Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率，所得數(shù)據(jù)如下表，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物體的重 G（N）	鉤碼上升高度 h（m）	繩端拉力 F（N）	繩端移動(dòng)距離 s（m）	機(jī)械效率 η
1	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
2	4	0.1	1.5	0.4
3	6	0.1	2.4	0.3	83.3%

（1）實(shí)驗(yàn)中還需要使用的測量工具是彈簧測力計(jì)、刻度尺．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率是66.7%； 通過表中實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)，在乙圖上用筆連線完成滑輪組的繞線．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，測繩端拉力時(shí)，應(yīng)盡量沿著豎直方向勻速直線拉動(dòng)彈簧測力計(jì)并讀數(shù)．
（4）比較表格數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：通過增加物重、減小動(dòng)滑輪自重，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）測量力的儀器是彈簧測力計(jì)，測量長度的儀器是刻度尺；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率；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)；
（3）在測繩端的拉力時(shí)，要使彈簧測力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（4）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．

解答 解：
（1）測滑輪組機(jī)械效率時(shí)，要測量力和距離；測量力的儀器是彈簧測力計(jì)，測量長度的儀器是刻度尺，所以實(shí)驗(yàn)中要用刻度尺和彈簧測力計(jì)；
（2）實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率：η₂=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{{F}_{2}s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.5N×0.4m}$×100%≈66.7%；
由實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)可知：繩子的自由端通過的距離是物體上升高度的4倍，所以應(yīng)有4段繩子拉著動(dòng)滑輪，應(yīng)從定滑輪開始連接，繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的小動(dòng)滑輪，再繞過定滑輪，最后繞過大動(dòng)滑輪，如圖所示：
；
（3）要正確測量繩端拉力，彈簧測力計(jì)應(yīng)沿豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（4）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．
故答案為：（1）彈簧測力計(jì)；（2）66.7%；如圖；（3）豎直方向；（4）增加物重．

點(diǎn)評 以往的題目是由滑輪組判斷繩子的段數(shù)，本題是一種逆向思維，通過物體升高的距離，繩子自由端移動(dòng)的距離，判斷繩子的段數(shù)，判斷滑輪組的繞法．提高滑輪組機(jī)械效率的方法：增加物重、減輕動(dòng)滑輪的重、減輕繩重、減小摩擦等．