Question

在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)按正確方法操作，在動(dòng)滑輪下面掛上重物，并分別記下重物和彈簧測(cè)力計(jì)的位置，拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使重物上升一段距離，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如右圖：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上

勻速

拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用

甲

（填“甲”或“乙”）圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用

乙

（填“甲”或“乙”）圖做的實(shí)驗(yàn)．

物理量	實(shí)驗(yàn)1	實(shí)驗(yàn)2	實(shí)驗(yàn)3
鉤碼重G（N）	4	4	6
鉤碼上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F（N）	1.8	1.4	2.4
繩端移動(dòng)距離S（m）	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率η	74%

（3）表中空白處應(yīng)當(dāng)填上的數(shù)據(jù)為

57%

，

83%

．（百分號(hào)前保留整數(shù)）
（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2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(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越

低

．
（5）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得正確結(jié)論：使用同一滑輪組，

增大重物的重力

，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：利用二力的平衡，只有勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于拉力的大小；
（1）根據(jù)表格中實(shí)驗(yàn)1的鉤碼上升高度和繩端移動(dòng)距離，利用S=nh得出n的數(shù)值，結(jié)合滑輪組即可選擇．
（2）根據(jù)W_有=Gh求出有用功，W_總=Fs求出總功，利用機(jī)械效率公式分別求出實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率．
（3）比較實(shí)驗(yàn)1和2的條件和機(jī)械效率大小，可得出動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)多少對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響；
（4）比較實(shí)驗(yàn)1和3的條件和機(jī)械效率大小，可得出提升物體的重力大小對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．

解答：解：（1）根據(jù)二力平衡知，只有豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，拉力才等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）由圖示滑輪組可知，圖甲滑輪組承重繩子的股數(shù)為3，圖乙所示滑輪組承重繩子的股數(shù)為5，
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1中繩端移動(dòng)的距離為鉤碼上升高度的3倍，因此實(shí)驗(yàn)1使用的是圖甲所示裝置做的實(shí)驗(yàn)；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)中，繩端移動(dòng)距離是鉤碼上升高度的5倍，則實(shí)驗(yàn)2是使用圖乙所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，η₂=

W有用2

W總2

×100%=

G2h2

F2s2

×100%=

4N×0.1m

1.4N×0.5m

×100%≈57%；
η₃=

W有用3

W總3

×100%=

G3h3

F3s3

×100%=

6N×0.1m

2.4N×0.3m

×100%≈83%；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1和2中，提升重物相同，距離相同，只是滑輪組不同，尤其是動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)不同，實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率低于實(shí)驗(yàn)1，因此可得出：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低．
（4）實(shí)驗(yàn)1和3中，滑輪組相同，實(shí)驗(yàn)3提升的重物大于實(shí)驗(yàn)1，機(jī)械效率也更高，說(shuō)明：使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）勻速；（2）甲；乙；（3）57%；83%；（4）越低；（5）增大重物的重力．

點(diǎn)評(píng)：在此實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此，控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵．