請(qǐng)看實(shí)驗(yàn)視頻
請(qǐng)看實(shí)驗(yàn)過(guò)程
◎?qū)嶒?yàn)原理：η=W /W total=Gh/Fs
◎待測(cè)數(shù)學(xué)量：吊鉤重量、吊鉤高度、彈簧測(cè)力計(jì)示值、繩索自由端連接距離
◎?qū)嶒?yàn)設(shè)備：天平、彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼、鐵架、滑輪、繩索
◎?qū)嶒?yàn)步驟：
1、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼重力為G，按圖a、b、c安裝滑輪架，記錄鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置。
2、驅(qū)動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)垂直向下勻速下降鉤碼，從彈簧測(cè)力計(jì)上讀出拉力值F，用刻度尺測(cè)量鉤碼上升高度h和連接鉤碼的距離s彈簧測(cè)力計(jì)，并填寫(xiě)記錄表。
3、計(jì)算有用功W有用，總功W總，機(jī)械效率η，填表。
4、觀察數(shù)據(jù)，總結(jié)影響機(jī)械效率的主要因素。
◎影響小車(chē)架機(jī)械效率的因素有哪些？ （請(qǐng)朋友注意控制變量）
當(dāng)物體重量一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。同樣的小車(chē)架，物體重量越大，機(jī)械效率越高
防范措施：
以恒定速度垂直向下驅(qū)動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)
請(qǐng)看試卷
1.（5分）朋友在“測(cè)量小車(chē)架的機(jī)械效率”時(shí)，有兩個(gè)朋友對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有異議。 請(qǐng)幫忙分析解決。
(1)朋友的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重量G；
②組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，如圖A所示，帶動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體勻速上升；
③用秤量出物體的上升高度h和繩索兩端的距離s；
④物體靜止時(shí)，讀彈簧測(cè)力計(jì)示值F；
⑤根據(jù)公式計(jì)算滑輪架的機(jī)械效率。
與朋友交流后——感覺(jué)這位朋友的實(shí)驗(yàn)步驟不合理，請(qǐng)強(qiáng)調(diào)此操作步驟④（只寫(xiě)此步驟的序號(hào)）； 并說(shuō)明不合理的原因及改進(jìn)方法。
原因：滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑輪與軸、鋼絲繩與滑輪之間存在摩擦，與靜彈簧力表讀數(shù)不一致。 改進(jìn)：讀取物體勻速上升時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。
(2)另一位朋友借助圖A所示的滑輪勻速提起重物，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如圖B所示，他記錄了以下數(shù)據(jù)：
①同學(xué)們分析了這位朋友的實(shí)驗(yàn)記錄滑輪組機(jī)械效率和什么有關(guān)，發(fā)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合數(shù)學(xué)規(guī)律，表現(xiàn)在：數(shù)據(jù)中的有用功為0.2J，小于總功的0.12J，（或機(jī)械效率小于1) 。
②分析他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，他會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合數(shù)學(xué)規(guī)律的原因是測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不對(duì)，應(yīng)該改為0.8N。
2.（5分）朋友一起研究滑輪的特點(diǎn)：
(1)他們?cè)谘芯慷ɑ喌奶匦詴r(shí)，做了如圖A所示的實(shí)驗(yàn)，可以證明當(dāng)用定滑輪改變力的方向時(shí)，拉力的大小不會(huì)改變（或“發(fā)力方向可以改變，但不能省力”）（1分）。
(2)他們?cè)谘芯縿?dòng)滑輪的特性時(shí)，利用動(dòng)滑輪以恒定速度垂直提升重物，如圖B所示。據(jù)此可以看出，使用動(dòng)滑輪可以節(jié)省努力，但不能改變力量的方向（1 分）。
(3)他們組裝滑輪架，發(fā)現(xiàn)用滑輪架吊重物時(shí)可以省力，于是他們想：用滑輪架吊重物能省工嗎？ 因此，他們的實(shí)驗(yàn)如圖C所示。請(qǐng)按照?qǐng)DC中的信息，寫(xiě)下分析數(shù)據(jù)的具體過(guò)程，并回答他們的問(wèn)題。
W1=Gh=2×0.1=0.2J（1分） W2=Fs=0.8×0.3=0.24J（1分）[或（2分）]
3.（5分）如圖所示是朋友們用來(lái)探究“激勵(lì)影響滑輪架機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置。 請(qǐng)完成以下問(wèn)題：（忽略摩擦力和繩索重量）
(1) 除了秤外，實(shí)驗(yàn)中還使用了哪些檢測(cè)工具？彈簧測(cè)力計(jì)
(2) 下表記錄了實(shí)驗(yàn)中的一些數(shù)據(jù)： 請(qǐng)計(jì)算第四個(gè)實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率。 (只寫(xiě)估計(jì)結(jié)果) 80.0%
頻率
吊鉤重量 G/N
動(dòng)滑輪重量 G/N
機(jī)械效率η
1個(gè)
2個(gè)
0.5
80.0%
2個(gè)
3個(gè)
0.5
85.7%
3個(gè)
4個(gè)
0.5
88.9%
4個(gè)
4個(gè)
1.0
(3) 分析1、2、3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滑輪組機(jī)械效率和什么有關(guān)，你認(rèn)為他們能探究出小車(chē)架機(jī)械效率與哪些因素之間的具體關(guān)系？ 并寫(xiě)下你為什么這么認(rèn)為。
(3分) 可以探索小車(chē)架機(jī)械效率與改進(jìn)物體重力之間的關(guān)系，
原因：從表中可以看出G對(duì)象1=2N，G對(duì)象2=3N，G對(duì)象3=4N，G對(duì)象1對(duì)象2對(duì)象3
ηl=80.0%，η2=85.7%，η3=88.9%有ηl