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實驗裝置測量杠桿的機械效率

 發布時間：2021-01-20 17:35:35

⑴ 請你測定用一根杠桿提升重物時的機械效率,要求:1.寫出你使用的測量器材 2.寫出主要實驗步驟 3.寫出你所測

1,鐵架台，杠桿，砝碼，彈簧秤，刻度尺

2，(1)用彈簧秤測出砝碼重力G

(2)按照上圖架好杠桿

(3)在移動中，用彈簧秤測出拉力F；用刻度尺測出h1,h2

3，η=Gh2/Fh1

⑵ 如圖所示是小明測量杠桿機械效率的實驗情景．（杠桿重力忽略不計）請完成下表中把相關的數據填寫完整．

由圖示刻度尺可知，物體上表面由35cm位置上升到50cm位置，
則物體上升的高度專h=50cm-35cm=15cm；
由圖示彈簧測力計可知，其屬分度值為0.2N，示數為2.4N，
由表中實驗數據可知，
有用功W有=Gh=4N×0.15m=0.6J；
總功W總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
∴η=

W有
W總
×100%=
0.6J
0.72J
×100%≈83.3%．
實驗數據如下表所示：
物體重
G/N		 物體上升的高度
h/cm		 彈簧測力計的示數
F/N		 彈簧測力計的豎直距離
s/m		 有用功
W/J		 總功
W/J		 機械效率
η/%
4 15 2.4 30 0.6 0.72 83.3
故答案為：如上表所示．

⑶ 某同學用如圖甲所示的裝置，探究杠桿平衡條件．（1）為了方便測量力臂，應將杠桿調至______位置平衡．調

（1）①杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便於測量力臂，同時杠桿的重內心通過支點，消除杠容桿自重對杠桿平衡的影響．所以杠桿在水平位置平衡，可以使實驗簡單化．
②杠桿左端下沉，右端上翹，應將右端的平衡螺母向上翹的右端移動．
（2）①如乙圖，F和

1
L
成正比，
F
1
L
為定值，所以FL為定值，可以推斷F-L成反比．
②因為
1
L
=4m-1，所以L=0.25m，
根據杠桿平衡條件得：GL'=FL，
所以，2.5N×L'=2N×0.25m，
所以，L'=0.2m．
故答案為：（1）水平；右；（2）反；0.2．

⑷ 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面鉤碼

（1）彈簧測力計的分度值是0.1N，讀數是：0.5N；
（專2）W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J；
W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J；
η=

W有用
W總
=
0.1J
0.15J
≈66.7%
（3）因為杠桿屬自身有重力，提升物體的同時也要提升杠桿，即克服杠桿自重做功，就有了額外功；
故答案是：0.5，66.7，由於使用杠桿時需要克服杠桿自重（克服摩擦力）等做功．

⑸ 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤

（1）由圖可知，彈簧測力計的分度值是0.1N，所以它的示數是0.5N．
（2）在實驗過程中，有用功是：W有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，
總功是：W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，
所以杠桿的機械效率是：η=

W有用
W總
=
0.1J
0.15J
=66.7%．
（3）利用杠桿提升物體時，克服摩擦以及杠桿自重做的功是額外功．
故答案是：0.5； 66.7%；克服杠桿與支點O間摩擦及杠桿自重多做的功是額外功．

⑹ 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率，實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤

（1）0.5，66.7% ，杠桿自重（2）不能得出此結論①沒有控制重物懸掛點位置不變（或者沒有控制變數）②測量次數太少

⑺ （2013西寧）用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較

（1）彈簧測力計每一個大格代表1N，每一個小格代表0.1N，指針超過5個小格，示數版為0.5N．
（2）用杠桿提起權貨物，對貨物做的功是有用功，W有=Gh=1N×0.1m=0.1J．
用杠桿提起貨物，對整個杠桿做的功是總功，W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J．
則杠桿的機械效率：η=

W有
W總
×100%=
0.1J
0.15J
×100%≈66.7%
（3）額外功產生的原因：克服機械的重做功、克服摩擦做功．答案不唯一．
（4）分析機械效率的影響因素採取控制變數法，研究提起的物重和機械效率的關系時，應保持位置不變．
（5）應進行多次實驗，分析多組數據，才能得出正確結論．只憑一次實驗數據做出結論是不科學的．
故答案為：（1）0.5；66.7；由於使用杠桿時需要克服摩擦做功．
（2）不能；①兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置；②僅根據一次對比實驗所得結論是不可靠的．

⑻ 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率

F做的功一部分轉化為砝碼的重力勢能，一方面轉化成杠杠的勢能；相對放在B點而言專，放在A點意屬味著需要將杠杠抬到更高的角度（這時杠杠的重力勢能增加的更高）才能保證砝碼抬到相同的高度，更過的能量消耗於杠杠上，因而A點機械效率高一點

⑼ 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤

A、彈簧測力計的分度值是0.1N，讀數是：0.5N；故A錯誤；
B、有用功：W有用=Gh=1N×回0.1m=0.1J；
總功：W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J；
機械效率答：η=

W有
W總
×100%=
0.1J
0.15J
≈66.7%，故B正確；
C、根據圖示可知，阻力為鉤碼重G，只有當杠桿在水平位置時，阻力臂為OA，因此C錯誤；
D、將同一物體由懸掛的A點變為B點時，物體的力臂變大，由杠杠的平衡條件可知拉力F變大；杠桿提升的高度減小，額外功減小，因此有用功占總功的比值變大，即杠桿的機械效率變大．故D錯誤．
故選B．

⑽ 如圖所示是小明測量杠桿機械效率的實驗情景（杠桿的重力忽略不計）（1）請在下表中把相關的數據填寫完整

（1）從實驗的物體的重力標識為4N，測力計指針對應的刻度是2.4N即拉力的大小；
物體升高的高版度以物體上權邊沿為參照點，位置高度變化為由35cm到50cm，共移動15cm；
測力計豎直移動的距離以杠桿右端為參照點，位置高度變化為由43cm到13cm，共移動30cm；
並將讀數記錄在表格中，則：
W 有 =Gh=4N×0.15m=0.6J；
W 總 =FS=2.4N×0.3m=0.72J；
∴η=
W 有
W 總
×100%=
0.6J
0.72J
×100%=83.3%．
（2）提高機械效率的方法根本途徑是：減小機械的重力和機械之間的摩擦．使用杠桿時，杠桿只是轉動，杠桿的重力產生的額外功很少，主要是杠桿的摩擦，所以選擇支點靈活的杠桿或在支點所在軸處加潤滑油等減小摩擦的方法都可以提高機械效率．
故答案為：（1）15、2.4、0.6、0.72、83.3；（2）選擇支點靈活的杠桿或在支點所在軸處加潤滑油．

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