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�。�

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(shè)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(shè)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．