Question

18．在“探究動(dòng)滑輪的機(jī)械效率”時(shí)，某小組利用自重不同的兩個(gè)動(dòng)滑輪進(jìn)行了如圖
所示的三次測(cè)量，數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	鉤碼重 G/N	動(dòng)滑輪 重G1/N	拉力 F/N	鉤碼上 升高度 h/m	測(cè)力計(jì) 移動(dòng)距離 s/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機(jī)械 效率 %
1	4	0.5	2.3	0.2	0.4	0.8	0.92	87.0
2	4	0.9	2.5	0.2	0.4	0.8	1.0	80.0
3	6	0.5	3.3	0.2	0.4

（1）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)拉著測(cè)力計(jì)勻速豎直上升；在本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量工具除彈簧測(cè)力計(jì)外，另一個(gè)測(cè)量工具是刻度尺．
（2）完成表格中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算，并填在空格中．
（3）通過比較1、2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)），可以初步判斷動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的自重有關(guān)．
（4）小明認(rèn)為“同一機(jī)械，它的機(jī)械效率是一個(gè)定值”，你認(rèn)為用1、3（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）可以證明他的觀點(diǎn)是不對(duì)的．

Answer 1

分析 （1）要正確測(cè)量拉力需使測(cè)力計(jì)豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)；
實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量G、h、F、s，所以要用到彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺；
（2）有用功等于鉤碼重力和鉤碼上升高度的乘積，即W_有用=Gh；總功等于拉力和測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離的乘積，即W_總=FS；機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$；
（3）研究動(dòng)滑輪機(jī)械效率與動(dòng)滑輪自身重力是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)控制提升鉤碼的重力相同，改變動(dòng)滑輪重力；
（4）同一個(gè)機(jī)械，額外功基本上不變，當(dāng)提升的物體重力變化時(shí)，有用功在總功中占得比值就變化，機(jī)械效率也就變化．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)，這樣示數(shù)穩(wěn)定，才能正確讀數(shù)；
實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量G、h、F、s，所以實(shí)驗(yàn)中還需用到刻度尺；
（2）第3次數(shù)據(jù)中，有用功W_有用=Gh=6N×0.2m=1.2J，總功W_總=FS=3.3N×0.4m=1.32J，機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{1.2J}{1.32J}$≈90.9%；
（3）①②兩次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼的重力相同，動(dòng)滑輪的重力不同，機(jī)械效率也不同，因此探究的是機(jī)械效率與動(dòng)滑輪自重的關(guān)系；
（4）比較①③，同一個(gè)機(jī)械，動(dòng)滑輪重力不變，提升的物體重力不同時(shí)，機(jī)械效率也不同，提的物體越重，機(jī)械效率越大．
故答案為：（1）勻速；刻度尺；（2）1.2； 1.32； 90.9；（3）1；2；（4）1；3．

點(diǎn)評(píng) 要求了解與掌握：
（1）滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的重力、動(dòng)滑輪重力、繩子段數(shù)及摩擦有關(guān)；
（2）同一滑輪組，提升物體重力越大，機(jī)械效率越大．