在做“测滑轮组的机械效率”的实验中,小明和同学们测得图中(a),(b)两个滑轮组的机械效率不同.
(1)实验后小明想:对于同一个滑轮组,它的机械效率是否不变呢?经过思考后他认为:即使像图(a)那样已绕好的滑轮组,机械效率也不是固定的,还应该与被提升的物重有关,并用实验证明了自己的猜想是正确的.你认为小明的实验方法是:________.
(2)小明将自己所做的上述实验告诉他的同学,大家探究的欲望更加强烈,大家认为:用滑轮组提升重物时,提升动滑轮所做的功是没有用的,但又不得不做,所以,叫 ________(选填“无用功”“有用功”或“额外功”).因此,动滑轮的重也应该是影响滑轮组机械效率高低的因素.小明说,其实大家已测得的(a),(b)两个滑轮组的机械效率不同,就可以证明了这点.小明及同学们的探究精神值得学习,同时,我们应该知道,滑轮组机械效率除了与上述因素有关外,还与 ________等有关.
(3)在“测滑轮组机械效率”的实验中,如果没有刻度尺,对于图(b)所示滑轮组,只要测出钩码重为G,然后拉动弹簧测力计,使钩码 ________(选填“匀速”或“变速”)上升,从弹簧测力计读出拉力值F,就可算出η=________.
解:(1)影响滑轮组机械效率高低的因素由提升的物体重、动滑轮的个数、阻力等因素,故变形采用控制变量法,所以,只改变被提升的物重;
(2)根据功的定义可知,所做的功无用但又不得不做的功是额外功;
(3)根据力的平衡,只有匀速拉动弹簧测力计,拉力的大小才等于拉力的大小;
由图B知滑轮组机械效率η=
故答案为:(1)分别测出同一滑轮组提升不同物重时的机械效率,(2)额外功,阻力;(3)匀速,.
(1)验证猜想是否正确,必须采用控制变量法,控制其他量不变只改变被提升的物重,然后利用机械效率公式计算即可得出结论;
(2)所做的功无用但又不得不做的功是额外功,影响滑轮组的机械效率的因素由提升的物体重、动滑轮的个数、阻力等因素有关;
(3)利用力的平衡,只有匀速拉动弹簧测力计,拉力的大小才等于拉力的大小;利用机械效率公式计算即可.
点评:本题考查了机械效率的实验探究和影响机械效率高低的因素.