Question

12．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)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

	1	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0•1
繩端拉力F/N	1.8	1.6
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.4
機(jī)械效率η	74.1%	62.5%

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼上升．
（2）通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．
（3）通過(guò)第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多（動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率越低（選填“越高”、“不變”或“越低”）．
（4）小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次試驗(yàn)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示，表中第3次試驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：繩端拉力F=2.4N，繩端移動(dòng)距離s=0.3m，機(jī)械效率η=83.3%．
（5）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．

Answer 1

分析 （1）只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力大小不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定；
（2）根據(jù)物體升高的距離和繩子自由端移動(dòng)的距離，判斷承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)．通過(guò)繩子的段數(shù)進(jìn)行判斷；
（3）在不考慮繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率跟提起的物重、動(dòng)滑輪的重有關(guān)，在提起的物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；在動(dòng)滑輪重相同時(shí)，提起的物體越重，機(jī)械效率越高；
（4）在進(jìn)行測(cè)力計(jì)的讀數(shù)時(shí)，注意測(cè)力計(jì)的分度值；根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出繩子移動(dòng)的距離，應(yīng)用效率公式求出滑輪組效率；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，以保證拉力大小恒定；
（2）實(shí)驗(yàn)2，物體升高0.1m，繩子自由端移動(dòng)0.5m，說(shuō)明物體和動(dòng)滑輪有5段繩子承擔(dān)，所以實(shí)驗(yàn)2數(shù)據(jù)是由乙滑輪組進(jìn)行的；
（3）由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得：使用同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以增加物體的重力，可以提高滑輪組的機(jī)械效率；
（4）由丙圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，其示數(shù)為2.4N；
由表中第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，繩端移動(dòng)的距離是鉤碼上升高度的3倍，第三次實(shí)驗(yàn)使用同樣的裝置，則第3次實(shí)驗(yàn)：繩端移動(dòng)距離s=3h=3×0.1m=0.3m，
機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（5）由表中第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）勻速；（2）乙；（3）越低；（4）2.4；0.3；83.3%；（5）提升的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．

點(diǎn)評(píng) 在此實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此，控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵．