摘要:12.470W(电动机消耗的电能是所做的机械能和产生的热能的和)
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在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小明和小华用如图甲所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
(1)在表中的空格处填上适当的数据;(机械效率用百分数表示,保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计;
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率;
(4)得出结论后小明进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图乙)并将数据记录如下:
比较实验1和实验4,小明发现虽然所挂钩码相同,但弹簧测力计的读数不同,这是因为两次实验所用滑轮的重力不同,于是小明得出另一结论:滑轮组的机械效率还与滑轮的重力有关.但小华认为小明得出这一结论的过程还不够合理.请简要说明小华的理由: .
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| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的 距离/cm |
弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 1 | 2 | 8 | 0.8 | 24 | 83.3% |
| 2 | 4 | 5 | 1.5 | 15 | |
| 3 | 6 | 10 | 90.9% |
(2)在实验操作中应竖直向上
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,
(4)得出结论后小明进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图乙)并将数据记录如下:
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 4 | 2 | 5 | 1 | 15 | 66.7% |
序号钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率12511566.7%2351.415②345①1583.3%
(1)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为
1.6
1.6
N;(2)空格②处滑轮组的机械效率约为
71.4
71.4
%(保留三位有效数字);(3)分析实验数据,小芳得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与
被提升的物重(或钩码重)
被提升的物重(或钩码重)
有关.
| 序号 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的示数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 1 | 2 | 5 | 1 | 15 | 66.7% |
| 2 | 3 | 5 | 1.4 | 15 | ② |
| 3 | 4 | 5 | ① | 15 | 83.3% |
小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图1所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.

(1)小红应
(2)小红测算得滑轮组的机械效率为100%,同组的小雪立即意识到出现了错误,小雪判断的依据是
(3)该滑轮组的机械效率实际为
(4)接着小雪想“探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些?”她利用如图2甲所示的同一滑轮组分别做了三次实验,并重新设计了记录数据的表格,将实验数据填入下表:
从实验数据分析得出,使用同一滑轮组,
(5)得出结论后小雪进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图2乙所示)并将数据记录如下:
比较实验1和实验4,小雪发现虽然所挂钩码相同,但弹簧测力计的读数不同,这是因为两次实验所用滑轮的重力不同,于是小雪得出另一结论:滑轮组的机械效率还与滑轮的重力有关,但小红认为小雪得出这一结论的过程还不够合理.请简要说明小红的理由:
(6)小雪在实验中还发现,即使所用动滑轮重和提起的钩码重都相同,测出的滑轮机械效率却不同.关于这个问题,同学中分别提出了两种猜想:
A.可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的;
B.可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的.
大家认为,这两种猜想都是有道理的.那么:
①你认为,提出猜想A的理由是:
②对于猜想B,你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出二点:
a:
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(1)小红应
竖直
竖直
向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为1.0N,同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:| 钩码重 G/N |
弹簧测力计提升的高度h/m | 有用功 W有用/J |
总功 W总/J |
机械效率 η |
| 2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 100% |
有用功不可能等于总功
有用功不可能等于总功
.请你帮助小红找出导致错误结果的物理量是弹簧测力计提升的高度0.2
弹簧测力计提升的高度0.2
.(3)该滑轮组的机械效率实际为
66.7
66.7
%.(4)接着小雪想“探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些?”她利用如图2甲所示的同一滑轮组分别做了三次实验,并重新设计了记录数据的表格,将实验数据填入下表:
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 1 | 2 | 5 | 0.8 | 15 | 83.3% |
| 2 | 4 | 5 | 1.5 | 15 | 88.9% |
| 3 | 6 | 5 | 2.2 | 15 | 90.9% |
增加钩码的重力
增加钩码的重力
可以提高滑轮组的机械效率.(5)得出结论后小雪进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图2乙所示)并将数据记录如下:
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 4 | 2 | 5 | 1 | 15 | 66.7% |
实验次数太少
实验次数太少
.(6)小雪在实验中还发现,即使所用动滑轮重和提起的钩码重都相同,测出的滑轮机械效率却不同.关于这个问题,同学中分别提出了两种猜想:
A.可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的;
B.可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的.
大家认为,这两种猜想都是有道理的.那么:
①你认为,提出猜想A的理由是:
滑轮组绕法不同,提升相同重物时的摩擦力不同
滑轮组绕法不同,提升相同重物时的摩擦力不同
.②对于猜想B,你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出二点:
a:
测力计读数错误
测力计读数错误
b:提升物体高度读数错误
提升物体高度读数错误
.①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;
②滑轮组机械效率高低可能与被提物体的重有关;
③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;
④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关.
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将所测实验数据填入下表:
| 实验次数 | 动滑轮重/N | 阻力/N | 动力/N | 绳子的股数n | 机械效率 |
| 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | 66.7% |
| 2 | 1 | 4 | 1.67 | 3 | 79.8% |
| 3 | 2 | 4 | 2 | 3 | |
| 4 | 1 | 4 | 2.5 | 2 |
(2)根据实验
①
①
和②
②
(填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提物重有关;(3)根据实验②和④可知,滑轮组的机械效率与
承担物重的绳子段数
承担物重的绳子段数
无关;(4)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越
小(或低)
小(或低)
;(5)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用
同一
同一
(填“同一”或“不同”)滑轮组,提升不同
不同
(填“相同”或“不同”)的高度去研究.| 实验次数 | 斜面倾斜程度 | 小车重量G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有用/J | 总功W总/J | 机械效率η |
| 1 | 较缓 | 2 | 0.1 | 0.6 | 1 | 0.2 | 0.6 | 33.3% |
| 2 | 较陡 | 2 | 0.2 | 0.8 | 1 | |||
| 3 | 最陡 | 2 | 0.4 | 1.2 | 1 | 0.8 | 1.2 | 66.7% |
0.4J
0.4J
.做的总功是0.8
0.8
J,斜面的机械效率是50%
50%
.(2)由上表可知,当其他条件一定时,斜面的倾斜程度越
大
大
,机械效率越高.(3)如果把斜面高度变为0.05m而其他条件不变,那么再做一次实验,机械效率会
小于
小于
(选填“大于”、“等于”或“小于”)第1次实验的值.