Question

4．在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時(shí)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的三個(gè)滑輪組，并將所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表：

實(shí)驗(yàn)序號	動(dòng)滑輪重/N	鉤碼重/N	動(dòng)力/N	機(jī)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次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2兩次實(shí)驗(yàn)可知，滑輪組的機(jī)械效率高低與被提物重有關(guān)．
（3）通過2、3兩次實(shí)驗(yàn)可知：用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越越低．（4）用同一滑輪組，提升相同重物到不同的高度，滑輪組的機(jī)械效率不變（填“改變”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$計(jì)算第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；
（2）要掌握控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，要探究滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系，需要使物重不同，其它條件相同；
（3）要探究機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重關(guān)系時(shí)，要使動(dòng)滑輪重不同，其它條件相同，由此選擇實(shí)驗(yàn)并由表格得出結(jié)論；
（4）滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無關(guān)，據(jù)此進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）由圖第3次實(shí)驗(yàn)通過動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n=3，所以機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{4N}{3×2N}$×100%=66.7%；
（2）要研究機(jī)械效率是否與物重有關(guān)，應(yīng)在其它條件不變的情況下改變物重，1與2的動(dòng)滑輪重力相同，其它條件都相同，所以由這兩組數(shù)據(jù)可知，機(jī)械效率的高低與被提的物重有關(guān)；
（3）要探究機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重關(guān)系，應(yīng)在其它條件不變的情況下改變動(dòng)滑輪，所以應(yīng)選擇2、3兩次實(shí)驗(yàn)比較，由表格數(shù)據(jù)可得：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；
（4）滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無關(guān)，用同一滑輪組，提升相同重物到不同的高度，滑輪組的機(jī)械效率不變．
故答案為：（1）66.7%；（2）1；2；有關(guān)；（3）越低；（4）不變．

點(diǎn)評 此題主要是探究滑輪組機(jī)械效率的影響因素及滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，要掌握效率的計(jì)算公式，知道使有用功與總功的比值．同時(shí)掌握控制變量法的應(yīng)用，注意探究過程中應(yīng)改變的量和不變的量．