【題目】下面是小明和小紅的“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)報(bào)告.

實(shí)驗(yàn)名稱:測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率

實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼所受的重力G并填入表格.

(2)按如安裝滑輪組,分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置.

(3)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)并讀出拉力F的值,用刻度尺測(cè)出的鉤碼上升的高度h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s,將這三個(gè)量填入表格.

(4)算出有用功W、總功W、機(jī)械效率η并填入表格.

(5)改變鉤碼上升的高度,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),記錄并計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

實(shí)驗(yàn)記錄:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

鉤碼重力G/N

物體上升的高度h/cm

有用功W/J

拉力F/N

彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm

總功W/J

機(jī)械效率η

1

6

3.00

18.00

2.38

9.00

21.42

84.0%

2

6

5.00

30.00

2.40

15.00

36.00

83.3%

3

6

8.00

48.00

2.36

24.00

56.64

84.7%

4

6

10.00

60.00

2.35

30.00

70.50

85.1%

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在忽略繩子的重力和摩擦的情況下,滑輪組的機(jī)械效率與所提升物體的重力和高度無(wú)關(guān).

請(qǐng)你評(píng)價(jià)小明和小紅的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.

(1)指出實(shí)驗(yàn)步驟中存在的錯(cuò)誤和不足;

(2)從理論上分析說(shuō)明他們實(shí)驗(yàn)結(jié)論的局限性.

【答案】(1)有用功和總功計(jì)算錯(cuò)誤;在研究滑輪組機(jī)械效率與物體的重力關(guān)系時(shí),小明和小紅沒(méi)有改變提升物體的重力大。唬2)研究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體高度的關(guān)系時(shí),原實(shí)驗(yàn)只使用了一個(gè)滑輪組做了實(shí)驗(yàn);研究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體重力的關(guān)系時(shí),原實(shí)驗(yàn)沒(méi)有改變物體的重力且只使用了同一滑輪組做實(shí)驗(yàn)

【解析】

試題分析:(1)表中有用功W有用=Gh和總功W=Fs的計(jì)算值都是錯(cuò)誤的,原因在于計(jì)算時(shí),物體上升的高度和測(cè)力計(jì)通過(guò)的距離均以cm為單位,在計(jì)算時(shí)沒(méi)有換算成國(guó)際單位m;在研究滑輪組機(jī)械效率與物體的重力關(guān)系時(shí),應(yīng)改變提升的物體重力大小,由表中數(shù)據(jù)可知,小明和小紅沒(méi)有改變提升物體的重力大小,故無(wú)法得出機(jī)械效率大小與提升物體重力的關(guān)系;(2)研究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體高度的關(guān)系時(shí),要控制物體的重力相同,為使結(jié)論具有普遍性,應(yīng)換用不同的滑輪組多次實(shí)驗(yàn);原實(shí)驗(yàn)只使用了一個(gè)滑輪組做了實(shí)驗(yàn);研究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體重力的關(guān)系時(shí),應(yīng)改變物體的重力大小,使用不同的滑輪組做實(shí)驗(yàn),而原實(shí)驗(yàn)沒(méi)有改變物體的重力用只使用了同一滑輪組做實(shí)驗(yàn)

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