Question

【題目】某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中，第1、2、3次實驗裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示，實驗得到的數據如下表所示．

次數	鉤碼重 G/N	鉤碼上升 高度h/m	有用力 W有用/J	拉力 F/N	繩端上升 距離s/m	總功 W總/J	機械效率 η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48
3	4	0.1	0.4	1.1	0.5	0.55	72.7%

（1）第2次實驗中測得的機械效率是 ．
（2）比較第1、2兩次實驗數據，可得出：使用同一滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越（填“高”或“低”）．
（3）第3次實驗中的動滑輪個數比第2次多，動滑輪自重增大，拉力移動相同距離時，對動滑輪所做的額外功（填“增加”或“減小”）．由此得出：滑輪組的機械效率與動滑輪的自重大小（填“有關”或“無關”）．
（4）實驗小組的同學猜想：滑輪組的機械效率還可能與鉤碼被提升的高度有關，請你選用上述器材設計一個實驗來驗證這一猜想是否正確，寫出實驗步驟．

Answer 1

【答案】
（1）83.3%
（2）高
（3）增加；有關
（4）

實驗步驟：選用同一滑輪組，提升相同的重物，用彈簧測力計勻速豎直向上拉動繩端．使重物升高h1，讀出測力計的示數，測量動力點移動的距離，算出機械效率．使重物升高h2，讀出測力計的示數，測量動力點移動的距離，算出機械效率．進行比較．

【解析】解：（1）機械效率：η= = =83.3%．（2）第1、2兩次實驗數據，可得出：相同條件下，同一滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越高．（3）由實驗2、3得，有用功不變，總功增大，額外功增大，機械效率降低．所以滑輪組的機械效率跟動滑輪的重有關．（4）實驗步驟：選用同一滑輪組，提升相同的重物，用彈簧測力計勻速豎直向上拉動繩端．使重物升高h1 ， 讀出測力計的示數，測量動力點移動的距離，算出機械效率．使重物升高h2 ， 讀出測力計的示數，測量動力點移動的距離，算出機械效率．進行比較．
所以答案是；（1）83.3%；（2）高；（3）增加；有關；（4）實驗步驟：選用同一滑輪組，提升相同的重物，用彈簧測力計勻速豎直向上拉動繩端．使重物升高h1 ， 讀出測力計的示數，測量動力點移動的距離，算出機械效率．使重物升高h2 ， 讀出測力計的示數，測量動力點移動的距離，算出機械效率．進行比較．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解滑輪（組）的機械效率的相關知識，掌握關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．