Question

同學們在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時提出了下列假設：
滑輪組機械效率高低可能與被提物重有關；
滑輪組機械效率高低可能與物體提升高度有關；
滑輪組機械效率高低可能與承重繩子段數(shù)有關．
一位同學設計了如圖所示的四個滑輪組，并將所測實驗數(shù)據(jù)填入下表：

實驗次數(shù)	動滑輪重/N	物重/N	動力/N	繩子的股數(shù)n	機械效率
1	1	2	1	3	67%
2	1	4	1.67	3	80%
3	2	4	2	3	67%
4	1	4	2.5

（1）在表中填上第四次實驗的繩子的股數(shù)n和機械效率
（2）根據(jù)實驗______（填①、②、③、④）可知，滑輪組機械效率高低與被提物重有關；
（3）根據(jù)實驗②和④可知滑輪組的機械效率與______無關；
（4）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關，應該選用______（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升______（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

【答案】分析：（1）要掌握繩端移動距離s與物體上升高度h之間的關系s=nh，能夠根據(jù)繩端移動距離和物體上升高度來確定承擔物重的繩子段數(shù)．
掌握機械效率的概念及公式，η=．
（2）要掌握控制變量法在實驗中的應用，要探究滑輪組的機械效率與物重的關系，需要使物重不同，其它條件相同．
（3）要分析②和④中相同的量及改變的量，并要比較機械效率的變化情況．
（4）要研究機械效率是否與物體提升的高度有關，就要使其它條件不變，而改變物體倍提升的高度，比較效率的變化情況．
解答：解：（1）由圖知，第4次實驗由2段繩子承擔物重．
設物體上升的高度為h．
則η===80%
故答案為：2；80%．
（2）要研究機械效率是否與物重有關，應在其它條件不變的情況下改變物重，①與②的動滑輪重力相同，其它條件都相同，所以由這兩組數(shù)據(jù)可知，機械效率的高低與被提的物重有關．
故答案為：①、②．
（3）②由三段繩子承擔物重，④由兩段繩子承擔物重，其它條件都相同，而機械效率均為80%，可知滑輪組的機械效率與承受物重的繩子段數(shù)無關．
故答案為：承擔物重的繩子段數(shù)．
（4）要探究滑輪組的機械效率與物體被提升物體的高度之間的關系，需使提升的高度不同，其它條件都相同．
故答案為：同一；不同．
點評：此題主要是探究滑輪組機械效率的影響因素及滑輪組機械效率的計算，要掌握效率的計算公式，知道使有用功與總功的比值．同時掌握控制變量法的應用，注意探究過程中應改變的量和不變的量．