Question

16．在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙三組實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

次數(shù)	鉤碼重/N	鉤碼上升 的距離/m	彈簧測力計 的示數(shù)/N	彈簧測力計 上升的距離/cm	機械效率
第1次	2	0.05	1	0.15	66.7%
第2次	4	0.05	1.7	0.15	\
第3次	6	0.05	\	0.15	83.3%

（1）在實驗操作中應(yīng)該使鉤碼緩慢勻速上升；
（2）進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為78.4%（保留三位有效數(shù)字）；
（3）進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為2.4N，滑輪組做的有用功是0.3J；
（4）分析實驗數(shù)據(jù)，實驗小組得出的結(jié)論是：同一滑輪組，物重越大，機械效率越大．若提起同樣的重物，用輕質(zhì)塑料動滑輪代替實驗中的鐵質(zhì)動滑輪，則機械效率將變大．

Answer 1

分析 （1）實驗中要勻速緩慢拉動彈簧測力計，這樣示數(shù)才與拉力相同，并有利于準(zhǔn)確讀數(shù)；
（2）根據(jù)機械效率的公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$進行計算；
（3）由圖示測力計確定其分度值，讀出其示數(shù)；根據(jù)W_有=Gh計算有用功；
（4）在分析數(shù)據(jù)時，要注意機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的，從而得出結(jié)論．

解答 解：
（1）實驗中要豎直向上勻速緩慢拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，第2次測量時滑輪組的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.05m}{1.7N×0.15m}$×100%≈78.4%；
（3）由圖知，測力計的分度值為0.2N，測力計示數(shù)為2.4N；第三次實驗中，滑輪組做的有用功W_有=Gh=6N×0.05m=0.3J；
（4）從實驗數(shù)據(jù)看，在鉤碼上升的高度相同的情況下，鉤碼越重，滑輪組的機械效率越大，這說明滑輪組的機械效率與被提升物體的重力有關(guān)，物體越重，機械效率越大；若提起同樣的重物，用輕質(zhì)塑料動滑輪代替實驗中的鐵質(zhì)動滑輪，此時所做的額外功會減小，有用功不變，則機械效率將變大．
故答案為：（1）勻速；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）大；大．

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，因此控制變量法的運用也十分關(guān)鍵．