Question

小明和小華在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，所用裝置如圖所示．
（1）他們安裝好實驗器材后，記下鉤碼和拴住彈簧測力計的線端原先的位置，然后______向上______提起彈簧測力計，讀出______的大小，測出鉤碼和拴住彈簧測力計的線端移動的距離．
（2）正確測得鉤碼上升的高度為0.2m，鉤碼重1.5N，其它被測和計算的數(shù)據(jù)如下表：

拉力F/N	彈簧測力計的線端移動的距離S/m	W有用/J	W總/J
0.6	0.4	0.3	0.24

上表中肯定錯誤的數(shù)據(jù)是______和______．若表中其它數(shù)據(jù)是正確的，則該滑輪組的機械效率為______．
（3）他們想探究滑輪組的機械效率與物重有什么關(guān)系，于是多次改變提升的物重來測量滑輪組的機械效率，這樣做的目的是為了______
A．多次測量取平均值減小誤差  B．減小摩擦  C．獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律
（4）經(jīng)過多次的測量，小明發(fā)現(xiàn)該實驗中有一個測量工具可省去不用，請你寫出該工具的名稱：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）用滑輪組豎直提起物體時，拉力要豎直向上或豎直向下勻速直線運動．要測量滑輪組的機械效率，要用彈簧測力計測量物體重力和拉力、刻度尺測量物體上升的距離和繩端移動的距離．
（2）繩端移動的距離和物體升高的距離關(guān)系是；s=nh（n是繩子的段數(shù)）．根據(jù)W=Gh計算有用功，根據(jù)W=Fs計算總功，判斷各數(shù)據(jù)的正確性．知道有用功和總功，求出機械效率．
（3）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實驗結(jié)論具有普遍性．
（4）繩子自由端移動的距離等于重物上升的高度與承重繩有效股數(shù)的乘積，在求機械效率時，可以不用測量物體上升高度與繩子移動的距離，故實驗不需要刻度尺．
解答：解：（1）如圖，用滑輪組拉動物體上升時，繩端要豎直向上勻速直線拉動，勻速直線拉動時要讀出彈簧測力計的示數(shù)，即繩端的拉力．
（2）鉤碼上升了0.2m，物體由三段繩子承擔(dān)，所以s=3h=3×0.2m=0.6m．故線端上移的距離錯誤．
W_有=Gh=1.5N×0.2m=0.3J．故有用功正確．W_總=Fs=0.6N×0.6m=0.36J．故總功錯誤．η==≈83.3%．
（3）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，是為了進行多次測量，獲得多組數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗規(guī)律，使實驗結(jié)論具有普遍性，故C正確．
（4）測滑輪組機械效率的實驗可以不需要刻度尺．
故答案為：（1）豎直；勻速；彈簧測力計示數(shù)；（2）線端上移的距離；總功；83.3%．（3）C；（4）刻度尺．
點評：（1）掌握滑輪組機械效率高低的影響因素，利用控制變量法探究滑輪組機械效率的影響因素．
（2）通常把有用功、總功、機械效率的計算融合在實驗題目中，本題中有用功、總功、機械效率的計算是比較簡單的計算．