第4节 简单机械（简单机械和机械效率） 学案（无答案）

专题2 简单机械和机械效率
学习目标
1、知道杠杆是一种简单机械，能找出杠杆的五个要素，了解人体的杠杆。
2、理解杠杆的平衡条件及应用。
3、了解定滑轮、动滑轮的工作原理及其实质，了解滑轮组及其应用。
4、理解机械效率，知道有用功、总功的区别，学会测量一些简单机械的机械效率。
一、机械效率（η）
1、有用功：对我们_________的功，是我们所需要的功。
2、额外功：虽然不需要，但又不得不做的功。也叫___________。
3、总功：有用功与额外功之和。
4、机械效率：有用功与总功之比，是有用功占总功的百分比。
η=
??
有用功
??
总
×100%
二、简单机械
（一）杠杆——能绕________转动的硬棒。
1、杠杆的五要素：①__________；②__________；③__________；④__________；⑤__________。
2、杠杆平衡的条件
（1）杠杆的平衡：是指在动力和阻力的作用下，保持________或者__________________状态。
（2）杠杆平衡条件：__________________________；数学表达式：______________________________。
3、杠杆的类型（日常生活中的三类杠杆）：根据_________与_________的大小关系进行分类
①省力费距离杠杆：如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆；
②费力省距离杠杆：如镊子、缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆；
③等臂杠杆：如定滑轮、托盘天平。
4、人体中的杠杠：人体的骨骼是杠杠，________是支点，肌肉的收缩是________的来源。
【典型例题剖析】
1、杠杆的五要素及杠杆类型的判断
例题1 如图是一种新型开瓶器，借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖，该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是（　　）
A．
B．
C．
D．
2、杠杆平衡条件的探究实验
概述：该实验使用杠杆尺和钩码（或弹簧测力计）进行，如下图。
例题2 （综合改编）关于探究杠杆平衡条件的实验的几个问题：
（1）在用如图甲探究杠杆平衡的条件时，支点位于杠杆尺中点，在不放钩码时调节平衡螺母，让杠杠在水平位置平衡，这样做的好处是__________________________。
（2）在实验中，两侧均挂好钩码后，我们通常是让杠杆在水平位置处于平衡状态，这样做的好处___________，若使用弹簧测力计，在_____方向拉杠杠比较好。
/
（3）经过几次试验，某同学得出“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”的结论，下列能帮助他得出正确结论的操作是（　　）
A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉
C．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉 D．增加钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性
（4）若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：______________________________。
（5）若在探究杠杆平衡条件时，左边的钩码个数和位置保持不变，右边弹簧测力计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度θ，使杠杆在水平位置平衡，则能描述测力计示数F与θ关系的图象是(　　)
/
（6）为了想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图丙所示。在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是_______________________________________________。
（7）如果图丙中水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为多少？
浙江新中考 1﹒(2018·金丽)如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重为0.5牛）。下列说法正确的是（ ）
/
A．实验前出现如图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调
B．图乙，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
C．图丙，弹簧测力计从a位置转到b拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大
D．如丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3牛
2﹒(2018·嘉兴)科学实验中，重力有时对实验结果的准确性会产生影响。下列实验中的做法不是为了减小或避免重力影响的是( )
/
3、杠杆平衡原理的有关计算
例题3 (2017·杭州)小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为________牛，肩对木棒的支持力大小为________牛，人对地面的压力大小为________牛(g＝10牛/千克)。
变式训练3 (2018·杭州-26)如图所示，将长为1.2 米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。
（1）若 G=30牛，台面收到木棒的压力为 牛。
（2）若要使木棒右端下沉，B 端挂的物体至少要大于 牛。
（3）若 B 端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围为 牛。
例题4 (2015·金华)小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程，一时又找不到其他测量工具，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进：
/
步骤一：将细线系在木棒A位置，在木棒左端绕上适量细铁丝，使木棒处于水平位置平衡，如图甲；
步骤二：用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙；
步骤三：在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙。
(1)步骤一中“在木棒左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡”是为了防止____________对测量结果的影响。
(2)步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，则该铁块的重力是____牛。
变式训练4 (2017·宁波)小科家浴室内有台储水式电热水器，其说明书部分参数如右表。请回答下列问题：
(1)加热棒阻值不变，当二根加热棒同时工作时，它们的连接
方式是_____联的。
(2) 该电热水器以2.0KW的功率工作75min，消耗的电能为 多少？此时通过它的电流为多大？（计算结果精确到0.1A）
(3)当电热水器装满水时，电热水器受到的总重力是多少？
(4)如图甲、乙所示分别是该电热水器水平安装时的正面和侧面示意图，其中A点是电热水器装满水时的重心位置，图中h＝d＝248 mm.装满水时，若忽略进、出水管对电热水器的作用力，则墙面对悬挂架的支持力为多大？
浙江新中考 （2018?台州）图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③，经测试发现①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是　 　。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L。
（3）已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°。要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，
2
取1.4）
/
4、杠杆（变形的杠杆）动态平衡问题
例题5 如图所示，O为支点，在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，则这个杠杆(　　)
A．一定省力 B．一定费力
C．不省力也不费力 D．都有可能
变式训练5 （2015?漳州）如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是（　　）
A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G
C．F1=F2=F3=G D．F1＞F2=F3=G
例题6 （综合改编）如图甲所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是_________。
（1）保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）若保持F的方向始终与杠杆垂直，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
变式训练6 （2016·杭州-34）小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（支点和杠杆的摩擦不计）问：
（1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N。钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为多大？
（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。问：人的拉力F与第一次相比_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。比较此时的机械效率η2与η1的大小，并用学过的知识给以推导。
例题7 （2014?泰安）如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是（　　）
A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变
B．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D．吊臂是一个省力的杠杆
变式训练7 （2018·衢州改编）如图所示是汽车起重机，其中A，B组成滑轮组（结构如示意图），C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（ ）
A．滑轮组中B滑轮用于改变力的方向
B．当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
C．当D杆伸长时力F的力臂将变大
D．H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
例题8 如图所示，均匀杆AB长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮，细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起。已知杆水平时，细绳的拉力为T1，杆与水平面夹角为30°时，细绳的拉力为T2，则T1：T2=_______________。
变式训练8 （2013?丽水）如图是农村曾用的舂（chōng）米工具的结构示意图。杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等地，杆AB的重力不计，柱形物体较重。
（1）制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其它条件相同时，只改变支点O点的位置，应将O点更靠近______端。
（2）若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中，动力F大小的变化是____________________。
例题9 （2015?丽水）随着智能手机的普及，低头看手机的“低头族”越来越多，那么，颈椎承受的压力跟低头的角度有什么关系？科研人员进行了研究：制作头部模型，如图甲，头部可绕支点O（颈椎）转动，转动角度通过固定在上面的量角器测量，将一个小球挂在模型内，其重为5N模拟头部的重力，头部后面绑一根绳子模拟肌肉，绳子上系一测力计，支点（颈椎）承受的压力约为头部重力与绳子拉力之和，实验数据如下表：
/ /
（1）分析表中数据，可得出的结论是____________________________________。
（2）改头部模型相当于绕O点转动的杠杆，如图乙，当低头角度增大时，头部重心向左移动，拉力F的力臂变小，请分析拉力F变大的原因____________________________________。
5、判断最省力（最大动力臂）
例题10 (2017·舟山)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列说法正确的是(　　)
A．刀刃很薄可以增大压力 B．铡刀实质上是一种费力杠杆
C．甘蔗放在a点比b点更易被切断 D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
变式训练10 如图所示，一个长方形均匀铁片，长为2L，宽为L，重为G，A端为转轴。欲使铁片在图示位置平衡，可在C处加一外力，则C处所施外力的最小值为多少？
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例题10图 变式训练10图 例题11图 变式训练11图
例题11 (2015·乌鲁木齐)如图，一质量分布均匀的12 kg铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二，要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为(　　)
A．27 N B．45 N C．72 N D．90 N
变式训练11 （2015?衢州）如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘（转盘半径为50cm），在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA，想让转盘转动，对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中_____（选填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加一个至少为_______N的力，才可能达到目的（假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其它力对转动的影响）。


（二）滑轮及滑轮组——一种特殊的杠杆（杠杆的变形）
1、定滑轮：在工作的过程中，滑轮的______固定不动的滑轮。
（1）实质：定滑轮实质是一个______杠杆
（2）特点：使用时不省力，但能__________________。
若绳子自由端移动距离为s，绳子拉力为F，物体上升的高度为h，物体重力为G，则有s=______，F=______。
2、动滑轮：在工作的过程中，滑轮的______随重物一起移动的滑轮。
（1）实质：动滑轮实质是动力臂为阻力臂______的省力杠杆。
（2）特点：使用时可以______，但不改变力的方向。
若绳子自由端移动距离为s，绳子拉力为F，物体上升的高度为h，物体和滑轮总重力为G总。则有s=_____，若不计绳重、摩擦力，F=__________。
★（3）定滑轮的特殊使用——不省力
3、滑轮组：把定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫滑轮组。
特点：（1）滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。
不计绳重和摩擦时，F=
??
总
??
=
??
物
+
??
定滑轮
??
，??=???。
/ / /
（2）绕绳子的规律：由一根绳子绕的滑轮组，绳子段数为偶数时，绳子固定端与_______轮框架上的挂钩相连；绳子段数为奇数时，绳子固定端与________轮框架上的挂钩相连。（简称“奇动偶定”）
定滑轮
动滑轮
滑轮组
实质
等臂杠杆、省力杠杆组合
力的大小
改变，拉力为重物与动滑轮总重的______
改变，有几股绳和动滑轮相连，拉力为重物和动滑轮总重的____________
力的方向
移动距离
自由端移动距离为重物移动距离的______倍
重物和动滑轮的总重由几股绳子承担，则自由端移动距离(速度)为重物移动距离(速度)的______倍
移动速度
自由端移动速度为重物移动速度的______倍
例题1 如图所示，物重20牛，当滑轮在力F的作用下以1米/秒的速度匀速上升时，物体的速度是______米/秒，滑轮和绳的重力以及摩擦不计，拉力F为________牛。若滑轮重2牛，则此时拉力F为______牛。
/ / /
例题1图 甲 乙 例题2图
变式训练1 1、如图甲质量为2千克的物体在水平拉力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为15牛，则拉力F为______牛，物体与水平地面的摩擦力为________牛。(弹簧测力计与滑轮的重不计)
2、(2017·兰州)如图乙所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h(物体未拉出水面)，若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是(　　)
A．η＝ B．η＝ C．W有＝Gh D．P有＝
例题2 (2017·宁波)如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是(　　)
A．F甲＜F乙、P甲＝P乙 B．F甲＞F乙、P甲＞P乙
C．F甲＞F乙、P甲＝P乙 D．F甲＜F乙、P甲＜P乙
变式训练2 某人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10s，使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%。
（1）请在图中画出绳子的绕法；
（2）根据题中已知条件能否计算出动滑轮的重力_________，说明理由_________________________________________。
浙江新中考 1、(2018·宁波)如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是（ ）
A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力 D．如果增大F2，物体A可能向左运动
2、(2018·湖州)在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
（1）人的拉力所做的功。
（2）人的拉力做功的功率。
（3）动滑轮受到的重力。

★突破难点·综合
1、探究滑轮组的机械效率
A、在不计绳子重力和摩擦的情况下，一个滑轮组的机械效率与___________无关。
例题3 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）实验中应沿______________方向缓慢匀速拉动弹簧测力计。
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，你认为他的想法______（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。
（4）通过比较______两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子绕法无关（填实验次数的序号）
（5）通过比较3和4两次实验数据可知不同滑轮组的机械效率主要与____________有关。
实验次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
______
______
变式训练3 （2018?泰安）图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：
（1）物体提升的高度是______cm，拉力是______N，该滑轮组的机械效率η=______；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
例题4 如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中Gl＞G2，则所用的拉力F1______F2（选填“＞”、“＜”或“=”），其机械效率η1______η2填“＞”、“＜”或“=’）
变式训练4 如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。
(1) 每个滑轮重多少牛？
(2) 绳子能承受的最大拉力是多少牛？
(3) 当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少牛？

B、没有指明不计绳子重力及摩擦的情况
例题5 如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2米。已知G＝18牛，F＝10牛。这一过程中，不能得到的结论是(　　)
A．绳子自由端上升0.4米 B．拉力F做功4焦
C．动滑轮重为2牛 D．该动滑轮的机械效率为90%
2、力学、电学及数形结合的综合问题
例题6 为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和时间t的关系如图所示，上升的高度h随时间t变化的关系如图丁所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成竖直方向。
/
求：（1）在0～1s内，重物对地面的压强p；
（2）在1～2s内，拉力F做的功W；
（3）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
变式训练6 如图甲所示，底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水，放在水平台面上，底面积为10cm2的圆柱形物体B浸没在水中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，CO＝2DO；物体A是质量为100g的配重物。在物体A上再加一个0.6N的向下拉力F，杠杆会转动到在水平位置平衡，如图乙所示，此时物体B有2/5的体积露出水面，筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm。
（取10N/kg，杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略计）
求：（1）物体B的体积；
（2）乙图中物体B所受的浮力大小；
（3）乙图中物体B底部所受水的压强大小；
（4）物体B的密度。
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例题7 （2014·金义）小明设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。
（1）调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会__________（填“灯亮”、“铃响”）
（2）一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是__________（填编号）。
A．把变阻器R0的滑片适当左移 B．把电源1的电压适当增大
C．把弹簧AB的A端适当左移 D．把电磁铁C适当右移
变式训练7 （2014·宁波）如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。
（1）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。刚转动时，杠杆OA属于__________杠杆。
（2）若要把限流器接人家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的__________线上。
（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向________移动。
（三）斜面
例题 （2018?下城区模拟）如图所示，斜面光滑，拉力分别为F1、F2，把物体从斜面底端拉至斜面顶端，所做的功分别为W1、W2，那么（　　）
A．F1大于F2，W1等于W2 B．F1小于F2，W1小于W2
C．F1大于F2，W1大于W2 D．F1小于F2，W1等于W2
变式训练 如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度S/m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）分析表中的数据可得出：斜面越平缓越______力（选填“省”或“费”）。
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为_________。
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与___________和____________有关。