(1)用(填测量器材)测量自己的质量m;
(2)估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升高度);
(3)用(填测量器材)记录跳n次所用的(填物理量与其对应的字母);
(4)数据处理:
①自己所受的重力G=;
②每次克服重力所做的功W=Gh=,则跳n次所做的总功W总=nW=;
③则平均功率P=。
猜想一:滑轮组的机械效率与绕绳方式有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与物重有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。
为了验证上述猜想,兴趣小组的同学进行了如下实验,实验装置如图所示。
实验次数 | 钩码重G/N | 钩码上升高度h/m | 绳端拉力F/N |
| 机械效率η |
1 | 4 | 0.1 | 2.7 | 0.2 | 74% |
2 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74% |
3 | 8 | 0.1 | 3.2 | 0.3 | 83% |
4 | 8 | 0.1 | 2.5 | 0.4 | 80% |
①请将表格补充完整;
②分析数据可知第3次实验是用(选填“丙”或“丁”)图所示装置做的实验;
③不计摩擦及绳重,分析1、2两次实验数据可知猜想一(选填“正确”或“错误”);
④通过比较两次实验数据可得出结论:使用相同滑轮组提升物体时,物体越重,滑轮组机械效率越;
斜面倾 斜程度 | 小车重力 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面拉 力F/N | 斜面 长s/m | 有用功 W有用/J | 总功 W总/J | 机械效率 η |
较缓 | 10 | 0.1 | 3 | 1 | 1 | 3 | a |
较陡 | 10 | 0.2 | 4 | 1 | 2 | b | 50% |
最陡 | 10 | 0.3 | 5 | 1 | 3 | 5 | 60% |
①将表格补充填写完整;
②分析实验数据可知:同一斜面,倾斜程度越高,机械效率越;
①实验过程中,要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,这样做的目的是;
②为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,小明同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到如下表所示的两组实验数据。
实验次数 | 钩码悬挂点 | 钩码总重G/N | 钩码移动距离h/m | 拉力F/N | 测力计移动距离s/m | 机械效率η |
1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4% |
2 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3% |
根据表格中的实验数据可知:使用该杠杆提升钩码做功时,也存在额外功。不计空气阻力,其额外功的主要来源是;
③根据表格中的实验数据不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关,钩码越重其效率越高”的实验结论。理由是a:;b。
【猜想与假设】
猜想一:可能与篮球的材质有关;
猜想二:可能与篮球的、有关。
【制定计划与设计实验】
在探究猜想一时,我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球,设计了以下实验方案。
方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,观察比较它们反弹后的高度;
方案二:其他条件都相同,将不同的篮球从同一高度自由下落,观察比较它们反弹后的高度。
方案三:其他条件都相同,使不同的篮球反弹到相同的高度,观察比较它们所需自由下落高度。
【评估与交流】
(1)按照方案一探究,其不足之处是;
(2)按照方案二探究,篮球反弹后的高度越高,反弹性能就越;像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法,在物理学上,我们把这种研究方法称之为;
(3)按照方案三探究,篮球所需自由下落的高度越高,反弹性能就越;
【拓展应用】类比于机械效率,我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的来描述篮球反弹性能的强弱。