Question

某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第1，2，3次實(shí)驗(yàn)裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示．

次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升的高度h/m	有用功W有用/J	測(cè)力計(jì)拉力F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3
3	4	0.1		1.1	0.5

（1）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越

 

．
（2）第3次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是

 

J，機(jī)械效率是

 

（3）第3次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)比第2次實(shí)驗(yàn)多，動(dòng)滑輪自重增大，對(duì)動(dòng)滑輪所做的額外功

 

（選填“增大”或“減小”），因而，由第2、3次實(shí)驗(yàn)可知：滑輪組的機(jī)械效率與

 

有關(guān)．
（4）綜合上述結(jié)論，提高機(jī)械效率的方法有增大有用功，

 

額外功（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要掌握被提升的物重對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響，相同的滑輪組額外功不變，被提升的物體越重，則有用功越多，所以機(jī)械效率越高．首先計(jì)算出1、2兩次的機(jī)械效率，然后根據(jù)鉤碼重與效率的關(guān)系得出結(jié)論．
（2）掌握有用功和機(jī)械效率的求法，知道W_有用=Gh；η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

．
（3）要解決此題，需要掌握動(dòng)滑輪的總重對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響，被提升的物重相同，有用功不變，動(dòng)滑輪越重，所做的額外功越多，機(jī)械效率越低．
（4）需要掌握機(jī)械效率的概念，有用功與總功之比，同時(shí)要掌握總功為有用功與額外功之和．有用功在其中所占的比值越大，其效率越高．

解答：解：（1）1的效率為η₁=

W有用1

W總1

=

0.2J

0.9N×0.3m

≈74.1%
2的效率為η₂=

W有用2

W總2

=

0.4J

1.6N×0.3m

≈83.3%
1、2兩次相比，所用的滑輪組相同，2比1提升的鉤碼重，從計(jì)算解決可以看出，2的效率比1的高．所以可以得出使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：高．
（2）第3次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J
機(jī)械效率為：η₃=

W有用3

W總3

=

0.4J

1.1N×0.5m

≈72.7%
故答案為：0.4；72.7%．
（3）在此實(shí)驗(yàn)中，額外功主要是克服動(dòng)滑輪重力做的功，動(dòng)滑輪越重，所做的額外功越多．比較2、3次實(shí)驗(yàn)，所提升物體的重力相同，3的動(dòng)滑輪重大于2的動(dòng)滑輪重，3的效率低于2的效率．所以可以看出滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)．
故答案為：增大；動(dòng)滑輪的重．
（4）綜合上面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在使用滑輪組時(shí)，所做的有用功越多、額外功越少，則滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：減小．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，主要考查了有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，首先要掌握各量的概念及計(jì)算公式．同時(shí)考查了動(dòng)滑輪重、被提升的物體重對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響，知道被提升的物體越重、動(dòng)滑輪的重力越小，則滑輪組的機(jī)械效率越高．