Question

學習了簡單機械滑輪后，小明同學完成了下面的二個實驗：
（1）“探究定滑輪使用特點”實驗中，按如圖甲所示方式組裝定滑輪．在繩的左端掛上鉤碼，右端豎直向下拉彈簧測力計，使鉤碼保持平衡狀態（忽略彈簧測力計自重造成的影響）．讀取彈簧測力計的示數，比較這個示數與

 

的關系；改變鉤碼個數，重復上述步驟．這樣做的目的是為了探究

 

．
（2）在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，小明同學測得的數據如下表所示：

鉤碼重/N	彈簧測力計讀數/N	鉤碼移動的距離/m	彈簧測力計移動的距離/m	機械效率
3	1.2	0.1	0.3

①根據表格提供的信息請你幫小明完成圖中乙滑輪組的繞線．
②在表中空白處寫出機械效率的值．
③實驗后小明積極思考如果該滑輪組的滑輪個數及繞繩方式不變，改變其他因素是否會影響它的機械效率呢？他猜想可能改變繩子與滑輪之間的摩擦會影響機械效率．你還能再提出一個猜想嗎？并針對你的猜想設計實驗方案．
猜想：

 

；
實驗方案：

 

．

Answer 1

分析：（1）使用定滑輪不省力，但能改變用力的方向，改變鉤碼個數，讀出相應的彈簧測力計的示數加以比較得出結論：使用定滑輪不省力；
（2）①由表中數據得出，s=3h，所以n=3，先從動滑輪的上面掛鉤繞起，依次繞過上面定滑輪、下面動滑輪而成；
②知道鉤碼重、拉力、鉤碼提升的高度、拉力移動的距離，利用效率公式求滑輪組的機械效率；
③提升物體的重增加時，滑輪組的機械效率會提高，據此進行猜想和設計實驗方案．

解答：解：（1）實驗時，讀取彈簧測力計的示數，比較這個示數與鉤碼重的關系；改變鉤碼個數，重復上述步驟．這樣做的目的是為了探究使用定滑輪不省力；
（2）①由表中數據得出，n=3，滑輪組繞法如圖所示；
②滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

3N×0.1m

1.2N×0.3m

≈83.3%，填入表格；
③如果該滑輪組的滑輪個數及繞繩方式不變，改變繩子與滑輪之間的摩擦、改變提升的物體重都會影響機械效率．
猜想：鉤碼重會不會影響滑輪組的機械效率，
實驗方案：增加或減少鉤碼個數，分別測出機械效率并進行比較．
故答案為：（1）鉤碼重，使用定滑輪不省力；
（2）①繞線如圖所示；
②見表格（83.3%）；
③鉤碼重會不會影響滑輪組的機械效率，
增加或減少鉤碼個數，分別測出機械效率并進行比較．

鉤碼重/N	彈簧測力計讀數/N	鉤碼移動的距離/m	彈簧測力計移動的距離/m	機械效率
3	1.2	0.1	0.3	83.3%

點評：本題難點：（1）根據表中數據利用公式η=

Gh

FS

計算滑輪組機械效率的大小；（2）知道同一滑輪組機械效率不是固定不變的，提升物體越重，機械效率越大．