题目内容
20．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 物理量 | l | 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 | |
| 机械效率η | 74.1% | 62.5% |
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用乙（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；
（3）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”）；
（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s=0.3m，机械效率η=83.3%；
（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率；
（6）如采用图丙装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图象，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为3N．（忽略绳重和摩擦）
分析 （1）应竖直匀速拉动测力计，这样拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；
（2）根据s=nh确定绳子的股数，判断是哪一个滑轮组；
（3）比较实验1和2的条件和机械效率大小，可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响；
（4）根据表中实验数据求出绳子移动的距离，应用效率公式求出滑轮组效率；
（5）比较实验1和3的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响；
（6）根据机械效率与动滑轮重的关系得出相应的结论；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$即可求出被提升物体所受的重力．
解答 解：
（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；
（2）实验2中，s2=0.4m，h2=0.1m，
所以n2=$\frac{{s}_{2}}{{h}_{2}}$=$\frac{0.4m}{0.1m}$=4，所以实验2是用乙图做的实验；
（3）由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，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；
（4）由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验：绳端移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m，
机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（5）比较实验数据1和3可知，使用同一滑轮组，增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率；
（6）根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；
根据图乙可知，当动滑轮重为1N时，滑轮组的机械效率为75%；
据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$，
得物重为：G=$\frac{η{G}_{动}}{1-η}$=$\frac{75%×1N}{1-75%}$=3N．
故答案为：（1）匀速；（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）增大提升的物重，可以提高滑轮组的机械效率；（6）低；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、提升物体重力等多个量的关系，因此控制变量法的运用也十分关键．
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小红物理学习小组在“测量物质的密度”的实验中，所用器材有天平、小石块、烧杯、水、细线等，她的实验过程如下：
如图a所示，弹簧测力计下挂一重物，当物体静止时，弹簧测力计的示数为3.6N．
小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路．图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在虚线框2中，照明灯与插座应该是并联（填“串联”或“并联”）的．安装完毕后，闭合开关，电灯不亮．将电风扇插入插座，电风扇转动．则电路的故障可能为灯泡烧坏了．（写出一种）
