Question

17．某小組同學(xué)在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)時，提出了一些猜想，小組將對猜想進行驗證．
（1）如果影響機械效率的因素有A、B、C等多個，要研究其與B因素的關(guān)系，需要運用控制變量法，即先控制其他因素不變，而改變B因素，從而進行研究．
（2）經(jīng)過討論，同學(xué)們提出兩個猜想：
猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細繩的繞法有關(guān)；
猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)．
為了驗證猜想，同學(xué)們準備按圖甲、乙、丙和丁所示的滑輪組進行對比實驗．

驗證猜想一要按圖甲、丙或乙、丁所示的兩個滑輪組進行實驗，若測得兩滑輪組的機械效率大小相等（相等/不等），則可初步判斷猜想一是錯誤的；
驗證猜想二要按圖甲、乙或丙、丁所示的兩個滑輪組進行實驗，若測得兩滑輪組的機械效率大小不等，則可初步判斷猜想二是正確（正確/錯誤）的．
（3）請你為該小組提出一種提高滑輪組機械效率的方法：盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉(zhuǎn)軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等．

Answer 1

分析 （1）物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
（2）a、要探究滑輪組的機械效率與滑輪組細線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要提起相同的重物；
b、要探究滑輪組的機械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要相同的繞線方法．
（3）提高滑輪組機械效率的方法：增加物重，減小動滑輪的重力．

解答 解：（1）要研究其與B因素的關(guān)系，就要控制其他量即A、C不變，改變B；
（2）要探究滑輪組的機械效率與滑輪組細線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要提起相同的物重，所以選擇的是圖甲、丙或圖乙、��；若實驗測得兩個滑輪組的機械效率大小相等，說明機械效率與繞線方法無關(guān)，可初步判斷猜想是錯誤的；
要探究滑輪組的機械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要保持繞線方法相同，所以選擇的是圖甲、乙或丙、��；若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，說明機械效率與物重有關(guān)，可初步判斷猜想是正確的．
（3）要提高機械效率，要盡量減小額外功、增大有用功，可盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉(zhuǎn)軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等．
故答案為：（1）B；（2）甲、丙或乙、丁；相等；甲、乙或丙、��；正確；（3）盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉(zhuǎn)軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等．

點評 探究影響滑輪組機械效率的因素，需要應(yīng)用控制變量法；
滑輪組的機械效率的高低與提起的物重、動滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)．與滑輪的繞法、升高的距離沒有關(guān)系．