解题思路:(1)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定.
(2)使用杠杆克服钩码的重力做功,有用功等于克服钩码重力做的功,总功等于弹簧测力计的拉力做的功,机械效率等于有用功和总功的比值;
(3)机械效率是有用功和总功的比值,它反映了有用功在总功中所占比例的大小,也反映了额外功所占比例的大小,影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑;
(4)弹簧测力计拉力方向总垂直于杠杆,动力臂不变,阻力不变,阻力臂减小,动力会增大.
(1)在步骤②中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定.
(2)有用功为W有=Gh1,总功W总=Fh2,则机械效率的表达式η=
W有
W总×100%=
Gh1
Fh2×100%.
(3)有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例;提升的钩码重一定,重物升高的距离一定,说明有用功一定,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力.
(4)杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功,并且W有+W额=W总;
设杠杆重心升高的距离为h,则有:Gh1+G杠h=Fh2,而G不变,h1不变,G杠不变,钩码从A点到C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离h变小,
所以Gh1+G杠h变小,所以Fh2也变小;由η=
Gh1
Fh2可知,杠杆的机械效率变大.
故答案为:(1)匀速竖直向上拉动;(2)
Gh1
Fh2×100%;(3)杠杆的自重;(4)变大.
点评:
本题考点: 杠杆机械效率的测量实验.
考点点评: 本题考查杠杆机械效率的测量,把握有用功、总功的计算方式,明确机械效率的表达式,知道提高机械效率的方法.