Question

李明用如圖所示的實(shí)驗裝置和質(zhì)量分別為m₁=50g、m₂=100g、m₃=150g的小鐵塊3個（圖中未畫出）、細(xì)線3條．要求利用上述實(shí)驗裝置和小鐵塊等設(shè)計一個實(shí)驗，探究“使用同一滑輪組提升物體時，滑輪組的機(jī)械效率與所提升的物體重力大小的關(guān)系”，請寫出實(shí)驗步驟、畫出實(shí)驗數(shù)據(jù)記錄表．（彈簧測力計的量程為0～5N）

Answer 1

【答案】分析：同一滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率跟滑輪組提起物體的重、繩重、動滑輪的重、摩擦有關(guān)．用實(shí)驗來探究這個問題時，要改變提起物體的重，其它量不變．因為滑輪組的機(jī)械效果跟物體升高的距離和繩子自由端移動的距離沒有關(guān)系，可以控制不變，也可以不進(jìn)行控制不變．
實(shí)驗步驟：按圖示組裝滑輪組；用滑輪組勻速豎直向上提起不同物體時，分別記錄物體質(zhì)量、拉力、物體升高距離、繩子自由端移動的距離．分別求出機(jī)械效率，進(jìn)行比較．
實(shí)驗表格：為了使實(shí)驗結(jié)論具有普遍性，要進(jìn)行多次實(shí)驗，表格中有實(shí)驗次數(shù)，要記錄每一個實(shí)驗提起物體的質(zhì)量、重力、拉力、物體升高的距離、繩子自由端移動的距離、有用功、總功、機(jī)械效率，所以實(shí)驗表格共有9列：次數(shù)、質(zhì)量、重力、物體升高距離、繩子自由端移動的距離、有用功、總功、機(jī)械效率．
解答：答：（1）將彈簧測力計調(diào)零，按示意圖組裝實(shí)驗器材，用細(xì)線分別將三個鐵塊系好，并將細(xì)線的另一端系一個套．
（2）在滑輪組下掛質(zhì)量為m₁的鐵塊，用彈簧測力計拉住繩端，豎直向上緩慢勻速拉動，使鐵塊m₁勻速上移一段距離，將繩端移動距離s和鐵塊移動距離h，所掛鉤碼的質(zhì)量m₁和彈簧測力計的示數(shù)F₁分別記錄在表格中．
（3）仿照步驟（2），在滑輪組下分別掛質(zhì)量為m₂、m₃的鐵塊，進(jìn)行實(shí)驗并記錄s、h，質(zhì)量m₂、m₃及拉力F₂、F₃等實(shí)驗數(shù)據(jù)；
（4）在滑輪組下分別掛質(zhì)量為m₄=m₁+m₃、m₅=m₂+m₃、m₆=m₁+m₂+m₃的鐵塊，進(jìn)行實(shí)驗并記錄S、h，質(zhì)量m₄、m₅、m₆及拉力F₄、F₅、F₆等實(shí)驗數(shù)據(jù)；
（5）利用公式η==，分別計算出六次滑輪組的機(jī)械效率η₁、η₂、η₃、η₄、η₅、η₆，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．
實(shí)驗數(shù)據(jù)記錄表：

實(shí)驗次數(shù)	m/kg	mg/N	F/N	s/m	h/m	W有/J	W總/J	η
1
2
3
4
5
6

點(diǎn)評：對于設(shè)計實(shí)驗表格的問題，最近幾年中考中出現(xiàn)頻率比較高．對于學(xué)生，這種設(shè)計實(shí)驗表格來記錄實(shí)驗數(shù)據(jù)的題型，學(xué)生解決起來還是比較困難的，要加強(qiáng)訓(xùn)練．
對于設(shè)計表格的問題，一般都有實(shí)驗次數(shù)，一定有需要測量的量、求出的量，要明確行數(shù)和列數(shù)，每一個物理量后面都要有單位．