Question

（2012?峨眉山市二模）某同學(xué)在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用圖所示的裝置勻速提起重物，并做了如下實驗記錄：

實驗次數(shù) 物理量	1	2	3	4
鉤碼重 G/N	2	4	6	4
鉤碼上升高度 h/m	0.1	0.1	0.1	0.1
繩端拉力 F/N	0.4	1.4	2.3	1.8
繩端移動距離s/m	0.3	0.5	0.3	0.3
機械效率 η	167%	57%	87%	74%

（1）如果你對該同學(xué)的實驗記錄進行有關(guān)分析，就會發(fā)現(xiàn)他的實驗1結(jié)果是違背物理規(guī)律的，其表現(xiàn)在于：

有用功比總功大（或“機械效率大于1”“機械效率等于167%”）

（2）圖甲是彈簧測力計的放大圖．結(jié)合圖甲你會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實驗1結(jié)果違背物理規(guī)律的原因．其原因是

彈簧測力計讀數(shù)錯誤，應(yīng)為0.8N

（3）糾正錯誤后，可計算實驗1的滑輪組的機械效率為

83%

（4）從表中數(shù)據(jù)可分析出實驗2是用

乙

圖做的實驗，實驗3是用

甲

圖做的實驗
（5）通過實驗2和實驗4的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時．動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效率越

低

（6）比較實驗3和實驗4可得結(jié)論：使用同一滑輪組，

增加物體重量

可以提高滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析：（1）機械效率是有用功占總功的比值，是永遠小于1的；
（2）仔細觀察圖中彈簧測力計的分度值，便可找出答案；
（3）根據(jù)公式η=

W有用

W總

可計算出機械效率的大��；
（4）根據(jù)觀察h與s之間的關(guān)系，可判斷實驗2、3所使用的滑輪組是哪一個；
（5）動滑輪的重是產(chǎn)生額外功的主要原因之一，因此，比較兩圖中動滑輪的個數(shù)，結(jié)合表中的數(shù)據(jù)可做出判斷；
（6）實驗3、4中提升的物重不同，其他條件相同，比較機械效率的大小，可得出二者的關(guān)系．

解答：解：（1）實驗1中機械效率為167%，這顯然是違背物理規(guī)律的，正確情況下機械效率應(yīng)該是小于1的；
（2）圖甲中彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)為0.8N；
（3）η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

2N×0.1m

0.8N×0.3m

=83%；
（4）通過比較實驗2、3中h和s的關(guān)系可知，它們承擔(dān)物重的繩子段數(shù)分別為5段和3段，故實驗2是用乙圖做的實驗，實驗3是用甲圖做的實驗；
（5）實驗2和實驗4中，前者的動滑輪個數(shù)為2個，后者為1個，因為提起動滑輪所做的功為額外功，所以在其他條件相同時，動滑輪越多會使機械效率越低；
（6）實驗3和實驗4中，使用的是同一滑輪組，提升的物重不同，機械效率也不同，由此可得：使用同一滑輪組，增加物體的重量，可有效提高滑輪組的機械效率．
故答案為：（1）有用功比總功大（或“機械效率大于1”“機械效率等于167%”）；（2）彈簧測力計讀數(shù)錯誤，應(yīng)為0.8N；（3）83%；（4）乙，甲；（5）低；（6）增加物體重量．

點評：理解機械效率的含義，并能用測量的相關(guān)數(shù)據(jù)求出滑輪組的機械效率是本實驗的基本要求，同時，也通過實驗讓我們進一步明確了在具體實踐中如何提高滑輪組的機械效率．