Question

同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：
滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；
滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
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	物重/N	动力/N	绳子的股数n	机械效率
1	1	2	1	3	67%
2	1	4	1.67	3	80%
3	2	4	2	3	67%
4	1	4	2.5

（1）在表中填上第四次实验的绳子的股数n和机械效率
（2）根据实验______（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______无关；
（4）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______（填“同一”或“不同”）滑轮组，提升______（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

【答案】分析：（1）要掌握绳端移动距离s与物体上升高度h之间的关系s=nh，能够根据绳端移动距离和物体上升高度来确定承担物重的绳子段数．
掌握机械效率的概念及公式，η=．
（2）要掌握控制变量法在实验中的应用，要探究滑轮组的机械效率与物重的关系，需要使物重不同，其它条件相同．
（3）要分析②和④中相同的量及改变的量，并要比较机械效率的变化情况．
（4）要研究机械效率是否与物体提升的高度有关，就要使其它条件不变，而改变物体倍提升的高度，比较效率的变化情况．
解答：解：（1）由图知，第4次实验由2段绳子承担物重．
设物体上升的高度为h．
则η===80%
故答案为：2；80%．
（2）要研究机械效率是否与物重有关，应在其它条件不变的情况下改变物重，①与②的动滑轮重力相同，其它条件都相同，所以由这两组数据可知，机械效率的高低与被提的物重有关．
故答案为：①、②．
（3）②由三段绳子承担物重，④由两段绳子承担物重，其它条件都相同，而机械效率均为80%，可知滑轮组的机械效率与承受物重的绳子段数无关．
故答案为：承担物重的绳子段数．
（4）要探究滑轮组的机械效率与物体被提升物体的高度之间的关系，需使提升的高度不同，其它条件都相同．
故答案为：同一；不同．
点评：此题主要是探究滑轮组机械效率的影响因素及滑轮组机械效率的计算，要掌握效率的计算公式，知道使有用功与总功的比值．同时掌握控制变量法的应用，注意探究过程中应改变的量和不变的量．