同學們在“測量滑輪組的機械效率”時,有兩位同學的實驗過程同學們有異議,請你幫助分析和解決.
(1)一位同學的實驗操作步驟如下:
①用彈簧測力計測出物重G;
②組裝好實驗器材,如圖甲所示,拉動彈簧測力計使物體勻速上升;
③用刻度尺分別測出物體上升的高度h和繩端移動的距離s;
④在物體處于靜止狀態(tài)時,讀出彈簧測力計的示數(shù)F;
⑤根據(jù)公式算出滑輪組的機械效率.
同學們進行交流之后-致認為該同學的實驗步驟存在不合理,請你指出該
操作步驟
④
④
(只寫出該步驟的序號);并說明不合理的原因及改進的方法:
原因:滑輪轉(zhuǎn)動時,滑輪與軸之間以及繩與滑輪之間存在摩擦,與靜止狀態(tài)彈簧測力計的示數(shù)不同;
改進:物體勻速上升時讀彈簧測力計的示數(shù).
原因:滑輪轉(zhuǎn)動時,滑輪與軸之間以及繩與滑輪之間存在摩擦,與靜止狀態(tài)彈簧測力計的示數(shù)不同;
改進:物體勻速上升時讀彈簧測力計的示數(shù).
物重G/N |
物體上升的高度h/m |
測力計示數(shù)F/N |
測力計移動的距離s/m |
2 |
0.1 |
0.4 |
0.3 |
(2)另一位同學利用圖甲所示滑輪組勻速提升重物,彈簧測力計的示數(shù)如圖所示,他記錄了如下數(shù)據(jù):
①同學們對該同學的實驗記錄進行分析,發(fā)現(xiàn)他的實驗結(jié)果是不符合物理規(guī)律的,其表現(xiàn)在:
數(shù)據(jù)中的有用功是O.2J,大于總功O.12J,或(有用功大于總功)(機械效率大于1)
數(shù)據(jù)中的有用功是O.2J,大于總功O.12J,或(有用功大于總功)(機械效率大于1)
.
②分析他的實驗過程,會發(fā)現(xiàn)導致實驗結(jié)果不符合物理規(guī)律的原因是
測力計的示數(shù)讀錯了,應改為O.8N
測力計的示數(shù)讀錯了,應改為O.8N
.
(3)解決爭議后,他們用如圖甲所示的滑輪組進行了三次實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗 次數(shù) |
物重 G/N |
物體上升的高度h/cm |
測力計的示數(shù)F/N |
測力計移動的距離s/cm |
1 |
6 |
3 |
2.5 |
9 |
2 |
6 |
5 |
2.5 |
17 |
3 |
6 |
8 |
2.5 |
24 |
分析表中數(shù)據(jù),回答以下問題:
①表中有一個數(shù)據(jù)的記錄是錯誤的,錯誤的數(shù)據(jù)是
17
17
;
②滑輪組的機械效率與
物體移動的距離
物體移動的距離
無關.
③圖乙多使用一個滑輪,目的是為了改變
力的方向
力的方向
;
④當這兩位同學使用各甲乙滑輪組提升相同的重物時,若忽略繩重及摩擦,它們的機械效率
相同
相同
(選填“相同”或“不相同”),理由是:
額外功和有用功都相同
額外功和有用功都相同
.