Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	繩端拉力F/N	繩端移動距離s/m	機(jī)械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
2	4	0.1	1.6	0.4	62.5%
3	6	0.1	2.4	0.3	83.3%

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)勻速豎直拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升．
（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．
（3）通過第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個(gè)數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率越低（選填“越高”、“不變”或“越低”）．
（4）小明認(rèn)為“同一個(gè)機(jī)械，它的機(jī)械效率是一個(gè)定值”，通過比較1、3（選填實(shí)驗(yàn)序號）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知他的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
（5）只要滑輪組結(jié)構(gòu)一定，繞動滑輪知道n股細(xì)繩，測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)器材就可以不需要刻度尺（填一種測量工具名稱），且機(jī)械效率的表達(dá)式通式為η=$\frac{G}{nF}$（用本題中有關(guān)字母表示）．

Answer 1

分析 （1）只有在勻速拉動時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)才和拉力的大小相等；
（2）根據(jù)s=nh的關(guān)系便可確定承擔(dān)物重的繩子段數(shù)；
（3）根據(jù)1、2實(shí)驗(yàn)中的相同數(shù)據(jù)和不同之處進(jìn)行分析，從而得出機(jī)械效率的影響因素．
（4）同一個(gè)機(jī)械，額外功基本上不變，當(dāng)提升的物體重力變化時(shí)，有用功在總功中占得比值就變化，機(jī)械效率也就變化．
（5）根據(jù)機(jī)械效率的變形公式可知需要的測量工具；滑輪組效率為有用功與總功的比值，有用功為克服物體重力做的功，總功為拉力做的功．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升；
（2）根據(jù)s=nh可知，第二次實(shí)驗(yàn)中，n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.4m}{0.1m}$=4，因此選擇乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（3）由表中第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個(gè)數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率越低．
（4）比較1、3，同一個(gè)機(jī)械，動滑輪重力不變，提升的物體重力不同時(shí)，機(jī)械效率也不同，提的物體越重，機(jī)械效率越大，可知小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的．
（5）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$可知，已知提升物體繩子的股數(shù)時(shí)，只需要測量G和F，因此測量工具只需要彈簧測力計(jì)，不需要刻度尺；故機(jī)械效率的表達(dá)式通式為η=$\frac{G}{nF}$．
故答案為：（1）勻速豎直；（2）乙；（3）越低；（4）1、3；錯(cuò)誤；（5）刻度尺；$\frac{G}{nF}$．

點(diǎn)評 在此實(shí)驗(yàn)中，對滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此，控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵．