Question

8．小明在測(cè)一滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，記錄的數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)	物重G/N	物體上升的高度h/cm	有用功W有/J	動(dòng)力F/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離x/cm	總功W/J	機(jī)械效率η
1	2.0	5	0.10	1.0	20	0.20	50%
2	4.0	5	0.20	1.5	20		66.7%
3	6.0	5	0.30	2.0	20	0.40

（1）在圖中畫出本實(shí)驗(yàn)的滑輪組繞繩方法．
（2）將表格中空白處的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（3）測(cè)滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，多次改變提升的物重，目的是為了B（選填字母）．
A．多次測(cè)量取平均值減小誤差       B．獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律
（4）3次實(shí)驗(yàn)中克服動(dòng)滑輪所做的功是相等的（選填“相等”或“不相等”）．分析表中數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)3機(jī)械效率比較高的原因是：在額外功相同的情況下，物體重力越大，有用功功占總功的比例越大．

Answer 1

分析 （1）由物體升高的距離和動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，判斷承擔(dān)重物和動(dòng)滑輪的繩子的段數(shù)，畫出滑輪組的繞法．
（2）知道動(dòng)力和動(dòng)力點(diǎn)移動(dòng)的距離，求出總功．
知道有用功和總功，求出機(jī)械效率．
（3）探究滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，改變提升的物重，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，為了發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律．
（4）比較三次實(shí)驗(yàn)的條件和機(jī)械效率大小，可得出提升物體的重力大小對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．

解答 解：
（1）如實(shí)驗(yàn)1和2，動(dòng)力點(diǎn)移動(dòng)的距離是物體升高距離的4倍，所以物體和動(dòng)滑輪由4段繩子承擔(dān)，滑輪組的繞法如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)2的總功為：W_總=Fs=1.5N×0.2m=0.30J；
實(shí)驗(yàn)3的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.30J}{0.40J}$×100%=75%；
（3）測(cè)滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，多次改變提升的物重，目的是為了獲得多組數(shù)據(jù)歸納出提起的物體越重，機(jī)械效率越高這個(gè)規(guī)律，故B正確；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，3次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪質(zhì)量相同、重力相同，上升的高度也相同，克服動(dòng)滑輪所做的功相等，分析表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)3機(jī)械效率比較高的原因是：在額外功相同的情況下，物體重力越大，有用功功占總功的比例越大，說明使用同一滑輪組，增加物重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）如上圖；（2）0.30；75%；（3）B；（4）相等；額外功；物體重力；有用功．

點(diǎn)評(píng) 在此實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此，控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵．