Question

某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，用图所示的装置匀速提起重物，并做了如下实验记录：

实验次数 物理量	1	2	3	4
钩码重 G/N	2	4	6	4
钩码上升高度 h/m	0.1	0.1	0.1	0.1
绳端拉力 F/N	0.4	1.4	2.3	1.8
绳端移动距离s/m	0.3	0.5	0.3	0.3
机械效率 η	167%	57%	87%	74%

（1）如果你对该同学的实验记录进行有关分析，就会发现他的实验1结果是违背物理规律的，其表现在于：______
（2）图甲是弹簧测力计的放大图．结合图甲你会发现导致实验1结果违背物理规律的原因．其原因是______
（3）纠正错误后，可计算实验1的滑轮组的机械效率为______
（4）从表中数据可分析出实验2是用______图做的实验，实验3是用______图做的实验
（5）通过实验2和实验4的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时．动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越______
（6）比较实验3和实验4可得结论：使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）机械效率是有用功占总功的比值，是永远小于1的；
（2）仔细观察图中弹簧测力计的分度值，便可找出答案；
（3）根据公式η=可计算出机械效率的大小；
（4）根据观察h与s之间的关系，可判断实验2、3所使用的滑轮组是哪一个；
（5）动滑轮的重是产生额外功的主要原因之一，因此，比较两图中动滑轮的个数，结合表中的数据可做出判断；
（6）实验3、4中提升的物重不同，其他条件相同，比较机械效率的大小，可得出二者的关系．
解答：解：（1）实验1中机械效率为167%，这显然是违背物理规律的，正确情况下机械效率应该是小于1的；
（2）图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为0.8N；
（3）η====83%；
（4）通过比较实验2、3中h和s的关系可知，它们承担物重的绳子段数分别为5段和3段，故实验2是用乙图做的实验，实验3是用甲图做的实验；
（5）实验2和实验4中，前者的动滑轮个数为2个，后者为1个，因为提起动滑轮所做的功为额外功，所以在其他条件相同时，动滑轮越多会使机械效率越低；
（6）实验3和实验4中，使用的是同一滑轮组，提升的物重不同，机械效率也不同，由此可得：使用同一滑轮组，增加物体的重量，可有效提高滑轮组的机械效率．
故答案为：（1）有用功比总功大（或“机械效率大于1”“机械效率等于167%”）；（2）弹簧测力计读数错误，应为0.8N；（3）83%；（4）乙，甲；（5）低；（6）增加物体重量．
点评：理解机械效率的含义，并能用测量的相关数据求出滑轮组的机械效率是本实验的基本要求，同时，也通过实验让我们进一步明确了在具体实践中如何提高滑轮组的机械效率．