2016中考物理复习备考教案—机械效率
【内容简介】
一、探究杠杆的机械效率
例1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)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(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)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”)。
解析:(1)杠杆的机械效率: 。
(2)如果没有额外功,则机械的效率为100%。所以在有用功一定时,额外功的大小决定了机械效率大小。本题中,提升的钩码的同时,我们 不得不提升杠杆,提升杠杆做的功就是额外功,因此杠杆自身的重力是影响杠杆机械效率的主要因素。
(3)由题意知,将钩码提升相同的高度,做的有用功不变。O、B位 置不变,只将钩码的悬挂点由A移至C,将使拉力变大,同时拉力上升的距离将变小(由于C比A离支点O远,所以将钩码提升相同的高度,拉力上升的高度将变小),这样无法判断总功的变化,因而无法判断杠杆机械效率的变化。我们换一种思路:总功等于有用功与额外功之和,有用功不变,只要判断额外功的变化即可。题目中告诉我们,O、B位置不变,由于C比A离支点O远,所以将钩码提升相同的高度,杠杆重心升高的高度将变小,即额外功变小,由公式 可知,在 一定时,W额外越小,机械效率越大。
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