Question

13．某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如下表所示，實驗裝置如圖

實驗次數	1	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩子拉力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%

（1）通過表中數據可分析出實驗2是用乙（選填“甲”或“乙”）圖做的實驗．
（2）表格中空白處應補全的數據依次為57%，83%．（百分號前保留整數）
（3）通過實驗 1 和實驗2的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動 滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率越低．
（4）比較實驗1和實驗3（填序號）可得正確結論：使用同一滑輪組，增加物重，可以提高滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）由實驗中鉤碼上升高度h與繩端移動距離s 的關系n=$\frac{s}{h}$判斷三次實驗繩子的有效段數，確定3次實驗對應的裝置；
（2）由表中數據，根據η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{Gh}{Fs}$×100%求實驗的機械效率；
（3）比較實驗 1 和實驗2的相同的量和不同的量，由數據分析得出結論；
（4）在（1）的基礎上，找出使用同一滑輪組的實驗，找出不同的量，分析得出機械效率與不同量的關系．

解答 解：（1）在第2次實驗中，鉤碼上升高度h=0.1m，繩端移動距離s=0.5m，
則繩子的有效段數：n=$\frac{s}{h}=\frac{0.5m}{0.1m}$=5，故實驗2是用乙圖做的實驗（同理，第1、3次實驗繩子的有效段數為3，是用甲圖做的實驗）
（2）第2次實驗的機械效率：
η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈57%；
同理，第3次實驗的機械效率：
η₃=$\frac{{W′}_{有}}{{W′}_{總}}=\frac{G′h}{F′s}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83%；
（3）通過實驗 1 和實驗2的數據分析可知，分別用甲乙不同的滑輪組做實驗，提升重力相同的物體，動滑輪的個數越多（實驗2中動滑輪個數多），滑輪組的機械效率越低（實驗2的機械效率低）；
（4）由（1）可知，實驗1、3是用同一滑輪組做的實驗，但提升物體的重力不同，由實驗數據可知機械效率不同（第3次實驗機械效率大），故可得出：使用同一滑輪組，增加物重，可以提高滑輪組的機械效率．
故答案為：（1）乙；（2）57%；83%；（3）越低；（4）1、3；增加物重．

點評 本題測滑輪組機械效率，考查效率的計算、分析數據得出結論的能力和控制變量法的運用．