Question

12．交流與評估是科學探究的一個重要環節．光明中學的同學，利用如圖所示的實驗裝置完成了“測滑輪組機械效率”的實驗以后，進行了小組交流，如表是各小組的實驗數據記錄：

實驗小組	鉤碼重G（N）	動滑輪G′（N）	拉力F（N）	滑輪組的機械效率η
1	0.5	0.4	0.35	47.6%
2	0.5	0.4	0.38	43.9%
3	1	0.6	0.62	53.8%
4	1	0.8	0.71	46.9%
5	2	0.6	0.98	68.0%
6	2	0.8	1.06	62.9%

請你對表中各小組的實驗數據進行分析比較，回答下列問題：
（1）1、2兩個小組的動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測出的滑輪機械效率卻不同，原因不可能是下列的D
A．滑輪的輪與軸間的摩擦力大小不同
B．測拉力時沒有使測力計勻速上升
C．測拉力時拉力的方向沒有豎直向上
D．鉤碼被提升的高度不同
（2）分析3、4兩組數據可以得出的結論是物體重力一定，動滑輪越重的，機械效率越低
（3）分析3和5兩組數據可知：使用同一滑輪組所提物體越重，機械效率越高
（4）分析表中數據可知，F≠$\frac{{G}_{動}+G}{2}$，可能的原因是：滑輪與輪軸間有摩擦、繩子有重力．

Answer 1

分析 （1）分析表中實驗數據，根據實驗數據找出影響滑輪組效率的因素；
（2）應用控制變量法分析3、4小組實驗數據，根據所控制的變量與實驗現象，得出實驗結論；
（3）應用控制變量法分析3、5小組實驗數據，根據所控制的變量與實驗現象，得出實驗結論；
（4）從摩擦與繩重等方面分析答題．

解答 解：
（1）滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同；測拉力時沒有使測力計勻速上升，都會造成測量的力不準確，從而使測出的滑輪組機械效率不同，而由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可知，滑輪組的機械效率與鉤碼被提升的高度無關，故選D；
（2）通過分析3、4小組的數據可得出結論：物體重力一定，動滑輪越重的，機械效率越低；
（3）通過分析3、5小組的數據可得出結論：使用相同的滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越大高；
（4）由于滑輪與輪軸間存在摩擦、纏繞滑輪組的繩子有重力，因此：F≠$\frac{{G}_{動}+G}{2}$．
故答案為：（1）D；（2）物體重力一定，動滑輪越重的，機械效率越低；（3）5；（4）滑輪與輪軸間有摩擦、繩子有重力．

點評 此題通過分析數據得出影響動滑輪機械效率的因素、考查了實驗設計，認真分析表中實驗數據、正確應用控制變量法是正確解題的關鍵．