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机械效率学案(斜面和滑轮组)

2020-05-30 来源:易榕旅网
《机械效率》学案

班级 姓名

参考课本P107图15.2-1完成下面的表格

克服人重力做功/J 人对沙子的功/J 人对桶(袋)做的功/J 人对动滑轮做的功/J 人一共做的功/J 探究一:斜面的机械效率 一、提出问题 二、猜想与假设

三、制定计划与设计实验

四、进行实验与收集证据:实验过程中,记录数据

1、斜面的机械效率跟 关系 表1 斜面的倾斜程度 较缓 较陡 最陡 木块重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功 W有/J 总功机械效率η W总/J 徒手用桶提着沙上楼 用动滑轮和桶提沙 用动滑轮和袋子提沙 2、斜面的机械效率跟 关系 表2 斜面的粗 糙程度 轻光滑 较粗糙 最粗糙 木块重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功 W有/J 总功机械效率η W总/J 五、分析论证:

结论:由表1可知 由表2可知 六、交流与评估:

探究二:滑轮组的机械效率

1.实验的原理: 。 2.待测物理量及测量工具: 。 根据你的分析,请你设计实验的方案。

(1)实验所需的器材: 。

(2)画出实验装置图: (3)探究步骤:

①按图组装滑轮组:用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升钩码。

② 拉动弹簧测力计,使钩码上升一段距离,记录 、 、 、 。

③改变动滑轮下所挂的钩码重,重复实验步骤②两次,将测得的数据填入下表中。 ④根据测得的数据,分别算出三次实验的 、 和这个滑轮组的 ,填入表中。

⑤用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升钩码,重复步骤②③④。 ⑥整理实验器材。

思考l:怎样用弹簧测力计测量拉力和滑轮对钩码的力?读数时,弹簧测力计是处于向上匀速运动中.还是处于静止状态?

思考2:怎样测量拉力将绳子提升的距离s和重物上升的距离h?

思考3:如果没有刻度尺,测不出s和h的具体值,能否算出机械效率?写出计算机械效率的公式。

进行实验与收集证据

分析与论证

通过实验你得到的结论:

(1)对于同一滑轮组, 。

(2)对于不同的滑轮组提升相同的物体时 。 交流与评估

影响滑轮组机械效率高低的主要因素有哪些?说一说提高机械效率的方法是什么。 创新与思考

1.小军同学在“测定滑轮组的机械效率”的实验中(装置如图所示),记录的数据与处理结果如下表。同学们交流评估时,小军发现他所记录的数据其中一组有错误,设计的表格也存在问题。

(1)请你找出错误数据并将纠正后的数据及结果填写在空格内。 (2)指出设计表格的不妥之处。

(3)在实验过程中,怎样操作才能正确测量出拉力F?

2.小红在升国旗时,感到向下拉绳子所用的力,要比直接提起国旗所用的力大很多。她想到,升国旗采用的定滑轮机械效率是不是很低呢?她用了一个量程合适的弹簧测力计,测出了定滑轮的机械效率。

(1)小红的实验步骤如下,请你把步骤填写完整。 ①用弹簧测力计测出国旗受到的重力G:

②用弹簧测力计 向下拉动绳子,读出弹簧测力计示数凡 ③定滑轮的机械效率表达式= 。

(2)如果要提高定滑轮的机械效率。你有什么办法?请你说出一条。(国旗质量不允许改变) 3 .(2007桂林)小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下

一些值得探究的猜想:

①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关; ②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关; ③斜面的机械效率与斜面的长度有关; ④斜面的机械效率与物体的重力有关。

给你如图所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题: (1)你选择的猜想是 (填写序号)

(2)要用图中的器材完成你选择的探究,还要补充的器材是:(至少写出两种)

. (3)在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:

① ;② ;③ 。

4.(2005盐城)在做“测滑轮组机械效率”的实验中,小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮重都相同,不计摩擦和绳重)。 (1)对于甲图所示的滑轮组,如果没有刻度尺,只要测出钩码重G,

然后竖直向上匀速拉动弹簧秤使钩码升高,从弹簧秤上读出拉力值F,即可算出该滑轮组的机械效率η= 。 (2)比较甲、乙两滑轮组的机械效率,可知η甲 η乙(选填:>、<或=)。 (3)实验后小强猜想,对于同一滑轮组(例如图乙),它的机械效率也可能不是固定的,于是他用实验进行了探究,并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么?答: 。

5.、小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度

与斜面的机械效率有没有关系?”.针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,如图,并记录实验数据如下: 实验 斜面物体重 物体上 沿斜面 物体移 有用功 总功 机械效 次数 的 G/N 升高度 拉力 动距离 W有/J W总/J 率 倾斜h/m F/N S/m 程 度 1 较缓 5.0 0.1 1.6 0.5 0.5 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.5 (1) 第3次实验添入表格中的数据:有用功为 J, (2) 通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越 ;

(3) 通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是: 。

(4) 如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变?

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