杠杆机械效率的测量实验 知识点

1.探究目的
杠杆的机械效率的大小与什么因素有关
2.猜想与假设
杠杆的机械效率可能与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高
3.探究方法
控制变量法
4.实验数据
次数 钩码 钩码总重 钩码移动距离 拉力 测力计移动距离 机械效率
悬挂点 G/N h/m F/N s/m η/%
1 A点 1.5 0.1 0.7 0.3 71.4
2 B点 2 0.15 1.2 0.3 83.3
5.实验结论
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。

 

杠杆机械效率的测量实验 知识点题库

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码缓缓上升.

  1. (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. (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,测量并计算得到如表所示的两组数据:

    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

    根据表中数据,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?

    答: (能,不能)请简要说明两条理由:①;② .

  3. (3) 若仅将钩码从A点改挂到B点,其他因素不变,则杠杆的机械效率将 (变大,变小,不变),理由是 

某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:

①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;

②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过  程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2


回答下列问题:

  1. (1) 杠杆机械效率的表达式为η= .(用已知或测量物理量符号表示)

  2. (2) 本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是: .

  3. (3) 若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).

  4. (4) 若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆向上拉动,则测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)

小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.



  1. (1) 他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上 拉动弹簧测力计,拉力为F1 , 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2 , 则此次杠杆的机械效率为η=   .(用用已知或测量物理量的符号表示)

  2. (2) 他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2 , 则弹簧测力计的示数将 (大于/等于/小于)F1 , 此次弹簧测力计做的功将 (大于/等于/小于)第一次做的功,杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).

  3. (3) 他将3只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2 , 则第3次杠杆的机械效率与前两次相比 (最大/最小/三次相等).

  4. (4) 本实验中,影响杠杆机械效率的主要因素是: 

如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F为 N,测力计上升的高度s为0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为 %,使用该杠杆做额外功的一个原因是

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码缓缓上升.

  1. (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. (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

    根据表中数据,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?答:

    请简要说明两条理由:①;②

某班同学利用杠杆做了以下的实验:
  1. (1) A:“探究杠杆的平衡条件”

    ①当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于(选填“平衡”或“不平衡”)状态;如图甲中,应将右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了 ;

    ②小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1 , 发现,F1L1≠F2L2,其原因是:

  2. (2) B:“探究杠杆的机械效率”

    如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点.(支点处摩擦忽略不计)

    ①他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1 , 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2 , 则此次杠杆的机械效率为η= .(用物理量的符号表示)

    ②他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2 , 则弹簧测力计的示数将(选填“大于”、“等于”或“小于”下同)F1 , 此次弹簧测力计做的功将第一次做的功.

小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时,

猜想A:杠杆机械效率的大小可能与悬挂重物的位置有关。

猜想B:杠杆机械效率的大小可能与悬挂物体的质量有关。

为此设计了以下三个方案:

⑴先后两次在A处悬挂质量不同的钩码;

⑵第一次只在A处悬挂若干钩码,第二次只在B处悬挂质量不同的钩码;

⑶第一次只在A处悬挂若干钩码,第二次只在B处悬挂质量相同的钩码。

下列说法正确的是(   )

A . ⑴方案能探究猜想B B . ⑵方案能探究猜想A C . ⑵方案能探究猜想B D . ⑶方案能探究猜想A
在探究“杠杆平衡条件”实验中:(每个钩码质量相等,杠杆上每小格等距)

  1. (1) 将杠杆的中点O挂在支架上,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是.
  2. (2) 杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
  3. (3) 取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数将.
  4. (4) 接着小英把支点选到B点,如图丙,在A点挂一个钩码,在E点挂3个钩码,杠杆也恰好水平静止,她觉得此时不满足杠杆平衡条件,小英的问题在于
  5. (5) 完成以上实验后,小英利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=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%(结果精确到0.1%).其他条件不变,如果把钩码由A移至B,O、C位置不变,此杠杆的机械效率将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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码缓缓上升。

  1. (1) 实验中,将杠杆从实线位置匀速拉至图中虚线位置,弹簧测力计的示数如图所示为,弹簧测力计上升的距离为0.3m,钩码总重为1.0N,钩码上升的高度为0.1m,则杠杆的机械效率为%。
  2. (2) 若不计摩擦,由(1)中所给数据算出杠杆自重为;若仅将钩码由A点移至B点,弹簧测力计竖直上提的过程中示数FBFA , 钩码匀速上升的高度为0.1m。则杠杆的机械效率的机械效率ηBηA , 理由是.
某班同学利用杠杆做了以下的实验:

  1. (1) A:“探究杠杆的平衡条件”

    ①当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于(选填“平衡”或“不平衡”)状态;如图甲中,应将右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了

    ②小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1 , 发现F1L1≠F2L2 , 其原因是:

  2. (2) B:“探究杠杆的机械效率”

    ①如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点。(支点处摩擦忽略不计)

    ②他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1 , 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2 , 则此次杠杆的机械效率为η=。(用物理量的符号表示)

    ③他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2 , 则弹簧测力计的示数将(选填“大于”、“等于”或“小于”下同)F1 , 此次弹簧测力计做的功将第一次做的功。

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码缓缓上升.

  1. (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. (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

    根据表中数据,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?答:;(选填“能”或“不能”)

    请简要说明两条理由:

某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中

  1. (1) 小敏用如右图所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。

    a.实验中,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0.1 m时,C点上升了30cm,则杠杆的机械效率为%。

    b.实验中若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是

    c.若只将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将(选填“变大”、“变小”或“不变”) 。

  2. (2) 小王用如图所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率。O为杠杆的转轴,不计摩擦。实验时,给B端施加竖直向下的力,使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升。(图中杠杆为质量分布均匀的直棒)

    下表是提升物体时采集到的数据:

    a.第①组实验中,杠杆的机械效率为

    b.由三组实验,可以初步得出的结论:相同的杠杆,提升的物体越重效率越高。

    c.该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重,分析实验数据可知道杠杆的自重为N。

某班同学利用杠杆做了以下的实验:

  1. (1) A:“探究杠杆的平衡条件”

    ①当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于(选填“平衡”或“不平衡”)状态;如图甲中,应将右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了

    ②小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1 , 发现F1L1≠F2L2 , 其原因是:

  2. (2) B:“探究杠杆的机械效率”

    如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点。(支点处摩擦忽略不计)

    ①他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1 , 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2 , 则此次杠杆的机械效率为η=。(用物理量的符号表示)

    ②他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2 , 则弹簧测力计的示数将(选填“大于”、“等于”或“小于”下同)F1 , 此次弹簧测力计做的功将第一次做的功。

在“探究滑轮组的机械效率”时,小林利用滑轮组进行了 4 次测量,测得数据如下表:

实验次数

动滑轮重G动/N

物重G/N

钩码上升高度 h/m

动力F/N

绳端移动距离 s/m

滑轮组的机械效率 /%

1

0.5

1

0.1

0.7

0.3

47.6

2

0.5

1

0.2

0.7

0.6

47.6

3

0.5

2

0.1

11

0.3

60.6

4

0.5

4

0.1

2

0.3

  1. (1) 实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计,使钩码上升(选填:“匀速”、“加速”或“减速”);
  2. (2) 表格中编号①处数据应为;(结果保留一位小数)
  3. (3) 由表中第 1、2 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与无关;
  4. (4) 比较第 1、3 次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,重物越重,机械效率(选填“越高”、“不变”或“越低”).
某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:

①用轻绳悬挂杠杆一端的0点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在曰点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;

②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2

回答下列问题:

  1. (1) 杠杆机械效率的表达式为 =。(用已知或测量的物理量符号表示)
  2. (2) 本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:
  3. (3) 若只将钩码的悬挂点由A移至c,D、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变’?)。
用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与悬挂点的关系,OC是一根均匀的杠杆,且OA=AB=BC,分别把钩码挂在A点和B点进行实验(不计摩擦),收集的数据如下表:

悬挂点

钩码重力G/N

钩码上升高度h/m

拉力的大小F/N

拉力移动距离s/m

机械效率η

A

6

0.2

3

0.6

66.7%

B

6

0.2

5

0.3

  1. (1) 钩码挂在B点时的机械效率η=
  2. (2) 从实验数据分析得出,杠杆的机械效率与悬挂点(选填“有关”或“无关”),影响杠杆的机械效率的因素有多个,请你再说出一个:
  3. (3) 分析表格中数据,请你求出杠杆的自重为
  4. (4) 若把弹簧测力计由C点移到B位置,点O位置不变,仍将挂在A点的钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等,杠杆上每小格等距)。

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  1. (1) 将杠杆的中点O挂在支架上后,小明发现杠杆左端低右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向调节。调节杠杆在水平位置平衡,目的是
  2. (2) 杠杆平衡后,小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
  3. (3) 取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数将(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”);
  4. (4) 接着小明把支点选到B点,如图丙,在A点挂一个钩码,在C点挂3个钩码,杠杆也恰好水平静止,她觉得此时不满足杠杆平衡条件,造成这个问题的原因是
  5. (5) 完成以上实验后,小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。如图丁,实验时,竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=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%(结果精确到0.1%)。如果把钩码由A移至B,两次实验A点竖直移动相同距离,拉力所做的有用功将,此杠杆的机械效率将(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
  1. (1) 实验时,竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

    图片_x0020_100026

  2. (2) 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:
  3. (3) 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

    根据表中数据,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?答:;请简要说明两条理由:①;②

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

  1. (1) 实验时,弹簧测力计挂在D点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。(不考虑摩擦)

    ①实验中,将两个相同的钩码悬挂在A点,匀速将杠杆拉至图中虚线位置,弹簧测力计示数为F,每个钩码的质量为m,钩码上升高度h,弹簧测力计移动距离s,则杠杆的机械效率 。(用字母表示)

    ②若将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时,该杠杆的机械效率为 ,则 。(填“<”“=”或“>”)

    ③将同一物体分别悬挂在A、B两点,匀速使拉力移动的距离时的机械效率分别为 ,则 。(填“<”“=”或“>”)

  2. (2) 若将同一物体悬挂在A点,弹簧测力计分别挂在C点和D点时,竖直向上匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为 ,则 。(“<”“=”或“>”)
物理兴趣小组的同学们利用如图所示装置来探究杠杆平衡条件和机械效率,其探究过程如下:

  1. (1) 当杠杆静止在如图甲所示的位置时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态。同学们用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为F1 , 发现F1l1 ≠ F2l2 , 其原因是
  2. (2) 如图丙所示的杠杆类型,从是否省力的角度分析(测力计拉力视为动力),与图中的(选填“A”或“B”)类型相同;
  3. (3) 在图丙中,每个钩码的质量为m,O为支点(支点处摩擦忽略不计)。同学们将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F,测得A、B两点上升的高度分别为s、h,则此次杠杆的机械效率为η=(用已知量和测量量表示)。