Question

九（1）班的物理小组“滑轮组机械效率与哪些因素有关”的实验，你帮他们完成下列步骤：
（1）该实验原理是______；需要的测量器材有______、______；
（2）在测量拉力时应______拉动弹簧测力计并读数，如果在静止时读数，测得的机械效率将______（偏大/偏小/不变）；
（3）将第3次实验的机械效率计算好，并填在表的空格中，你能分析一下机械效率不能是100%的原因吗？请你试着写出一条：______；

序号	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	绳端拉力F/N	绳端移动的距离s/m	机械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3	74%
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	8	0.1	3	0.3	______

（4）分析表中的数据，可以得到的结论是：______；
（5）为了验证滑轮组的机械效率与动滑轮个数（动滑轮重）有关，请写出有简要的实验步骤：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）掌握机械效率的计算公式：P==，所以要测量G、h、F、s，用到工具弹簧测力计和刻度尺．
（2）要正确测出拉力的大小，需要匀速竖直向上拉动测力计．在拉动弹簧测力计时，不仅要克服物体和动滑轮的重力，而且要克服摩擦做功．
（3）将第三次的数据代入公式P=便可得出结论．知道使用滑轮组时所做的额外功分别是克服动滑轮重力和摩擦做的功．
（4）正确分析数据中变化的量和不变的量，分析机械效率的变化是由于什么的变化而引起的．
（5）掌握滑轮组机械效率的测量方法，要探究机械效率与动滑轮重之间的关系，需使被提升物体的重力不变，改变动滑轮的个数（动滑轮重）．
解答：解：（1）滑轮组机械效率的测量原理为：η=．
由于W_有用=Gh，W_总=Fs，所以要用到弹簧测力计测量物重G和拉力F，用刻度尺测量物体上升高度h和绳子自由端移动的距离s．
（2）要正确地测出拉力的大小，需竖直向上匀速拉动测力计．
若在静止时读数，此时测得的拉力没有克服摩擦力，所以计算出的总功偏小，根据公式η=，则计算出的机械效率偏大．
（3）第三次实验的效率η===≈88.9%
由于在使用滑轮组时要克服动滑轮重力做额外功，所以机械效率小于1．
（4）由表格中数据可以看出，实验中使用的是同一个滑轮组，所以动滑轮的重力相同，被提升的钩码重增大，滑轮组的效率也提高，可以得出在动滑轮重一定时，物体越重机械效率越高．
（5）要探究机械效率与动滑轮个数（动滑轮重）之间的关系，需使滑轮组提升的物重相同，动滑轮的个数不同．
故答案为：（1）η=；弹簧测力计；直尺；（2）竖直向上匀速直线；偏大；（3）88.9%；要克服动滑轮重做额外功；（4）在动滑轮重一定时，物体越重机械效率越高；
（5）使用动滑轮个数不同的两个滑轮组提升同一重物，分别测出其机械效率进行比较便可得出结论．
点评：此题主要是探究滑轮组的机械效率，主要考查了学生对机械效率公式的掌握，同时考查了有关机械效率的计算及根据实验数据得出结论的能力．