Question

15．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．

实验次数	1	2	3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	1.8	1.6	2.4
绳端移动距离s/m	0.3	0.4	0.3
机械效率η	74.1%	62.5%

（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升．
（2）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低（选填“越高”、“不变”或“越低”）．
（3）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：机械效率η=83.3%．

Answer 1

分析 （1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
（2）根据n=$\frac{s}{h}$，判断第1、2次实验所用的装置，由表中数据，根据控制变量法分析得出结论；
（3）根据表中实验数据，应用效率公式求出滑轮组效率；

解答 解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，测力计的示数才等于拉力的大小．
（2）根据n=$\frac{s}{h}$，第1、2次实验绳子的有效段数分别为3、4，故分别用甲乙滑轮组做实验，提升4N的重物，甲中有一个动滑轮，乙中有两个动滑轮，甲的机械效率小于乙的机械效率，故得出的结论是：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低．
（3）根据表中第3次实验数据可知，
机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{FS}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
故答案为：（1）匀速；（2）越低；（3）83.3%．

点评 在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数的关系，因此，控制变量法的运用也十分关键．