Question

4．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”时，一位同学设计了如图所示的三个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：

实验序号	动滑轮重/N	钩码重/N	动力/N	机械效率
1	1	2	1	66.7%
2	1	4	$\frac{5}{3}$	80.0%
3	2	4	2

（1）在表中填上第3次实验的机械效率．
（2）根据实验1、2两次实验可知，滑轮组的机械效率高低与被提物重有关．
（3）通过2、3两次实验可知：用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，机械效率越越低．（4）用同一滑轮组，提升相同重物到不同的高度，滑轮组的机械效率不变（填“改变”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$计算第3次实验的机械效率；
（2）要掌握控制变量法在实验中的应用，要探究滑轮组的机械效率与物重的关系，需要使物重不同，其它条件相同；
（3）要探究机械效率与动滑轮重关系时，要使动滑轮重不同，其它条件相同，由此选择实验并由表格得出结论；
（4）滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关，据此进行分析．

解答 解：
（1）由图第3次实验通过动滑轮绳子段数n=3，所以机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{4N}{3×2N}$×100%=66.7%；
（2）要研究机械效率是否与物重有关，应在其它条件不变的情况下改变物重，1与2的动滑轮重力相同，其它条件都相同，所以由这两组数据可知，机械效率的高低与被提的物重有关；
（3）要探究机械效率与动滑轮重关系，应在其它条件不变的情况下改变动滑轮，所以应选择2、3两次实验比较，由表格数据可得：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低；
（4）滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关，用同一滑轮组，提升相同重物到不同的高度，滑轮组的机械效率不变．
故答案为：（1）66.7%；（2）1；2；有关；（3）越低；（4）不变．

点评 此题主要是探究滑轮组机械效率的影响因素及滑轮组机械效率的计算，要掌握效率的计算公式，知道使有用功与总功的比值．同时掌握控制变量法的应用，注意探究过程中应改变的量和不变的量．