某同学在测出滑轮组的机械效率后,想进一步探究影响滑轮组机械效率有哪些因素,为此,他作出了如下猜想:
(1)可能与动滑轮的重力有关;(2)可能与绳子的重力有关;
(3)可能与滑轮中的摩擦力有关;(4)可能与被提升物体的重力有关.
请你选择其中一个猜想进行探究,要求:
(1)你要探究的猜想是______;
(2)写出你的设计方案,必要时可画图说明.
(3)为了完成这一探究你所需要的实验器材
答:______.
解:(1)某同学的猜想:①可能与动滑轮的重力有关;②可能与绳子的重力有关;③可能与滑轮中的摩擦力有关;④可能与被提升物体的重力有关.根据猜想可以探究任何一个,答案不唯一.我选择机械效率可能与被提升物体的重力有关.
(2)如图,在其他条件相同时,改变物重,根据W
有=Gh,W
总=Fs,η=
.分别计算每一次的机械效率进行比较.如果前后几次的机械效率不同,说明机械效率与物重有关.如果相同,说明机械效率与物重无关.
(3)
需要器材:弹簧测力计测量物重、拉力;刻度尺物体升高的距离、绳子自由端移动的距离;绳子连接滑轮组;铁架台固定滑轮组;被测的滑轮组.
故答案为:(1)机械效率可能与被提升物体的重力有关.
(2)方案:
①用如图的滑轮组提起1N、2N、3N、4N、的物体,测量每一次拉力F
1、F
2、F
3、F
4.
②分别计算四次的机械效率.
③比较四次机械效率的大小.
④如果机械效率不同,说明机械效率与物重有关.如果相同,说明机械效率与物重无关.
(3)器材:弹簧测力计;刻度尺;细绳;铁架台;被测的滑轮组.
分析:(1)滑轮组的机械效率跟提起的物重,动滑轮的重、绳子的重、摩擦有关.
(2)用控制变量法研究滑轮组机械效率的影响因素.
(3)测量滑轮组的机械效率,需要器材:弹簧测力计测量物重、拉力;刻度尺物体升高的距离、绳子自由端移动的距离;绳子连接滑轮组;铁架台固定滑轮组;被测的滑轮组.
点评:(1)能猜想,并能用控制变量法探究机械效率高低的影响因素.
(2)能根据实验要求,确定测量量,确定实验器材.