Question

6．某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升．
（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物理量	1	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	1.8	1.6	2.4
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.4	0.3
機(jī)械效率η	74.1%	62.5%

（3）通過第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多（動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率越低（選填“越高”、“不變”或“越低”）．
（4）小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次試驗(yàn)，表中第3次試驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：機(jī)械效率η=83.3%．
（5）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，增加提升物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測力計(jì)，這樣示數(shù)才與拉力相同，并有利于準(zhǔn)確讀數(shù)；
（2）根據(jù)物體升高的距離和繩子自由端移動(dòng)的距離，判斷承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)．通過繩子的段數(shù)進(jìn)行判斷；
（3）比較實(shí)驗(yàn)1和2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和所選裝置的不同，根據(jù)共同點(diǎn)和不同點(diǎn)得出正確結(jié)論；
（4）知道物重、物體升高的距離、拉力、拉力移動(dòng)的距離，求出有用功、總功和機(jī)械效率；
（5）在不考慮繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率跟提起的物重、動(dòng)滑輪的重有關(guān)，在提起的物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；在動(dòng)滑輪重相同時(shí)，提起的物體越重，機(jī)械效率越高．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)的，這樣示數(shù)才會穩(wěn)定，所讀出的數(shù)值才等于拉力的大��；
（2）實(shí)驗(yàn)2，物體升高0.1m，繩子自由端移動(dòng)0.4m，說明物體和動(dòng)滑輪有4段繩子承擔(dān)，所以實(shí)驗(yàn)2數(shù)據(jù)是由乙滑輪組進(jìn)行的；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由n=$\frac{s}{h}$可知，實(shí)驗(yàn)1中n=3，實(shí)驗(yàn)2中n=4，顯然實(shí)驗(yàn)1選擇甲圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2選擇乙圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且提升物體的重力相同，實(shí)驗(yàn)1的機(jī)械效率大于實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率，故可得出的結(jié)論是：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低；
（4）第3次試驗(yàn)的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（5）由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得：使用同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以增加物體的重力，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：（1）勻速；（2）乙；（3）越低；（4）83.3%；（5）增加提升物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

點(diǎn)評 在此實(shí)驗(yàn)中，對滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此運(yùn)用控制變量法進(jìn)行探究非常關(guān)鍵．