Question

13．某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖．

物理序號	①	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	0.3
機械效率η	74%

（1）這個實驗使用的測量工具是刻度尺和彈簧測力計；
（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出實驗①是用甲（填“甲”或“乙”）圖做的實驗，實驗中需要沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計；
（3）請將表中空白處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)．（百分號前保留整數(shù)）
（4）通過實驗①和實驗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，滑輪組的機械效率低；
（5）比較實驗①和實驗③可得正確結(jié)論：使用同一滑輪組，提升的物體越重，可以提高滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$判斷需要的測量工具；
（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，可判斷哪是用圖甲的裝置進(jìn)行的實驗；
實驗中需要勻速拉動彈簧測力計；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算機械效率的大小；
（4）比較實驗①和②的條件和機械效率大小，可得出動滑輪個數(shù)多少對滑輪組機械效率的影響；
（5）比較實驗①和③的條件和機械效率大小，可得出提升物體的重力大小對滑輪組機械效率的影響．

解答 解：（1）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可知，需要的測量工具為刻度尺和彈簧測力計；
（2）根據(jù)s=nh可知，第①次實驗中，n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3；因此需要甲裝置進(jìn)行實驗；
實驗中需要沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計；
（3）第②次實驗的機械效率：η₂=$\frac{{W}_{有2}}{{W}_{總2}}$×100%=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈66.7%；
η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{總3}}$×100%=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（4）實驗①和②，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，實驗②的機械效率低于實驗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，滑輪組的機械效率越低；
（5）實驗①和③中，滑輪組相同，實驗3提升的重物大于實驗1，機械效率也更高，說明：使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高．
故答案為：（1）刻度尺；（2）甲；沿豎直方向勻速；（3）66.7%；83.3%；（4）低；（5）提升的物體越重．

點評 在此實驗中，對滑輪組的分析、機械效率公式的運用是實驗的基礎(chǔ)，同時，實驗中分別探究了機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，控制變量法的運用也十分關(guān)鍵．