Question

（2009?宣武區(qū)一模）小明利用實(shí)驗(yàn)探究“使用同一滑輪組提升不同的物體，滑輪組機(jī)械效率與所提升的物體重力大小的關(guān)系”，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探究上述問題．
（1）實(shí)驗(yàn)桌上已備有部分實(shí)驗(yàn)器材，如圖所示，請(qǐng)你寫出還需要的實(shí)驗(yàn)器材：

質(zhì)量相同的鉤碼6個(gè)；刻度尺1只

．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后，將滑輪組如圖所示組裝；

②將刻度尺豎直立于滑輪組裝置的右側(cè)

；

③在動(dòng)滑輪下依次掛1個(gè)鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)拉住繩端，豎直向上緩慢勻速拉動(dòng)上升一段距離，分別記錄繩端移動(dòng)距離s和鉤碼移動(dòng)距離h，并將所掛鉤碼的質(zhì)量m和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F記錄在表格中

；

④在動(dòng)滑輪下依次掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)鉤碼，重復(fù)步驟③并將每次所掛鉤碼的總質(zhì)量m和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F分別記錄在表格中

；

⑤利用公式η=

W有

W總

=

mgh

Fs

計(jì)算出六次提升不同重量的鉤碼，滑輪組的機(jī)械效率η₁、η₂、η₃…η₆，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)中可用鉤碼作為被提升的重物，并應(yīng)準(zhǔn)備多個(gè)規(guī)格相同的鉤碼，便于計(jì)算其質(zhì)量．還應(yīng)用刻度尺測(cè)量物體提升的高度和繩端移動(dòng)的距離；
（2）用同一滑輪組分別提升不同質(zhì)量的鉤碼，用測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力，用刻度尺測(cè)出高度和距離，最后用公式算出機(jī)械效率的大小進(jìn)行比較．

解答：解：（1）還需器材：質(zhì)量相同的鉤碼6個(gè)；刻度尺1只．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
②將刻度尺豎直立于滑輪組裝置的右側(cè)；
③在動(dòng)滑輪下依次掛1個(gè)鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)拉住繩端，豎直向上緩慢勻速拉動(dòng)上升一段距離，分別記錄繩端移動(dòng)距離s和鉤碼移動(dòng)距離h，并將所掛鉤碼的質(zhì)量m和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F記錄在表格中；
④在動(dòng)滑輪下依次掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)鉤碼，重復(fù)步驟③并將每次所掛鉤碼的總質(zhì)量m和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F分別記錄在表格中；
⑤利用公式η=

W有

W總

=

mgh

Fs

 計(jì)算出六次提升不同重量的鉤碼時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η₁、η₂、η₃…η₆，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．

點(diǎn)評(píng)：此實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量的工具有彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺，這都是必不可少的．在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，一定要注意測(cè)量多組數(shù)據(jù)，最后計(jì)算出結(jié)果進(jìn)行比較，歸納出結(jié)論，這樣才更有說服力．