中考“机械效率”实验探究题荟萃.docx

中考“机械效率”实验探究题荟萃在生活中斜面、滑轮和杠杆等简单机械随处可见而探究简单机械效率的实验题也是历年各地中考试卷中力学实验探究的重要内容.现举几例2012年中考探究简单机械效率的实验探究题以供读者参考.1探究杠杆的机械效率使用杠杆提升物体时其目的是将物体提升一定的高度则其做的有用功为W有用=Gh拉力做的总功为W总=Fs杠杆的机械效率为η=W有用W总×100%=GhFs×100%.例1（2012年淮安）如图1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上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______.解析（1）弹簧测力计的分度值是0.1N指针指第五小格处则测力计的示数F为2.5N.（2）使用杠杆做的有用功W有用=Gh=1.5N×0.3m=0.45J；总功W总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J；杠杆的机械效率η=W有用W总×100%=0.45J0.5J×100%=90%.（3）因为杠杆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.另外使用杠杆时还需要克服杠杆与支点之间的摩擦力做额外功.答案2.590由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功点评本题结合测定杠杆机械效率的实验考查对实验数据的处理和对探究结论的评价能力.2探究斜面的机械效率使用斜面提升物体时其目的是将物体提升一定的高度则其做的有用功W有用=Gh拉力做的总功W总=Fs斜面的机械效率η=W有用W总×100%=GhFs×100%.例2（2012年武汉）如图2是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置.（1）实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个砝码若干为了完成实验还需要的测量工具是______.（2）实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码改变物块的重力用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动.实验的部分数据如表1.表1①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与______、______、______的关系.②在第四次实验中斜面的机械效率为______.解析（1）由表中数据可见需要测量的物理量有四个：物块的重力G、沿斜面的拉力F、物块上升的高度h、物块移动的距离L其中前两个由弹簧测力计完成后两个由刻度尺来完成测量因此还需要补充的器材是：刻度尺.（2）①分析实验1、2接触面的粗糙程度、物块重相同斜面的倾斜程度不同机械效率不同研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系.分析实验2、3斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度相同物块重不同机械效率相同研究的是斜面的机械效率与物块重的关系.分析实验3、4斜面的倾斜程度、物块重相同接触面的粗糙程度不同机械效率不同研究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度的关系.由此可见该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、物块重、接触面粗糙程度的关系.②在第四次实验中斜面的机械效率η=W有用W总×100%=GhFL×100%=5N×0.35m3.1N×0.8m×100%=71%.答案（1）刻度尺（2）斜面的倾斜程度物块重接触面粗糙程度71%点评本题主要考查测定斜面的机械效率、实验需要注意的实验事项和需要掌握的物理方法解答时应注意控制变量法的使用.3探究滑轮组的机械效率在滑轮组提升重物中其有用功W有用=Gh总功W总=Fs又由于s=nh所以η=W有用W总×100%=GhFs×100%=GnF×100%.在滑轮组水平移动物体中其有用功W有用=fs物总功W总=Fs所以η=W有用W总×100%=fs物Fs×100%.例3（2012年泰州）某实验小组利用如图3所示的装置测滑轮组机械效率记录数据如表2.表2（1）实验时应沿竖直方向______拉动弹簧测力计.（2）第2次实验中拉力做的总功是______J滑轮组做的有用功是______J滑轮组的机械效率=______（结果保留一位小数）.（3）由记录数据分析两次机械效率不同的主要原因是______.解析（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计以保证拉力大小不变.（2）第2次实