小雪和小紅在“測滑輪組機械效率”的實驗中,一起組裝好如圖1所示的實驗裝置,他們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置.
(1)小紅應
豎直
豎直
向上拉動彈簧測力計,使鉤碼升高,并由彈簧測力計讀出拉力為1.0N,同時小雪用刻度尺測出鉤碼提升的高度為0.1m,以上測量準確無誤,其他被測物理量和計算的數據如下表:
鉤碼重 G/N |
彈簧測力計提升的高度h/m |
有用功 W有用/J |
總功 W總/J |
機械效率 η |
2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
100% |
(2)小紅測算得滑輪組的機械效率為100%,同組的小雪立即意識到出現(xiàn)了錯誤,小雪判斷的依據是
有用功不可能等于總功
有用功不可能等于總功
.請你幫助小紅找出導致錯誤結果的物理量是
彈簧測力計提升的高度0.2
彈簧測力計提升的高度0.2
.
(3)該滑輪組的機械效率實際為
66.7
66.7
%.
(4)接著小雪想“探究影響滑輪組機械效率的因素有哪些?”她利用如圖2甲所示的同一滑輪組分別做了三次實驗,并重新設計了記錄數據的表格,將實驗數據填入下表:
實驗次數 |
鉤碼重/N |
鉤碼上升的距離/cm |
彈簧測力計的讀數/N |
彈簧測力計上升的距離/cm |
機械效率 |
1 |
2 |
5 |
0.8 |
15 |
83.3% |
2 |
4 |
5 |
1.5 |
15 |
88.9% |
3 |
6 |
5 |
2.2 |
15 |
90.9% |
從實驗數據分析得出,使用同一滑輪組,
增加鉤碼的重力
增加鉤碼的重力
可以提高滑輪組的機械效率.
(5)得出結論后小雪進一步猜想:滑輪組的機械效率可能還與其他因素有關,于是用另一滑輪組做了第四次實驗(如圖2乙所示)并將數據記錄如下:
實驗次數 |
鉤碼重/N |
鉤碼上升的距離/cm |
彈簧測力計的讀數/N |
彈簧測力計上升的距離/cm |
機械效率 |
4 |
2 |
5 |
1 |
15 |
66.7% |
比較實驗1和實驗4,小雪發(fā)現(xiàn)雖然所掛鉤碼相同,但彈簧測力計的讀數不同,這是因為兩次實驗所用滑輪的重力不同,于是小雪得出另一結論:滑輪組的機械效率還與滑輪的重力有關,但小紅認為小雪得出這一結論的過程還不夠合理.請簡要說明小紅的理由:
實驗次數太少
實驗次數太少
.
(6)小雪在實驗中還發(fā)現(xiàn),即使所用動滑輪重和提起的鉤碼重都相同,測出的滑輪機械效率卻不同.關于這個問題,同學中分別提出了兩種猜想:
A.可能是由于滑輪工作時的摩擦不同造成的;
B.可能是由于實驗觀察或操作存在某些問題造成的.
大家認為,這兩種猜想都是有道理的.那么:
①你認為,提出猜想A的理由是:
滑輪組繞法不同,提升相同重物時的摩擦力不同
滑輪組繞法不同,提升相同重物時的摩擦力不同
.
②對于猜想B,你認為有哪些觀察或操作因素會影響測量結果?請說出二點:
a:
測力計讀數錯誤
測力計讀數錯誤
b:
提升物體高度讀數錯誤
提升物體高度讀數錯誤
.