Question

4．在“探究滑轮组的机械效率”时，小暄同学利用实验装置如图甲、乙、丙所示，正确进行实验后，测出如表中的数据．

物理量	实验1	实验2	实验3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升的高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N		1.4	2.8
绳端移动距离s/m	0.3	0.5	0.3
机械效率η		57.1%	71.4%

（1）根据图甲中弹簧测力计可知实验1绳端拉力应为2N；
（2）通过表中数据可分析出实验2是用丙图所示的装置做的实验，实验1的机械效率为66.7%；（保留一位小数）

（3）通过实验1和实验2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，滑轮组的机械效率越低；
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，增加物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）在进行测力计的读数时，注意测力计的分度值；
（2）根据表中s和h的关系，确定承担物重的绳子股数n，再根据n的大小确定滑轮组的结构回答；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第1次实验滑轮组的机械效率；
（3）在不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；
（4）在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高．

解答 解：
（1）由甲图知，测力计的分度值为0.2N，其示数为2N；
（2）实验2中，根据表格数据可知，s=5h，即承担物重的绳子股数n=5，所以使用图丙做的实验；
第1次实验滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%；
（3）由实验1和实验2的数据分析：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；
（4）由实验1和实验3可得：使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以增加物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率．
故答案为：（1）2；（2）丙；66.7%；（3）越低；（4）增加物体的重力．

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．