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(共88张PPT)
第五单元　功、功率和机械效率
课时 14　简单机械　机械效率
定义 　在力的作用下能绕着　　　　　转动的硬棒,如图所示
考点知识聚焦
固定点
考点一　杠杆
考点知识聚焦
动力作用线
五要素 支点 　杠杆绕着转动的点,用字母O表示
动力 　使杠杆转动的力,用字母F1表示
阻力 　阻碍杠杆转动的力,用字母F2表示
动力 臂 　从支点到　　　　　　的距离,用字母l1表示
阻力 臂 　从支点到　　　　　　的距离,用字母l2表示
力臂 画法 　①找支点;②画力的作用线;③画力臂(过支点向力的作用线画垂线);④标力臂(大括号或背向箭头) 阻力作用线
考点知识聚焦
静止
考点二　杠杆的平衡条件
1.探究：杠杆平衡条件
理解 　杠杆平衡是指杠杆　　　　不动或　　　　转动
探究 过程 　①将杠杆中心作为支点调节杠杆两端的　　　　　　,使杠杆在　　　　　　平衡,这样做的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响,且便于从杠杆上直接读出　　　　;②实验过程中移动钩码位置使杠杆再次水平平衡;③改变钩码数量和位置,再多测几组数据,是为了　
匀速
平衡螺母
力臂
水平位置
得到杠杆平衡的普遍规律,避免偶然性
得出 结论 　杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2
评估 交流 　①实验中只测一组数据,　 　　　　　　　　　　　;②若用弹簧测力计代替钩码,应当沿　 　　　拉弹簧测力计,以便于测量力臂;③倾斜拉动弹簧测力计时力臂值与竖直时不同,与竖直拉动时相比力臂变　　　　,弹簧测力计示数变　　　　
考点知识聚焦
具有偶然性,不能得出普遍规律
竖直方向
小
大
名称 力臂关系 力的关系 特点 应用举例
省力 杠杆 l1　　l2 F1　　F2 省力、 　　　 　撬棒、铡刀、羊角锤、起子
费力 杠杆 l1　　l2 F1　　F2 　　　、 省距离 　理发剪刀、钓鱼竿、镊子
等臂 杠杆 l1　　l2 F1　　F2 不省力、 不费力 　天平、定滑轮
考点知识聚焦
<
2.杠杆的分类
>
>
<
=
=
费距离
费力
滑轮 种类 图示、实质 及作用 F1与G 的关系 s与h 的关系 v1与v2
的关系
定滑轮 　实质:　　　杠杆; 　作用:改变　 　 F1=　 s=h v1=v2
考点知识聚焦
等臂
考点三　滑轮
力的方向
G
动滑轮 　实质:　　　杠杆 F1= (G+G动) 　　 　　
滑轮组 甲:　 ; 乙:　 ; 即F= 甲:　 ; 乙: 　 ; 即s=nh 甲:　 ;
乙:　 ;
即v1=nv2
考点知识聚焦
省力
s=2h
v1=2v2
s=2h
s=3h
v1=2v2
v1=3v2
考点知识聚焦
常见 情形 　F=f,f为物体A所受的摩擦力
　 F= ,s绳=2s物,v绳=2v物　
　 F=2GA+G轮,s轮= ,v轮=
　
F=2f,s轮= ,v轮=　
(注:均不计绳重及绳与滑轮间摩擦,考虑轮重)
考点知识聚焦
[点拨] 滑轮组相关规律总结:
(1)均是对动滑轮的受力分析。
(2)省力情况:①F= G物(不考虑动滑轮重、绳重及摩擦);②F= (G物+G动)(考虑动滑轮重),其中n为动滑轮上承担物重的绳子股数。
(3)n的判断方法:只看动滑轮,即数直接与动滑轮相连的绳子的股数就是n的值。其中绳子自由端方向向上的要数上,如图14-1甲、乙;而自由端方向向下的没有与动滑轮相连,不要数,如图丙。
图14-1
考点知识聚焦
(4)滑轮组水平放置: ①省力情况为F= f,如图14-2所示,当匀速拉动物体
时,F= f,f为物体受到的滑动摩擦力。
②移动速度v绳=nv物,v绳为绳子自由端移动的速度,v物为物体移动的速度,n为绳子股数。
③运动距离:若物体移动的距离为h,则绳子自由端移动的距离s绳=nh。
图14-2
考点知识聚焦
省力
考点四　斜面
示意图
定义 　斜面是一种可以　　　的简单机械,但必须多移动　　　
原理 (不计 摩擦)　 　Fl=Gh,由公式知,斜面越长,越　　　　
应用 　螺旋楼梯、盘山公路
距离
省力
三种功 概念
有用功 　无论是否使用机械,必须要做的功,用W有表示
额外功 　使用机械时,并非我们需要而又不得不做的功,用W额表示
总功 　有用功与额外功之和,用W总表示,W总=　 　　
认识“机械效率” 定义 　有用功跟总功的　　　　,用符号　　　表示
　
计算式:　　　　　　
说明 　机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总　　　　总功,故机械效率总　　　　　
考点知识聚焦
W有+W额
考点五　机械效率
比值
η
小于
小于1
考点知识聚焦
考点六　机械效率的测量
项目 测量滑轮组的机械效率 测量斜面的机械效率
原理 　η=　　　　=　　　　 示意图
考点知识聚焦
竖直
操作 　沿　　　　方向　　　　提升重物 　沿斜面　　　　拉动物体
工具 　　　　　　　　　、　　　　　 所测量 　物重G、物体上升高度h、拉力F、弹簧测力计移动的距离s 得出 结论 　①同一滑轮组,提升重物越多,机械效率越　　　　; 　②提升相同重物,滑轮组中动滑轮个数越多,机械效率越　　　 　斜面的机械效率与斜面的　　　 　和
　　　　有关。斜面越陡、越光滑,机械效率越　　　　
匀速
匀速
弹簧测力计
刻度尺
高
低
倾斜程度
粗糙程度
高
考点知识聚焦
减小
评估 交流 　滑轮组的机械效率与物体上升的高度和绳子自由端移动的距离无关 　倾斜程度一定的斜面,机械效率与物体沿斜面上升的高度无关
提高机 械效率 的方法 　①　　　　动滑轮的自重; 　②　　　　摩擦; 　③　　　　物重 　①使接触面变　　　　　;
　②　　　　斜面的倾斜角度
公式 推导
减小
增加
光滑
增大
考点知识聚焦
考点知识聚焦
知识纵横
简单机械的三种功和机械效率
简单机械 及物理量 三种功 机械效率η
W有=Gh; W总=Fs; W额=Fs-Gh
W有=Gh; W总=Fs; W额=Fs-Gh或fs
考点知识聚焦
W有=Gh; W总=Fs; W额=Fs-Gh
W有=Gh; W总=Fs; W额=Fs-Gh或G动h
W有=(G-F浮)h; W总=Fs; W额=Fs-(G-F浮)h 或G动h
考点知识聚焦
W有=fs物; W总=Fs绳; W额=Fs绳-fs物
W有=fs物; W总=Fs绳; W额=Fs绳-fs物
(注:不计水的阻力、绳与滑轮间的摩擦及绳重)
第一章
例1 [画力臂及力] 画出图14-3甲中杠杆的动力臂和阻力臂;图乙中已知动力臂l1,请画出杠杆的动力F1。
热点考向探究
探究一　功杠杆
图14-3
［答案］如图所示
变式1画出下列杠杆的动力臂与阻力臂。
热点考向探究
图14-4
［答案］如图所示
例2 [最小动力问题] 画出图14-5中羊角锤撬钉子时的支点O,并画出最小的动力F。
热点考向探究
图14-5
［答案］如图所示
变式2如图14-6所示,要把球滚上台阶,请画出所用的最小的力的方向及作用点。
热点考向探究
图14-6
［答案］如图所示
变式3为使杠杆ON能在图14-7所示位置保持静止,需在M点施加一个力F。请画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图。
热点考向探究
图14-7
［答案］如图所示
［解析］ 由杠杆平衡的条件知,动力臂最大时,拉力F最小。由题图可知,当作用在M点的力与杠杆垂直时,力臂最大,作用力最小。
例3 [判断杠杆的类型] 下列工具中,使用时属于费力杠杆的是(　　)
热点考向探究
图14-8
［答案］B
［解析］使用羊角锤、瓶盖起子是为了省力,动力臂大于阻力臂,故羊角锤、瓶盖起子是省力杠杆;天平使用时,两力臂相等,是等臂杠杆;筷子使用时相当于杠杆,支点是B选项图中右端与手接触处,手指对筷子的力是动力,食物对筷子的力是阻力,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故选B。
变式4根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能。要剪断铁丝等较硬的物体,图14-9中的四种剪刀应选择 (　　)
热点考向探究
图14-9
D
变式5观察图14-10所示的指甲刀的结构图,下列分析正确的是 (　　)
A.一个杠杆,且是省力杠杆
B.两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆
C.三个杠杆,一个省力杠杆,两个费力杠杆
D.三个杠杆,一个费力杠杆,两个省力杠杆
热点考向探究
图14-10
C
例4[杠杆的动态平衡问题] 如图14-11所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是 (　　)
A.杠杆仍能平衡
B.杠杆不能平衡,右端下沉
C.杠杆不能平衡,左端下沉
D.无法判断
热点考向探究
C
图14-11
变式6如图14-12所示,一杠杆可绕O点转动,杠杆下端挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中杠杆 (　　)
A.始终是省力杠杆
B.始终是费力杠杆
C.先是省力的,后是费力的
D.先是费力的,后是省力的
热点考向探究
图14-12
C
变式7图14-13是吊车起吊货物时的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是 (　　)
A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
热点考向探究
图14-13
D
例5[杠杆的简单计算] 如图14-14所示,将边长为10 cm的正方体合金块用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30 N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为1.2×103 Pa。已知OB=3OA,g取10 N/kg。
(1)画出F2的力臂l2。
(2)求合金块的质量。
(3)求F2的大小。
热点考向探究
图14-14
解:(1)如图所示
(2)求合金块的质量。
热点考向探究
(3)求F2的大小。
热点考向探究
热点考向探究
变式8俯卧撑是一项常见的体育健身活动。如图14-15所示是小红同学做俯卧撑时的示意图。小红重600 N,1 min钟内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高50 cm。小红身体可视为杠杆,O为支点,A'为重心,OA=1 m,B到O点的距离OB=1.5 m。
(1)求地面对手的支持力。
(2)若每个手掌的面积为0.016 m2,求双手对地面的压强。
(3)求1 min内小红所做的功。
(4)小红做功的功率。
热点考向探究
图14-15
(2)若每个手掌的面积为0.016 m2,求双手对地面的压强。
热点考向探究
(3)求1 min内小红所做的功。
热点考向探究
(4)小红做功的功率。
热点考向探究
变式9 图14-16甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5 m,距右端l2=0.2 m。在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A,右端挂边长为0.1 m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20 N。(g取10 N/kg)
(1)求此时杠杆左端所受的拉力。
(2)求正方体B的密度。
(3)若B所处地面为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103 Pa,
为使杠杆仍在水平位置平衡,则物体A的重力至少为多少
热点考向探究
图14-16
解:(1)此时杠杆左端所受的拉力大小为物体A的重力,则F左=GA=mAg=2 kg×10 N/kg=20 N。
(2)求正方体B的密度。
热点考向探究
(3)若B所处地面为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103 Pa,
为使杠杆仍在水平位置平衡,则物体A的重力至少为多少
热点考向探究
(3)若B所处地面为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103 Pa,则此处地面能承受的最大压力为F最大=pS=4×103 Pa×0.1 m×0.1 m=40 N,
则B对杠杆右侧的拉力最小为F右'=GB-F最大=70 N-40 N=30 N,
为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力最小时,有F最小×l1=F右'×l2,即F最小×0.5 m=30 N×0.2 m,
解得F最小=12 N,则物体A的重力至少为12 N。
例6用图14-17所示的装置提升同一重物,若不计滑轮自重、绳重及摩擦,则最省力的是(　　)
热点考向探究
探究二　滑轮和滑轮组
图14-17
［答案］C
例7一个重260 N的涂料桶放在水平地面上,涂料桶与地面的接触面积为0.1 m2,工人用如图14-18所示的滑轮组,在20 s内将涂料桶提高了5 m,工人对绳子自由端施加的拉力F为150 N。求:
(1)涂料桶放在水平地面上时,对地面的压强。
(2)拉力F所做的功。
(3)拉力F做功的功率。
热点考向探究
图14-18
(2)拉力F所做的功。
热点考向探究
(3)拉力F做功的功率。
热点考向探究
变式1如图14-19所示的装置中,物体B和动滑轮总重10 N,且恰好匀速下降。则物体A受到的摩擦力的方向和大小为 (　　)
A.水平向右　5 N
B.水平向右　10 N
C.水平向左　10 N
D.水平向左　5 N
热点考向探究
D
图14-19
变式2用滑轮组匀速提升重物,当绳子的自由端被拉下2 m时,物体升高了0.5 m,被提升的重物的质量为20 kg。若不计动滑轮重和摩擦阻力,则拉绳子的力应为(g=9.8 N/kg) (　　)
A.40 N B.49 N
C.98 N D.5 N
热点考向探究
B
变式3把质量相等的A、B两物体挂在如图14-20所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后 (　　)
A.A上升 B.A下降
C.A、B均静止 D.无法判断
热点考向探究
B
图14-20
例8如图14-21所示,斜面高为1 m、长为4 m,用沿斜面向上大小为75 N的拉力F,将重为200 N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端,下列关于做功的判断正确的是 (　　)
A.木箱受到的重力做功大小为800 J
B.木箱受到斜面摩擦力做功大小为100 J
C.木箱受到拉力做功的大小为125 J
D.木箱受到斜面的支持力做功大小为200 J
热点考向探究
探究三　斜面
B
图14-21
变式如图14-22所示,用弹簧测力计拉着重物A分别在两个光滑而坡度不同的斜面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数分别为F1、F2,则F1、F2的大小为 (　　)
A.F1>F2 B.F1C.F1=F2 D.无法判断
热点考向探究
图14-22
B
例9[斜面的机械效率] 如图14-23所示,斜面长s=10 m,高h=4 m。用沿斜面方向的推力F,将一个重为100 N的物体由斜面底端A以0.2 m/s的速度匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了100 J的功。求:
(1)推力做的有用功。
(2)推力做的功。
(3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。
(4)斜面的机械效率。
(5)推力F的大小。
(6)推力的功率。
热点考向探究
探究四　机械效率的综合计算
图14-23
解:(1)推力做的有用功W有=Gh=100 N×4 m=400 J。
(2)推力做的功。
热点考向探究
(3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。
(2)推力做的功W总=W有+W额=400 J+100 J=500 J。
(4)斜面的机械效率。
热点考向探究
(5)推力F的大小。
(6)推力的功率。
（6）推力的功率P总=Fv=50 N×0.2 m/s=10 W。
(其他方法合理即可)
热点考向探究
例10 [滑轮组的机械效率(竖拉滑轮提空气中的物体)] 有一质量为60 kg、底面积是0.5 m2的物体静置在水平地面上,工人用如图14-24所示的装置在20 s内将物体匀速提升2 m,已知拉力F的大小为400 N,在此过程中不计绳重和摩擦。(g取10 N/kg)
(1)求物体静置时对水平地面的压强。
(2)求物体移动的速度。
(3)求绳子自由端移动的速度。
(4)求动滑轮的重力。
(5)求拉力做的有用功。
(6)求拉力做的总功。
(7)求拉力做功的功率。
(8)求滑轮组的机械效率。
(9)若工人的重力为800 N,则该工人利用此滑轮组一次能提起重物的最大重力是多少
图14-24
热点考向探究
(1)求物体静置时对水平地面的压强。
热点考向探究
(2)求物体移动的速度。
(3)求绳子自由端移动的速度。
(4)求动滑轮的重力。
热点考向探究
(5)求拉力做的有用功。
(6)求拉力做的总功。
(7)求拉力做功的功率。
热点考向探究
(9)若工人的重力为800 N,则该工人利用此滑轮组一次能提起重物的最大重力是多少
(8)求滑轮组的机械效率。
热点考向探究
例11 [滑轮组的机械效率(竖拉滑轮提水中的物体)] 一质量为6 kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1 m,但石块没有露出水面,如图14-25所示。已知绳自由端的拉力F为25 N,不计绳重和摩擦,求石块在上升过程中:(ρ石=3×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)石块受到的浮力。
(2)绳自由端拉力做的功。
(3)动滑轮的重力。
(4)动滑轮的机械效率。
图14-25
热点考向探究
(1)石块受到的浮力。
热点考向探究
(3)动滑轮的重力。
(2)绳自由端拉力做的功。
热点考向探究
(4)动滑轮的机械效率。
热点考向探究
例12 [滑轮组的机械效率(水平拉滑轮)] 利用如图14-26所示的滑轮组,用F=1000 N的力拉绳子自由端,货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10 s,整个过程中,滑轮组的机械效率为75%。不计滑轮处摩擦。求:
(1)货物A在10 s内移动的距离。
(2)这个过程中拉力F的功率。
(3)水平地面对货物A的摩擦力大小。
图14-26
热点考向探究
(3)水平地面对货物A的摩擦力大小。
(2)这个过程中拉力F的功率。
变式1如图14-27所示,用F=50 N的水平拉力拉着重为200 N的物体A沿水平地面匀速运动,且物体A运动的速度为0.2 m/s,地面对物体A的摩擦力是物体A重力的0.1倍。不计滑轮重力及滑轮处摩擦,则下列说法正确的是 (　　)
A.10 s内物体A克服与地面之间的摩擦力做的功是80 J
B.10 s内拉力F做的功是100 J
C.拉力F的功率是20 W
D.该装置的机械效率是80%
热点考向探究
D
图14-27
热点考向探究
例13[杠杆、浮力综合计算] 如图14-28所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10 cm、重力为20 N的完全相同的两正方体C、D,OA∶OB=4∶3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2 cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。求:(g取10 N/kg)
(1)物体C的密度。
(2)杠杆A端受到绳子的拉力。
(3)物体D对地面的压强。
图14-28
热点考向探究
(2)杠杆A端受到绳子的拉力。
热点考向探究
(3)物体D对地面的压强。
热点考向探究
例14 [滑轮、杠杆综合计算] 边长为0.1 m、质量均匀的正方体物体M,放在水平地面上时对地面的压强为5.0×103 Pa。如图14-29所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B端的细绳通过动滑轮连着物体M,用32 N的力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时物体M对地面的压强为1.8×103 Pa,且AB∶OA=1∶3。不计横杆质量、绳质量和摩擦。则下列选项正确的是(　　)
A.物体M受到的重力为36 N
B.B端受到的拉力为24 N
C.动滑轮重18 N
D.要使物体M对地面的压强为0,则在A点施加的拉力F为35 N,才能使横杆仍在水平位置平衡
图14-29
［答案］A
热点考向探究
热点考向探究
变式2[培优题] 如图14-30所示装置中,物体甲重G甲=30 N,物体乙重G乙是动滑轮重G轮的4倍。物体乙跟地面的接触面积为2×10-2 m2。轻质杠杆AB可以绕O点转动,且OA∶OB=5∶3。不计摩擦,装置在图示位置处于平衡状态时,物体乙对水平地面的压力为100 N。
(1)求此时物体乙对地面的压强。
(2)求动滑轮对物体乙的拉力F拉。
(3)若在物体甲下面再加挂一个物体丙,恰使物体乙匀速上升,
求丙下降0.1 m时重力对其做的功。
热点考向探究
图14-30
热点考向探究
(2)求动滑轮对物体乙的拉力F拉。
热点考向探究
(3)若在物体甲下面再加挂一个物体丙,恰使物体乙匀速上升,
求丙下降0.1 m时重力对其做的功。
热点考向探究
例15[滑轮、杠杆、浮力综合计算] 如图14-31所示是利用电子秤显示压力的大小反映水箱水位变化的装置示意图。该装置由滑轮C、长方体物块A、B以及杠杆DE组成。物块A通过细绳与滑轮C相连,物块B放在电子秤上并通过细绳与杠杆相连,杠杆可以绕支点O转动并始终在水平位置平衡,且 DO∶OE=1∶2。已知物块A的密度为1.5×103 kg/m3,底面积为0.04 m2,高为1 m,物块A的上表面与水箱顶部相平,物块B的重力为150 N。滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦以及滑轮、杠杆和绳的自重均忽略不计。请解答下列问题:(g取10 N/kg)
(1)当水箱装满水时,物块A的下表面受到水的压强是多大
此时物块A所受的拉力是多大
(2)从水箱装满水到水位下降1 m,电子秤所显示的压力示数变化范围是多少
图14-31
(1)当水箱装满水时,物块A的下表面受到水的压强是多大 此时物块A所受的拉力是多大
热点考向探究
热点考向探究
(2)从水箱装满水到水位下降1 m,电子秤所显示的压力示数变化范围是多少
变式3如图14-32所示,用滑轮组匀速打捞水中的物体N,已知AO∶OB=3∶1,物体N的质量为50 kg,动滑轮重15 N,物体M的质量为20 kg。当桌面对M的支持力为50 N时,杠杆处于平衡状态,此时物块N全部没入水中,求物块N的体积。(不计绳重及摩擦,g取10 N/kg)
热点考向探究
图14-32
热点考向探究
例1在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将左端的平衡螺母向
　　　　(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是
　 　。
(2)记录实验数据的表格如下,请将表格空白处补充完整。
热点考向探究
突破一　探究杠杆的平衡条件
次数 动力F1/N 　 　　 　　　 阻力臂l2/m
1 2 0.1 1 0.2
右
消除杠杆自身重力对实验的影响,且便于从杠杆上直接读出力臂
动力臂l1/m
阻力F2/N
(3)某同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。你认为他的结论　　 　　(选填“可靠”或“不可靠”),理由是
　 。
实验延伸
结合上例探究以下问题:
(4)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案更好,并说明理由: 　　　　　 　　　　　　　。

热点考向探究
不可靠
根据一组实验数据得出结论,实验结论不具有普遍性
杠杆在水平位置的实验方案更好,便于测量力臂
(5)如图14-33所示,当调节杠杆平衡后,在A点悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需要在B点悬挂　　　　　个钩码。取走B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,测得拉力为　　　N。(每个钩码重0.5 N)
(6)若将弹簧测力计拉力的方向改为在C点斜向左上方拉杠杆,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
热点考向探究
图14-33
4
0.5
变大
实验 次数 动滑轮 的重力 G动/N 物体的 重力 G物/N 物体升 高的高 度h/m 弹簧测 力计的示 数F/N 绳端移 动的距 离s/m 机械效
率η
1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6%
2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
3 0.5 4 0.1 1.8 0.3
例2 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图14-34甲、乙所示的
滑轮组,实验测得的数据如下表所示。请回答下列问题:
热点考向探究
突破二　测量滑轮组的机械效率
图14-34
(1)本实验需要用的测量仪器是　　　　　　和　　　　。
(2)表中实验数据是用图　　所示的滑轮组测得的。实验中应沿　　　　　　　　　拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升。第3次实验中应补充的数据是　　　　。
(3)根据以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与　　　　有关。
热点考向探究
弹簧测力计
刻度尺
甲
竖直方向匀速
74.1%
物重
实验延伸
热点考向探究
变大
(4)分析表中的数据可知:随着物重的增加,额外功　　 　　(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。通过以上实验,请写出提高滑轮组机械效率的两种方法:　　　　　　　　和　　　　 　　　　。
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率
　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
克服摩擦力做功更多
增加提起的物重
减轻动滑轮重(或加强转动部分的润滑等)
不变
［解析］ (5)由题表中数据可知,随着物重的增大,额外功变大,滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和滑轮与绳子间摩擦力所做的功,且动滑轮的重力不变,则物重越大,摩擦力越大,克服摩擦力做功越多。
实验延伸
热点考向探究
高
没有考虑摩擦力,导致额外功减少

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