Question

小明和小華在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，所用裝置如圖所示．
（1）他們安裝好實驗器材后，記下鉤碼和拴住彈簧測力計的線端原先的位置，然后

豎直

向上

勻速

提起彈簧測力計，讀出

彈簧測力計示數

的大小，測出鉤碼和拴住彈簧測力計的線端移動的距離．
（2）正確測得鉤碼上升的高度為0.2m，鉤碼重1.5N，其它被測和計算的數據如下表：

拉力F/N	彈簧測力計的線端移動的距離S/m	W有用/J	W總/J
0.6	0.4	0.3	0.24

上表中肯定錯誤的數據是

彈簧測力計的線端移動的距離

和

總功

．若表中其它數據是正確的，則該滑輪組的機械效率為

83.3%

．
（3）他們想探究滑輪組的機械效率與物重有什么關系，于是多次改變提升的物重來測量滑輪組的機械效率，這樣做的目的是為了

C

A．多次測量取平均值減小誤差  B．減小摩擦  C．獲得多組數據歸納出物理規律
（4）經過多次的測量，小明發現該實驗中有一個測量工具可省去不用，請你寫出該工具的名稱：

刻度尺

．

Answer 1

分析：（1）用滑輪組豎直提起物體時，拉力要豎直向上或豎直向下勻速直線運動．要測量滑輪組的機械效率，要用彈簧測力計測量物體重力和拉力、刻度尺測量物體上升的距離和繩端移動的距離．
（2）繩端移動的距離和物體升高的距離關系是；s=nh（n是繩子的段數）．根據W=Gh計算有用功，根據W=Fs計算總功，判斷各數據的正確性．知道有用功和總功，求出機械效率．
（3）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發現變化規律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．
（4）繩子自由端移動的距離等于重物上升的高度與承重繩有效股數的乘積，在求機械效率時，可以不用測量物體上升高度與繩子移動的距離，故實驗不需要刻度尺．

解答：解：（1）如圖，用滑輪組拉動物體上升時，繩端要豎直向上勻速直線拉動，勻速直線拉動時要讀出彈簧測力計的示數，即繩端的拉力．
（2）鉤碼上升了0.2m，物體由三段繩子承擔，所以s=3h=3×0.2m=0.6m．故線端上移的距離錯誤．
W_有=Gh=1.5N×0.2m=0.3J．故有用功正確．W_總=Fs=0.6N×0.6m=0.36J．故總功錯誤．η=

W有

W總

=

0.3J

0.36J

≈83.3%．
（3）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，是為了進行多次測量，獲得多組數據，總結實驗規律，使實驗結論具有普遍性，故C正確．
（4）測滑輪組機械效率的實驗可以不需要刻度尺．
故答案為：（1）豎直；勻速；彈簧測力計示數；（2）線端上移的距離；總功；83.3%．（3）C；（4）刻度尺．

點評：（1）掌握滑輪組機械效率高低的影響因素，利用控制變量法探究滑輪組機械效率的影響因素．
（2）通常把有用功、總功、機械效率的計算融合在實驗題目中，本題中有用功、總功、機械效率的計算是比較簡單的計算．