Question

在“测滑轮组机械效率”的实验中
（1）需要的器材有

钩码、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺

，其中

弹簧测力计

测量

物体的重力

，

绳端的拉力

两个物理量，其中

刻度尺

测量

物体上升的高度

，

绳端移动的距离

两个物理量．
（2）原理是

η=

Gh

Fs

，需要测量的物理量有

物体的重力

，

绳端的拉力

，

物体上升的高度

，

绳端移动的距离

四个．
（3）实验过程中要

匀速

拉动测力计．
（4）负责记录的小强同学粗心大意漏记了一个实验数据，如下表，请你将漏记的实验数据补上；

次数	钩码重/N	钩码上升的 高度/cm	弹簧测力计 的示数/N	弹簧测力计移 动的距离/cm
甲	5	5	2.0	15
乙	5	5	1.7	25

（5）实验中甲滑轮组做的有用功是

0.25

乙滑轮组做的有用功是

0.25

甲滑轮组的机械效率为

83.3%

，乙滑轮组的机械效率为

58.8%

；
（6）需要的公式有

η=

W有

W总

，W=Fs，W=Gh，s=nh

．
（7）实验探究得出的结论是：

物重相同时，不同的滑轮组，机械效率也不同

．
（8）用实验中甲滑轮组提起8N的钩码，则它的机械效率将变

大

．

Answer 1

分析：（1）根据η=

W有

W总

=

Gh

Fs

可知，实验中需要弹簧测力计测出物体的重力和绳端的拉力，用刻度尺测出物体上升的高度和绳端移动的距离，以及固定滑轮组的铁架台、组装滑轮的绳子；
（2）当在用弹簧测力计时，只有在匀速拉动时，拉力的大小才是不变的；弹簧测力计的示数是不变的，才能快速准确测出拉力的大小；
（3）由甲乙图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离；
（4）根据W=Gh求出有用功，根据η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出甲乙两滑轮组的机械效率；
（5）首先弄清两种情况的相同点和不同点，分析出导致机械效率不同的因素是什么，然后得出结论；
（6）当提升物体的重力增大时，有用功增大，额外功不变，有用功占总功的百分比增大，故机械效率变大．

解答：解：
（1）在“测滑轮组机械效率”的实验中，需要的器材有：钩码、铁架台、细线还需要弹簧测力计测出物重和绳端的拉力，用刻度尺测出物体上升的高度和绳端移动的距离；
（2）实验的原理是：η=

Gh

Fs

，
需要测量的物理量有：物重，绳端的拉力，物体上升的高度，绳端移动的距离四个；
（3）为了能快速准确地测出拉力的大小，必须匀速拉动弹簧测力计，才能使拉力大小不变；
（4）由乙图可知绳子的有效股数为3；
由乙图可知，绳子的有效股数为5，则绳端移动的距离为s=nh=5cm×5=25cm；
（5）甲滑轮组：
W_有=Gh=5N×0.05m=0.25J，
η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

5N

3×2N

≈83.3%；
乙滑轮组：
W_有=Gh=5N×0.05m=0.25J，
η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

5N

5×1.7N

≈58.8%；
（6）需要的公式有：η=

W有

W总

，W=Fs，W=Gh，s=nh；
（7）物重相同时，不同的滑轮组，由于所做的额外功不同，所以机械效率也不同．
（8）用实验中甲滑轮组提起8N的钩码时，有用功增大，额外功不变，有用功占总功的百分比增大，故机械效率变大．
故答案为：
（1）钩码、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺；弹簧测力计；物体的重力；绳端的拉力；刻度尺；物体上升的高度；绳端移动的距离；
（2）η=

Gh

Fs

；物体的重力；绳端的拉力；物体上升的高度；绳端移动的距离；
（3）匀速；
（4）25；
（6）η=

W有

W总

，W=Fs，W=Gh，s=nh；
（7）物重相同时，不同的滑轮组，机械效率也不同；
（8）大．

点评：本题是测量滑轮组的机械效率，一定要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系，同时要掌握机械效率的概念，知道机械效率是有用功与总功之比．