2.机械效率总小于1. 使用不同的机械做功.需要做的额外功是各不相同的.额外功在总功中所占的比例越小越好.或者说有用功在总功中所占的比例越大越好.机械效率是有用功跟总功的比例.即h=W有用/W总功.由于W额外是不可避免的.因此W有功<W总.机械效率总小于1. 曲型范例 例1.用一个动滑轮.一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G.如图所示.已知物重G=600N.拉力F=250N.求重物升高0.5m时.拉力所做的有用功.额外功及机械效率.若不计绳重和摩擦力.求动滑轮的重. 精析:竖直方向提升物体过程中.有用功W=Gh,在不计绳重和摩擦力的情况下.克服动滑轮重所做的功就等于额外功.既W额外=G动h 全解:(1)W有用=Gh=600N×0.5m=300J. (2)S=3h=1.5m,W=Fs=250N×1.5m=375J. (3)W额外=W总-W有=375J-300J=75J, η= ×100﹪=×100﹪=80﹪ (4)W额外=G动h.G动===150N 点评:对动滑轮重的求解还可用3F=G物+G动,故G动=3×250N-600N=150N. 例2.如图所示.用一滑轮组将重为400N的物体A沿水平方向匀速拉动10m.物体A与地面间的摩擦力是240N.水平拉力F为100N.求总功.有用功.额外功和滑轮组的机械效率. 精析:水平方向拉动物体过程中.克服物体与地面间的摩擦力所做的功为有用功W有用=fAs,额外功是克服滑轮轴间摩擦力所做的功. 全解:绳子自由端移动距离S=3SA=3×10m=30m, W有用=fAs=240N×10m=2400J, W额外=W总-W有=3000J-2400J=600J, η= ×100﹪=×100﹪=80﹪ 点评:以上两题均为求滑轮组的机械效率.做题的关键在于分析有用功.第一题在提升物体过程中是克服物体受的重力做功.所以W有用=Gh:第二题在匀速拉动物体前进过程中是克服物体与地面间的摩擦做功.所以W有用=fAs.同学们一定要注意区分. 思考与练习 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示滑轮组,不计绳重及摩擦,请回答以下问题:
(1)在“测滑轮组机械效率”的实验中,应向上________拉动弹簧测力计,使重物上升一定高度。
(2)利用滑轮组(甲)和(乙)将相同的重物提升相同的高度,拉力对重物所做的有用功分别为W、W,滑轮组的机械效率分别为η、η,它们的大小关系是W______W,η______η。(选填“>”、“=”或“<”)
(3)使用滑轮组总要做额外功,所以滑轮组的机械效率总是______1。(选填“大于”、“等于”或“小于”)

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2008初中物理中考模拟练习题九

一、下列各小题均有四个选项,其中只有一个符合题意。(共44分,每小题2分,错选、多选,该小题不得分) 

1、家庭电路的供电电压是 (??)

2、在通常情况下,下列物体属于导体的是 (??)

3、世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是 (??)

4、家庭电路中,测量电功的仪表是 (??)

5、下列电器中应用电磁感应现象制成的是 (??)

6、下列四种现象中,属于光的折射现象的是 (??)

7、下列有关物体惯性说法正确的是 (??)

8、用照相机拍照时,在胶片上得到的像应是 (??)

9、在箱子里放几块樟脑块,过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味,这是因为                (??)

10、一根电阻丝加4伏电压时通过它的电流是0.5安,当电源断开时,该电阻丝的阻值是 (??)

 (??)

12、将一铁块,加热一段时间以后,则 (??)

13、起重机将一物体竖直向上匀速提升的过程中,物体具有的动能和重力势能的变化是                (??)

14、一块砖平放、侧放、立放在水平地面上,如图1所示,砖对地面的压强较大的是                 (??)

15、在下列事例中,属于内能转化为机械能的是 (??)

16、如图2所示,在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,要使杠杆达到水平位置的平衡,应该(各个钩码质量相等)。 (??)

17、甲、乙两同学体重之比是5∶4,同时开始登山,先后到达山顶,甲、乙两同学所用的时间之比是3∶4,则两同学登山的功率之比是 (??)

18、有关电磁铁的叙述,下面说法中不正确的是 (??)

19、在水面下工作的潜水员,当他每竖直向下潜入10米深时,水对他产生的压强增加了 (??)

20、如图3所示,容器内盛有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面上。则 (??)

21、如图4所示,电源电压和灯丝电阻保持不变。当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,安培计示数和灯L亮度的变化是 (??)

22、把标有“12V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两个灯泡串联后接在12伏的电源上,下面说法正确的是(灯丝电阻不变) (??)

24、关于沸腾现象的几种说法中,正确的是 (??)

25、以下关于保险丝的说法中,正确的是 (??)

   

47、在图7中画出力F对支点O的力臂。(1分)

48、图8中的墨水瓶静止在水平桌面上,画出它受到的重力和支持力的示意图。(2分) 

   

50、在图10中,标出通电螺线管的N极和S极。(1分)

51、图11表示了光线通过透镜前后的方向,在方框中画出适当类型的透镜。(1分)

52、将图12中的电灯及开关,用笔画线连在家庭电路上。(1分)

五、实验题(共12分)

53、使用弹簧秤的时候,加在弹簧秤上的力不许超过它的__________,否则就会损坏弹簧秤。(1分) 

54、做“测滑轮组的机械效率”实验时,算出有用功是1焦,总功是1.25焦。则该滑轮组的机械效率是__________。(1分) 

55、图13中木块A的长度是__________厘米。(1分)

56、用天平测某物体质量,所用的砝码及游码的位置如图14所示,那么该物体的质量是__________克。(1分)

57、图15表示温度计的一部分,它的示数是__________℃。(1分)

 

63、如图20所示,电源电压恒定。闭合电键K,当滑动变阻器滑片P滑到b点时,伏特计的示数是7.2伏  ;当滑片P位于滑动变阻器的中点C时,通过电路中的电流是0.6安;当滑片的最大阻值。(4分)

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二、理解与应用(本大题含7个小题,每空1分,共20分)

11、中央电视台直播的北京奥运圣火采集仪式是通过_________

传递到世界各地的。电视屏幕上丰富的色彩是由____、绿、蓝三

种色光合成的。

12、声波生命探测仪是利用声波传递_________的一种救援装备。它可以灵敏地接收到物体_________时产生的微弱的声音,以利尽早营救。

13、电暖气接入电路时需用三孔插座,将用电部分连入电路的同时,也将金属外壳与______相连,它与其他家用电器间的连接方式为___________。只将一个“220V 800W”的电暖气接入示数为的电能表所在的电路中,正常工作5 h,消耗电能_______ kW·h,此时电能表示数变为

14、图5是一种新型圆规。它一脚的末端装有吸盘,使用时利用_______的

作用可将其固定在黑板上,另一脚末端的粉笔通过螺母固定,螺母上刻有细

小花纹是为了增大__________,作图时,转动手柄便可在黑板上画出漂亮的

圆,圆规在这一过程中相当于简单机械中的____。

15、汾河公园的建成大大减弱了周围地区的“热岛效应”,这是利用了水的_______大的特性。漫步在汾河公园,闻到阵阵花香,说明分子在_______________________。看到河水中游动的鱼,这是光的______现象形成的。坐在石凳上感到石凳很热,是由于光照使石凳的内能_______,温度升高。

16、计算机鼠标内装有起自动控制作用的传感器,图6是它的工作原理示意图。

当物体M在导轨上平行移动时,可带动与之相连的金属滑片P移动,通过电压

表示数可反映物体M移动的距离。当物体M向右移动时,电流表示数将______

电压表示数将___________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)

17、图7为某建筑工地搬运建筑材料的装置。图中滑轮D与滑厢相连,滑轮A

固定在地面上,钢丝绳的拉力由电动机提供。在此装置中,滑轮A的作用是___

________。已知滑厢和滑轮D的总质量为m1,厢内建筑材料的质量为m2,滑

厢与地面的接触面积为S。当拉力大小为F时,滑厢仍静止在地面上,此时滑

厢对地面的压强P=____________________(用文中字母表示)。当拉力增大为

F′时,滑厢匀速直线上升,在此过程中,滑轮组的机械效率将________(选

填“变大”、“不变”或“变小”)。(不计绳重和摩擦)

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焦耳

  焦耳(James Prescort Joule,1818~1889)英国杰出的物理学家。1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德。父亲是个富有的啤酒厂厂主。焦耳从小就跟父亲参加酿酒劳动,学习酿酒技术,没上过正规学校。16岁时和兄弟一起在著名化学家道尔顿门下学习,然而由于老师有病,学习时间并不长,但是道尔顿对他的影响极大,使他对科学研究产生了强烈的兴趣。1838年他拿出一间住房开始了自己的实验研究。他经常利用酿酒后的业余时间,亲手设计制作实验仪器,进行实验。焦耳一生都在从事实验研究工作,在电磁学、热学、气体分子动理论等方面均作出了卓越的贡献。他是靠自学成为物理学家的。

  焦耳是从磁效应和电动机效率的测定开始实验研究的。他曾以为电磁铁将会成为机械功的无穷无尽的源泉,很快他发现蒸汽机的效率要比刚发明不久的电动机效率高得多。正是这些实验探索导致了他对热功转换的定量研究。

  从1840年起,焦耳开始研究电流的热效应,写成了《论伏打电所生的热》、《电解时在金属导体和电池组中放出的热》等论文,指出:导体中一定时间内所生成的热量与导体的电流的二次方和电阻之积成正比。此后不久的1842年,俄国著名物理学家楞次也独立地发现了同样的规律,所以被称为焦耳-楞次定律。这一发现为揭示电能、化学能、热能的等价性打下了基础,敲开了通向能量守恒定律的大门。焦耳也注意探讨各种生热的自然“力”之间存在的定量关系。他做了许多实验。例如,他把带铁芯的线圈放入封闭的水容器中,将线圈与灵敏电流计相连,线圈可在强电磁铁的磁场间旋转。电磁铁由蓄电池供电。实验时电磁铁交替通断电流各15分钟,线圈转速达每分钟600次。这样,就可将摩擦生热与电流生热两种情况进行比较,焦耳由此证明热量与电流二次方成正比,他还用手摇、砝码下落等共13种方法进行实验,最后得出:“使1磅水升高1°F的热量,等于且可能转化为把838磅重物举高1英尺的机械力(功)”(合460千克重米每千卡)。总结这些结果,他写出《论磁电的热效应及热的机械值》论文,并在1843年8月21日英国科学协会数理组会议上宣读。他强调了自然界的能是等量转换、不会消灭的,哪里消耗了机械能或电磁能,总在某些地方能得到相当的热。这对于热的动力说是极好的证明与支持。因此引起轰动和热烈的争议。

  为了进一步说服那些受热质说影响的科学家,他表示:“我打算利用更有效和更精确的装置重做这些实验。”以后他改变测量方法,例如,将压缩一定量空气所需的功与压缩产生的热量作比较确定热功当量;利用水通过细管运动放出的热量来确定热功当量;其中特别著名的也是今天仍可认为是最准确的桨叶轮实验。通过下降重物带动量热器中的叶片旋转,叶片与水的摩擦所生的热量由水的温升可准确测出。他还用其他液体(如鲸油、水银)代替水。不同的方法和材料得出的热功当量都是423.9千克重·米每千卡或趋近于423.85千克重·米每千卡。

  在1840~1879年焦耳用了近40年的时间,不懈地钻研和测定了热功当量。他先后用不同的方法做了400多次实验,得出结论:热功当量是一个普适常量,与做功方式无关。他自己1878年与1849年的测验结果相同。后来公认值是427千克重·米每千卡。这说明了焦耳不愧为真正的实验大师。他的这一实验常数,为能量守恒与转换定律提供了无可置疑的证据。

  1847年,当29岁的焦耳在牛津召开的英国科学协会会议上再次报告他的成果时,本来想听完后起来反驳的开尔文勋爵竟然也被焦耳完全说服了,后来两人合作得很好,共同进行了多孔塞实验(1852),发现气体经多孔塞膨胀后温度下降,称为焦耳-汤姆孙效应,这个效应在低温技术和气体液化方面有广泛的应用。焦耳的这些实验结果,在1850年总结在他出版的《论热功当量》的重要著作中。他的实验,经多人从不同角度不同方法重复得出的结论是相同的。1850年焦耳被选为英国皇家学会会员。此后他仍不断改进自己的实验。恩格斯把“由热的机械当量的发现(迈尔、焦耳和柯尔丁)所导致的能量转化的证明”列为19世纪下半叶自然科学三大发现的第一项。

选自:《物理教师手册》

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