Question

14．張翰所在的實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

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

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)勻速拉彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升．
（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用甲圖做的實(shí)驗(yàn)．
（3）通過實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時．動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率低．（選填“高”或“低”）
（4）再用實(shí)驗(yàn)①使用的裝置圖作第③次實(shí)驗(yàn)，在表中把實(shí)驗(yàn)③的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（5）對比實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③可以得出結(jié)論使用相同的滑輪組提升重物時，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．

Answer 1

分析 （1）為了準(zhǔn)確測量拉力，應(yīng)豎直向上勻速拉動繩端上升；
（2）通過觀察承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，再分析表格中s與h的關(guān)系，可判斷裝置；
（3）比較實(shí)驗(yàn)1和2的條件和機(jī)械效率大小，可得出動滑輪個數(shù)多少對滑輪組機(jī)械效率的影響；
（4）根據(jù)s=nh得出s的大�。�
由公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$得出機(jī)械效率；
（5）比較實(shí)驗(yàn)1和3的條件和機(jī)械效率大小，可得出提升物體的重力大小對滑輪組機(jī)械效率的影響．

解答 解：（1）為了準(zhǔn)確測量拉力，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上勻速拉動測力計(jì)；
（2）實(shí)驗(yàn)1，繩端移動距離是物體上升高度的3倍，所以由3段繩子承擔(dān)物重，可知采用甲圖做的實(shí)驗(yàn)；
（3）實(shí)驗(yàn)1和2中，提升重物相同，距離相同，只是滑輪組不同，尤其是動滑輪的個數(shù)不同，實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率低于實(shí)驗(yàn)1，因此可得出：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低；
（4）甲圖由3段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h=3×0.1m=0.3m；
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$=83.3%．
（5）實(shí)驗(yàn)1和3中，滑輪組相同，實(shí)驗(yàn)3提升的重物大于實(shí)驗(yàn)1，機(jī)械效率也更高，說明：使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）勻速；（2）甲；（3）低；（4）0.3；83.3%；（5）使用相同的滑輪組提升重物時，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．

點(diǎn)評 在此實(shí)驗(yàn)中，對滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動滑輪個數(shù)、提升物體重力等多個量的關(guān)系，因此，控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵．