力臂大于阻力自行車龍頭在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；扳手在使用過程中，動力臂，是省力杠桿；扳手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿臂大于阻力臂，是省力杠桿答案：答案：B2.小明用如圖所示的滑輪組，將重為小明用如圖所示的滑輪組，將重為1.5N的物體的物體勻速提升到一定高度，在此過程中，手拉力的大勻速提升到一定高度，在此過程中，手拉力的大小實際應(yīng)該是（）小實際應(yīng)該是（）CA.小于小于0.75N B.等于等于0.75N C.大于大于0.75N D.等于等于0.5N答案：答案：C3.如圖所示，已知斜面長如圖所示，已知斜面長5m，高，高2m，拉力為，拉力為50N利用這個裝置將重為利用這個裝置將重為100N 的物體在的物體在5s內(nèi)內(nèi)勻速從斜面的底端拉到頂端則拉力做功的功率勻速從斜面的底端拉到頂端則拉力做功的功率為為_W，該裝置的機械效率為，該裝置的機械效率為_ 10040%解：因為動滑輪、繩重和摩擦都考慮在內(nèi)，所以解：因為動滑輪、繩重和摩擦都考慮在內(nèi)，所以FG =G =11111. 5N = 0. 75N .1. 5N = 0. 75N .2222解：有用功等于直接把物體勻速舉高解：有用功等于直接把物體勻速舉高2m所做的所做的功；功；W有用有用=Gh=100N2m=200J；答案：答案：100；40%