Question

【題目】下面是小明和小紅的“測量滑輪組的機械效率”實驗報告．

實驗名稱：測量滑輪組的機械效率

實驗步驟：

（1）用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格．

（2）按如安裝滑輪組，分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置．

（3）拉動彈簧測力計并讀出拉力F的值，用刻度尺測出的鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，將這三個量填入表格．

（4）算出有用功W有、總功W總、機械效率η并填入表格．

（5）改變鉤碼上升的高度，重復上面的實驗，記錄并計算實驗數據．

實驗記錄：

實驗次數	鉤碼重力G/N	物體上升的高度h/cm	有用功W有/J	拉力F/N	彈簧測力計移動的距離s/cm	總功W總/J	機械效率η
1	6	3.00	18.00	2.38	9.00	21.42	84.0%
2	6	5.00	30.00	2.40	15.00	36.00	83.3%
3	6	8.00	48.00	2.36	24.00	56.64	84.7%
4	6	10.00	60.00	2.35	30.00	70.50	85.1%

實驗結論：在忽略繩子的重力和摩擦的情況下，滑輪組的機械效率與所提升物體的重力和高度無關．

請你評價小明和小紅的實驗報告．

（1）指出實驗步驟中存在的錯誤和不足；

（2）從理論上分析說明他們實驗結論的局限性．

Answer 1

【答案】（1）有用功和總功計算錯誤；在研究滑輪組機械效率與物體的重力關系時，小明和小紅沒有改變提升物體的重力大小；（2）研究滑輪組機械效率與所提升物體高度的關系時，原實驗只使用了一個滑輪組做了實驗；研究滑輪組機械效率與所提升物體重力的關系時，原實驗沒有改變物體的重力且只使用了同一滑輪組做實驗

【解析】

試題分析：（1）①表中有用功W有用=Gh和總功W總=Fs的計算值都是錯誤的，原因在于計算時，物體上升的高度和測力計通過的距離均以cm為單位，在計算時沒有換算成國際單位m；②在研究滑輪組機械效率與物體的重力關系時，應改變提升的物體重力大小，由表中數據可知，小明和小紅沒有改變提升物體的重力大小，故無法得出機械效率大小與提升物體重力的關系；（2）研究滑輪組機械效率與所提升物體高度的關系時，要控制物體的重力相同，為使結論具有普遍性，應換用不同的滑輪組多次實驗；原實驗只使用了一個滑輪組做了實驗；研究滑輪組機械效率與所提升物體重力的關系時，應改變物體的重力大小，使用不同的滑輪組做實驗，而原實驗沒有改變物體的重力用只使用了同一滑輪組做實驗。