Question

8．某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時，提出了一些猜想并對猜想進(jìn)行驗(yàn)證．

（1）如果影響機(jī)械效率的因素有A、B、C三個，要研究其與A因素的關(guān)系，需要先控制BC因素不變，而改變A因素，從而進(jìn)行研究．
（2）下列A、B是同學(xué)提出的兩個猜想：
猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān)；
猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)．
（3）為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，同學(xué)們準(zhǔn)備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．驗(yàn)證猜想一的小組應(yīng)按圖1、3（或2、4）所示的兩個滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小相等（選填“相等”或“不相等”），則可初步判斷猜想一是錯誤的；
驗(yàn)證猜想二的小組應(yīng)按圖1、2（或3、4）所示的兩個滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是正確（選填“正確”或“錯誤”）的．
（4）請你為該班同學(xué)提出一種提高滑輪組機(jī)械效率的方法：增加物重或減小動滑輪的重力和摩擦力．

Answer 1

分析 （1）物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；
（3）①要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要提起相同的重物；
②要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要相同的繞線方法；
（4）提高滑輪組機(jī)械效率的方法：增加物重，減小動滑輪的重力．

解答 解：
（1）要研究其與A因素的關(guān)系，就要控制其他因素（即B、C因素）不變，改變A因素；
（3）要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法是否有關(guān)，需要保持滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，提升的物重相同，所以選擇的是圖1、3或圖2、4；若實(shí)驗(yàn)測得兩個滑輪組的機(jī)械效率大小相等，說明機(jī)械效率與繞線方法無關(guān)，可初步判斷猜想是錯誤的；
要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要保持繞線方法相同，所以選擇的是圖1、2或3、4；若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等，說明機(jī)械效率與物重有關(guān)，可初步判斷猜想是正確的．
（4）要提高機(jī)械效率，要盡量減小額外功、增大有用功，可盡量讓滑輪組滿負(fù)荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉(zhuǎn)軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等．
故答案為：（1）B、C；A；
（3）1、3或2、4；相等；1、2或3、4；正確；
（4）增加物重或減小動滑輪的重力和摩擦力．

點(diǎn)評 探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素，需要應(yīng)用控制變量法；滑輪組的機(jī)械效率的高低與提起的物重、動滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)，與滑輪的繞法、升高的距離沒有關(guān)系．