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实验装置测量杠杆的机械效率

 发布时间：2021-01-20 17:35:35

⑴ 请你测定用一根杠杆提升重物时的机械效率,要求:1.写出你使用的测量器材 2.写出主要实验步骤 3.写出你所测

1,铁架台，杠杆，砝码，弹簧秤，刻度尺

2，(1)用弹簧秤测出砝码重力G

(2)按照上图架好杠杆

(3)在移动中，用弹簧秤测出拉力F；用刻度尺测出h1,h2

3，η=Gh2/Fh1

⑵ 如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景．（杠杆重力忽略不计）请完成下表中把相关的数据填写完整．

由图示刻度尺可知，物体上表面由35cm位置上升到50cm位置，
则物体上升的高度专h=50cm-35cm=15cm；
由图示弹簧测力计可知，其属分度值为0.2N，示数为2.4N，
由表中实验数据可知，
有用功W有=Gh=4N×0.15m=0.6J；
总功W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
∴η=

W有
W总
×100%=
0.6J
0.72J
×100%≈83.3%．
实验数据如下表所示：
物体重
G/N		 物体上升的高度
h/cm		 弹簧测力计的示数
F/N		 弹簧测力计的竖直距离
s/m		 有用功
W/J		 总功
W/J		 机械效率
η/%
4 15 2.4 30 0.6 0.72 83.3
故答案为：如上表所示．

⑶ 某同学用如图甲所示的装置，探究杠杆平衡条件．（1）为了方便测量力臂，应将杠杆调至______位置平衡．调

（1）①杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重内心通过支点，消除杠容杆自重对杠杆平衡的影响．所以杠杆在水平位置平衡，可以使实验简单化．
②杠杆左端下沉，右端上翘，应将右端的平衡螺母向上翘的右端移动．
（2）①如乙图，F和

1
L
成正比，
F
1
L
为定值，所以FL为定值，可以推断F-L成反比．
②因为
1
L
=4m-1，所以L=0.25m，
根据杠杆平衡条件得：GL'=FL，
所以，2.5N×L'=2N×0.25m，
所以，L'=0.2m．
故答案为：（1）水平；右；（2）反；0.2．

⑷ 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钩码

（1）弹簧测力计的分度值是0.1N，读数是：0.5N；
（专2）W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J；
W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J；
η=

W有用
W总
=
0.1J
0.15J
≈66.7%
（3）因为杠杆属自身有重力，提升物体的同时也要提升杠杆，即克服杠杆自重做功，就有了额外功；
故答案是：0.5，66.7，由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功．

⑸ 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

（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N．
（2）在实验过程中，有用功是：W有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，
总功是：W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，
所以杠杆的机械效率是：η=

W有用
W总
=
0.1J
0.15J
=66.7%．
（3）利用杠杆提升物体时，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功．
故答案是：0.5； 66.7%；克服杠杆与支点O间摩擦及杠杆自重多做的功是额外功．

⑹ 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

（1）0.5，66.7% ，杠杆自重（2）不能得出此结论①没有控制重物悬挂点位置不变（或者没有控制变量）②测量次数太少

⑺ （2013西宁）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

（1）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，指针超过5个小格，示数版为0.5N．
（2）用杠杆提起权货物，对货物做的功是有用功，W有=Gh=1N×0.1m=0.1J．
用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功，W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J．
则杠杆的机械效率：η=

W有
W总
×100%=
0.1J
0.15J
×100%≈66.7%
（3）额外功产生的原因：克服机械的重做功、克服摩擦做功．答案不唯一．
（4）分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变．
（5）应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论．只凭一次实验数据做出结论是不科学的．
故答案为：（1）0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服摩擦做功．
（2）不能；①两次实验时钩码没有挂在同一位置；②仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的．

⑻ 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率

F做的功一部分转化为砝码的重力势能，一方面转化成杠杠的势能；相对放在B点而言专，放在A点意属味着需要将杠杠抬到更高的角度（这时杠杠的重力势能增加的更高）才能保证砝码抬到相同的高度，更过的能量消耗于杠杠上，因而A点机械效率高一点

⑼ 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

A、弹簧测力计的分度值是0.1N，读数是：0.5N；故A错误；
B、有用功：W有用=Gh=1N×回0.1m=0.1J；
总功：W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J；
机械效率答：η=

W有
W总
×100%=
0.1J
0.15J
≈66.7%，故B正确；
C、根据图示可知，阻力为钩码重G，只有当杠杆在水平位置时，阻力臂为OA，因此C错误；
D、将同一物体由悬挂的A点变为B点时，物体的力臂变大，由杠杠的平衡条件可知拉力F变大；杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此有用功占总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大．故D错误．
故选B．

⑽ 如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景（杠杆的重力忽略不计）（1）请在下表中把相关的数据填写完整

（1）从实验的物体的重力标识为4N，测力计指针对应的刻度是2.4N即拉力的大小；
物体升高的高版度以物体上权边沿为参照点，位置高度变化为由35cm到50cm，共移动15cm；
测力计竖直移动的距离以杠杆右端为参照点，位置高度变化为由43cm到13cm，共移动30cm；
并将读数记录在表格中，则：
W 有 =Gh=4N×0.15m=0.6J；
W 总 =FS=2.4N×0.3m=0.72J；
∴η=
W 有
W 总
×100%=
0.6J
0.72J
×100%=83.3%．
（2）提高机械效率的方法根本途径是：减小机械的重力和机械之间的摩擦．使用杠杆时，杠杆只是转动，杠杆的重力产生的额外功很少，主要是杠杆的摩擦，所以选择支点灵活的杠杆或在支点所在轴处加润滑油等减小摩擦的方法都可以提高机械效率．
故答案为：（1）15、2.4、0.6、0.72、83.3；（2）选择支点灵活的杠杆或在支点所在轴处加润滑油．

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