Question

九（1）班的物理小組“滑輪組機械效率與哪些因素有關”的實驗，你幫他們完成下列步驟：
（1）該實驗原理是______；需要的測量器材有______、______；
（2）在測量拉力時應______拉動彈簧測力計并讀數，如果在靜止時讀數，測得的機械效率將______（偏大/偏小/不變）；
（3）將第3次實驗的機械效率計算好，并填在表的空格中，你能分析一下機械效率不能是100%的原因嗎？請你試著寫出一條：______；

序號	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	繩端拉力F/N	繩端移動的距離s/m	機械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3	74%
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	8	0.1	3	0.3	______

（4）分析表中的數據，可以得到的結論是：______；
（5）為了驗證滑輪組的機械效率與動滑輪個數（動滑輪重）有關，請寫出有簡要的實驗步驟：______．

Answer 1

（1）滑輪組機械效率的測量原理為：η=

W有用

W總

．
由于W_有用=Gh，W_總=Fs，所以要用到彈簧測力計測量物重G和拉力F，用刻度尺測量物體上升高度h和繩子自由端移動的距離s．
（2）要正確地測出拉力的大小，需豎直向上勻速拉動測力計．
若在靜止時讀數，此時測得的拉力沒有克服摩擦力，所以計算出的總功偏小，根據公式η=

W有用

W總

，則計算出的機械效率偏大．
（3）第三次實驗的效率η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

8N×0.1m

3N×0.3m

≈88.9%
由于在使用滑輪組時要克服動滑輪重力做額外功，所以機械效率小于1．
（4）由表格中數據可以看出，實驗中使用的是同一個滑輪組，所以動滑輪的重力相同，被提升的鉤碼重增大，滑輪組的效率也提高，可以得出在動滑輪重一定時，物體越重機械效率越高．
（5）要探究機械效率與動滑輪個數（動滑輪重）之間的關系，需使滑輪組提升的物重相同，動滑輪的個數不同．
故答案為：（1）η=

W有用

W總

；彈簧測力計；直尺；（2）豎直向上勻速直線；偏大；（3）88.9%；要克服動滑輪重做額外功；（4）在動滑輪重一定時，物體越重機械效率越高；
（5）使用動滑輪個數不同的兩個滑輪組提升同一重物，分別測出其機械效率進行比較便可得出結論．