人教版专题21 探究滑轮组机械效率的实验题（解析版）.docx

专题21 探究滑轮组机械效率的实验题
抓住考点学
探究滑轮组的机械效率实验需要学通的基础知识
1.原理：η=W有/W总
2.应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
3.器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
4.注意：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的是保证测力计示数大小不变。
5.结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
（1）动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。
（2）提升重物越重，做的有用功相对就多。
（3）摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
同一滑轮组绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
6.测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？
当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小，有用功在总功中占的比例增大，滑轮组的机械效率偏大。
根据考点考
【例题1】同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：
猜想一:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；
猜想二:滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；
猜想三:滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
猜想四:滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：
（1）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率。
（2）根据实验____和____(填①、②、③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关；
（3）根据实验②和④可知，滑轮组的机械效率与________________________无关；
（4）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______；
（5）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_______(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升_______(填“相同”或“不同”)的高度去研究。
【答案】（1）3 66.7% ； 3 79.8% ； 3 66.7% ； 2 80% 。
（2）① ② （3）承重绳子段数（4）小 (5) 同一 不同
【解析】（1）根据η=×100﹪=Gh/Fs×100﹪计算滑轮组的机械效率；
要探究机械效率与物重的关系，需保持动滑轮重相同；
（3）分析实验②和④数据中的相同点和不同点，根据机械效率的大小得出结论；
（4）机械效率与动滑轮重之间的关系：提升相同的重物，有用功相同，动滑轮越重，做的额外功越多，机械效率越低；
（5）要探究机械效率与物体被提升的高度间的关系，应保持其它因素相同，提升的高度不同．
【例题2】（2020天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关；
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计；
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示：
实验次数
钩码所受的重力G/N
提