Question

18．小林在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表：

物理量 實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼總重 G/N	鉤碼上升的高度h/m	測(cè)力計(jì)示數(shù) F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m	機(jī)械交率 η
1	2	0.1	1.0	0.3	66.7%
2	4	0.1	1.8	0.3	74%
3	6	0.1	2.4	0.3	83%

（1）在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù)．
（2）第三次的測(cè)力計(jì)讀數(shù)如圖示，請(qǐng)將測(cè)力計(jì)示數(shù)和計(jì)算出的機(jī)械效率填入表格中（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）在評(píng)估與交流時(shí)老師說(shuō)，不用測(cè)出鉤砝移動(dòng)的距離也能算出滑輪組的機(jī)械效率．如果用同樣的滑輪組做實(shí)驗(yàn)，此時(shí)的鉤碼重為G，拉力的示數(shù)為F，則滑輪組的機(jī)械效率的表達(dá)式是η=$\frac{G}{nF}$．
（5）滑輪組的機(jī)械效率除了與物重有關(guān)外，還可能與動(dòng)滑輪的重力大小有關(guān)．（寫(xiě)出一條即可）

Answer 1

分析 （1）在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，只有勻速豎直拉動(dòng)，才能保證其示數(shù)與拉力相等，而且讀數(shù)也更準(zhǔn)確；
（2）由圖讀出第3次實(shí)驗(yàn)測(cè)力計(jì)示數(shù)，機(jī)械效率公式計(jì)算其機(jī)械效率；
（3）分析三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找到不變量和變化的量，總結(jié)結(jié)論；
（4）由實(shí)驗(yàn)滑輪組裝置圖可知通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)，根據(jù)機(jī)械效率公式推導(dǎo)滑輪組的機(jī)械效率的表達(dá)式；
（5）利用機(jī)械效率公式分析，影響機(jī)械效率的大小的因素關(guān)鍵是額外功．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)，這樣既便于讀數(shù)，根據(jù)二力平衡，這時(shí)的示數(shù)也更準(zhǔn)確；
（2）由圖彈簧測(cè)力計(jì)分度值0.2N，示數(shù)為勻速；
第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83%；
（3）由三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用同一個(gè)滑輪組，提起鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（4）由圖可知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=3，所以s=3h，
鉤碼重為G，拉力的示數(shù)為F，則滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$；
（5）滑輪組的機(jī)械效率可能還與動(dòng)滑輪的重力大小、繩子與滑輪之間的摩擦力的大小有關(guān)．
故答案為：（1）勻速；（2）2.4；83%；（3）增大；（4）η=$\frac{G}{nF}$；（5）動(dòng)滑輪的重力大�。�

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)、機(jī)械效率的計(jì)算以及影響因素的理解，都是�？紗�(wèn)題要掌握好．