Question

15．某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關數(shù)據(jù)記錄在下表中．

實驗次數(shù)	鉤碼重/N	鉤碼上升 的高度/m	繩端的 拉力/N	繩端移動 的距離/m	機械效率
1	4	0.10	1.8	0.3
2	6	0.10	2.5	0.3
3	6	0.15	2.5

（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計．
（2）第三次實驗中，繩端移動的距離為0.45m，此時滑輪組的機械效率為80%．
（3）分析比較第一、二兩次實驗數(shù)據(jù)，有用功W₁＜W₂，滑輪組的機械效率η₁＜η₂ （兩空均選填“＞”“=”或“＜”）．由此可知，可采用增加物重的方法來提高滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計；
（2）根據(jù)s=nh求繩端移動的距離，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求機械效率；
（3）W_有=Gh分別求出有用功比大小，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求機械效率比大小；
根據(jù)機械效率的大小由表中數(shù)據(jù)得出結論．

解答 解：（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時測力計示數(shù)等于拉力大��；
（2）由圖可知，繩子的有效段數(shù)n=3，
當鉤碼上升的高度h=0.15m，繩端移動的距離為s=nh=3×0.15m=0.45m，
此時滑輪組的機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.15m}{2.5N×0.45m}$×100%=80%，
（3）由表中數(shù)據(jù)可得：
W_1有=G₁h₁=4N×0.1m=0.4J；
W_2有=G₂h₂=6N×0.1m=0.6J；
故有用功的關系為W_1有＜W_2有；
W_1總=F₁s₁=1.8N×0.3m=0.54J；
W_2總=F₂s₂=2.5N×0.3m=0.75J；
第1次的機械效率：
η₁=$\frac{{W}_{1有}}{{W}_{2總}}$=$\frac{0.4J}{0.54J}$×100%≈74.1%；
第2次的機械效率：
η₂=$\frac{{W}_{2有}}{{W}_{2總}}$=$\frac{0.6J}{0.75J}$×100%=80%，
比較可知η₁＜η₂，
由此可知，可采用增加物重的方法來提高滑輪組的機械效率．
故答案為：（1）勻速；（2）0.45；80%；（3）＜；＜；增加物重．

點評 本題測量滑輪組的機械效率，考查實驗注意事項、機械效率的計算及分析數(shù)據(jù)得出結論的能力．