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测量杠杆的机械效率用如图所示的装置实验,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使杠杆下面的钩码缓慢上升.(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为N,钩码总重G为1.0N
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测量杠杆的机械效率
用如图所示的装置实验,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使杠杆下面的钩码缓慢上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为______N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:______.
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
如果仅就表中数据,能否得出:“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论,并简要说出依据?答:______.
用如图所示的装置实验,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使杠杆下面的钩码缓慢上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为______N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:______.
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数 | 钩码 悬挂点 | 钩码总重 G/N | 钩码移动距离 h/m | 拉力 F/N | 测力计移动距离 s/m | 机械效率 η/% |
1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
2 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3 |
▼优质解答
答案和解析
(1)对弹簧测力计进行读数时,需看清弹簧测力计的分度值,然后根据指针位置进行读数.
在实验中,弹簧测力计的拉力做的功是总功,克服钩码重力做的功是有用功,克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功;杠杆的机械效率可以根据公式η=×100%来计算.
(2)通过探究实验来得出结论时,应进行多次实验,分析多组数据,同时,分析机械效率的影响因素也应采取控制变量法,这样才能得出正确结论.根据这一思路来对最后的问题做出判断.
【解析】
(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.
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=×100%=×100%=66.7%.
在本实验中,克服杠杆自重做功和克服摩擦力做功是产生额外功的主要原因.
(2)分析机械效率的影响因素应采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持位置不变,而实验中,两次钩码悬挂的位置是不同的.同时,还应进行多次实验,分析多组数据,才能得出有说服力的正确结论,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杠杆自重(克服摩擦力)做功;
(2)不能.两次实验时,钩码没有挂在同一位置,同时改变两组条件,数据不宜直接比较(或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的).
在实验中,弹簧测力计的拉力做的功是总功,克服钩码重力做的功是有用功,克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功;杠杆的机械效率可以根据公式η=×100%来计算.
(2)通过探究实验来得出结论时,应进行多次实验,分析多组数据,同时,分析机械效率的影响因素也应采取控制变量法,这样才能得出正确结论.根据这一思路来对最后的问题做出判断.
【解析】
(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.
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=×100%=×100%=66.7%.
在本实验中,克服杠杆自重做功和克服摩擦力做功是产生额外功的主要原因.
(2)分析机械效率的影响因素应采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持位置不变,而实验中,两次钩码悬挂的位置是不同的.同时,还应进行多次实验,分析多组数据,才能得出有说服力的正确结论,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杠杆自重(克服摩擦力)做功;
(2)不能.两次实验时,钩码没有挂在同一位置,同时改变两组条件,数据不宜直接比较(或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的).
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