Question

16．某实验小组在测滑轮机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图甲、乙．

实验次数 物理量	1	2	3
钩码量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	1.4	2.4
绳端移动距离s/m	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%		83%

（1）从表中数据可分析出实验1是用甲图做的实验，实验2是用乙图做的实验．
（2）第2次实验时，滑轮的机械效率为57%．
（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可得结论：使用同一滑轮组，增加提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由表中实验数据根据钩码上升高度与绳子自由端移动的距离关系确定滑轮组承重绳子的股数，然后根据图示滑轮组确定实验所用的滑轮组；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%计算机械效率；
（3）分析表中1、2所示实验数据，根据实验控制的变量与效率的关系得出实验结论．
（4）应用控制变量法，分析表中1、3的实验数据，然后得出结论．

解答 解：（1）由表中实验数据可知，实验1中绳子自由端移动的距离是钩码上升的高度的3倍，承重绳的股数为3，由图示可知，实验用的是甲图所示滑轮组；
实验2中绳子自由端移动的距离是钩码上升的高度的5倍，承重绳的股数为5，由图示可知，实验用的是乙图所示滑轮组；
（2）滑轮组效率η₂=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈57%，
（3）由表中实验1与实验2的实验数据可知，两次实验时，滑轮组提升的重物相同而滑轮组动滑轮的个数不同，动滑轮的个数越多，滑轮组的效率越低，由此可得：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的效率越低．
（4）由表中实验1和实验3的实验数据可知，使用同一滑轮组，增加吊起物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率．
故答案为：（1）甲；乙；（2）57%；（2）越低；（3）增加提升物体的重力．

点评 知道物体上升的高度与绳子自由端移动距离间的关系可以确定滑轮组承重绳子的股数，然后根据图示滑轮组确定实验用的是哪一个滑轮组．应用功的公式、效率公式可以求出滑轮组效率．应用控制变量法分析表中实验数据即可得出实验结论．