Question

17．某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证．
（1）如果影响机械效率的因素有A、B、C等多个，要研究其与B因素的关系，需要运用控制变量法，即先控制其他因素不变，而改变B因素，从而进行研究．
（2）经过讨论，同学们提出两个猜想：
猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细绳的绕法有关；
猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．
为了验证猜想，同学们准备按图甲、乙、丙和丁所示的滑轮组进行对比实验．

验证猜想一要按图甲、丙或乙、丁所示的两个滑轮组进行实验，若测得两滑轮组的机械效率大小相等（相等/不等），则可初步判断猜想一是错误的；
验证猜想二要按图甲、乙或丙、丁所示的两个滑轮组进行实验，若测得两滑轮组的机械效率大小不等，则可初步判断猜想二是正确（正确/错误）的．
（3）请你为该小组提出一种提高滑轮组机械效率的方法：尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等．

Answer 1

分析 （1）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．
（2）a、要探究滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同外，还要提起相同的重物；
b、要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同外，还要相同的绕线方法．
（3）提高滑轮组机械效率的方法：增加物重，减小动滑轮的重力．

解答 解：（1）要研究其与B因素的关系，就要控制其他量即A、C不变，改变B；
（2）要探究滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要提起相同的物重，所以选择的是图甲、丙或图乙、丁；若实验测得两个滑轮组的机械效率大小相等，说明机械效率与绕线方法无关，可初步判断猜想是错误的；
要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要保持绕线方法相同，所以选择的是图甲、乙或丙、丁；若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，说明机械效率与物重有关，可初步判断猜想是正确的．
（3）要提高机械效率，要尽量减小额外功、增大有用功，可尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等．
故答案为：（1）B；（2）甲、丙或乙、丁；相等；甲、乙或丙、丁；正确；（3）尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等．

点评 探究影响滑轮组机械效率的因素，需要应用控制变量法；
滑轮组的机械效率的高低与提起的物重、动滑轮的重、绳重、摩擦有关．与滑轮的绕法、升高的距离没有关系．