机械效率实验(杠杆).doc

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1、复③2013年6月7日（星期五）武汉市第十九初级中学2012~2013学年度第二学期八年级物理复习题机械效率实验探究（三）——杠杆姓名：____________________班级：____________________“机械效率”是简单机械、功、机械效率等物理知识的综合应用，此类问题涉及有用功、额外功、总功、功率等诸多概念。一、首先要明确的几个物理概念（1）有用功是由使用机械的目的所决定的。当用杠杆提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有＝Gh。（2）额外功是克服杠杆本身重力和克服相互接触物

2、体间的摩擦所做的功。对于杠杆而言，若忽略摩擦，W额＝G杠杆h杆心。（3）总功是指动力对所做的功。一般情况下使用杠杆时，动力做功W总＝Fs。（4）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”。而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功。即：W总＝W有＋W额。（5）机械效率是有用功与总功的比值，只能小于1（理想状态下可能等于1），并且无单位若不计杠杆的自重，则杠杆不做额外功，机械效率为100%；若考虑杠杆自重，提起杠杆自身所做的功为额外功，提起重物所做的功为有用功，则机械效率为。（6）由于

3、杠杆的重心一般在物体的几何中心，因此h杆心＝h杆端；如果动力作用点在杆端，则有s＝h杆端＝2h杆心；重物移动的距离则可以根据杠杆平衡条件求出Fl1＝G物l2＋G杆l3（杠杆不水平，杠杆的力臂不能直接在杠杆上读出，但杠杆力臂和杠杆长成比例，可以认为s＝l1）二、一题闯关某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变）

4、，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。回答下列问题：（1）实验中的有用功是：____________。（用已知或测量的物理量符号表示）（2）实验中的总功是：____________。（用已知或测量的物理量符号表示）（3）杠杆机械效率的表达式为η＝____________。（用已知或测量的物理量符号表示）（4）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：____________。（5）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩

5、码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将____________（填“变大”、“变小”或“不变”）。（6）为了探究杠杆机械效率与钩码重是否有关，应该怎么设计实验？①把一个钩码挂在A点，弹簧测力计在B点向上拉杠杆，读出弹簧测力计的示数，分别测出A、B两点上升的高度；②______________________________________________________________________________；③把三个钩码挂在A点，弹簧测力计在B点向上拉杠杆，读出弹簧测力计的示数，分别测出A、B

6、两点上升的高度。三、练习反馈1.（2008·广东）如下图（左）所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆的重力忽略不计)（1）请在下表中把相关的数据填写完整物体重G／N物体上升的高度h／cm弹簧测力计的示数F／N弹簧测力计移动的竖直距离s／cm有用功W有／J总功W总／J机械效率η／％430（2）为提高本实验中杠杆的机械效率，请提—条合理的建议：________________________。2.（2009•江苏）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠

7、杆下面的钩码缓缓上升。（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为________%。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：________________________________________________。（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数钩码的悬挂点钩码的总重G/N钩

8、码移动的距离h/m拉力F/N弹簧测力计移动的距离s/m机械效率（%）1A1.50.100.70.371.42C2.00.151.20.383.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：________；请简要说明两条理由：①______________________________________________________________________________；②____________