Question

8．在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强先用弹簧测力计测出钩码重力G，按图甲所示组装好器材，拉动弹簧测力计使钩码上升，用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F，该表是他记录的一组数据．

钩码总重 G（N）	钩码上升 高度h（m）	测力计拉 力F（N）	测力计移 动距离s（m）
2	0.05	0.4	0.15

（1）该实验的实验原理是η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$．
（2）小强由表中数据计算出滑轮组的机械效率后，发现其中存在不合理之处是，其不合理之处是W_有＞W_总；结合图甲弹簧测力计放大图，可知小强的错误是进行测力计的读数时，读数错误．
（3）同组的小华多用了一个相同的滑轮组成了图乙所示的滑轮组来提升相同的钩码时，发现更省力，那么用小华的方法测出的机械效率比小强的将偏小（选填“偏大”，“偏小”，“不变”），其原因是相同有用功时，对动滑轮做的额外功多了（不计绳重和摩擦）．

Answer 1

分析 （1）根据机械效率的概念，测量的原理是η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$；
（2）在使用机械时，总要克服一些不必要的摩擦和机械本身重做额外功，所以总功总大于有用功；
在进行测力计的读数时，应注意测力计的分度值；
（3）提升相同的物重，则做的有用功不变，影响机械效率的大小的因素一个关键是额外功，根据额外功产生的原因进行解答．

解答 解：
（1）实验原理是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$；
（2）滑轮组的有用功和总功为：W_有=Gh=2N×0.05m=0.1J；W_总=Fs=0.4N×0.15m=0.06J；
W_有＞W_总；这是不合理的；
由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以测力计的读数应为0.8N，而不是0.4N；
所以错误原因是：进行测力计的读数时，读数错误；
（3）由图乙知，小华的实验中动滑轮的个数多，做的额外功更多，在有用功相同时，机械效率会更低．
故答案为：
（1）η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$；（2）W_有＞W_总；进行测力计的读数时，读错分度值；（3）偏小；相同有用功时，对动滑轮做的额外功多了．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率实验，考查了实验中应注意的问题，有用功、总功的计算，测力计的读数，同时考查了影响机械效率的因素．