Question

4．某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí)，提出了一些猜想，小組將對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證．
（1）如果影響機(jī)械效率的因素有多個(gè)，要研究機(jī)械效率與某個(gè)因素的關(guān)系，需要先控制其他幾個(gè)因素不變，這種方法在科學(xué)探究中被稱作控制變量法．
（2）下列A、B是同學(xué)提出的兩個(gè)猜想：
猜想A：兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān)；
猜想B：兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)．
（3）為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，同學(xué)們準(zhǔn)備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（a）按圖1、3或2、4滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來驗(yàn)證猜想A的，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小相等（相等/不相等），則可初步判斷猜想A是錯(cuò)誤的；
（b）按圖1、2或者3、4滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來驗(yàn)證猜想B的，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等，則可初步判斷猜想B是正確（正確/錯(cuò)誤）的．
（c）為了測(cè)量繩子自由端的拉力F，A同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，B同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù)，正確的是B（選填“A”或“B”）同學(xué)的方法．
（d）實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置，是為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功．
（4）接著，小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．

Answer 1

分析 （1）物理學(xué)中對(duì)于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題．每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
（3）a、要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要提起相同的重物；
b、要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要相同的繞線方法．
c、在使用滑輪組時(shí)，滑輪組還要克服一些機(jī)械摩擦，所以要測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，需使物體上升進(jìn)行讀數(shù)；
d、根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$可知，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量G、h、F、s，在測(cè)量h和s時(shí)，需分別記錄下物體和測(cè)力計(jì)的初始位置．

解答 解：（1）影響機(jī)械效率的因素有多個(gè)，要研究機(jī)械效率與某個(gè)因素的關(guān)系，需要先控制其他幾個(gè)因素不變，這種方法在科學(xué)探究中被稱作控制變量法；
（3）a、要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要提起相同的物重，所以選擇的是圖1、3或圖2、4；若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率大小相等，說明機(jī)械效率與繞線方法無關(guān)，可初步判斷猜想是錯(cuò)誤的；
b、要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要保持繞線方法相同，所以選擇的是圖1、2或3、4；若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等，說明機(jī)械效率與物重有關(guān)，可初步判斷猜想是正確的．
c、為了正確測(cè)量滑輪組提升物體時(shí)的拉力，需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù)，B同學(xué)正確．
d、實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置，是為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，計(jì)算有用功和總功．
故答案為：（1）控制變量法；（3）（a）1、3或2、4；相等；（b）1、2或者3、4；正確；（c）B；（d）測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功．

點(diǎn)評(píng) 探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素，需要應(yīng)用控制變量法；
滑輪組的機(jī)械效率的高低與提起的物重、動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)．與滑輪的繞法、升高的距離沒有關(guān)系．