Question

18．實(shí)驗(yàn)桌上有帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪3個(gè)，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計(jì)．請(qǐng)選用上述實(shí)驗(yàn)器材證明：動(dòng)滑輪越重，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率越低．小軍的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出一個(gè)鉤碼、一個(gè)動(dòng)滑輪所受的重力，分別用G、G_動(dòng)表示．如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出F，用刻度尺分別測(cè)出s、h．并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中．
②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出分別測(cè)出另外兩個(gè)動(dòng)滑輪所受重力G_動(dòng)，保證所掛鉤碼不變，再做兩次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)更換動(dòng)滑輪，仿照步驟①分別測(cè)量對(duì)應(yīng)的F、s、h．并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中．
③利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$，計(jì)算3次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η，并將η值記錄在表格中，請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問題：
（1）小軍計(jì)劃探究的問題中的自變量是動(dòng)滑輪的重力；控制變量是提升鉤碼的重力；
（2）畫出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�結(jié)合控制變量法分析實(shí)驗(yàn)中的自變量和控制變量；
（2）由題中要測(cè)量的量和實(shí)驗(yàn)次數(shù)設(shè)計(jì)表格．

解答 解：
（1）由題知，要證明“動(dòng)滑輪越重，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率越低”，根據(jù)控制變量法，要控制提升鉤碼的重力不變，只改變動(dòng)滑輪的重力大小，計(jì)算相應(yīng)的機(jī)械效率，故小軍計(jì)劃探究的問題中的自變量是動(dòng)滑輪的重力；控制變量是提升鉤碼的重力；
（2）由題中要測(cè)量的物理量和實(shí)驗(yàn)次數(shù)，設(shè)計(jì)的表格如下所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼重力G/N	動(dòng)滑輪重力G動(dòng)/N	測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	繩子自由端移動(dòng)的距離s/m	鉤碼升高的高度h/m	有用功 W有用/J	總功 W總/J	機(jī)械效率 η
1
2
3

故答案為：（1）動(dòng)滑輪的重力；提升鉤碼的重力；（2）設(shè)計(jì)的表格如上所示．

點(diǎn)評(píng) 本題驗(yàn)證：動(dòng)滑輪越重，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率越低，考查控制變量法和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格的能力．