Question

（2013?道外區(qū)一模）某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖所示：

物理量	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
繩端拉力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1是用

甲

圖做的實驗；實驗2是用

乙

圖做的實驗，請將表中空白處填上恰當的數據；
（2）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，動滑輪越重，滑輪組的機械效率

越低

；
（3）比較實驗1和實驗3可得結論：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）根據s=nh確定繩子的股數，判斷是哪一個滑輪組；根據公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

分別求出兩次的機械效率；
（2）比較實驗1和2的條件和機械效率大小，可得出動滑輪個數多少對滑輪組機械效率的影響；
（3）比較實驗1和3的條件和機械效率大小，可得出提升物體的重力大小對滑輪組機械效率的影響．

解答：解：（1）實驗1中，s=0.3m，h=0.1m，
所以n=

s

h

=

0.3m

0.1m

=3，故實驗1是用甲圖做的實驗；
實驗2中，s=0.5m，h=0.1m，
所以n=

s

h

=

0.5m

0.1m

=5，故實驗2是用乙圖做的實驗；
實驗2：機械效率η₂=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

1.4N×0.5m

×100%≈57%；
實驗3：機械效率η₃=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.1m

2.4N×0.3m

×100%≈83.3%；
（2）實驗1和2中，提升重物相同，距離相同，只是滑輪組不同，尤其是動滑輪的個數不同，實驗2的機械效率低于實驗1，因此可得出：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低．
（3）實驗1和3中，滑輪組相同，實驗3提升的重物大于實驗1，機械效率也更高，說明：使用同一滑輪組，增加物重，滑輪組的機械效率越高．
故答案為：（1）甲；乙；見下表；（2）越低；（3）增加物重．

物理量	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
繩端拉力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%	57%	83.3%

點評：在此實驗中，對滑輪組的分析、機械效率公式的運用是實驗的基礎，同時，實驗中分別探究了機械效率高低與動滑輪個數、提升物體重力等多個量的關系，因此，控制變量法的運用也十分關鍵．