简单机械和机械效率复习课件

简单的机械和机械效率简单的机械和机械效率考点清单考点清单简单机械简单机械杠杆杠杆杠杆的定义杠杆的定义五要素五要素杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件生活中的杠杆生活中的杠杆 定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组其他简单的机械其他简单的机械有用功和额外功有用功和额外功机械效率机械效率机械效率机械效率滑轮滑轮_：杠杆可以绕其转动的点：杠杆可以绕其转动的点O_：使杠杆转动的力：使杠杆转动的力F1_：阻碍杠杆转动的力：阻碍杠杆转动的力F2动力臂：从支点动力臂：从支点O到到_的的距离距离L1阻力臂：从支点阻力臂：从支点O到到_的的距离距离L2如下图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕着如下图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕着_转动，这根硬棒就是杠杆转动，这根硬棒就是杠杆.阻力作用线阻力作用线固定点固定点 O支点支点动力动力阻力阻力动力作用线动力作用线杠杆的平衡条件：动力杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力动力臂阻力阻力阻力臂臂.用用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆的平衡条件可以写作：力臂和阻力臂，杠杆的平衡条件可以写作：_.F1L1=F2L2生活中的杠杆生活中的杠杆等臂杠杆：动力臂等臂杠杆：动力臂_阻力臂阻力臂(既不省力，既不省力，也不费力也不费力).例：天平例：天平.省力杠杆：动力臂省力杠杆：动力臂_阻力臂阻力臂(省力，但省力，但 _距离距离)例：老虎钳、指甲剪、开瓶例：老虎钳、指甲剪、开瓶起、钳子、羊角锤起、钳子、羊角锤.费力杠杆：动力臂费力杠杆：动力臂 _阻力臂阻力臂(费力，但费力，但 _距离距离).例：镊子、食品夹、划船用的例：镊子、食品夹、划船用的船桨船桨.11111212省省=费费L2L1L2L1=L2省力省力情况情况F1F2（费力）（费力）F1=F2（不省（不省力不费力）力不费力）距离距离情况情况 费距离费距离 省距离省距离不 省 距 离不 省 距 离也 不 费 距也 不 费 距离离应用应用实例实例撬棒、铡刀、瓶撬棒、铡刀、瓶盖起子、手推车、盖起子、手推车、钢丝钳钢丝钳钓 鱼 杆、钓 鱼 杆、镊 子、筷镊 子、筷子、缝 纫子、缝 纫机踏板机踏板 天平天平2.力臂作图力臂作图考情总结：考情总结：杠杆力臂作图在广西中考中考查的杠杆力臂作图在广西中考中考查的形式有三种：一种是直接对杠杆进行力臂作图形式有三种：一种是直接对杠杆进行力臂作图（动力臂，阻力臂）；另一种是结合生活实际，（动力臂，阻力臂）；另一种是结合生活实际，例如撬石块动力臂的作图，铡刀的力臂作图；例如撬石块动力臂的作图，铡刀的力臂作图；第三种是结合滑轮考查动滑轮的动力臂作图第三种是结合滑轮考查动滑轮的动力臂作图（1）力臂作图步骤）力臂作图步骤步骤步骤 方法方法 一找点一找点首先在杠杆的示意图上，确定支点首先在杠杆的示意图上，确定支点O 二画线二画线画好动力作用线及阻力作用线，画的画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线延长时候要用虚线将力的作用线延长 三 作 垂三 作 垂线段线段从支点从支点O向力的作用线引垂线，作出向力的作用线引垂线，作出垂足，则从支点到垂足的距离就是力垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂臂 四标示四标示最后用大括号勾出力臂，在旁边标最后用大括号勾出力臂，在旁边标上字母上字母L1或或L2，分别表示动力臂和分别表示动力臂和阻力臂阻力臂记忆口诀记忆口诀:找支点找支点,画力的作用线画力的作用线,从点到线从点到线引垂线引垂线,力臂就是此线段力臂就是此线段.（2）作图规范和注意事项作图规范和注意事项作图应该用直尺、铅笔，作出的力臂必作图应该用直尺、铅笔，作出的力臂必须为实线须为实线.力臂应该是垂直于力的方向的，所以在力臂应该是垂直于力的方向的，所以在力臂的垂足位置应标明垂足直角符号力臂的垂足位置应标明垂足直角符号.在力的作用线上应标上箭头，并加相应在力的作用线上应标上箭头，并加相应的字母的字母.例例 如图所示，杠杆如图所示，杠杆OBA处于平衡状态，请分别处于平衡状态，请分别画出力画出力F1的力臂的力臂L1和力和力F2的力臂的力臂L2.例题图例题图例题答图例题答图3.判断滑轮组绳子段数及用力情况判断滑轮组绳子段数及用力情况(1)不计摩擦和机械本身的重力时，不计摩擦和机械本身的重力时，.(2)只考虑动滑轮的重力，不计摩擦和绳重时，只考虑动滑轮的重力，不计摩擦和绳重时，(n为承担物重的绳子段数为承担物重的绳子段数).而承而承担物重的绳子段数则可以通过担物重的绳子段数则可以通过“隔离法隔离法”来确来确定，如下图所示，在动滑轮和定滑轮之间画一定，如下图所示，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮条虚线，有几段绳子通过动滑轮(或者有几条绳或者有几条绳子与动滑轮相连子与动滑轮相连)，就有几段绳子承担物重，就有几段绳子承担物重.1FnG 物物FnGG 物物动动滑轮组的组装：根据承担物重的绳子段数滑轮组的组装：根据承担物重的绳子段数n的的奇偶性确定绳子固定端的位置，即奇偶性确定绳子固定端的位置，即“奇动偶奇动偶定定”：n为奇数，绳子的固定端在动滑轮上；为奇数，绳子的固定端在动滑轮上；n为偶数，绳子的固定端在定滑轮上为偶数，绳子的固定端在定滑轮上.4.机械效率的计算机械效率的计算有用功有用功物体物体G上升上升高度高度为为h所做的所做的功功W有用有用Gh物体移动的物体移动的距离为距离为s所所做的有用做的有用功功：W有用有用=fs物体重力物体重力G上升的高度上升的高度为为h，所做所做的功的功W有用有用Gh简单机械简单机械物理量物理量总功总功拉力拉力F移动移动s所做的功所做的功W总总Fs(s=nh,h为动滑轮为动滑轮上绳子承上绳子承担的段数担的段数)拉力移动拉力移动2 s，拉力为拉力为F，所做的所做的总功为总功为：W总总F2s拉力拉力(推推力力)F移动移动s所做的功所做的功W总总Fs机械效率机械效率%100%100fsGhWW总有用%100%100fsGhWW总有用%1002f%100FWW总有用实验一探究杠杆的平衡条件实验一探究杠杆的平衡条件1.杠杆平衡螺母的调节（杠杆平衡螺母的调节（杠杆向右倾斜时，向杠杆向右倾斜时，向左调节平衡螺母；杠杆向左倾斜时，则向右调左调节平衡螺母；杠杆向左倾斜时，则向右调节平衡螺母节平衡螺母）（）（2014年年1次次，2013年年2次次，2011年年1次次）2.调节杠杆使其在水平位置平衡的目的调节杠杆使其在水平位置平衡的目的（便于便于精确测量力臂精确测量力臂）（）（2013年年1次次，2011年年4次次）实验突破实验突破3.选择杠杆中间为支点的原因选择杠杆中间为支点的原因（减少杠杆自重减少杠杆自重对实验的影响对实验的影响）4.测力计从竖直拉杠杆变为倾斜拉杠杆，测力测力计从竖直拉杠杆变为倾斜拉杠杆，测力计的示数变化（计的示数变化（2013年年2次次，2011年年1次次）5.分析数据，总结杠杆平衡条件分析数据，总结杠杆平衡条件（2013年年2次次，2011年年1次次）6.杠杆再平衡杠杆再平衡7.需要多次实验的目的需要多次实验的目的（使结论更具普遍性使结论更具普遍性）实验结论实验结论：杠杆平衡的条件为：动力乘以动力杠杆平衡的条件为：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，用公式表臂等于阻力乘以阻力臂，用公式表F1L1=F2L2.例例1 1 在探究在探究“杠杆平衡条件杠杆平衡条件”的实验中，采用的实验中，采用了如图所示的实验装置了如图所示的实验装置.例例1题图题图（1）调节杠杆平衡时，都应该使它在）调节杠杆平衡时，都应该使它在_位置平衡位置平衡.根据图示杠杆所处的位置，应将平衡根据图示杠杆所处的位置，应将平衡螺母向螺母向_（选填（选填“右右”或或“左左”）调整）调整.（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡.此时此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与与杠杆杠杆_，挂钩码位置所对应的刻度值，挂钩码位置所对应的刻度值就等于就等于_.水平水平左左垂直垂直力臂力臂（3）某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上）某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是杆平衡，你认为他们的做法是_错误的错误的（4）实验的结果如下表所示：）实验的结果如下表所示：动力动力（F1/N）动力臂动力臂（L1/cm）阻力阻力（F2/N）阻力臂阻力臂（L2/cm)366325524224369234264428甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力动力+动力臂阻力动力臂阻力+阻力臂阻力臂.乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂.两个同学都认为自己是对的，对方是错误的，那两个同学都认为自己是对的，对方是错误的，那么你认为他们中正确的应该是么你认为他们中正确的应该是_同学同学.原因是原因是_同学的结论仅从部分实验数据分析得到，同学的结论仅从部分实验数据分析得到，不是所有实验数据都满足他总结的结论不是所有实验数据都满足他总结的结论.乙乙甲甲（5）下列正在使用中的杠杆：用镊子取）下列正在使用中的杠杆：用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉锤拔钉子，属砝码、用扳手拧螺母、用钉锤拔钉子，属于费力的杠杆是于费力的杠杆是_.镊子镊子【解析解析】（1 1）调节杠杆平衡时，都应该使它在调节杠杆平衡时，都应该使它在水平位置平衡，使杠杆的重心落到支点，消除杠水平位置平衡，使杠杆的重心落到支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；杠杆右端低左端高，杆自重对杠杆平衡的影响；杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节母向左调节.（2 2）对于直棒杠杆，如果力的方向对于直棒杠杆，如果力的方向与杠杆垂直，则力臂和支点与动力作用点之间的与杠杆垂直，则力臂和支点与动力作用点之间的距离相等；如果力的方向与杠杆不垂直，则力臂距离相等；如果力的方向与杠杆不垂直，则力臂小于支点与动力作用点之间的距离小于支点与动力作用点之间的距离；（3 3）在挂上钩码后，如果出现不平衡，不能再在挂上钩码后，如果出现不平衡，不能再调节平衡螺母，应通过加减钩码或调节钩码的位调节平衡螺母，应通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡；置来使其平衡；（4）乙同学是通过乙同学是通过6组实验结果，组实验结果，得出的实验结论：杠杆平衡时得出的实验结论：杠杆平衡时：动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂（或或F1L1=F2L2）而甲同学仅仅而甲同学仅仅通过前通过前3组实验得出的结果，具有片面性和不正组实验得出的结果，具有片面性和不正确性确性；（；（5 5）镊子是动力臂小于阻力臂的杠杆，镊子是动力臂小于阻力臂的杠杆，是费力杠杆；而扳手和钉锤是动力臂大于阻力臂是费力杠杆；而扳手和钉锤是动力臂大于阻力臂的杠杆，是省力杠杆的杠杆，是省力杠杆.（1）实 验 时 让 支 点 在 杠 杆 的 中 央 是 为 了）实 验 时 让 支 点 在 杠 杆 的 中 央 是 为 了_；（2）实验时加减砝码应使杠杆在水平位置平衡，）实验时加减砝码应使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量_；（3）如图所示，实验时若用弹簧测力计在）如图所示，实验时若用弹簧测力计在C处处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将将_（选填（选填“变大变大”、“变小变小”或或“不不变变”），其原因是），其原因是_减小杠杆自身重对实验造成的影响减小杠杆自身重对实验造成的影响力臂力臂变大变大拉力的力臂变小拉力的力臂变小【解析解析】（1）实验时让支点在杠杆的中央是实验时让支点在杠杆的中央是为了减小杠杆自身重对实验造成的影响；（为了减小杠杆自身重对实验造成的影响；（2）当杠杆在水平位置平衡时，当杠杆在水平位置平衡时，支点到力的支点到力的作用点的距离就是力臂，这样便于测量力臂；作用点的距离就是力臂，这样便于测量力臂；（3）当弹簧测力计向右倾斜时，拉力的力臂当弹簧测力计向右倾斜时，拉力的力臂变小，变小，根据杠杆平衡条件可知拉力要变大根据杠杆平衡条件可知拉力要变大 实验二测量滑轮组的机械效率实验二测量滑轮组的机械效率1.实验原理（实验原理（)2.实验所需测量仪器：弹簧测力计和刻度尺实验所需测量仪器：弹簧测力计和刻度尺3.动滑轮的绕线（动滑轮的绕线（2012年年1次次）4.实验过程中如何拉动弹簧测力计（实验过程中如何拉动弹簧测力计（竖直向竖直向上匀速拉动弹簧测力计上匀速拉动弹簧测力计）（）（2011年年1次次）%100%100FsGhWW总有用5.弹簧测力计的读数（弹簧测力计的读数（读数时，视线要与指针读数时，视线要与指针水平且与刻度板面垂直水平且与刻度板面垂直）（）（2012年年1次次，2011年年1次次）6.有用功，总功，机械效率的计算有用功，总功，机械效率的计算（2012年年1次次，2011年年1次次）7.分析数据总结结论分析数据总结结论（2014年年1次次，2012年年1次次）8.滑轮组机械效率的影响因素（滑轮组机械效率的影响因素（控制变量法的控制变量法的应用应用）（）（2014年年1次次，2012年年1次次）实验结论实验结论：用同一滑轮组，吊起数量不同的钩码，数量用同一滑轮组，吊起数量不同的钩码，数量越多，滑轮组的机械效率越高越多，滑轮组的机械效率越高；钩码的数量钩码的数量相同，用重力或数量不同的动滑轮将钩码吊起，相同，用重力或数量不同的动滑轮将钩码吊起，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高.例例2 某实验小组在测滑轮组机械效率的实某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示示.实验次数实验次数 物理量物理量123钩码重钩码重G/N446钩码上升高度钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力绳端拉力F/N1.81.62.4绳端移动距离绳端移动距离s/m0.30.4机械效率机械效率74.162.5（1）实验中应沿竖）实验中应沿竖直方向直方向_拉动弹簧测力计，拉动弹簧测力计，使钩码上升使钩码上升.（2）通过表中数据）通过表中数据可分析出第可分析出第2次实验次实验是用是用_（选填（选填“甲甲”或或“乙乙”）图所示装置做的实图所示装置做的实验验.例例2题图题图匀速（匀速直线）匀速（匀速直线）乙乙（3）通过第）通过第1次实验和第次实验和第2次实验的数据分析次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率大），滑轮组的机械效率_（选填（选填“越越高高”、“不变不变”或或“越低越低”）.（4）小组同学再用第）小组同学再用第1次实验中使用的装置做次实验中使用的装置做第第3次实验，表中第次实验，表中第3实验中空缺的数据应为：实验中空缺的数据应为：绳端移动距离绳端移动距离s_m，机械效率，机械效率_.（5）比较第比较第1次实验和第次实验和第3次实验可得出结次实验可得出结论：使用同滑轮组，论：使用同滑轮组，_越低越低0.30.383.3%83.3%提升的重物越重，滑轮提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高组的机械效率越高【解析解析】（1 1）实验中应该沿竖直方向匀速实验中应该沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计使物体向上做匀速直线向上拉动弹簧测力计使物体向上做匀速直线运动运动.（2 2）题图甲的滑轮组有题图甲的滑轮组有3股绳子承重，股绳子承重，绳子自由端通过的距离是钩码上升高度的绳子自由端通过的距离是钩码上升高度的3倍；题图乙的滑轮组有倍；题图乙的滑轮组有4股绳子承重，绳子股绳子承重，绳子自由端通过的距离是钩码上升高度的自由端通过的距离是钩码上升高度的4倍倍.分分析表中数据可知，第析表中数据可知，第2次实验绳子自由端移次实验绳子自由端移动的距离正好是钩码上升高度的动的距离正好是钩码上升高度的4倍，而乙倍，而乙图绳子自由端通过的距离是钩码上升高度的图绳子自由端通过的距离是钩码上升高度的4倍，所以第倍，所以第2次实验使用的是乙图的装置次实验使用的是乙图的装置.（3 3）由表中数据可知，第由表中数据可知，第1次实验时绳子自次实验时绳子自由端移动的距离正好是钩码上升高度的由端移动的距离正好是钩码上升高度的 =3倍，所以它使用的是甲滑轮组，而倍，所以它使用的是甲滑轮组，而第第2次实验使用的是乙滑轮组次实验使用的是乙滑轮组.显然，甲滑轮显然，甲滑轮组动滑轮的个数少，动滑轮质量小，重力小，组动滑轮的个数少，动滑轮质量小，重力小，而两次实验钩码重、物体上升高度等都不变，而两次实验钩码重、物体上升高度等都不变，所以探究的是机械效率与动滑轮个数（质量）所以探究的是机械效率与动滑轮个数（质量）的关系的关系.实验中，第实验中，第1次实验使用的甲滑轮组次实验使用的甲滑轮组动滑轮个数少（质量小），其机械效率较大动滑轮个数少（质量小），其机械效率较大m.m.1030所以通过这两组实验可得：使用不同的滑轮所以通过这两组实验可得：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低越低.（4 4）使用第使用第1次实验使用的甲滑轮组次实验使用的甲滑轮组做实验时，绳端通过的距离是钩码上升高度做实验时，绳端通过的距离是钩码上升高度的的3倍，所以绳端移动距离倍，所以绳端移动距离s s=3=3h h=3=30.1 0.1 m=0.3 m=0.3 m m，有用功是有用功是W W有用有用=GhGh=6 N=6 N0.1 m=0.1 m=0.6 J0.6 J，总功是总功是W W总总=FsFs=2.4 N=2.4 N0.3 m=0.72 0.3 m=0.72 J J，所以机械效率所以机械效率=100 =10010083.3%.83.3%.总有用WWJ72.0J6.0（5）第第 1次实验和第次实验和第3 次实验使用的滑轮组次实验使用的滑轮组相同，动滑轮的重力和摩擦力一样，只有钩码相同，动滑轮的重力和摩擦力一样，只有钩码的重力不同，所以探究的是机械效率与提升的的重力不同，所以探究的是机械效率与提升的重物的重力的关系重物的重力的关系 而实验中，第而实验中，第1次的物重次的物重小、机械效率小，第小、机械效率小，第 3次的物重大，机械效率次的物重大，机械效率也大，故可得出结论：使用同一滑轮组，提升也大，故可得出结论：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高的重物越重，滑轮组的机械效率越高（1）在实验过程中为了测量绳子自由端拉力）在实验过程中为了测量绳子自由端拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，你认为正确学认为应该在缓慢匀速提升时读数，你认为正确的是的是_（选填（选填“A”或或“B”）同学的方法；）同学的方法；（2）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了始位置，是为了_；(3)实验小组按照正确的测量方法，第实验小组按照正确的测量方法，第2次测出的次测出的拉力拉力F与钩码所受重力与钩码所受重力G的大小关系为的大小关系为F_（选填（选填“”、“31【解析解析】（1）为了测量滑轮组提升物体时的机）为了测量滑轮组提升物体时的机械效率械效率,所以需在缓慢匀速提升时读数所以需在缓慢匀速提升时读数,所以所以B同同学正确学正确;(2)要测滑轮组的机械效率要测滑轮组的机械效率,需测出需测出G、h、F、s,根据公式根据公式=100%计算计算.所以需要测量所以需要测量钩码和弹簧测力计移动的距离钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功从而计算有用功和总功；（和总功；（3）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力，所以绳子的拉绕滑轮组的绳子有重力，所以绳子的拉F G.31FsGh实验三：测量斜面的机械效率实验三：测量斜面的机械效率（2012年年1次、次、2011年年2次）次）1.实验原理和测量仪器（实验原理和测量仪器（，实验所需测量仪器：弹簧测力计和刻度尺实验所需测量仪器：弹簧测力计和刻度尺）2.弹簧测力计运动情况（弹簧测力计运动情况（沿斜面做匀速直沿斜面做匀速直线运动线运动）(2012年年1次次，2011年年1次次)FLGhWW总有用3.拉力与摩擦力的关系拉力与摩擦力的关系（拉力大于摩擦力拉力大于摩擦力）4.控制变量法的使用控制变量法的使用（控制斜面的粗糙程控制斜面的粗糙程度与物体的重力相同，改变斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改变斜面的倾斜程度；控制斜面的倾斜程度与物体的重力相度；控制斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改变斜面的粗糙程度；控制斜面的倾同，改变斜面的粗糙程度；控制斜面的倾斜程度与粗糙程度相同，改变物体的重力斜程度与粗糙程度相同，改变物体的重力）（2012年年1次次，2011年年2次次）5.机械效率的计算机械效率的计算（2012年年1次次）6.分析数据，总结结论分析数据，总结结论（2011年年2次次）7.斜面在生活中的应用斜面在生活中的应用（楼梯、盘山公路楼梯、盘山公路）实验结论：实验结论：1.在其他条件一定时，斜面在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高越光滑，机械效率越高；2.在其他条件一定在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高时，斜面越倾斜，机械效率越高；3.斜面的斜面的机械效率与物体的重力无关机械效率与物体的重力无关.例例3 3 小亮看到工人利用斜面把货物推小亮看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到物理课上学过的知识，提到车上，联想到物理课上学过的知识，提出了以下两个问题：（出了以下两个问题：（1 1）斜面越缓越省力，）斜面越缓越省力，是不是机械效率越高呢？（是不是机械效率越高呢？（2 2）对于同一个）对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；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，对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？机械效率越高呢？例例3题图题图 为了解决以上问题，小亮与几个同学一起为了解决以上问题，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：的部分实验数据如下表：实验实验次数次数斜面斜面倾角倾角物重物重G G/N/N斜面斜面高度高度h h/m/m沿斜沿斜面拉面拉力力F F/N/N斜面斜面长长s s/m/m有用有用功功W W有有/J/J总总功功W W总总/J/J机械机械效率效率（）（）45451 10.70.70.90.91 10.90.977.877.830301 10.50.50.70.71 10.50.50.70.771.471.430302 20.50.51.41.41 11 11.41.40.771.4 （1）表格中缺少）表格中缺少2个数据，请补充完整个数据，请补充完整（保留一位小数）（保留一位小数）.（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上）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大，应该把木板下面的木块向_移动（选填移动（选填“左左”或或“右右”）.匀速匀速左左 （3）通过对比实验的数据，得出的结）通过对比实验的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越论是斜面越缓越省力，机械效率越_.（4）通过对比实验）通过对比实验_的数据（选填实的数据（选填实验次数）验次数）.得出的结论是对于同一斜面，机械得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力效率与所拉物体的重力_.低（小）低（小）无关无关 【解析解析】（1 1）第一次实验中有用功）第一次实验中有用功W W有有=GhGh=1 N=1 N0.7 m=0.7 J,0.7 m=0.7 J,第三次实验机械第三次实验机械效率为：效率为：100100 =100100 71.471.4；（2 2）在实验操作过程中，为了使测力）在实验操作过程中，为了使测力计示数稳定，便于读出拉力大小，应沿斜计示数稳定，便于读出拉力大小，应沿斜面向上匀速拉动木块，要使木板的倾斜角面向上匀速拉动木块，要使木板的倾斜角变大，应把木块向左移动；变大，应把木块向左移动；总总有有WW J 1.4J 1 （3 3）观察、数据可以看出物重相同）观察、数据可以看出物重相同时，斜面倾角为时，斜面倾角为3030时，拉力为时，拉力为0.7 N0.7 N，机，机械效率为械效率为71.471.4，斜面倾角为，斜面倾角为4545时，拉力时，拉力为为0.9 N0.9 N，机械效率为，机械效率为77.877.8，可以得出斜，可以得出斜面越缓越省力，机械效率越低（小）；面越缓越省力，机械效率越低（小）；（4 4）根据题干看可看出同一斜面，探究）根据题干看可看出同一斜面，探究机械效率与重力的关系，因此要选择斜面倾机械效率与重力的关系，因此要选择斜面倾角相同，物重不同的实验进行对比，所以应角相同，物重不同的实验进行对比，所以应选择、，得出结论是对同一斜面，机械选择、，得出结论是对同一斜面，机械效率与所拉物体的重力无关效率与所拉物体的重力无关.（1 1）在实验操作过程中，测力计的拉）在实验操作过程中，测力计的拉力方向应与斜面力方向应与斜面_，且测力计，且测力计_拉拉动；动；（2 2）实验过程中，用弹簧测力计拉物）实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力的摩擦力f与拉力与拉力F 大小关系为大小关系为f_F（选（选填填“”、“=”=”或或“”）；）；平行平行匀速匀速 （3 3）斜面的机械效率除与斜面的倾）斜面的机械效率除与斜面的倾斜程度有关外，请你猜想斜面的机械效斜程度有关外，请你猜想斜面的机械效率还可能与率还可能与_（写出一个）（写出一个）有关；有关；（4 4）斜面在生产、生活中有着广泛）斜面在生产、生活中有着广泛的应用，请你举出一个应用斜面的实例：的应用，请你举出一个应用斜面的实例：_._.斜面的光滑程度斜面的光滑程度盘山公路盘山公路 【解析解析】（1 1）在探究斜面机械效率的实）在探究斜面机械效率的实验中，弹簧测力计的拉力方向应与斜面保持验中，弹簧测力计的拉力方向应与斜面保持平行，且弹簧测力计需要匀速拉动；平行，且弹簧测力计需要匀速拉动；（2 2）弹簧测力计拉物体在斜面上匀速运）弹簧测力计拉物体在斜面上匀速运动时，需要克服摩擦力和重力做功，而机械动时，需要克服摩擦力和重力做功，而机械能守恒，因此拉力做的总功大于摩擦力做的能守恒，因此拉力做的总功大于摩擦力做的功，即物体所受的摩擦力功，即物体所受的摩擦力f F；（3 3）由于需要克服摩擦力做功，为）由于需要克服摩擦力做功，为额外功，因此减小斜面的光滑程度可以额外功，因此减小斜面的光滑程度可以减小额外功，从而提高斜面的机械效率；减小额外功，从而提高斜面的机械效率；（4 4）盘山公路就是斜面在生活中的）盘山公路就是斜面在生活中的一种应用，此类应用还有楼梯等一种应用，此类应用还有楼梯等.1.下列不属于省力机械的是（）下列不属于省力机械的是（）BA.门锁把手门锁把手B.写字用的铅笔写字用的铅笔C.自行车龙头自行车龙头D.扳手扳手【解析解析】门锁把手在使用过程中，动力臂大门锁把手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；写字用的铅笔在使于阻力臂，是省力杠杆；写字用的铅笔在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；自行车龙头在使用过程中，动力臂大于阻力自行车龙头在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；扳手在使用过程中，动力臂，是省力杠杆；扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆臂大于阻力臂，是省力杠杆答案：答案：B2.小明用如图所示的滑轮组，将重为小明用如图所示的滑轮组，将重为1.5N的物体的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是（）小实际应该是（）CA.小于小于0.75N B.等于等于0.75N C.大于大于0.75N D.等于等于0.5N答案：答案：C3.如图所示，已知斜面长如图所示，已知斜面长5m，高，高2m，拉力为，拉力为50N利用这个装置将重为利用这个装置将重为100N 的物体在的物体在5s内内匀速从斜面的底端拉到顶端则拉力做功的功率匀速从斜面的底端拉到顶端则拉力做功的功率为为_W，该装置的机械效率为，该装置的机械效率为_ 10040%解：因为动滑轮、绳重和摩擦都考虑在内，所以解：因为动滑轮、绳重和摩擦都考虑在内，所以FG=G=11111.5N =0.75N .1.5N =0.75N .2222解：有用功等于直接把物体匀速举高解：有用功等于直接把物体匀速举高2m所做的所做的功；功；W有用有用=Gh=100N2m=200J；答案：答案：100；40%