第十講第十講 簡單機械和功簡單機械和功 考點梳理知識精講知識精講簡單機械和功簡單機械和功杠桿杠桿杠桿杠桿杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件分類及應用分類及應用滑輪滑輪功功力學中的功力學中的功功的計算功的計算?？寂e例常考舉例功率功率功的分類功的分類機械效率機械效率杠桿杠桿杠桿定義：如圖所示，一根硬棒，在力的作用杠桿定義：如圖所示，一根硬棒，在力的作用下能繞著下能繞著_轉動，這根硬棒就是杠桿轉動，這根硬棒就是杠桿. _：杠桿可以繞其轉動的點：杠桿可以繞其轉動的點O. _：使杠桿轉動的力：使杠桿轉動的力F1. _：阻礙杠桿轉動的力：阻礙杠桿轉動的力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l2.五要素五要素固定點固定點O支點支點動力動力阻力阻力動力作用線動力作用線阻力作用線阻力作用線杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件:動力動力動力臂阻力動力臂阻力阻力臂阻力臂.用用F1、F2、l1、l2分別表示動力、阻力、動力臂和阻力分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿的平衡條件可以寫為：臂，杠桿的平衡條件可以寫為：_.F1l1=F2l2杠桿種類杠桿種類 力臂的關系力臂的關系 力的關系力的關系特點特點應用舉例應用舉例省力省力杠桿杠桿動力臂動力臂_阻力臂阻力臂動力動力阻力阻力_ _用羊角錘用羊角錘拔釘子拔釘子費力費力杠桿杠桿動力臂動力臂省力但省力但=11 費距離費距離圖示定義實質特點F移動距離（s）和G移動距離（h）的關系應用定滑輪使用時軸固定不動的滑輪_杠桿可以改變 _ _，但不省力 _旗桿頂部的定滑輪等等臂等臂力力s=h12 13 14 的方向的方向圖示定義實質特點F移動距離（s）和G移動距離（h）的關系應用動滑輪軸可以隨被吊物體一起運動的滑輪_杠桿可以 _ ，但 _ _電動起重機的動滑輪省力省力能改變力能改變力s=2h15 16 17 18 的方向而的方向而且費距離且費距離省力省力不不圖示定義實質特點F移動距離（s）和G移動距離（h）的關系應用滑輪組把定滑輪和動滑輪組合在一起,構成滑輪組.若承擔物重的繩子為n段，則繩端施加的力為物重的 (忽略動滑輪的自重)既可以 ，又可以改變_常使用滑輪組提升重物省力省力力的方向力的方向s=nh19 20 21 1n其他簡其他簡單機械單機械輪軸的實質：一個可以連續(xù)旋轉的輪軸的實質：一個可以連續(xù)旋轉的 _.使用斜面的特點：使用斜面的特點：_力力 _距離；高度距離；高度相同，斜面越長，越相同，斜面越長，越 _力力.杠桿杠桿省省費費省省22 23 24 25力學中力學中的功的功定義：物理學中，把力與物體在定義：物理學中，把力與物體在 _ _通過的距離的乘積稱為機械功，簡稱功通過的距離的乘積稱為機械功，簡稱功.做功的兩個必要因素：一個是做功的兩個必要因素：一個是 _ _；另一個是；另一個是 _ _.不做功的三種情況不做功的三種情況力的方向力的方向作用在物體作用在物體物體在這個力的方向上移物體在這個力的方向上移26 27 28 上上上上的力的力動動的距離的距離不做功的不做功的三種情況三種情況1.有力沒有有力沒有 _.例如：用力搬石頭而沒例如：用力搬石頭而沒有搬動有搬動.2.有距離沒有有距離沒有 _.例如：小車在水平光例如：小車在水平光滑平面上做勻速直線運動滑平面上做勻速直線運動.3.力與距離力與距離 _.例如：人提著滑板在水例如：人提著滑板在水平路面上行走平路面上行走.距離距離力力垂直垂直293031功的計算功的計算定義：力學中，功等于力與物體在力的方定義：力學中，功等于力與物體在力的方向上移動的距離的向上移動的距離的 _.公式：公式：W= _，其中，其中F表示力，單位是表示力，單位是牛，牛，s表示物體沿力的方向移動的距離，單表示物體沿力的方向移動的距離，單位是米，位是米，W表示功，單位是牛表示功，單位是牛米，它有米，它有一個專門的名稱叫做焦耳，簡稱一個專門的名稱叫做焦耳，簡稱 _，符，符號是號是 _.乘積乘積Fs焦焦J32333435?？寂e例：將地面上的物理課本撿起放到桌子上，?？寂e例：將地面上的物理課本撿起放到桌子上，人對課本做的功約為人對課本做的功約為2 J；從地上拿起一個雞蛋，；從地上拿起一個雞蛋，緩緩舉過頭頂大約做功緩緩舉過頭頂大約做功1 J.定義：定義： _與與 _之比叫做功率，是表示做功之比叫做功率，是表示做功 _的物理量的物理量.它在數(shù)值上等于它在數(shù)值上等于 _內所做的功內所做的功.表達式：表達式：P _.在國際單位制中，功的單位是焦耳，在國際單位制中，功的單位是焦耳，時間的單位是秒，則功率的單位是時間的單位是秒，則功率的單位是 _,簡稱簡稱 _，符，符號是號是 _，其他常用功率單位是，其他常用功率單位是 _.注：注：P=Fv(勻速勻速直線運動直線運動).單位換算：單位換算：1 kW= _W.?？寂e例：中學生跳繩的功率約為?？寂e例：中學生跳繩的功率約為60 W；優(yōu)秀運動員；優(yōu)秀運動員短時間運動的功率約一千瓦；小轎車的功率為數(shù)十千短時間運動的功率約一千瓦；小轎車的功率為數(shù)十千瓦至數(shù)百千瓦瓦至數(shù)百千瓦.功功做功所用時間做功所用時間快慢快慢36373839444540414243單位時間單位時間瓦特瓦特瓦瓦W千瓦千瓦1 000Wt功的功的分類分類有用功：無論是否使用簡單機械，必須有用功：無論是否使用簡單機械，必須要做的功，用要做的功，用W有有表示表示.額外功：使用簡單機械時，并非我們需額外功：使用簡單機械時，并非我們需要而又不得不做的功，用要而又不得不做的功，用W額額表示表示.總功：有用功與額外功之和，用總功：有用功與額外功之和，用W總總表示，表示，即：即：W總總 _.46W有有+W額額機機械械效效率率定義：將有用功跟定義：將有用功跟 _的比值叫做機械效率，的比值叫做機械效率，用符號用符號 _表示表示.公式：公式： _.功的原理：使用任何機械都不可避免地要做額外功的原理：使用任何機械都不可避免地要做額外功，有用功總是功，有用功總是 _總功，所以機械效率總是小總功，所以機械效率總是小于于1.提高機械效率的措施：改進結構，使機械更合理，提高機械效率的措施：改進結構，使機械更合理，更輕巧等更輕巧等.47總功總功小于小于100WW 有有總總484950一 重難點突破杠桿相關作圖杠桿相關作圖例例1題圖題圖例例1 如圖是靜止在水平地面上的拉桿旅行箱的示意如圖是靜止在水平地面上的拉桿旅行箱的示意圖，圖，O是輪子的轉軸，是輪子的轉軸，O是箱體的重心是箱體的重心.以以O為支點，為支點，畫出力畫出力F的力臂和箱體所受重力的示意圖的力臂和箱體所受重力的示意圖.例例1題答圖題答圖如答圖所示如答圖所示LG方方 法法 指指 導導杠桿力臂的作圖步驟：杠桿力臂的作圖步驟：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：畫出動力作用線及阻力作用線，畫的時候：畫出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適當延長要用虛線將力的作用線適當延長.三作垂線段三作垂線段：從支點：從支點O向力的作用線引垂線，作出垂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臂足，則從支點到垂足的距離就是力臂.四標長和短四標長和短：力臂用實線，在兩端加箭頭表示（或：力臂用實線，在兩端加箭頭表示（或用虛線表示并用大括號標明）力臂，并在旁邊標上用虛線表示并用大括號標明）力臂，并在旁邊標上相應的字母如相應的字母如L1或或L2，來表示動力臂和阻力臂，來表示動力臂和阻力臂.二滑輪組的省力情況及機械效率大小的判斷滑輪組的省力情況及機械效率大小的判斷例例2題圖題圖例例3題圖題圖例例2 用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的物體提升相同的高度，在乙兩個滑輪組，把相同的物體提升相同的高度，在不計繩重及機械摩擦的情況下，甲所用的拉力不計繩重及機械摩擦的情況下，甲所用的拉力_乙所用的拉力；甲滑輪組的效率乙所用的拉力；甲滑輪組的效率_乙滑輪組的效乙滑輪組的效率（均選填率（均選填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”）.大于大于等于等于例例3 如圖所示，使用滑輪組提升重物時，能提高機如圖所示，使用滑輪組提升重物時，能提高機械效率的是（忽略繩重和摩擦）械效率的是（忽略繩重和摩擦）( )A. 改變繞繩方式改變繞繩方式B. 減小動滑輪的質量減小動滑輪的質量C. 減小提升重物的高度減小提升重物的高度D. 減小被提升物的質量減小被提升物的質量B方方 法法 指指 導導（1）滑輪組中承擔物重的繩子段數(shù)）滑輪組中承擔物重的繩子段數(shù)n的判斷方法：的判斷方法：n可以通過可以通過“隔離法隔離法”來確定，如上圖所示，在動滑來確定，如上圖所示，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和定滑輪之間畫一條虛線，有幾段繩子通過動滑輪（或者有幾段繩子與動滑輪相連），輪（或者有幾段繩子與動滑輪相連），n就等于幾就等于幾.方方 法法 指指 導導（2）滑輪組省力情況的分析：）滑輪組省力情況的分析：不考慮摩擦力和機械本身的重力時，不考慮摩擦力和機械本身的重力時，F(xiàn)= G物物；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，F(xiàn) (G滑滑+G物物).(3)繩子自由端移動距離與物體移動距離的判斷：繩子自由端移動距離與物體移動距離的判斷：滑輪組縱放，即使用滑輪組拉著物體在豎直方向滑輪組縱放，即使用滑輪組拉著物體在豎直方向上運動時，物體移動距離與繩子自由端移動距離的上運動時，物體移動距離與繩子自由端移動距離的關系：關系：s繩繩=nh物物.1n1n方方 法法 指指 導導滑輪組橫放，即使用滑輪組拉著物體在水平方滑輪組橫放，即使用滑輪組拉著物體在水平方向上運動時，物體移動距離與繩子自由端移動距向上運動時，物體移動距離與繩子自由端移動距離的關系：離的關系：s繩繩=ns物物.(4)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的奇的奇偶性確定繩子固定端的位置，即偶性確定繩子固定端的位置，即“奇動偶定奇動偶定”：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.三功、功率的計算功、功率的計算 例例4 一輛汽車以一輛汽車以20 m/s的速度在水平路面上沿的速度在水平路面上沿直線勻速行駛直線勻速行駛5分鐘，汽車的質量為分鐘，汽車的質量為1 500 kg，行駛時，行駛時所受阻力為車重的所受阻力為車重的0.2倍，則牽引力為倍，則牽引力為_N，此，此時汽車的功率為時汽車的功率為_kW，重力做的功為，重力做的功為_J（?。ㄈ=10 N/kg）.6031030例例5 如圖所示是工廠里用來吊運貨物的行車滑輪組如圖所示是工廠里用來吊運貨物的行車滑輪組.某某次作業(yè)時，行車用時次作業(yè)時，行車用時9 s將重將重6 000 N的貨物勻速豎直提的貨物勻速豎直提升升3 m，接著又在水平方向移動，接著又在水平方向移動6 m，則行車在水平移，則行車在水平移動貨物的過程中，對貨物重力所做的功是動貨物的過程中，對貨物重力所做的功是_J.在豎直在豎直提升貨物的過程中，對貨物重力所做的功是提升貨物的過程中，對貨物重力所做的功是_J，行車滑輪組提升貨物時的功率為行車滑輪組提升貨物時的功率為_W.例例5題圖題圖2 000018 000四機械效率的計算機械效率的計算例例6題圖題圖例例6 如圖甲所示，用彈簧測力計將重為如圖甲所示，用彈簧測力計將重為3.9 N的物塊的物塊從斜面的底端勻速拉至頂端，則物塊所受拉力為從斜面的底端勻速拉至頂端，則物塊所受拉力為_N，已知斜面的高為，已知斜面的高為2 m，長為，長為4 m，則拉力做功，則拉力做功為為_J，斜面的機械效率為，斜面的機械效率為_.若用圖乙所示裝若用圖乙所示裝置勻速提升該重物上升置勻速提升該重物上升0.5 m，當其機械效率與斜面，當其機械效率與斜面相同時，豎直向上的拉力為相同時，豎直向上的拉力為_N，該過程所做的，該過程所做的額外功為額外功為_J.0.652.610.475%1.73方方 法法 指指 導導機械效率的計算公式為機械效率的計算公式為 ,對于四種簡對于四種簡單機械的機械效率的計算總結如下單機械的機械效率的計算總結如下:簡單機械有用功(物體重為G,高度為h)W有用Gh100WW 有有總總方方 法法 指指 導導總功(F為拉力，s為繩端移動的距離)W總Fs(s=vt)W總Fss=nh(n為動滑輪承擔繩子的段數(shù))W總Fs機械效率100WW 有有總總100WW 有有總總100%GhFs = =100%GF 100%GnF 100%GhFs = =100WW 有有總總100%GhFs = =實驗實驗實驗突破實驗突破 基礎小實驗1.如圖所示的蠟燭蹺蹺板，用小如圖所示的蠟燭蹺蹺板，用小刀對蠟燭的兩端進行加工，使蹺刀對蠟燭的兩端進行加工，使蹺蹺板能在水平位置平衡，點燃蠟蹺板能在水平位置平衡，點燃蠟燭的兩端，蠟燭上下擺動，蹺蹺燭的兩端，蠟燭上下擺動，蹺蹺板應用了原理板應用了原理_.命題點命題點 杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件杠桿平衡杠桿平衡_.2. 如圖所示，在用圖示三種方如圖所示，在用圖示三種方法提升重物的過程中，比較彈法提升重物的過程中，比較彈簧測力計的示數(shù)可得出定滑輪簧測力計的示數(shù)可得出定滑輪的特點的特點：_ _；動滑輪的特點動滑輪的特點：命題點命題點 動滑輪和定滑輪的特點動滑輪和定滑輪的特點省力，但不改變力的方向且費距離省力，但不改變力的方向且費距離不省力，但可以改變不省力，但可以改變力的方向力的方向 教材重點實驗 實驗一探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件命題點命題點：1. 杠桿平衡螺母的調節(jié)杠桿平衡螺母的調節(jié)(左高左調，右高右調左高左調，右高右調)2. 讓支點處于杠桿中央的目的讓支點處于杠桿中央的目的(減小杠桿自身重力減小杠桿自身重力對實驗造成的影響對實驗造成的影響)3. 調節(jié)杠桿使其在水平位置平衡的目的調節(jié)杠桿使其在水平位置平衡的目的(便于精確便于精確測量力臂測量力臂)4. 彈簧測力計的使用和讀數(shù)彈簧測力計的使用和讀數(shù)5. 在杠桿平衡時，兩邊同時增減砝碼后杠桿是否在杠桿平衡時，兩邊同時增減砝碼后杠桿是否平衡的判斷（平衡的判斷（看兩邊的力和力臂的乘積是否相等，看兩邊的力和力臂的乘積是否相等，若不相等，則哪邊的乘積大，杠桿就向哪邊傾斜若不相等，則哪邊的乘積大，杠桿就向哪邊傾斜）6. 測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計示數(shù)的變化示數(shù)的變化(測力計的示數(shù)將變大，因為拉力的力測力計的示數(shù)將變大，因為拉力的力臂變小了臂變小了)7. 實驗進行多次的目的實驗進行多次的目的(一次實驗數(shù)據(jù)具有偶然性，一次實驗數(shù)據(jù)具有偶然性，多次實驗結論才具有普遍性多次實驗結論才具有普遍性)8. 實驗評估實驗評估實驗結論實驗結論： 動力動力動力臂阻力動力臂阻力阻力臂（阻力臂（F1L1=F2L2）例例1 如圖所示，探究小組利用鐵架臺、帶有刻度如圖所示，探究小組利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、若干相同鉤碼、彈簧測力計（單的杠桿、細線、若干相同鉤碼、彈簧測力計（單位：位：N）等實驗器材探究杠桿的平衡條件，在探）等實驗器材探究杠桿的平衡條件，在探究實驗中究實驗中例例1題圖題圖（1）在掛鉤碼前，小組發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低（如）在掛鉤碼前，小組發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低（如圖所示），應將杠桿兩端的平衡螺母向調節(jié)圖所示），應將杠桿兩端的平衡螺母向調節(jié)_（選（選填填“左左”或或“右右”），使杠桿在水平位置平衡，這），使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是為了方便讀出樣做的目的是為了方便讀出_.（2）接著小組在杠桿的兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，）接著小組在杠桿的兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡（如移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡（如圖乙），這時杠桿兩側受到的作用力大小圖乙），這時杠桿兩側受到的作用力大小_（選（選填填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”）各自鉤碼所受重）各自鉤碼所受重力大小力大小.若在若在A、B下方再增掛一個相同的鉤碼，則下方再增掛一個相同的鉤碼，則杠桿杠桿_端將下沉（選填端將下沉（選填“左左”或或“右右”）.左左力臂力臂左左等于等于（3）如圖丙是已經調節(jié)平衡的杠桿，用彈簧測力計）如圖丙是已經調節(jié)平衡的杠桿，用彈簧測力計在杠桿在杠桿C處豎直向上拉，在處豎直向上拉，在A處掛上適當?shù)你^碼，使處掛上適當?shù)你^碼，使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計讀數(shù)為杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計讀數(shù)為_，鉤碼總質量為鉤碼總質量為_kg.(g取取10 N/kg)3.0 N0.2【解析】（【解析】（1）杠桿重心右移應將平衡螺母向左調節(jié)，）杠桿重心右移應將平衡螺母向左調節(jié)，直至重心移到支點處；由于力臂是支點到力的作用直至重心移到支點處；由于力臂是支點到力的作用線的垂直距離，調節(jié)杠桿在水平位置平衡時，可以線的垂直距離，調節(jié)杠桿在水平位置平衡時，可以方便的讀出力臂；（方便的讀出力臂；（2）杠桿兩側受到的作用力大小）杠桿兩側受到的作用力大小等于各自鉤碼所受重力大??；設杠桿的一個小格為等于各自鉤碼所受重力大小；設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼的重力為，一個鉤碼的重力為G，分別加掛一個相同的鉤碼，分別加掛一個相同的鉤碼后；左邊后；左邊5G3 L，右邊，右邊7G2L，左邊右邊，左邊右邊，所以，杠桿不能平衡，杠桿右端上升，左端下沉；所以，杠桿不能平衡，杠桿右端上升，左端下沉；（3）題圖中彈簧測力計的分度值為）題圖中彈簧測力計的分度值為0.2 N，彈簧測，彈簧測力計的示數(shù)為力計的示數(shù)為3.0 N；設杠桿的一個小格為；設杠桿的一個小格為L，鉤碼，鉤碼的質量為的質量為G，根據(jù)杠桿平衡條件可得，根據(jù)杠桿平衡條件可得，G3L3.0 N2L，則，則 ,所以鉤碼所以鉤碼的總質量的總質量 .3 0 N22 N3.LGL 2 N0 2 kg10 NkgGm.g/ _（選填（選填“能能”或或“不能不能”），），理由是理由是_ _.補補 充充 設設 問問（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_ _.補充設問（補充設問（3）題圖）題圖減小減小杠桿自身重力對實驗造成的影響杠桿自身重力對實驗造成的影響 只做一次實驗得出的結論往往具只做一次實驗得出的結論往往具有偶然性和片面性，不具普遍性有偶然性和片面性，不具普遍性（2）某同學進行正確的實驗操作后，）某同學進行正確的實驗操作后，能不能根據(jù)一組數(shù)據(jù)得出探究結論？能不能根據(jù)一組數(shù)據(jù)得出探究結論？不能不能補補 充充 設設 問問（3）若用如圖所示的平衡裝置進行實驗，將彈）若用如圖所示的平衡裝置進行實驗，將彈簧測力計逐漸向右傾斜時，仍要使杠桿在原來的簧測力計逐漸向右傾斜時，仍要使杠桿在原來的位置平衡，此時拉力的力臂將位置平衡，此時拉力的力臂將_,彈簧測力計彈簧測力計的示數(shù)將的示數(shù)將_（均選填（均選填“變大變大”“”“變小變小”或或“不變不變”）.變大變大變小變小補補 充充 設設 問問（4）下表是實驗中的得到的數(shù)據(jù)，據(jù)此分析可）下表是實驗中的得到的數(shù)據(jù)，據(jù)此分析可以發(fā)現(xiàn)這次實驗的不妥之處以發(fā)現(xiàn)這次實驗的不妥之處_ _.實驗次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.5103.0521.0202.01031.0302.015動力臂是阻力臂的動力臂是阻力臂的兩倍，實驗數(shù)據(jù)不具有普遍性兩倍，實驗數(shù)據(jù)不具有普遍性 實驗二測量滑輪組的機械效率測量滑輪組的機械效率命題點命題點：1. 測量器材測量器材(彈簧測力計和刻度尺彈簧測力計和刻度尺)2. 彈簧測力計的讀數(shù)彈簧測力計的讀數(shù)3. 根據(jù)繩子的段數(shù)，畫出滑輪組的繞法根據(jù)繩子的段數(shù)，畫出滑輪組的繞法4. 彈簧測力計的拉動方式彈簧測力計的拉動方式(勻速豎直向上運動，保勻速豎直向上運動，保證拉力等于彈簧測力計的示數(shù)證拉力等于彈簧測力計的示數(shù))5. 有用功、總功、機械效率的計算有用功、總功、機械效率的計算(W有有Gh、W總總=Fs、 )6. 實驗中分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置的實驗中分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置的目的（目的（測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離）7. 影響滑輪組機械效率大小的因素影響滑輪組機械效率大小的因素(滑輪組的機械滑輪組的機械效率與物體的重力、機械間的摩擦力、動滑輪的重效率與物體的重力、機械間的摩擦力、動滑輪的重力有關力有關)8. 控制變量法的應用控制變量法的應用100WW 有有總總a. 探究滑輪組的機械效率與所吊重物重力大小的關系探究滑輪組的機械效率與所吊重物重力大小的關系（控制滑輪組的繞線方式相同，改變滑輪組所吊鉤碼控制滑輪組的繞線方式相同，改變滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量的數(shù)量）b. 探究滑輪組的機械效率與動滑輪重力大小的關系探究滑輪組的機械效率與動滑輪重力大小的關系（控制滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量相同，改變動滑輪的數(shù)控制滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量相同，改變動滑輪的數(shù)量或換重力不同的動滑輪量或換重力不同的動滑輪）9. 表格數(shù)據(jù)的補充表格數(shù)據(jù)的補充10. 實驗錯誤分析實驗錯誤分析11. 機械效率的計算機械效率的計算12. 分析數(shù)據(jù)總結結論分析數(shù)據(jù)總結結論例例2 在探究在探究“滑輪組機械效率滑輪組機械效率”時，小強利用兩組時，小強利用兩組滑輪組進行了滑輪組進行了4次測量，用一個動滑輪和一個定滑次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前輪測得前3組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第得第4組數(shù)據(jù)，如下表：組數(shù)據(jù)，如下表：例例2題圖題圖實驗次數(shù)物重G物/N動滑輪重G動/N鉤碼上升的高度h/m動力F/N動力作用點移動的距離s/m滑輪組的機械效率/%110.50.10.70.347.6220.50.11.00.360.6340.50.120.34410.10.550.0(1)根據(jù)表中前根據(jù)表中前3次實驗數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組次實驗數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法的繞繩方法如答圖所示如答圖所示例例2題答圖題答圖(2)在實驗中，測量繩端拉力在實驗中，測量繩端拉力F時，應盡量時，應盡量_勻速向上拉動彈簧測力計，讀出乙圖中彈簧測力勻速向上拉動彈簧測力計，讀出乙圖中彈簧測力計的示數(shù)為計的示數(shù)為_N，第，第3次實驗時滑輪組的機械效次實驗時滑輪組的機械效率為率為_(3)由表中第由表中第_組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與物重有關機械效率與物重有關(4)由表中第由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與摩擦和效率與摩擦和_有關，請計算出第有關，請計算出第3組實組實驗中克服摩擦所做的額外功驗中克服摩擦所做的額外功_J.66.7%豎直豎直1.61、2、3動滑輪重動滑輪重0.15【解析】（【解析】（1）由前）由前3組實驗數(shù)據(jù)知，組實驗數(shù)據(jù)知，s=3 h，所以，所以滑輪組由滑輪組由3段繩子承擔物重，因此應從動滑輪繞段繩子承擔物重，因此應從動滑輪繞起，如答圖所示；（起，如答圖所示；（2）實驗中應沿豎直方向勻）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，這樣才能準確測出拉力的值；速拉動彈簧測力計，這樣才能準確測出拉力的值；由題圖知，彈簧測力計的分度值為由題圖知，彈簧測力計的分度值為0.2 N，所以其，所以其示數(shù)為示數(shù)為1.6 N；第；第3次實驗時滑輪組的機械效率為：次實驗時滑輪組的機械效率為：4 N 0.1 m10010010066.72 N 0.3 mWG hWFs 有有物物總總= =（3）由表中第）由表中第1、2、3組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與物重有關；（機械效率與物重有關；（4）由表中第）由表中第3、4組數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)可知，物重相同，動滑輪重力不同，機械效率不同，可知，物重相同，動滑輪重力不同，機械效率不同，由此可得，滑輪組的機械效率與摩擦和動滑輪重有由此可得，滑輪組的機械效率與摩擦和動滑輪重有關，根據(jù)表中第關，根據(jù)表中第3組數(shù)據(jù)可知，有用功為：組數(shù)據(jù)可知，有用功為：W有有G物物h4 N0.1 m0.4 J；克服動滑輪做的功：；克服動滑輪做的功：W動動G動動h0.5 N0.1 m=0.05 J;總功：總功：W總總Fs=2 N0.3 m=0.6 J;則克服繩重及摩擦做的那部分額外則克服繩重及摩擦做的那部分額外功：功：W額額W總總-W有有-W動動0.6 J-0.4 J-0.05 J=0.15 J.補補 充充 設設 問問(1)實驗中要分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位實驗中要分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置，是為了置，是為了_ _(2)實驗結束后，李華所在的小組還在討論用不同實驗結束后，李華所在的小組還在討論用不同的滑輪組提升相同重物的問題李華認為提升相的滑輪組提升相同重物的問題李華認為提升相同重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效同重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效率越大；而李明認為提升相同重物時，動滑輪的率越大；而李明認為提升相同重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效率越小請你判斷，個數(shù)越多，滑輪組的機械效率越小請你判斷，應該是應該是_說的對說的對方便記錄物體上升和繩子自由端移動方便記錄物體上升和繩子自由端移動的距離的距離李明李明