Question

20．某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖：

次數 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	1.4	2.4
繩端移動距離S（m）	0.3	0.5	0.3
機械效率η	74%

（1）通過表中數據可分析出實驗1是用甲（選填“甲”或“乙”）圖做的實驗，實驗2是用乙（選填“甲”或“乙”）圖做的實驗．
（2）表格中空白處應補全的數據依次為57%，83%．（百分號前保留整數）
（3）通過實驗1和實驗2的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率越低．
（4）比較實驗1和實驗3（填序號）可得正確結論：使用同一滑輪組，增大提升的物重，可以提高滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）分析實驗數據是用哪一組實驗儀器完成的，重點看物體提升高度與繩端移動的距離關系即可；
（2）表格中空白的內容分別為第2、3組實驗的機械效率，利用測量數據，代入機械效率的公式計算即可；
（3）比較1、2兩組的機械效率，再比較它們所用滑輪的個數，可得出相應的關系；
（4）根據實驗控制的變量與表中實驗數據分析答題．

解答 解：
（1）實驗1中鉤碼上升高度為0.1m，繩端移動距離為0.3m，說明物重由三段繩子承擔，因此是用甲圖的裝置做的實驗；
實驗2中鉤碼上升高度為0.1m，繩端移動距離為0.5m，說明物重由五段繩子承擔，因此是用乙圖的裝置做的實驗；
（2）表格中實驗2的機械效率η₂=$\frac{{W}_{有2}}{{W}_{總2}}$=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%=57%；
表格中實驗3的機械效率η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{總3}}$=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%=83%；
（3）實驗1和實驗2中，使用的滑輪組不同，其他條件相同，機械效率分別為74%和57%，說明動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率越低；
（4）由表中第1次實驗和第3次實驗數據可知：使用同一滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機械效率越高．
故答案為：（1）甲；乙；（2）57%；83%；（3）越低；（4）1；3；增大提升的物重．

點評 在此實驗中，對滑輪組的分析、機械效率公式的運用是實驗的基礎，同時，實驗中分別探究了機械效率高低與動滑輪個數、提升物體重力等多個量的關系，因此，控制變量法的運用也十分關鍵．