小雪和小紅在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,一起組裝好如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,他們分別記下了鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置.
(1)小紅應(yīng)
豎直
豎直
向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼升高,并由彈簧測(cè)力計(jì)讀出拉力為1.0N,同時(shí)小雪用刻度尺測(cè)出鉤碼提升的高度為0.1m,以上測(cè)量準(zhǔn)確無(wú)誤,其他被測(cè)物理量和計(jì)算的數(shù)據(jù)如下表:
鉤碼重 G/N |
彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度h/m |
有用功 W有用/J |
總功 W總/J |
機(jī)械效率 η |
2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
100% |
(2)小紅測(cè)算得滑輪組的機(jī)械效率為100%,同組的小雪立即意識(shí)到出現(xiàn)了錯(cuò)誤,小雪判斷的依據(jù)是
有用功不可能等于總功
有用功不可能等于總功
.請(qǐng)你幫助小紅找出導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果的物理量是
彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度0.2
彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度0.2
.
(3)該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為
66.7
66.7
%.
(4)接著小雪想“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素有哪些?”她利用如圖2甲所示的同一滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn),并重新設(shè)計(jì)了記錄數(shù)據(jù)的表格,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) |
鉤碼重/N |
鉤碼上升的距離/cm |
彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)/N |
彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離/cm |
機(jī)械效率 |
1 |
2 |
5 |
0.8 |
15 |
83.3% |
2 |
4 |
5 |
1.5 |
15 |
88.9% |
3 |
6 |
5 |
2.2 |
15 |
90.9% |
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出,使用同一滑輪組,
增加鉤碼的重力
增加鉤碼的重力
可以提高滑輪組的機(jī)械效率.
(5)得出結(jié)論后小雪進(jìn)一步猜想:滑輪組的機(jī)械效率可能還與其他因素有關(guān),于是用另一滑輪組做了第四次實(shí)驗(yàn)(如圖2乙所示)并將數(shù)據(jù)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) |
鉤碼重/N |
鉤碼上升的距離/cm |
彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)/N |
彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離/cm |
機(jī)械效率 |
4 |
2 |
5 |
1 |
15 |
66.7% |
比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)4,小雪發(fā)現(xiàn)雖然所掛鉤碼相同,但彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不同,這是因?yàn)閮纱螌?shí)驗(yàn)所用滑輪的重力不同,于是小雪得出另一結(jié)論:滑輪組的機(jī)械效率還與滑輪的重力有關(guān),但小紅認(rèn)為小雪得出這一結(jié)論的過(guò)程還不夠合理.請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明小紅的理由:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少
實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少
.
(6)小雪在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),即使所用動(dòng)滑輪重和提起的鉤碼重都相同,測(cè)出的滑輪機(jī)械效率卻不同.關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,同學(xué)中分別提出了兩種猜想:
A.可能是由于滑輪工作時(shí)的摩擦不同造成的;
B.可能是由于實(shí)驗(yàn)觀(guān)察或操作存在某些問(wèn)題造成的.
大家認(rèn)為,這兩種猜想都是有道理的.那么:
①你認(rèn)為,提出猜想A的理由是:
滑輪組繞法不同,提升相同重物時(shí)的摩擦力不同
滑輪組繞法不同,提升相同重物時(shí)的摩擦力不同
.
②對(duì)于猜想B,你認(rèn)為有哪些觀(guān)察或操作因素會(huì)影響測(cè)量結(jié)果?請(qǐng)說(shuō)出二點(diǎn):
a:
測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤
測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤
b:
提升物體高度讀數(shù)錯(cuò)誤
提升物體高度讀數(shù)錯(cuò)誤
.