Question

17．某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第1 2 3次實驗裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示．
（1）比較第1次實驗和第2次實驗，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越大．

次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	有用功W有/J	測力計拉力F/N	測力計移動距離S/m	總功W總/J	機械效率η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1.1	0.5	0.55

（2）第3次實驗中所做的有用功是0.4 J，機械效率是72.7%．
（3）第3次實驗中動滑輪個數(shù)比第2次實驗多，動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功增大 （選填“增大”或“減小”），因而，由第2、3次實驗可知：滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關(guān)．
（4）綜合上述結(jié)論，提高機械效率的方法有增大有用功，減小額外功（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）縱向比較第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)，找到相同的量和不同的量，分析得出機械效率與變化量的關(guān)系；
（2）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)W_有=Gh求有用功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求機械效率；
（3）克服動滑輪自重做的額外功：W=G_動h，據(jù)此分析；
（4）要解答此題首先要知道機械效率的概念---有用功與總功的比值，要提高機械效率就是要提高有用功在總功中所占的比例，除了增大有用功之外，還可以減小額外功．

解答 解：（1）第1、2 次實驗裝置分別如圖中的甲、乙所示，則使用的滑輪組相同；
縱向比較第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越大；
（2）由表中數(shù)據(jù)可得，第3次實驗中所做的有用功：
W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
此時滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.4J}{0.55J}$×100%≈72.7%；
（3）第1、2、3次實驗裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示，
由圖可知，第3次實驗中動滑輪個數(shù)（2個）比第2次（1個）的動滑輪個數(shù)多，動滑輪自重增大，克服動滑輪自重所做的額外功W=G_動h增大，所以由第2、3次實驗可知：滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關(guān)．
；
（4）要提高機械效率，除了增大物重以增大有用功之外，還可以減小額外功；則有用功一定時，額外功越少，總功越少，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可知，機械效率就越高．
故答案為：（1）大；（2）0.4；72.7%；（3）增大；（4）減�。�

點評 本題探究影響滑輪組機械效率因素的實驗，考查控制變量法及數(shù)據(jù)分析歸納結(jié)論的能力和提高機械效率的方法．要知道物體越重，做的有用功越多，機械效率越高；動滑輪越多，所做的額外功越多，滑輪組的機械效率越低．