Question

在測定滑輪組機械效率的實驗中
（1）實驗的原理是

η=

W有用

W總

（2）實驗所需測量器材有

彈簧測力計

、

刻度尺

．
（3）實驗所需測出的物理量有

物重G

、

物體被提升的高度h

、

繩端拉力F

、

繩端移動距離s

．
（4）此實驗影響滑輪組機械效率的因素有

物體的重力

、

動滑輪重、繩重及摩擦

．
（5）如圖所示的實驗裝置，若只有彈簧秤，則應(yīng)測出的兩個物理量是

物重G

、

繩端拉力F

．機械效率的計算公式為

η=

G

3F

．

Answer 1

分析：（1）要掌握測量機械效率的公式及測量原理：η=

W有用

W總

．
（2）根據(jù)所需測量的物理量來判斷所需要的器材．W有用=Gh、W總=Fs，所以要用到彈簧測力計測量G、F，用刻度尺測量h、s．
（3）根據(jù)有用功和總功的計算公式，要測量機械效率需要測量G、h、F、s這四個物理量．
（4）掌握影響機械效率的因素：物體的重力和動滑輪的重力．
（5）解決此題，需要掌握s與h之間的關(guān)系，若承擔物重的繩子段數(shù)為n，則s=nh．

解答：解：（1）測定滑輪組機械效率的實驗原理是η=

W有用

W總

．
（2）因為W_有用=Gh、W_總=Fs，所以要用到彈簧測力計測量G、F，用刻度尺測量h、s．
（3）在測量過程中需測出G、h而計算出有用功，測出F、s計算出總功，從而計算出機械效率．
（4）物體的重力越大，所做的有用功越多，在額外功不變的情況下，機械效率越高；動滑輪的重力及摩擦越大，則所做的額外功越多，在有用功不變的情況下，機械效率越低．所以物體的重力、動滑輪的重力及摩擦都會影響滑輪組的機械效率．
（5）由圖知，此滑輪組由3段繩子承擔物重，所以s=3h，根據(jù)公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

G×h

F×3h

=

G

3F

，若只有測力計，則需要測量物重G和繩端拉力F，根據(jù)上述公式便可計算出機械效率．
故答案為：（1）η=

W有用

W總

；（2）彈簧測力計；刻度尺；（3）物重G；物體被提升的高度h；繩端拉力F；繩端移動的距離s；（4）物體的重力；動滑輪重、繩重及摩擦；（5）物重G；繩端拉力F；η=

G

3F

．

點評：此題主要是測量滑輪組的機械效率實驗，考查了實驗的原理及所測量的物理量，同時考查了滑輪組機械效率的影響因素．