Question

1．如圖是同學(xué)們探究“影響滑輪組機(jī)械效率因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)完成以下問(wèn)題：（忽略摩擦及繩重）
（1）實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具除刻度尺外還有什么？
（2）下表記錄了實(shí)驗(yàn)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)：請(qǐng)算出第4次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率．（只寫(xiě)出計(jì)算結(jié)果）

次數(shù)	鉤碼重G鉤/N	動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N	機(jī)械效率η
1	2	0.5	80.0%
2	3	0.5	85.7%
3	4	0.5	88.9%
4	4	1.0	80.0%

（3）分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為他們可以探究滑輪組機(jī)械效率與什么因素的具體關(guān)系？并寫(xiě)出你這樣認(rèn)為的理由．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表格中要測(cè)量的物理量來(lái)選取測(cè)量工具；
（2）忽略摩擦及繩重，則滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$=$\frac{{G}_{鉤碼}h}{{G}_{鉤碼}h+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{{G}_{鉤碼}}{{G}_{鉤碼}+{G}_{動(dòng)}}$；
（3）分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，動(dòng)滑輪重相同，鉤碼重不同，滑輪組的機(jī)械效率也不同，故他們可以探究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體的重力的關(guān)系；陳述理由時(shí)，應(yīng)結(jié)合表中的數(shù)據(jù)來(lái)組織物理語(yǔ)言．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量鉤碼重和動(dòng)滑輪重，故還需用到的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，G_鉤=4N，G_動(dòng)=1N．
由于忽略摩擦及繩重，所以滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$=$\frac{{G}_{鉤}h}{{G}_{鉤}h+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{{G}_{鉤}}{{G}_{鉤}+{G}_{動(dòng)}}$=$\frac{4N}{4N+1N}$×100%=80.0%；
（3）分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，動(dòng)滑輪重相同，鉤碼重不同，滑輪組的機(jī)械效率也不同；故他們可以探究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體的重力的關(guān)系．
理由：由表格數(shù)據(jù)可知，G_鉤1=2N，G_鉤2=3N，G_鉤3=4N，鉤碼重的關(guān)系為G_鉤1＜G_鉤2＜G_鉤3；
η₁=80.0%，η₂=85.7%，η₃=88.9%，機(jī)械效率的關(guān)系為η₁＜η₂＜η₃，
動(dòng)滑輪重的關(guān)系為G_動(dòng)1=G_動(dòng)2=G_動(dòng)3=0.5N；
可得到的結(jié)論為：動(dòng)滑輪重一定時(shí)，滑輪組所提升的物體越重機(jī)械效率越高；所以這樣認(rèn)為．
故答案為：
（1）彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）80.0%；
（3）他們可以探究滑輪組機(jī)械效率與所提升物體的重力的關(guān)系；
理由：由表格數(shù)據(jù)可知，G_鉤1=2N，G_鉤2=3N，G_鉤3=4N，鉤碼重的關(guān)系為G_鉤1＜G_鉤2＜G_鉤3；
η₁=80.0%，η₂=85.7%，η₃=88.9%，機(jī)械效率的關(guān)系為η₁＜η₂＜η₃；
動(dòng)滑輪重的關(guān)系為G_動(dòng)1=G_動(dòng)2=G_動(dòng)3=0.5N；
可得到的結(jié)論為：動(dòng)滑輪重一定時(shí)，滑輪組所提升的物體越重機(jī)械效率越高；所以這樣認(rèn)為．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究“影響滑輪組機(jī)械效率因素”的實(shí)驗(yàn)，第2小題要注意利用“忽略摩擦及繩重”這個(gè)條件推出滑輪組機(jī)械效率的表達(dá)式；第3小題，難點(diǎn)是要利用表格中的數(shù)據(jù)來(lái)陳述理由，考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力、組織物理語(yǔ)言的能力．