Question

某實驗小組在“測定滑輪組機械效率”的實驗中得到的數據如下表所示，第1、2、3次實驗裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示．

次數	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	有用功W有用/J	測力計拉力F/N	測力計移動距離s/m	總功W總/J	機械效率η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1	0.4	1.1	0.5	0.55

（1）比較第1次實驗和第2次實驗，可得結論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率

 

．
（2）填寫實驗3中的機械效率，比較第2次實驗和第3次實驗，可得結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率

 

．
（3）如果繩重不計，摩擦不計，丙圖中鉤碼重為4N時，測力計的拉力為1N，那么當鉤碼重為9N時，該滑輪組的機械效率是

 

．

Answer 1

分析：（1）使用同樣的滑輪組，做的額外功相同．提起的物體越重，做的有用功越多，機械效率越高．
（2）知道滑輪組的機械效率是有用功與總功之比．
提升相同的重物，所做的有用功相同，動滑輪的個數越多，做的額外功越多，機械效率越低．
（3）知道滑輪組的省力特點：滑輪組由幾段繩子承擔物重，提起物體的力就是物重的幾分之一．
首先確定承擔物重的繩子段數，根據拉力和鉤碼重計算出滑輪重．
根據機械效率的概念進行計算．

解答：解：（1）比較1、2，兩次使用同一滑輪組，第二次比第一次提升的鉤碼重，機械效率高．
故答案為：越高．
（2）η=

W有用

W總

=

0.4J

0.55J

= 72.7%
比較2、3，兩次提升的鉤碼重相同，3用丙動滑輪較重，3的機械效率為72.7%，小于2的機械效率．
故答案為：72.2%；越低．

次數	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	有用功W有用/J	測力計拉力F/N	測力計移動距離s/m	總功W總/J	機械效率η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1	0.4	1.1	0.5	0.55	72.7%

（3）根據F₁=

1

5

(G1+G動)，所以G_動=5F₁-G₁=5×1N-4N=1N
F₂=

1

5

(G2+G動)=

1

5

×(9N+1N)=2N 
所以η=

G2h

F2s

= 

9N×h

2N×5h

= 90%
故答案為：90%．

點評：此實驗主要是測滑輪組的機械效率，主要探究了影響滑輪組的機械效率的因素．知道物體越重，做的有用功越多，機械效率越高；動滑輪越多，所做的額外功越多，滑輪組的機械效率越低．