《2022年初中考物理真题专项训练及答案解析,实验探究斜面机械效率变化.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年初中考物理真题专项训练及答案解析,实验探究斜面机械效率变化.docx（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2022年初中考物理真题专项训练及答案解析,实验探究斜面机械效率变化 试验探究斜面的机械效率 的改变 试验探究题是近年来各地中考命题的热点题型。虽然中考试卷中的探究题已不再拘泥于课本上的原有试验，但大多数的探究题总还是要以书本的经典试验为原型，通过变换考查角度或转换问题方式来命题。在力学试验中，对机械效率的测量就是一个特别重要的经典试验，这一试验同时也是中考考查的一个重点。下面，我们就将这一经典试验加以改变，以此来看对斜面的机械效率的探究考查会是怎样的。 例 例 学校科技小组的同学们在学过了滑轮组的机械效率试验后，还想通过试验来探究斜面这种机械的效率，他们设计了一个高度可以调整的斜面来进行探究
2、斜面的省力状况以及斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。他们首先测出了小车的重力，然后又用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调整斜面的倾斜角度 θ 的大小，并进行了多次测量，得到下表所示的数据： 斜面倾 角 θ 小车重G（N） 斜面高h(m) 斜面长s(m) 拉力 F（N） 有用功 W 有 （J） 总功 W 总 （J） 机械效率η 12º 5 0.2 1 2.1 2.1 48 30º 5 0.5 1 3.6 2.5 69 45º 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 （1）请你替该试验小组的同学们在上述表格的空白处填上适当的
3、数据。 （2）请你分析表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角 θ 越_，斜面越省力，斜面的机械效率就越_。 （3）试验过程中拉力的方向应与斜面_。 （4）假如想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持_不变和_不变，只变更_，这种探讨问题的方法在物理学探讨上称之为_法。 解析 利用试验探究滑轮组的机械效率，我们知道同一滑轮组在提升不同重力的重物时，滑轮组的机械效率是不同的，提升的重物的重力越大，滑轮组的机械效率就越高，可见机械效率与被提升的物体的重力有关，它们的关系是被提升的物重越大，机械效率就越大。由此迁移到斜面这种简洁机械，求测其机械效率仍旧要用到机械效率公式 η
4、 = W 有 / W 总 ，在这里 W 有 是克服小车的重力所做的功，即对小车所做的功， W总 是拉力所做的功，而 W 有 =Gh 和 W 总 =Fs，由此我们不难计算出表中所缺的倾角为 12º时的有用功是 1J；倾角是 30º时的总功是 3.6J；倾角是 45º时的机械效率是 81。从对试验数据的比较分析可知，对不同的斜面倾角 θ ，斜面的倾角 θ 越大，弹簧测力计的拉力越大；斜面的倾角 θ 越小，弹簧测力计的拉力就越小；由此表明，斜面的倾角 θ 越小，斜面越省力，而斜面的机械效率越低；可以推想当斜面的倾角增大到
5、90º时，弹簧测力计的拉力就等于小车的重力，此时斜面已形同虚设了，此时的机械效率最高，就是 101了。试验过程中为了保证弹簧测力计沿与斜面平行的方向且匀速拉动小车时，才能使拉力所做的功才等于对小车所做的功与克服斜面对小车摩擦力所做的功。在物理学探讨中，常遇到所要探讨的一个物理量与多个物理量之间有关系，此时就必需设法限制一些物理量不变，将把多物理量因素的问题变成单物理量因素的问题，只变更其中的某一物理量，从而探讨这个物理量对特定物理量的影响，然后再分别探讨其他的影响因搜，最终再综合解决，这种方法就是我们常常用到的限制变量法。所以若要想探究斜面的机械效率与物重的关系，就要采纳限制倾角 &
6、theta; 不变，斜面的光滑程度不变，只变更小车的重力大小，将测得的数据代入公式 η = W 有 / W 总 进行分析比较，从而得出正确的试验结论。 答案 （1）1，3.6，81；（2）小，低；（3）平行（保持一样）；（4）斜面倾斜角 θ ，小车重力，限制变量。 点评 对斜面机械效率的探究时近年来中考的热点内容，同学们对斜面的倾角越小越省力的道理很简单理解，但可能会对斜面的倾角越小机械效率越低的理解不透，其实，通过试验能够很直观地证明这一点，从理论上也可以对这一现象作出说明，即斜面的倾角越小，小车受到的摩擦力就越大，拉力做的额外功就越多，机械效率就会越低。 第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页