Question

18．實驗桌上有帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細繩，另外還有鉤碼一盒，質量不等的滑輪2個．小華選用這些器材，探究“利用動滑輪提升重物時，總功與動滑輪所受的重力是否有關”．小華的主要實驗步驟如下：
①用調好的彈簧測力計分別測出幾個鉤碼和一個動滑輪所受的重力，分別用G和G_動表示．如圖所示組裝實驗器材，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示．用彈簧測力計測出F，用刻度尺分別測出s、h．并把測量數據記錄在表格中．
②改變動滑輪下所掛鉤碼的數量，保證動滑輪和鉤碼上升的高度h不變，仿照步驟①分別測量對應的F、s，用彈簧測力計測出動滑輪下所掛鉤碼的重力G，并把測量數據記錄在表格中．
③根據W_總=Fs算出總功，并將W_總記錄在表格中．根據以上敘述，回答下列問題．（滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計）：
（1）小華的探究過程中存在的問題：沒有改變“動滑輪所受重力”；沒有控制“被提升的物重”（或“鉤碼所受重力”）不變．
（2）請你針對小華探究過程中存在的問題，寫出改正措施：將第②步改為：換用另一個動滑輪，用測力計測出該動滑輪所受的重力G_動，按上圖所示組裝實驗器材，保證所掛鉤碼數量和鉤碼上升高度h不變，仿照步驟①分別測量對應的F、s．并把G_動、F、s的數據記錄在表格中．（其他說法正確同樣也可）．

Answer 1

分析 探究“利用動滑輪提升重物時，總功與動滑輪所受的重力是否有關”，根據控制變量法，應將相同的物體提升相同的高度，只改變動輪的重力．分別測出動滑輪的重力與所做的總功并比較大小關系．

解答 解：（1）根據控制變量法，探究“利用動滑輪提升重物時，總功與動滑輪所受的重力是否有關”，應控制被提升的物重”（或“鉤碼所受重力”）不變，只改變“動滑輪所受重力”；
（2）由（1）知，應測出不同動滑輪所受的重力，同時測算出做的總功W=Fs，故改正措施：
將第②步改為：換用另一個動滑輪，用測力計測出該動滑輪所受的重力G_動，按上圖所示組裝實驗器材，保證所掛鉤碼數量和鉤碼上升高度h不變，仿照步驟①分別測量對應的F、s．并把G_動、F、s的數據記錄在表格中．
故答案為：（1）沒有改變“動滑輪所受重力”；沒有控制“被提升的物重”（或“鉤碼所受重力”）不變；
（2）將第②步改為：換用另一個動滑輪，用測力計測出該動滑輪所受的重力G_動，按上圖所示組裝實驗器材，保證所掛鉤碼數量和鉤碼上升高度h不變，仿照步驟①分別測量對應的F、s．并把G_動、F、s的數據記錄在表格中．（其他說法正確也可）

點評 本題探究“利用動滑輪提升重物時，總功與動滑輪所受的重力是否有關”，考查變量法的運用及評估能力．