Question

6．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

物理量 次數(shù)	鉤碼重 G（N）	鉤碼上升高度 h（m）	繩端拉力 F（N）	繩端移動(dòng)距離 s（m）	機(jī)械效率 η
1	4	0.1	1.8	0.3	74%
2	4	0.1	1.4	0.5	57%
3	6	0.1	2.4	0.3	83%

（1）通過表格中的數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用甲圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用乙圖做的實(shí)驗(yàn)．（選填“甲”或“乙”）
（2）表格中第2次和第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率依次是：57%、83%．（百分號(hào)前保留整數(shù)）
（3）通過實(shí)驗(yàn)1、2的數(shù)據(jù)可以分析得出結(jié)論：使用不同滑輪組，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）比較實(shí)驗(yàn)1、3（填序號(hào)）可以得出結(jié)論：使用同一滑輪組，增加提升物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)鉤碼上升高度與繩子自由端移動(dòng)的距離關(guān)系確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后根據(jù)圖示滑輪組確定實(shí)驗(yàn)所用的滑輪組；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計(jì)算機(jī)械效率；
（3）分析表中1、2所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與效率的關(guān)系得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（4）應(yīng)用控制變量法，分析表中1、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1中繩子自由端移動(dòng)的距離是鉤碼上升的高度的3倍，承重繩的股數(shù)為3，由圖示可知，實(shí)驗(yàn)1、3用的是甲圖所示滑輪組；
實(shí)驗(yàn)2中繩子自由端移動(dòng)的距離是鉤碼上升的高度的5倍，承重繩的股數(shù)為5，由圖示可知，實(shí)驗(yàn)2用的是乙圖所示滑輪組；
（2）滑輪組效率η₂=$\frac{{W}_{有用2}}{W總2}$×100%=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈57%，
滑輪組效率η₃=$\frac{{W}_{有用3}}{W總3}$×100%=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83%；
（3）由表中實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑輪組提升的重物相同而滑輪組動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)不同，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的效率越低，由此可得：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，滑輪組的效率越低．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組，增加吊起物體的重力，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：（1）甲；乙；（2）57%；83%；（2）低；（3）1、3；增加提升物體的重力．

點(diǎn)評(píng) 知道物體上升的高度與繩子自由端移動(dòng)距離間的關(guān)系可以確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后根據(jù)圖示滑輪組確定實(shí)驗(yàn)用的是哪一個(gè)滑輪組．應(yīng)用功的公式、效率公式可以求出滑輪組效率．應(yīng)用控制變量法分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．