Question

（2012?貴港）下面是小聰和小明做“測滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)．
（1）小聰和小明兩人用彈簧測力計(jì)測鉤碼重量時(shí)的情形分別如圖甲、乙所示，你認(rèn)為

甲

是正確的（選填“甲”或“乙”）
（2）他們正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，測出如下表中的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙、丁所示．

物理量	試驗(yàn)1	試驗(yàn)2	試驗(yàn)3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升的高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	2.0	1.4	2.8
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率η	67%

①通過表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用

丙

圖所示的裝置做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用

丁

圖所示的裝置做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率為

57%

，實(shí)驗(yàn)3的機(jī)械效率為

71%

．
②通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2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，滑輪組的機(jī)械效率

低

．
③比較實(shí)驗(yàn)1和試驗(yàn)3可得正確結(jié)論：使用同一滑輪組，

增大提升的物重

可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）彈簧測力計(jì)在使用時(shí)，力的方向應(yīng)與彈簧的軸線一致．
（2）①通過觀察承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，再分析表格中s與h的關(guān)系，可判斷哪是用圖甲、圖乙的裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，再根據(jù)η=

W有

W總

=

Gh

Fs

求出實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的機(jī)械效率；
②比較實(shí)驗(yàn)1和2的條件和機(jī)械效率大小，可得出動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)多少對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響；
③比較實(shí)驗(yàn)1和3的條件和機(jī)械效率大小，可得出提升物體的重力大小對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．

解答：解：
（1）彈簧測力計(jì)在測重力時(shí)應(yīng)豎直方向使用，故選甲．
（2）①在實(shí)驗(yàn)1中，h₁=0.1m，s₁=0.3m，所以n₁=

s1

h1

=

0.3m

0.1m

=3，故實(shí)驗(yàn)1是用丙圖所示的裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)2中，h₂=0.1m，s₂=0.5m，所以n₂=

s2

h2

=

0.5m

0.1m

=5，故實(shí)驗(yàn)2是用丁圖所示的裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，
機(jī)械效率η₂=

W有

W總

=

G2h2

F2s2

=

4N×0.1m

1.4N×0.5m

≈57%；
實(shí)驗(yàn)3中，h₃=0.1m，s₃=0.3m，所以n₃=

s3

h3

=

0.3m

0.1m

=3，故實(shí)驗(yàn)3是用丙圖所示的裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，
機(jī)械效率η₃=

W有

W總

=

G3h3

F3s3

=

6N×0.1m

2.8N×0.3m

≈71%．
②實(shí)驗(yàn)1和2中，提升重物相同，距離相同，只是滑輪組不同，尤其是動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)不同，實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率低于實(shí)驗(yàn)1，因此可得出：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，滑輪組的機(jī)械效率越低；
③實(shí)驗(yàn)1和3中，滑輪組相同，實(shí)驗(yàn)3提升的重物大于實(shí)驗(yàn)1，機(jī)械效率也更高，說明：使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：
（1）甲；
（2）①丙；丁；57%；71%；②低；③增大提升的物重．

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)用和彈簧測力計(jì)的正確使用是實(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．