Question

16．某實驗小組在測滑輪機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實驗裝置如圖甲、乙．

實驗次數(shù) 物理量	1	2	3
鉤碼量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%		83%

（1）從表中數(shù)據(jù)可分析出實驗1是用甲圖做的實驗，實驗2是用乙圖做的實驗．
（2）第2次實驗時，滑輪的機械效率為57%．
（3）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，滑輪組的機械效率越低．
（4）比較實驗1和實驗3可得結(jié)論：使用同一滑輪組，增加提升物體的重力可以提高滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）由表中實驗數(shù)據(jù)根據(jù)鉤碼上升高度與繩子自由端移動的距離關(guān)系確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后根據(jù)圖示滑輪組確定實驗所用的滑輪組；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計算機械效率；
（3）分析表中1、2所示實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗控制的變量與效率的關(guān)系得出實驗結(jié)論．
（4）應(yīng)用控制變量法，分析表中1、3的實驗數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，實驗1中繩子自由端移動的距離是鉤碼上升的高度的3倍，承重繩的股數(shù)為3，由圖示可知，實驗用的是甲圖所示滑輪組；
實驗2中繩子自由端移動的距離是鉤碼上升的高度的5倍，承重繩的股數(shù)為5，由圖示可知，實驗用的是乙圖所示滑輪組；
（2）滑輪組效率η₂=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈57%，
（3）由表中實驗1與實驗2的實驗數(shù)據(jù)可知，兩次實驗時，滑輪組提升的重物相同而滑輪組動滑輪的個數(shù)不同，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的效率越低，由此可得：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，滑輪組的效率越低．
（4）由表中實驗1和實驗3的實驗數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組，增加吊起物體的重力，可以提高滑輪組的機械效率．
故答案為：（1）甲；乙；（2）57%；（2）越低；（3）增加提升物體的重力．

點評 知道物體上升的高度與繩子自由端移動距離間的關(guān)系可以確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后根據(jù)圖示滑輪組確定實驗用的是哪一個滑輪組．應(yīng)用功的公式、效率公式可以求出滑輪組效率．應(yīng)用控制變量法分析表中實驗數(shù)據(jù)即可得出實驗結(jié)論．