Question

16．在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中：
（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法，要求：繩端向上提．重物往上升．
（2）實(shí)驗(yàn)原理是η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$．
（3）需要直接測(cè)得的物理量有4個(gè)（選填“1個(gè)”、“2個(gè)”、“3個(gè)”“4個(gè)”）
（4）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺．
（5）測(cè)量時(shí)，必須豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
（6）對(duì)于同一個(gè)滑輪組，增加鉤碼的個(gè)數(shù)，滑輪組的機(jī)械效率將增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）

Answer 1

分析 （1）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來(lái)承擔(dān)動(dòng)滑輪的拉力，再結(jié)合拉力的方向，判斷滑輪組的繩子的繞法；
（2）要掌握測(cè)量機(jī)械效率的公式及測(cè)量原理：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$；
（3）根據(jù)有用功和總功的計(jì)算公式，要測(cè)量機(jī)械效率需要測(cè)量G、h、F、s這四個(gè)物理量；
（4）根據(jù)所需測(cè)量的物理量來(lái)判斷所需要的器材，W_有=Gh、W_總=Fs，所以要用到彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量G、F，用刻度尺測(cè)量h、s；
（5）只有在勻速直線拉動(dòng)時(shí)，拉力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，才能準(zhǔn)確測(cè)出拉力的大小；
（6）使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機(jī)械效率會(huì)變大．

解答 解：
（1）繩自由端拉力方向向上且省力，則該滑輪組繩子的股數(shù)為3，滑輪組繞線如下圖：

（2）測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)原理是η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$；
（3）根據(jù)W_有=Gh、W_總=Fs，所以要用到彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量G、F，用刻度尺測(cè)量h、s，需要測(cè)量4個(gè)物理量；
（4）因?yàn)閃_有=Gh、W_總=Fs，所以要用到彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量G、F，用刻度尺測(cè)量h、s；
（5）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
（6）使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機(jī)械效率增大．
故答案為：（1）見上圖；（2）η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$；（3）4；（4）刻度尺；（5）豎直向上勻速；（6）增大．

點(diǎn)評(píng) 此題主要是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)的原理及所測(cè)量的物理量，同時(shí)考查了滑輪組機(jī)械效率的影響因素．