Question

交流與評估是科學(xué)探究的一個重要環(huán)節(jié)．某實驗小組的同學(xué)，利用如圖所示的實驗裝置完成了“測滑輪組機械效率”的實驗以后，進行了小組交流，下表是各小組的實驗數(shù)據(jù)記錄：

實驗小組	鉤碼重G（N）	動滑輪G′（N）	拉力F（N）	滑輪組的機械效率η（%）
1	0.5	0.4	0.35	47.6
2	0.5	0.4	0.38	43.9
3	1	0.6	0.62	53.8
4	1	0.8	0.71	46.9
5	2	0.6	1.00
6	2	0.8	1.06	62.9

請你對表中各小組的實驗數(shù)據(jù)進行分析比較，回答下列問題：
（1）實驗中影響滑輪組效率的主要因素是

物重和動滑輪重

，實驗中漏了一個數(shù)據(jù)，請在表格中填寫．
（2）通過分析3、4小組（或5、6小組）的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越

小

．
（3）通過分析3、5小組（或4、6小組）的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用相同的滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越

大

．
（4）1、2兩個小組的動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測出的滑輪機械效率卻不同，可能的原因是什么？
（5）請你就如何提高滑輪組的機械效率提出自己的建議．

Answer 1

分析：（1）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)找出影響滑輪組效率的因素；根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用功的計算公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出滑輪組的效率．
（2）應(yīng)用控制變量法分析3、4小組（或5、6小組）實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)所控制的變量與實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論．
（3）應(yīng)用控制變量法分析3、5小組（或4、6小組）實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)所控制的變量與實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論．
（4）探究滑輪組效率時，應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計．
（5）根據(jù)實驗結(jié)論，分析提高滑輪組效率的方法措施．

解答：解：（1）由3、4或5、6可以看出，鉤碼重相同，動滑輪越重，機械效率越低；
由3、5或4、6可以看出，動滑輪重相同，鉤碼越重，機械效率越高；
由此可知，影響輪組機械效率的兩個主要因素是：鉤碼重與動滑輪重．
由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，第5組實驗中，
滑輪組的效率η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

2N

3×1N

=66.7%．
（2）通過分析3、4小組（或5、6小組）的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越小．
（3）通過分析3、5小組（或4、6小組）的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用相同的滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越大．
（4）1、2兩個小組的動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，彈簧測力計的拉力不同，測出的滑輪機械效率卻不同，可能的原因是：
測拉力時沒有使測力計勻速上升，造成測量的力不準(zhǔn)確；或滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同．
（5）提高滑輪組的機械效率提，可以采用以下方法：選用較輕的動滑輪組裝滑輪組；增大物重；保持良好的潤滑，減小輪與軸間的摩擦．
故答案為（1）物重和動滑輪重；66.7%；（2）�。唬�3）大；
（4）測拉力時沒有使測力計勻速上升，造成測量的力不準(zhǔn)確．
（5）選用較輕的動滑輪組裝滑輪組；增大物重；保持良好的潤滑，減小輪與軸間的摩擦．

點評：此題通過分析數(shù)據(jù)得出影響動滑輪機械效率的因素、考查了實驗設(shè)計，認真分析表中實驗數(shù)據(jù)、正確應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．