Question

20．同學們在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時提出了下列假設：
滑輪組機械效率高低可能與動滑輪重有關；滑輪組機械效率高低可能與被提物重有關；滑輪組機械效率高低可能與物體提升高度有關；
一位同學設計了如圖所示的三個滑輪組，并將所測實驗數(shù)據(jù)填入如表：

實驗次數(shù)	動滑輪重/N	鉤碼重/N	動力/N	機械效率
1	1	2	1
2	1	4
3	2	4	2

（1）在表中填上三次實驗的機械效率．
（2）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關，應該選用同一（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升不同（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)第2次的實驗數(shù)據(jù)計算出動力的大�。�
根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應用效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求出滑輪組的效率；
（2）要研究機械效率與物體提升高度的關系，應使用同一滑輪組提升相同的重物，使重物被提升的高度不同．

解答 解：
（1）由圖示滑輪組可知，承重繩子的股數(shù)n=3，
所以第2次實驗中動力為F=$\frac{{G}_{動}+{G}_{物}}{n}$=$\frac{1N+4N}{3}$=$\frac{5}{3}$N；
第1次滑輪組效率η₁=$\frac{{G}_{1}}{n{F}_{1}}$=$\frac{2N}{3×1N}$×100%≈66.7%；
第2次滑輪組效率η₂=$\frac{{G}_{2}}{n{F}_{2}}$=$\frac{4N}{3×\frac{5}{3}N}$×100%=80%；
第3次滑輪組效率η₃=$\frac{{G}_{3}}{n{F}_{3}}$=$\frac{4N}{3×2N}$×100%≈66.7%；
（2）要研究滑輪組機械率高低是否與物體提升高度有關，應該選用同一滑輪組，提升不同的高度去研究．
故答案為：（1）

實驗次數(shù)	動滑輪重/N	鉤碼重/N	動力/N	機械效率
1	1	2	1	66.7%
2	1	4	$\frac{5}{3}$N	80%
3	2	4	2	66.7%

（2）同一；不同．

點評 此題主要通過實驗探究影響滑輪組機械效率的因素．首先要掌握機械效率的概念和測量方法，并且注意控制變量法在此實驗中的應用．