在探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率

1. 在「探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率」的實驗中，某小組利用如圖所示裝置測得了四組數據，如表所示．

（2）前三次實驗中，1、2兩次實驗繩端移動距離都是物體上升高度的3倍，可知此滑輪組由3段繩子承擔物重，
而第3次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關系錯誤，所以應當剔除．
（2）第四次實驗中，
有用功是W_有=Gh₄=3N×0.1m=0.3J，
總功是W_總=Fs₄=1.2N×0.3m=0.36J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%；
故答案為：
（1）3；（2）0.3；0.36；83.3%；

2. 在「探究哪些因素影響滑輪組的機械效率」的實驗中，某小組利用如圖所示裝置測得了四組數據，如下表所示．

（1）前三次實驗中，1、2兩次實驗繩端移動距離都是物體上升高度的3倍，可知此滑輪組由3段繩子承擔物重，而第三次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關系錯誤，所以應當剔除．
故答案為：3．
（2）第四次實驗的鉤碼重G=3N，鉤碼上升高度h=10cm=0.1m．
所以有用功為：W_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J；
測力計示數即拉力為F=1.2N，繩端移動距離為s=30cm=0.3m
所以總功為：W_總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J；
所以機械效率為：η=

W有用

W總

×100%=

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%．
故答案為：0.3；0.36；83.3%．
（3）由表格中數據可以看出，在4次實驗中鉤碼上升的高度不斷發生變化，所以是探究滑輪組機械效率與鉤碼上升的高度是否有關．
故答案為；鉤碼上升的高度．
（4）滑輪組由幾段繩子承擔物重，繩端移動的距離就是物體上升高度的幾倍．
η=

W有用

W總

=

Gh

FS

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

故答案為：刻度尺；h；s．

3. 在「探究哪些因素影響滑輪組的機械效率」的實驗中，某小組利用如圖所示裝置測得了四組數據，如表所示．

（1）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣彈簧測力計處於平衡狀態，其示數才能夠反映拉力的大小；
（2）前三次實驗中，1、2兩次實驗繩端移動距離都是物體上升高度的3倍，可知此滑輪組由3段繩子承擔物重，而第三次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關系錯誤，所以應當剔除．
（3）第四次實驗的鉤碼重G=3N，鉤碼上升高度h=10cm=0.1m．
所以有用功為：W_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J；
測力計示數即拉力為F=1.2N，繩端移動距離為s=30cm=0.3m，
所以總功為：W_總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J；
所以機械效率為：η=

W有用

W總

×100%=

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%．
（4）由表格中數據可以看出，在4次實驗中鉤碼上升的高度不斷發生變化，所以是探究滑輪組機械效率與鉤碼上升的高度是否有關．
（5）若僅增加物體的重，根據η=

W有用

W總

=

Gh

Gh+W額

=

1

1+ W額 Gh

可知，在額外功不變的情況下，物重越大，機械效率會越大；
（6）根據η=

W有用

W總

=

Gh

Gh+W額

=

1

1+ W額 Gh

可知，滑輪組的機械效率還與額外功的多少有關，在使用滑輪組的過程中，克服摩擦、克服動滑輪重做的功都是額外功，所以滑輪組的機械效率與摩擦力的大小，動滑輪重的大小有關．
故答案為：（1）勻速；（2）3；（3）0.3；0.36；83.3%；（4）物體被提起的高度；（5）增大；（6）動滑輪的重力．

4. 在「探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率」的實驗中

一般情況下，摩擦大，動滑輪重，效率小；物體越重，機械效率越大。

影響滑輪組機回械效率的因素答有：物重、動滑輪重、軸與滑輪的摩擦

在研究物重與機械效率的關系時，用同一個滑輪組提升不同的重物，根據
η＝W有/W總＝G物h/（G動＋G物）h＝G物/（G動＋G物）可以計算出機械效率，結論為：物體越重，機械效率越大。
同樣，在G物一定時，G動越大，得到的機械效率越低。

在上面的字母中：η，表示機械效率，W有，有用功；W總，總功；G物、G動分別表示動滑輪重和物體重。

5. 在「探究哪些因素影響滑輪組的機械效率」的實驗中，某小組利用如圖所示裝置勻速提升鉤碼，測得四組數據，

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%；
整個滑輪組保持不變，即額外功不變．因為對重物做的功為有用功，增加鉤碼的個數，即增大了有用功，故機械效率就會增大．
（3）由表格中數據可以看出，在4次實驗中鉤碼上升的高度不斷發生變化，所以是探究滑輪組機械效率與鉤碼上升的高度是否有關．
故答案為：（1）3；
（2）0.3；0.36；83.3%；增大；
（3）鉤碼上升的高度．

6. 在探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率

某小組同學在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關時，提出了一些猜想，小組將對猜想進行驗證．

(1)如果影響機械效率的因素有多個，要研究機械效率與某個因素的關系，需要先控制其他幾個因素不變，這種方法在科學探究中被稱作 ▲ ．

(2)下列A、B是同學提出的兩個猜想：

猜想A：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關；

猜想B：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關．

(3)為了驗證上述猜想是否正確，同學們准備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進行實驗．

(a)按圖 ▲ 滑輪組准備做的兩個實驗是用來驗證猜想A的，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小 ▲ （相等／不相等），則可初步判斷猜想A是錯誤的；

(b)按圖 ▲ 滑輪組准備做的兩個實驗是用來驗證猜想B的，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，則可初步判斷猜想B是 ▲ （正確／錯誤）的．

(4)接著，小組進行了實驗驗證．

答案

(1)控制變數法

(3)(a)1、3或2、4相等 (b)1、2或者3、4正確

7. 在探究哪些因素影響滑輪組的機械效率

在「探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率」的實驗中，某小組利用圖所示裝置測得了四組數據，如下表所示。

答案及解析:

（1） 3（2）0.3 ；0.36 83. 3％ （3）重物上升的高度

（1）前2次實驗中，繩端移動距離都是物體上升高度的3倍，可知此滑輪組由3段繩子承擔物重，而第3次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關系錯誤，應為S=8cm×3=24cm．
（2）第4次實驗的鉤碼重G=3N，鉤碼上升高度h=10cm=0.1m．
所以有用功為：W有用=Gh=3N×0.1m=0.3J；
測力計示數即拉力為F=1.2N，繩端移動距離為s=30cm=0.3m
所以總功為：W總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J；
所以機械效率為：η=W有用/W總×100%="0.3J" 0.36J ×100%≈83.3%．
（3）由表格中數據可以看出，在4次實驗中鉤碼上升的高度不斷發生變化，所以是探究滑輪組機械效率與鉤碼上升的高度是否有關．

8. 在探究哪些因素影響滑輪組的機械效率的實驗中

一般情況下，摩擦大，動滑輪重，效率小；物體越重，機械效率越大。

影響滑輪組機械效率的因素有：物重、動滑輪重、軸與滑輪的摩擦

在研究物重與機械效率的關系時，用同一個滑輪組提升不同的重物，根據
η＝W有/W總＝G物h/（G動＋G物）h＝G物/（G動＋G物）可以計算出機械效率，結論為：物體越重，機械效率越大。
同樣，在G物一定時，G動越大，得到的機械效率越低。

在上面的字母中：η，表示機械效率，W有，有用功；W總，總功；G物、G動分別表示動滑輪重和物體重。

9. 在「探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率」的實驗中，某小組利用如圖所示裝置測得了四組數據，如下表所示

（1）由表格中實驗1、2、4數據中數值可知，n=

s

h

=3，即滑輪組繩子的有效股數為3，
由「動奇定偶」可知應從動滑輪開始纏繞，如下圖所示：
0.3J0.36J≈83.3%．
（4）由表格中數據可以看出，在4次實驗中鉤碼上升的高度不斷發生變化，
所以是探究滑輪組機械效率與鉤碼上升的高度是否有關．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）3；
（3）0.3；0.36；83.3%；
（4）鉤碼上升的高度．

10. 在「探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率」的實驗

輪組的機械效率和物體重、動滑輪重有關，如果動滑輪重不變，物體越重，機械效率越高；如果物體重不變，動滑輪越重，機械效率越低.要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動滑輪重都屬於機械本身重力，摩擦力越大也會使吊起同樣重的物體時使用的拉力越大，使機械效率降低，總的說，滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關.要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力.