山东冠县广宇中英文中学刘庆祝一、探究杠杆的机械效率例1（2011广东）某实验小组借助图示装置研究杠杆的机械效率物理机械效率η怎么读，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竖直向下带动弹簧测力计平缓匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，借助刻度尺分别测出A．B两点上升的高度为hh1．2回答下述问题：（1）杠杆机械效率的表达式为η=。（用已知或检测的化学量符号表示）（2）本次实验中，若提高的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要诱因是：（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提高相同的高度，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）假如没有额外功，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，提高的钩码的同时，我们不得不提高杠杆，提高杠杆做的功就是额外功，因而杠杆自身的重力是影响杠杆机械效率的主要诱因。
，，，法判定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，只要判定额外功的变化即可。题目中告诉我们，O、B位置不变，因为C比A离支点O远，所以将钩码提高相同的高度，杠杆重心下降的高度将变小，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。答案：（1）（2）杠杆自身的重力（3）变大反省：机械效率具“可变性”。由可知，假如该机械的额外功（Ｗ额外）一定，有用功（）越大，机械效率越大。为此，降低物重能减小机械效率。由前面的公式还可以晓得：当有用功一定时，额外功越小，则机械功率越大。因而设法减少额外功可以增强机械功率。如减少机械本身的重量，加润滑油以降低磨擦，都可以不同程度地降低额外功，增强机械效率。二、探究滑车架的机械效率例2（2011安徽）在“探究有什么诱因影响滑车架的机械效率”的实验中，某小组借助图2所示装置测得了四组数据，如下表所示。实验钩码重钩码上升的高弹簧测力计弹簧测力计联通次数G/N度h/cm示数F/N的距离s/．．．．230（1）前三次实验中，第次实验数据显著出现错误，应该剔除。
3效率与是否有关。解析：（1）要发觉实验数据中的错误，首先要观察数据中的相同和不同，找出数据变化的规律。可以看出，弹簧测力计联通的距离随钩码上升的高度而变化，并且弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的三倍，只有第三次数据例外。观察图2，吊起动滑轮绳子的股数是3，故弹簧测力计联通的距离应当是钩码上升高度的3倍，这也能说明第三次实验数据出现错误。（2）第四次实验中，滑车架的机械效率（3）观察四次实验的数据可以看出，实验保持钩码重不变，而改变了钩码上升的高度，所以实验的目的是为了探究滑车架的机械效率与钩码上升的高度是否有关。反省：滑车架中，吊起动滑轮绳子的股数n是一个十分重要的数据。这儿有三个常用关系式：（s是弹簧测力计联通的距离，h是钩码上升高度）（不用刻度尺测距离也能估算机械效率）三、探究斜面的机械效率例3（2011广州）在广州港码头，小华见到工人借助斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与什么诱因有关？小华提出了以下的推测：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。小华朋友为了否认自己的推测是否正确，于是他用同一块木板组成如图3所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：实验斜面倾物块重量斜面高度沿斜面拉斜面长有用功总功斜面的机次数角θG/Nh/m力F/NS/mW/JW/J械效率总3005．00．64．21．23．05．03003．00．62．51．21．860%4503．00．82．81．22．43．471%（1）在实验操作过程中，应沿斜面向下带动铁块；实验时要使木板的倾斜角变大，应当把木板下边的铁块向联通（填“左”或“右”）。、。（4）不仅小华的推测以外，请你推测斜面的机械效率还可能与（写出一个）关。解析：（1）必须使物体做匀速直线运动，物体受力才是平衡力，拉力才是一个确定的数值。实验时要使木板的倾斜角变大，应当把木板下边的铁块向左联通。（2）依据机械效率的公式，容易估算第①次实验斜面的机械效率为60%。
（3）对比实验①、②，可以看出其它条件相同，只改变了物体的重力；再看数据，发现斜面的机械效率相同。条件变了，而结果不变，说明结果与改变的条件无关，即斜面的机械效率与物体的重力无关．对比实验②、③，看出其它条件相同，只改变了斜面夹角；再看数据，发觉斜面的机械效率不同，这说明结果与改变的条件有关，即斜面的机械效率与斜面夹角有关，但是斜面夹角越大，效率越高．（4）导致使用斜面存在额外功的缘由是物体与斜面间有磨擦力，接触面的粗糙程度影响磨擦力．答案：（1）匀速左（2）603．0（3）A在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）；或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关．（4）物体或斜面的粗糙程度反省：与斜面效率有关的公式：；；；依据，可知物理机械效率η怎么读，借助这个多项式可求物体与斜面间的摩擦力。