初中物理机械效率教学设计（北方课堂初中物理机械效率实验专题）

初中物理机械效率教学设计（北方课堂初中物理机械效率实验专题）①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？2．小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：（2）根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为_________ J，机械效率是_________ 。（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越_________ 。（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下，__________________ 。

北方课堂初中物理机械效率实验专题

北方老师原创

1．小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题："斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？"针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：

（l）沿斜面拉动物体时，应使其做 _________运动。

（2）根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为_________ J，机械效率是_________ 。

（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越_________ 。

（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下，__________________ 。

2．小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：

①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？

②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？

为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：

（1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）。

（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上_________ 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________ 移动（选填"左"或"右"）。

（3）通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越_________ 。

（4）通过对比实验_________ 的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力 _________。

3．下图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。

实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：

（1）小明探究的是斜面的机械效率跟_________ 的关系。第1次实验中，斜面的机械效率为 _________。

（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效越 _________。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持_________ 不变。

（3）分析表格中拉力数据，可以得出结论：斜面越陡，越不 _________（选填"省力"或"费力"）。

4．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：

（1）请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。

（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角度越 _________，斜面的机械效率越_________ 。

（3）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持_________ 不变，斜面的光滑程度不变，只改变 _________。

5．研究性学习中，有一组同学设计了"测定斜面的机械效率"的实验。如图所示，用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面，并使它固定，把小车放在斜面底端A，用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面上升到B位置，上升过程中弹簧测力计的示数如图所示。

（1）根据题中提供的信息，在下面的实验记录表格中完成相关的内容：

（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上_________ 拉动木块；此时摩擦力 _________拉力（填："等于"、"大于"、"小于"）；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________ 移动（填"左"或"右"）。

（3）根据表格中数据，斜面的额外功是_________ J；机械效率为_________ 。

（4）使用斜面时_________ （填"省功"、"不省功"）。

6．用图示装置探究"斜面机械效率"，记录如下表。

（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 _________运动。

（2）根据图中测力计的示数，可知第2次实验的机械效率为_________ %．由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，_________ 越小，机械效率越大。

（3）第1次实验中，木块所受摩擦力为_________ N。

7．用如图所示装置测滑轮组的机械效率，已知物体重为5.4N。

（1）实验时拉动弹簧测力计应注意_________ 。

（2）若物体上升度为10cm。簧测力计的示数如图所示，则拉力做的功为_________ J。

（3）滑轮组的机械效率是_________ 。

（4）若仅增加物重，该滑轮组的机械效率将 _________（填"变大"、"变小"或"不变"）。

8．在"测滑轮组机械效率"的实验中，小红用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验

实验数据如下表：

（1）实验中，测量绳端拉力F时，应尽量竖直向上 _________拉动弹簧测力计；

（2）第3次实验中滑轮组的机械效率是_________ ；

（3）根据表中的数据进行分析可得出的结论是：滑轮组的机械效率与重物被提升的高度 _________（选填"有关"或"无关"）。

（4）小华在小红实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，乙图的机械效率将 _________（选填"大于"、"等于"或"小于"）甲图的机械效率：要想提高乙图的机械效率，其它条件不变时，可增加 _________的重力。

9．某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。

（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上_________ 拉动弹簧测力计。

（2）第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0．lm，则拉力F作用点移动的速度为 _________m/s。

（3）第三次实验中，3s内钩码上升的高度为0.15m，拉力F做功的功率为_________ W，滑轮组的机械效率为_________ 。

（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有 _________W2有，滑轮组的机械效率η1_________η2（两空均选填"＞""＝"或"＜"）。由此可知：可采用_________ 的方法来提高滑轮组的机械效率。

10．用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系：（忽略绳重和摩擦）

（1）实验时，应竖直向下_________ 拉动弹簧测力计；

（2）若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向下移动的速度为_________ m/s。

（3）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越_________ 。

（4）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为_________ N。

11．某实验小组在"测定滑轮组机械效率"的实验中得到数据如下表所示，第1，2，3次实验装置分别如图13中的甲，乙。丙所示

（1）实验时，应 拉动弹簧力测力计。使钩码_________上升。并由弹簧测力计读出绳于自由端的拉力的大小；同时用 _________测出钩码上升高度。

（2）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重。滑轮组的机械效率越_________.

（3）第3次实验中所做的有用功是_________ J．机械效率是_________ 。

（4）由第2，3次试验可知：滑轮组的机械效率与 _________有关。

12．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，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

（1）实验中，将杠杆从实线位置匀速拉至图中虚线位置，弹簧测力计的示数如图所示为 _________，弹簧测力计上升的距离为0.3m，钩码总重为1.0N，钩码上升的高度为0.1m，则杠杆的机械效率为_________ %。

（2）若不计摩擦，由（1）中所给数据算出杠杆自重为_________ ；若仅将钩码由A点移至B点，弹簧测力计竖直上提的过程中示数FB_________ FA，钩码匀速上升的高度为0.1m。则杠杆的机械效率的机械效率ηB _________ηA，理由是 _________。

13．在"探究杠杆的机械效率"的实验中，使用了图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点。

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率η＝_________ 。（用物理量的符号表示）

（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将 _________（大于/等于/小于"）F1，此次弹簧测力计做的功将 _________（大于/等于/小于）第一次做的功，杠杆的机械效率将 _________（变大/变小/不变）

（3）本实验中，影响杠杆机械效率的主要因素是_________

14．小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计）。问：

（1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时有用功为 _________J，总功为_________ J，机械效率η1为_________ 。

（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。问：人的拉力F与第一次相比 _________（选填"变大"、"变小"或"不变"）；有用功W有用与第一次相比 _________（选填"变大"、"变小"或"不变"）；额外功W额外与第一次相比_________ （选填"变大"、"变小"或"不变"）；比较此时的机械效率η2_________ η1（选填"大于"、"等于"或"小于"）。

15．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点。

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率η为＝_________ （用物理量的符号表示）。

（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将 F1_________（大于/小于/等于，下同），此次弹簧测力计做的功将_________ 第一次做的功。

（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比_________ （选填"最大"、"最小"或"三次相等"）。

北方课堂初中物理机械效率实验专题参考答案与试题解析