Question

15．如圖所示是“測定滑輪組的機械效率”的裝置，實驗中測量的有關數據如下表，請你根據表中數據畫出 實驗中滑輪組的繞線，并把正確的數據填入下表空格中．若用該滑輪組把同一個物體提升的高度增大，則機械效率是不變（選填“增大”“減小”或“不變”）的．

次數	鉤碼重G/N	拉力大小F/N	鉤碼升高的高度h/m	繩子自由端拉長的距離s/m	機械效率η/%
1	3.0		0.3	0.6	75

Answer 1

分析 根據表格中鉤碼上升的高度與細線自由端移動的距離之間的倍數關系，可以確定承擔物重的繩子的段數，再據此給滑輪組繞線．
根據機械效率的公式η=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$變形可以求出拉力F的大小．
且機械效率的大小與物體被提升的高度無關．

解答 解：（1）從表中的數據可知，細線自由端移動的距離為0.6m，鉤碼上升的高度為0.3m，則二者的關系是s=2h，即由2段繩子承擔物重，繞繩方法如圖所示；

（2）由公式η=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$得，拉力F=$\frac{G}{nη}$=$\frac{3.0}{2×0.75}$=2N．
（3）由公式η=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$得，機械效率大小與物體被提升的高度h無關，所以把同一個物體提升的高度增大，機械效率是不變的．
故答案為：見上圖；2.0；不變．

點評 給滑輪組繞線之前應先根據表中的數據，確定s與h之間的倍數關系，這是關鍵的一步．在倍數關系確定之后，再利用機械效率的公式進行變形，代入表中的數據，即可求出拉力的大小．