Question

在“測滑輪組機械效率”的實驗中，所用的實驗裝置如圖甲所示．另外提供的實驗器材還有：一把刻度尺、鉤碼（質(zhì)量未知）若干．
（1）請畫出記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，并寫出用直接測出的物理量表示機械效率的表達式．
①記錄實驗數(shù)據(jù)的表格：
②機械效率表達式：

η=

Gh

Fs

×100%

．
（2）實驗中勻速提升重2N的鉤碼時，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，則此時測定的滑輪組機械效率為

83.3

%．如果拉彈簧測力計時用力較大，使物體運動的速度越來越大了，則測得的滑輪組的機械效率將

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）①實驗中要測量滑輪組的機械效率，要測量鉤碼的重力G，鉤碼升高的距離h，拉力F，拉力移動的距離s，并且要進行多次測量進行比較，實驗中都要出現(xiàn)這些量；
②測量鉤碼的重力和鉤碼升高的距離，求出有用功；測量拉力和拉力移動的距離，求出總功，根據(jù)機械效率公式求出機械效率；
（2）①彈簧測力計讀數(shù)：首先確定每一個大格和每一個小格的讀數(shù)，然后讀數(shù)，利用η=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%求出此時測定的滑輪組機械效率；
②實驗過程中，彈簧測力計拉力較大，力要改變物體的運動狀態(tài)，彈簧測力計示數(shù)會增大，總功會偏大，機械效率會偏小．

解答：解：（1）①要測量滑輪組的機械效率，要測量鉤碼的重力G，鉤碼升高的距離h，拉力F，拉力移動的距離s，并且要進行多次測量進行比較，設計的實驗表格如下：

實驗次數(shù)	鉤碼的重力 G/N	鉤碼上升的高度 h/m	繩端的拉力 F/N	繩端移動的距離 s/m	機械效率 η/%
1
2
3

②鉤碼的重力G，鉤碼升高的距離h，有用功為W_有=Gh；
拉力F，拉力移動的距離s，W_總=Fs；
所以滑輪組的機械效率為：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%；
（2）①彈簧測力計的一個大格代表1N，每一個小格代表0.2N，彈簧測力計示數(shù)為0.8N，
由圖可知，繩子的有效股數(shù)n=3，
此時測定的滑輪組機械效率：
η=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

2N

3×0.8N

×100%≈83.3%；
②實驗過程中，彈簧測力計拉力較大，彈簧測力計示數(shù)會增大，總功會偏大，有用功不變，所以機械效率會偏小．
故答案為：
（1）①表格如上所示；②η=

Gh

Fs

×100%；
（2）83.3；偏小．

點評：本題考查了滑輪組機械效率的測量，涉及到實驗表格的設計和滑輪組機械效率的計算以及機械效率變化的分析；測量滑輪組的機械效率時，一定要勻速直線向上或向下拉動繩子末端，否則拉力會改變物體的運動狀態(tài)，彈簧測力計示數(shù)會變化，測量滑輪組的機械效率不準確．