Question

在測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中
（1）實(shí)驗(yàn)的原理是

η=

W有用

W總

（2）實(shí)驗(yàn)所需測(cè)量器材有

彈簧測(cè)力計(jì)

、

刻度尺

．
（3）實(shí)驗(yàn)所需測(cè)出的物理量有

物重G

、

物體被提升的高度h

、

繩端拉力F

、

繩端移動(dòng)距離s

．
（4）此實(shí)驗(yàn)影響滑輪組機(jī)械效率的因素有

物體的重力

、

動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦

．
（5）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，若只有彈簧秤，則應(yīng)測(cè)出的兩個(gè)物理量是

物重G

、

繩端拉力F

．機(jī)械效率的計(jì)算公式為

η=

G

3F

．

Answer 1

分析：（1）要掌握測(cè)量機(jī)械效率的公式及測(cè)量原理：η=

W有用

W總

．
（2）根據(jù)所需測(cè)量的物理量來(lái)判斷所需要的器材．W有用=Gh、W總=Fs，所以要用到彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量G、F，用刻度尺測(cè)量h、s．
（3）根據(jù)有用功和總功的計(jì)算公式，要測(cè)量機(jī)械效率需要測(cè)量G、h、F、s這四個(gè)物理量．
（4）掌握影響機(jī)械效率的因素：物體的重力和動(dòng)滑輪的重力．
（5）解決此題，需要掌握s與h之間的關(guān)系，若承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為n，則s=nh．

解答：解：（1）測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)原理是η=

W有用

W總

．
（2）因?yàn)閃_有用=Gh、W_總=Fs，所以要用到彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量G、F，用刻度尺測(cè)量h、s．
（3）在測(cè)量過(guò)程中需測(cè)出G、h而計(jì)算出有用功，測(cè)出F、s計(jì)算出總功，從而計(jì)算出機(jī)械效率．
（4）物體的重力越大，所做的有用功越多，在額外功不變的情況下，機(jī)械效率越高；動(dòng)滑輪的重力及摩擦越大，則所做的額外功越多，在有用功不變的情況下，機(jī)械效率越低．所以物體的重力、動(dòng)滑輪的重力及摩擦都會(huì)影響滑輪組的機(jī)械效率．
（5）由圖知，此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h，根據(jù)公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

G×h

F×3h

=

G

3F

，若只有測(cè)力計(jì)，則需要測(cè)量物重G和繩端拉力F，根據(jù)上述公式便可計(jì)算出機(jī)械效率．
故答案為：（1）η=

W有用

W總

；（2）彈簧測(cè)力計(jì)；刻度尺；（3）物重G；物體被提升的高度h；繩端拉力F；繩端移動(dòng)的距離s；（4）物體的重力；動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦；（5）物重G；繩端拉力F；η=

G

3F

．

點(diǎn)評(píng)：此題主要是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)的原理及所測(cè)量的物理量，同時(shí)考查了滑輪組機(jī)械效率的影響因素．