Question

10．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．

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物理量	l	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	2.4
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）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．
（3）通過分析第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)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)再用地1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次試驗(yàn)，表中第3次實(shí)驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：繩端移動(dòng)距離s=0.3m，機(jī)械效率η=83.3%（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）．
（5）比較低1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：使用體驗(yàn)滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高（選填“越高”“不變”或“越低”）．

Answer 1

分析 （1）要正確測(cè)量拉力，需豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)；
（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）根據(jù)s=nh得出s的大小；
由公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$得出機(jī)械效率；
（5）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）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)過程中讀數(shù)；
（2）實(shí)驗(yàn)2，物體升高0.1m，繩子自由端移動(dòng)0.4m，說明物體和動(dòng)滑輪有4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）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；
（4）甲圖由3段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h=3×0.1m=0.3m；
機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（5）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）勻速；（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）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．