（小学中学试题）初中物理机械效率实验荟萃 专题辅导 不分版本.doc

初中物理机械效率实验荟萃

编者语：测机械效率的实验是本章的重点实验，也是中考的重点之一，试题主要围绕测滑轮组和斜面的机械效率，其中尤其以测滑轮组的机械效率为最。考查的主要内容有：滑轮组的绕绳，有用功、总功、机械效率的计算，对实验数据的分析、处理及归纳。近两年来，有关探究滑轮组及斜面的机械效率的影响因素以及它们之间关系的试题正成为中考的一个热点。现从中考试题中精选几例，进行归纳分析，希望能引起同学们的关注。
例1.（05，青海）如图1所示，小王同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，匀速拉起重为6N的物体，物体升高0.2m，绳子通过的距离是0.6m，弹簧测力计的示数为______N，有用功是______J，机械效率是__________。

图1
分析：读数时应认清弹簧测力计的分度值，由此可读取示数为2.5N。
利用滑轮组提升物体，对物体做的功为有用功：；
拉力为动力，动力所做的功为总功：；
所以滑轮组的机械效率为：
点评：本题是基础题，既考查了识读仪表示数的能力，同时又考查了运用公式进行简单计算的能力，难度不大，符合课标要求。
例2.（05，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2所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮的重都相同，不计摩擦和绳重）

图2
（1）对于图2甲所示的滑轮组，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测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，就可以算出该滑轮组的机械效率_____________。
（2）比较甲、乙滑轮组的机械效率，可知__________（选填“>”、“<”、“＝”）
（3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图2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：_______________________________
分析：（1）对于甲图来说，滑轮组已经组装好了，h和s满足关系s＝3h，因此s和h都不需要测出具体的数值，我们可利用h和s的比值再测得G和F就可求出机械效率。

（2）由甲、乙两图可以看出，乙图中多了一个动滑轮，使用滑轮组时克服动滑轮做的功要多，即所做的额外功更多，在做相同的有用功时，有用功占总功的比例减小了，所以机械效率会减小，即。
（3）滑轮组的机械效率与绳子和滑轮之间的摩擦、动滑轮的重力、物体的重力及绳子的绕法有关。对于同一滑轮组（如图乙），因滑轮组的绕绳方式已经确定，我们应采用控制变量法进行探究，通过改变滑轮组所挂钩码的个数，测出拉力，算出机械效率进行比较。
点评：本题主要考查同学们的综合分析能力，同时也考查了对控制变量法的运用。控制变量法是学习物理最重要的方法之一，近两年有关控制变量法实际应用的考查频繁出现在各地中考物理试题中，应引起同学们足够的重视。
例3.（05，厦门）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3所示），并记录实验数据如下表：

图3

（1）第三次实验填入表格中的数据：有用功为_______J，总功为________J，机械效率是__________。
（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）如果小明还想探究机械效率与物重的关系，实验时应该控制哪些条件不变？
答：_________________________________________
分析：（1）利用斜面拉物体的目的是克服物体的重力做功：
；
拉力为动力，拉力做的功是总功：；
所以机械效率为：
（2）由实验数据中的第2列和第5列对比分析，可以看出：斜面越陡，拉力越大，越费力。
（3）通过对实验数据中的第2列和第9列对比分析，可得出的结论是：在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高。
（4）要想探究机械效率与物重的关系，应采用控制变量法，控制其他相关因素，即：斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度不变，只改变物重的大小即可。
答案：（1）1.25，1.55，81%；（2）费力（或不省力）；（3）在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高；（4）斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度。
点评：本题主要考查我们分析处理实验数据、归纳实验结论的能力。对实验数据的处理及对实验结论的归纳是一项基本的实验技能，也是中考考查信息处理能力和实验能力的重要内容。
例4.（05，四川）小张和小王同学分别用滑轮组相同，但绳子绕法不同的两个滑轮组提升相同的重物（如图4所示）。小张同学认为自己设