Question

4．在“探究影響滑輪組機械效率的因素”時，一位同學(xué)設(shè)計了如圖所示的三個滑輪組，并將所測實驗數(shù)據(jù)填入下表：

實驗序號	動滑輪重/N	鉤碼重/N	動力/N	機械效率
1	1	2	1	66.7%
2	1	4	$\frac{5}{3}$	80.0%
3	2	4	2

（1）在表中填上第3次實驗的機械效率．
（2）根據(jù)實驗1、2兩次實驗可知，滑輪組的機械效率高低與被提物重有關(guān)．
（3）通過2、3兩次實驗可知：用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，機械效率越越低．（4）用同一滑輪組，提升相同重物到不同的高度，滑輪組的機械效率不變（填“改變”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$計算第3次實驗的機械效率；
（2）要掌握控制變量法在實驗中的應(yīng)用，要探究滑輪組的機械效率與物重的關(guān)系，需要使物重不同，其它條件相同；
（3）要探究機械效率與動滑輪重關(guān)系時，要使動滑輪重不同，其它條件相同，由此選擇實驗并由表格得出結(jié)論；
（4）滑輪組的機械效率與物體提升的高度無關(guān)，據(jù)此進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）由圖第3次實驗通過動滑輪繩子段數(shù)n=3，所以機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{4N}{3×2N}$×100%=66.7%；
（2）要研究機械效率是否與物重有關(guān)，應(yīng)在其它條件不變的情況下改變物重，1與2的動滑輪重力相同，其它條件都相同，所以由這兩組數(shù)據(jù)可知，機械效率的高低與被提的物重有關(guān)；
（3）要探究機械效率與動滑輪重關(guān)系，應(yīng)在其它條件不變的情況下改變動滑輪，所以應(yīng)選擇2、3兩次實驗比較，由表格數(shù)據(jù)可得：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機械效率越低；
（4）滑輪組的機械效率與物體提升的高度無關(guān)，用同一滑輪組，提升相同重物到不同的高度，滑輪組的機械效率不變．
故答案為：（1）66.7%；（2）1；2；有關(guān)；（3）越低；（4）不變．

點評 此題主要是探究滑輪組機械效率的影響因素及滑輪組機械效率的計算，要掌握效率的計算公式，知道使有用功與總功的比值．同時掌握控制變量法的應(yīng)用，注意探究過程中應(yīng)改變的量和不變的量．