Question

18．在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图
所示的三次测量，数据记录如下：

实验 序号	钩码重 G/N	动滑轮 重G1/N	拉力 F/N	钩码上 升高度 h/m	测力计 移动距离 s/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械 效率 %
1	4	0.5	2.3	0.2	0.4	0.8	0.92	87.0
2	4	0.9	2.5	0.2	0.4	0.8	1.0	80.0
3	6	0.5	3.3	0.2	0.4

（1）实验中，应拉着测力计匀速竖直上升；在本实验中，测量工具除弹簧测力计外，另一个测量工具是刻度尺．
（2）完成表格中实验数据的计算，并填在空格中．
（3）通过比较1、2实验数据（填实验序号），可以初步判断动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关．
（4）小明认为“同一机械，它的机械效率是一个定值”，你认为用1、3（填实验序号）可以证明他的观点是不对的．

Answer 1

分析 （1）要正确测量拉力需使测力计竖直向上匀速运动；
实验中要测量G、h、F、s，所以要用到弹簧测力计和刻度尺；
（2）有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积，即W_有用=Gh；总功等于拉力和测力计移动距离的乘积，即W_总=FS；机械效率等于有用功和总功的比值，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$；
（3）研究动滑轮机械效率与动滑轮自身重力是否有关时，应控制提升钩码的重力相同，改变动滑轮重力；
（4）同一个机械，额外功基本上不变，当提升的物体重力变化时，有用功在总功中占得比值就变化，机械效率也就变化．

解答 解：（1）实验中，应竖直向上匀速拉动测力计，这样示数稳定，才能正确读数；
实验中要测量G、h、F、s，所以实验中还需用到刻度尺；
（2）第3次数据中，有用功W_有用=Gh=6N×0.2m=1.2J，总功W_总=FS=3.3N×0.4m=1.32J，机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{1.2J}{1.32J}$≈90.9%；
（3）①②两次实验中，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同，因此探究的是机械效率与动滑轮自重的关系；
（4）比较①③，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的物体重力不同时，机械效率也不同，提的物体越重，机械效率越大．
故答案为：（1）匀速；刻度尺；（2）1.2； 1.32； 90.9；（3）1；2；（4）1；3．

点评 要求了解与掌握：
（1）滑轮组的机械效率与提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数及摩擦有关；
（2）同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越大．