Question

在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．另外提供的實(shí)驗(yàn)器材還有：一把刻度尺、鉤碼（質(zhì)量未知）若干．
（1）請畫出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，并寫出用直接測出的物理量表示機(jī)械效率的表達(dá)式．
①記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格：
②機(jī)械效率表達(dá)式：

η=

Gh

Fs

×100%

．
（2）實(shí)驗(yàn)中勻速提升重2N的鉤碼時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)測定的滑輪組機(jī)械效率為

83.3

%．如果拉彈簧測力計(jì)時(shí)用力較大，使物體運(yùn)動(dòng)的速度越來越大了，則測得的滑輪組的機(jī)械效率將

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）①實(shí)驗(yàn)中要測量滑輪組的機(jī)械效率，要測量鉤碼的重力G，鉤碼升高的距離h，拉力F，拉力移動(dòng)的距離s，并且要進(jìn)行多次測量進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)中都要出現(xiàn)這些量；
②測量鉤碼的重力和鉤碼升高的距離，求出有用功；測量拉力和拉力移動(dòng)的距離，求出總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率；
（2）①彈簧測力計(jì)讀數(shù)：首先確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格的讀數(shù)，然后讀數(shù)，利用η=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%求出此時(shí)測定的滑輪組機(jī)械效率；
②實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)拉力較大，力要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彈簧測力計(jì)示數(shù)會(huì)增大，總功會(huì)偏大，機(jī)械效率會(huì)偏小．

解答：解：（1）①要測量滑輪組的機(jī)械效率，要測量鉤碼的重力G，鉤碼升高的距離h，拉力F，拉力移動(dòng)的距離s，并且要進(jìn)行多次測量進(jìn)行比較，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼的重力 G/N	鉤碼上升的高度 h/m	繩端的拉力 F/N	繩端移動(dòng)的距離 s/m	機(jī)械效率 η/%
1
2
3

②鉤碼的重力G，鉤碼升高的距離h，有用功為W_有=Gh；
拉力F，拉力移動(dòng)的距離s，W_總=Fs；
所以滑輪組的機(jī)械效率為：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%；
（2）①彈簧測力計(jì)的一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.2N，彈簧測力計(jì)示數(shù)為0.8N，
由圖可知，繩子的有效股數(shù)n=3，
此時(shí)測定的滑輪組機(jī)械效率：
η=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

2N

3×0.8N

×100%≈83.3%；
②實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)拉力較大，彈簧測力計(jì)示數(shù)會(huì)增大，總功會(huì)偏大，有用功不變，所以機(jī)械效率會(huì)偏小．
故答案為：
（1）①表格如上所示；②η=

Gh

Fs

×100%；
（2）83.3；偏小．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑輪組機(jī)械效率的測量，涉及到實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算以及機(jī)械效率變化的分析；測量滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，一定要?jiǎng)蛩僦本�向上或向下拉動(dòng)繩子末端，否則拉力會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彈簧測力計(jì)示數(shù)會(huì)變化，測量滑輪組的機(jī)械效率不準(zhǔn)確．