Question

6．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，實驗裝置如圖所示．
（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升．
（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實驗是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實驗．

實驗次數(shù) 物理量	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	1.6	2.4
繩端移動距離s/m	0.3	0.4	0.3
機械效率η	74.1%	62.5%

（3）通過第1次實驗和第2次實驗的數(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（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機械效率越低（選填“越高”、“不變”或“越低”）．
（4）小組同學再用第1次實驗中使用的裝置做第3次試驗，表中第3次試驗中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：機械效率η=83.3%．
（5）比較第1次實驗和第3次實驗可得出結(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）實驗中要勻速拉動彈簧測力計，這樣示數(shù)才與拉力相同，并有利于準確讀數(shù)；
（2）根據(jù)物體升高的距離和繩子自由端移動的距離，判斷承擔物體和動滑輪繩子的段數(shù)．通過繩子的段數(shù)進行判斷；
（3）比較實驗1和2的實驗數(shù)據(jù)和所選裝置的不同，根據(jù)共同點和不同點得出正確結(jié)論；
（4）知道物重、物體升高的距離、拉力、拉力移動的距離，求出有用功、總功和機械效率；
（5）在不考慮繩重和摩擦時，滑輪組的機械效率跟提起的物重、動滑輪的重有關(guān)，在提起的物重一定時，動滑輪越重，機械效率越低；在動滑輪重相同時，提起的物體越重，機械效率越高．

解答 解：
（1）實驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計的，這樣示數(shù)才會穩(wěn)定，所讀出的數(shù)值才等于拉力的大��；
（2）實驗2，物體升高0.1m，繩子自由端移動0.4m，說明物體和動滑輪有4段繩子承擔，所以實驗2數(shù)據(jù)是由乙滑輪組進行的；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由n=$\frac{s}{h}$可知，實驗1中n=3，實驗2中n=4，顯然實驗1選擇甲圖進行實驗，實驗2選擇乙圖進行實驗，并且提升物體的重力相同，實驗1的機械效率大于實驗2的機械效率，故可得出的結(jié)論是：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）第3次試驗的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（5）由實驗1和實驗3可得：使用同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越高，所以增加物體的重力，可以提高滑輪組的機械效率．
故答案為：（1）勻速；（2）乙；（3）越低；（4）83.3%；（5）增加提升物體的重力可以提高滑輪組的機械效率．

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，因此運用控制變量法進行探究非常關(guān)鍵．