问题 问答题

九(1)班的物理小组“滑轮组机械效率与哪些因素有关”的实验,你帮他们完成下列步骤:

(1)该实验原理是______;需要的测量器材有______、______;

(2)在测量拉力时应______拉动弹簧测力计并读数,如果在静止时读数,测得的机械效率将______(偏大/偏小/不变);

(3)将第3次实验的机械效率计算好,并填在表的空格中,你能分析一下机械效率不能是100%的原因吗?请你试着写出一条:______;

序号钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η
140.11.80.374%
260.12.40.383%
380.130.3______
(4)分析表中的数据,可以得到的结论是:______;

(5)为了验证滑轮组的机械效率与动滑轮个数(动滑轮重)有关,请写出有简要的实验步骤:______.

答案

(1)滑轮组机械效率的测量原理为:η=

W有用
W

由于W有用=Gh,W=Fs,所以要用到弹簧测力计测量物重G和拉力F,用刻度尺测量物体上升高度h和绳子自由端移动的距离s.

(2)要正确地测出拉力的大小,需竖直向上匀速拉动测力计.

若在静止时读数,此时测得的拉力没有克服摩擦力,所以计算出的总功偏小,根据公式η=

W有用
W
,则计算出的机械效率偏大.

(3)第三次实验的效率η=

W有用
W
=
Gh
Fs
=
8N×0.1m
3N×0.3m
≈88.9%

由于在使用滑轮组时要克服动滑轮重力做额外功,所以机械效率小于1.

(4)由表格中数据可以看出,实验中使用的是同一个滑轮组,所以动滑轮的重力相同,被提升的钩码重增大,滑轮组的效率也提高,可以得出在动滑轮重一定时,物体越重机械效率越高.

(5)要探究机械效率与动滑轮个数(动滑轮重)之间的关系,需使滑轮组提升的物重相同,动滑轮的个数不同.

故答案为:(1)η=

W有用
W
;弹簧测力计;直尺;(2)竖直向上匀速直线;偏大;(3)88.9%;要克服动滑轮重做额外功;(4)在动滑轮重一定时,物体越重机械效率越高;

(5)使用动滑轮个数不同的两个滑轮组提升同一重物,分别测出其机械效率进行比较便可得出结论.

选择题
单项选择题