Question

交流与评估是科学探究的一个重要环节．某实验小组的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：

实验小组	钩码重G（N）	动滑轮G′（N）	拉力F（N）	滑轮组的机械效率η（%）
1	0.5	0.4	0.35	47.6
2	0.5	0.4	0.38	43.9
3	1	0.6	0.62	53.8
4	1	0.8	0.71	46.9
5	2	0.6	1.00
6	2	0.8	1.06	62.9

请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）实验中影响滑轮组效率的主要因素是

物重和动滑轮重

，实验中漏了一个数据，请在表格中填写．
（2）通过分析3、4小组（或5、6小组）的数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越

小

．
（3）通过分析3、5小组（或4、6小组）的数据可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越

大

．
（4）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，可能的原因是什么？
（5）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议．

Answer 1

分析：（1）分析表中实验数据，根据实验数据找出影响滑轮组效率的因素；根据表中实验数据应用功的计算公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出滑轮组的效率．
（2）应用控制变量法分析3、4小组（或5、6小组）实验数据，根据所控制的变量与实验现象，得出实验结论．
（3）应用控制变量法分析3、5小组（或4、6小组）实验数据，根据所控制的变量与实验现象，得出实验结论．
（4）探究滑轮组效率时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计．
（5）根据实验结论，分析提高滑轮组效率的方法措施．

解答：解：（1）由3、4或5、6可以看出，钩码重相同，动滑轮越重，机械效率越低；
由3、5或4、6可以看出，动滑轮重相同，钩码越重，机械效率越高；
由此可知，影响轮组机械效率的两个主要因素是：钩码重与动滑轮重．
由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，第5组实验中，
滑轮组的效率η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

2N

3×1N

=66.7%．
（2）通过分析3、4小组（或5、6小组）的数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越小．
（3）通过分析3、5小组（或4、6小组）的数据可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越大．
（4）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，弹簧测力计的拉力不同，测出的滑轮机械效率却不同，可能的原因是：
测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确；或滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同．
（5）提高滑轮组的机械效率提，可以采用以下方法：选用较轻的动滑轮组装滑轮组；增大物重；保持良好的润滑，减小轮与轴间的摩擦．
故答案为（1）物重和动滑轮重；66.7%；（2）小；（3）大；
（4）测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确．
（5）选用较轻的动滑轮组装滑轮组；增大物重；保持良好的润滑，减小轮与轴间的摩擦．

点评：此题通过分析数据得出影响动滑轮机械效率的因素、考查了实验设计，认真分析表中实验数据、正确应用控制变量法是正确解题的关键．