Question

16．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：

次数	钩码重/N	钩码上升 的距离/m	弹簧测力计 的示数/N	弹簧测力计 上升的距离/cm	机械效率
第1次	2	0.05	1	0.15	66.7%
第2次	4	0.05	1.7	0.15	\
第3次	6	0.05	\	0.15	83.3%

（1）在实验操作中应该使钩码缓慢匀速上升；
（2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为78.4%（保留三位有效数字）；
（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为2.4N，滑轮组做的有用功是0.3J；
（4）分析实验数据，实验小组得出的结论是：同一滑轮组，物重越大，机械效率越大．若提起同样的重物，用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮，则机械效率将变大．

Answer 1

分析 （1）实验中要匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样示数才与拉力相同，并有利于准确读数；
（2）根据机械效率的公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$进行计算；
（3）由图示测力计确定其分度值，读出其示数；根据W_有=Gh计算有用功；
（4）在分析数据时，要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的，从而得出结论．

解答 解：
（1）实验中要竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数稳定，便于读数；
（2）根据表格中数据可知，第2次测量时滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.05m}{1.7N×0.15m}$×100%≈78.4%；
（3）由图知，测力计的分度值为0.2N，测力计示数为2.4N；第三次实验中，滑轮组做的有用功W_有=Gh=6N×0.05m=0.3J；
（4）从实验数据看，在钩码上升的高度相同的情况下，钩码越重，滑轮组的机械效率越大，这说明滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，物体越重，机械效率越大；若提起同样的重物，用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮，此时所做的额外功会减小，有用功不变，则机械效率将变大．
故答案为：（1）匀速；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）大；大．

点评 在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此控制变量法的运用也十分关键．