Question

12．實驗小組在測滑輪組機械效率的3次實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖所示．
（1）通過表中數據可分析出第一次是用甲圖裝置做的實驗，第二次是用乙圖裝置做的實驗．（選填“甲”或“乙”）；
（2）由表中數據算出第三次的滑輪組的機械效率為83.3%；

物理量名稱	第一次	第二次	第三次
鉤碼重G（N）	4	4	6
鉤碼上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F（N）	1.8	1.4	2.4
繩端移動距離s（m）	0.3	0.5	0.3
機械效率η	74%	57%

（3）請說出一種提高滑輪組機械效率的方法增加物重、減少摩擦、減少動滑輪重．

Answer 1

分析 （1）根據s=nh確定繩子的股數，判斷是哪一個滑輪組；
（2）根據第3次實驗數據，由機械效率公式求出滑輪組的機械效率；
（3）提高滑輪組機械效率的方法有兩種情況：一是減輕動滑輪質量、加潤滑油減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機械效率；二是增加提升物體的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機械效率．

解答 解：
（1）由表中實驗數據可知第一次實驗時，s=0.3m，h=0.1m，s是h的3倍，則第一次實驗是用甲圖做的實驗；由表中實驗數據可知，第二次實驗時，s=0.5m，h=0.1m，s是h的5倍，第二次實驗是用乙圖做的實驗；
（2）根據表中第3次實驗數據可知，效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（3）提高滑輪組機械效率的方法：增加物重、減輕動滑輪的重、減輕繩重、減小摩擦等．
故答案為：（1）甲；乙；（2）83.3%；（3）增加物重、減少摩擦、減少動滑輪重．

點評 在此實驗中，對滑輪組的分析、機械效率公式的運用是實驗的基礎，同時，實驗中分別探究了機械效率高低與動滑輪個數、提升物體重力等多個量的關系，因此，控制變量法的運用也十分關鍵．