第16招六個常見物理量的測量教你一招

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用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機(jī)械效率。實驗時，

豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼

緩緩上升。(1)實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，彈簧測力計的示數(shù)F

為?

?N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1

m，彈簧測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率

為?

?％。請寫出使用該杠桿做額外功的一個原

因：?

?。(2)為了進(jìn)一步探究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一名同

學(xué)用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算

得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：實驗序號鉤碼懸掛點鉤碼總重G/N鉤碼移動距離h/m拉力F/N彈簧測力計移動距離s/m機(jī)械效率η/％1A點1.50.100.70.3071.42B點2.00.151.20.3083.3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重

力有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？?

?。請簡要

說明兩條理由：①?

?，②?

?。

答案：(1)0.5；66.7；

由于使用杠桿時需要克服杠桿自重(克

服摩擦力)做功(2)不能；

①兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置；②僅根據(jù)

一次實驗所得結(jié)論不可靠?

?重力的測量1.在“探究物體所受的重力與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中：(1)測量物體重力前，除了觀察彈簧測力計的量程和分度值

外，還應(yīng)將彈簧測力計在?

?方向調(diào)零；(2)如圖所示，甲同學(xué)用彈簧測力計測量鉤碼所受重力大小，讀數(shù)時他讓鉤碼保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)?

?知識可知，此時鉤碼所受的重力大小和它受到的拉力大小相等。其中一次測量時彈簧測力計指針位置如圖所示，其讀數(shù)為?

?N。豎直二力平衡2.2

?

?摩擦力的測量2.[2023·株洲]某同學(xué)利用圖示裝置測量滑動摩擦力的大?。?/p>

水平傳送帶由微型電動機(jī)控制其運轉(zhuǎn)，連接滑塊和壓塊的

細(xì)繩自然拉直，事先用電子秤分別測出滑塊和壓塊的重力

G1和G2。(1)此裝置中定滑輪的作用是改變力的?

?(填“大小”

或“方向”)；(2)本實驗除了要保證壓塊在電子秤上保持靜止外，還需控

制的條件是?

?(填“①”或“②”)；①水平傳送帶必須勻速運轉(zhuǎn)②定滑輪左側(cè)連接滑塊的細(xì)繩必須水平方向②

(3)開啟電源，應(yīng)使皮帶輪上方的傳送帶向?

?(填“左”

或“右”)運動，此時滑塊受到的滑動摩擦力方向為水平

向?

?(填“左”或“右”)。讀出電子秤的示數(shù)G3，此

時滑塊所受滑動摩擦力大小為f＝?

?(用測得的物

理量表示)。左左G2－G3

【點撥】(1)定滑輪的作用是改變力的方向。(2)實驗中，除了要

保證壓塊在電子秤上保持靜止外，還需控制的條件是定滑輪

左側(cè)連接滑塊的細(xì)繩必須水平。(3)皮帶輪上方的傳送帶應(yīng)向

左運動，滑塊相對于傳送帶向右運動，滑塊受到的摩擦力水

平向左；滑塊相對于地面靜止，故拉力大小等于摩擦力大

小，對壓塊受力分析，拉力大小等于壓塊的重力大小減去電

子秤的示數(shù)，故f＝G2－G3。?

?壓強(qiáng)的測量3.如圖所示，一個長方體小木塊平放在水平桌面上，要測出

它對桌面的壓強(qiáng)，老師提供的器材有：刻度尺、天平、量

筒。請你選擇實驗器材，完成下列實驗步驟。(1)測出小木塊與桌面的接觸面積：用?

?測量小木

塊的長和寬，再計算出它的底面積S；(2)用?

?測量小木塊的質(zhì)量m；(3)根據(jù)上面的測量結(jié)果，寫出計算小木塊對桌面壓強(qiáng)的表

達(dá)式：?

?。刻度尺天平

?

?

與浮力有關(guān)的測量4.[2022·連云港·情境題·動手實驗型]小明的奶奶過生日

時，爸爸給奶奶買了一條金項鏈，小明想測量這條金項鏈

的密度。(1)小明將天平放在水平工作臺面上，發(fā)現(xiàn)天平如圖甲所

示，小明應(yīng)先?

?，然后再調(diào)節(jié)平衡螺母使天

平平衡；(2)測量過程中，當(dāng)天平右盤內(nèi)所加砝碼和游碼的位置如圖

乙所示時，天平恰好平衡，則金項鏈的質(zhì)量是?

?g；(3)將金項鏈浸沒在裝有10mL水的量筒中，量筒中水面的

位置如圖丙所示，金項鏈的體積是?

?mL。小明計算出

這條金項鏈的密度是?

?kg/m3；將游碼歸零57.6

3

19.2×103

(4)爸爸提出不用量筒，用圖丁的彈簧測力計也能測出這條

金項鏈的體積，他設(shè)想將金項鏈掛在彈簧測力計下讀出彈

簧測力計的示數(shù)，然后將金項鏈浸沒在水中(但不沉底)讀

出彈簧測力計的示數(shù)，利用兩次示數(shù)之差可以計算出金項

鏈浸沒在水中時受到的浮力，然后通過浮力計算出金項鏈

的體積。你認(rèn)為爸爸的測量方案是否可行，請說出理由。解：不可行。由于金項鏈的體積為3mL，浸沒在水中所受

的浮力F?。溅裋排g＝ρVg＝1.0×103kg/m3×3×10－6m3×10

N/kg＝0.03N，即金項鏈浸沒水中后，彈簧測力計的示數(shù)

只減小0.03N，小于彈簧測力計的分度值，彈簧測力計測

不出來，故爸爸的方案不可行。?

?功率的測量5.請設(shè)計一個實驗方案來測定你跳繩時的功率。要求：(1)寫出實驗步驟，包括要測量的物理量及其測量器材；(2)設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表；(3)寫出計算功率的表達(dá)式。解：(1)①用磅秤測出自己的質(zhì)量m；②用米尺測出跳繩時身體升高的高度h；③數(shù)出跳繩的次數(shù)

n，并用停表測出所用的時間t。(2)如下表所示。質(zhì)量m/kg高度h/m跳繩的次數(shù)n所用時間t/s

?

?機(jī)械效率的測量6.[2023·棗莊·新考法·表格分析法]提高機(jī)械效率可以充

分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，對節(jié)能減排、提高經(jīng)濟(jì)效益有重

要的意義。某科技創(chuàng)新小組根據(jù)生活經(jīng)驗和客觀事實，對

影響滑輪組機(jī)械效率的因素作出以下猜想：猜想Ⅰ：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度有關(guān)；猜想Ⅱ：滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪的重力有關(guān)；猜想Ⅲ：滑輪組的機(jī)械效率與所提物體的重力有關(guān)。根據(jù)猜想，運用圖甲、乙、丙所示的裝置進(jìn)行了實驗探

究，測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。實驗序號鉤碼的重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動的距離s/m機(jī)械效率η120.10.900.374.1％240.11.500.388.9％340.11.250.4440.21.500.688.9％(1)實驗時應(yīng)沿豎直方向?

?緩慢向上拉動彈簧測

力計；(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，第3次實驗是利用了圖?

?的裝

置完成的，它的機(jī)械效率η＝?

?；(3)比較2、4兩次實驗數(shù)據(jù)，可驗證猜想Ⅰ是?

?(填

“正確”或“錯誤”)的；勻速丙80％錯誤(4)通過比較?

?(填實驗序號)兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)

論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機(jī)械效

率越高；(5)通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提

升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率?

?

?。1、2

越低

【點撥】

(3)對比2、4的實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其他條件不變，只