Question

8．某實驗小組在“測滑輪組的機械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，第1、2、3次實驗裝置如圖中的甲、乙、丙所示．
（1）請計算出后兩次的機械效率，并填入表格中；
（2）比較1、2兩次實驗，可得的結(jié)論：同一個滑輪組提起的物體越重，機械效率越高
（3）比較2、3兩次實驗，可得的結(jié)論：滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關(guān)

次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	測力計的示數(shù)F/N	測力計移動距離s/m	機械效率η/%
1	2	0.1	0.9	0.3	74.1
2	4	0.1	1.6	0.3
3	4	0.1	1.1	0.5

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W_有=Gh求有用功，根據(jù)W=Fs求總功，由表中數(shù)據(jù)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%計算機械效率；
（2）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體提升的高度的關(guān)系，s=nh，分別求出繩子的有效段數(shù)，確定1、2、3實驗使用的裝置；
縱向比較表中數(shù)據(jù)，根據(jù)控制變量法得出結(jié)論．

解答 解：（1）第2次實驗的有用功：
W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
總功：
W=Fs=1.6N×0.3m=0.48J
第2次實驗的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.4J}{0.48J}$×100%≈83.3%
第3次實驗的有用功：
W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J；
總功：
W′=F′s′=1.1N×0.5m=0.55J
第3實驗的機械效率：
η′=$\frac{{W}_{有}}{W′}$=$\frac{0.4J}{0.55J}$×100%≈72.7%．
（2）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體提升的高度的關(guān)系，s=nh可知，1、2兩次實驗，繩子的有效段數(shù)n=$\frac{s}{h}=\frac{0.3m}{0.1m}$=，為同一滑輪組，第2次提升的物體重一些，機械效率高，可得的結(jié)論：同一個滑輪組提起的物體越重，機械效率越高；
（3）根據(jù)s=nh可知，第3次繩子的有效段數(shù)為4，使用丙裝置與2相比多一個動滑輪，比較2、3兩次實驗可知，提升相同的重物，而機械效率不同，可得的結(jié)論：滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關(guān)．
故答案為：（1）83.3%   72.7%； （2）同一個滑輪組提起的物體越重，機械效率越高．
（3）滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關(guān)．

點評 本題測滑輪組的機械效率，考查效率的計算、控制變量法的運用、分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力及影響效率的因素．