Question

14．（1）如圖1所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)．將質(zhì)量相等的沙子和水分別裝在易拉罐中，并測(cè)出沙子和水的初溫．然后用酒精燈加熱并不斷攪拌，每隔1min記錄一次溫度．實(shí)驗(yàn)記錄如表

加熱時(shí)間/min		0	1	2	3	4
溫度/℃	沙子	20	25	29	34	38
	水	20	21	22	23	24

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小明畫出了沙子的溫度隨時(shí)間變化的圖象（如圖2所示），請(qǐng)?jiān)佼嫵鏊�的溫度隨時(shí)間變化的圖象．
②分析圖象可知，對(duì)于質(zhì)量相等的沙子和水：升溫較快的是沙子；你是怎么得到這一結(jié)論的？在加熱時(shí)間相同的情況下比較溫度升高的多少．
（2）如圖3所示是“測(cè)定滑輪組機(jī)械效率”的裝置
①小明同學(xué)做實(shí)驗(yàn)測(cè)量的有關(guān)數(shù)據(jù)如表．第3次實(shí)驗(yàn)的拉力讀數(shù)如圖所示，則第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為83.3%．

次數(shù)	鉤碼 重G/N	鉤碼上升 的高度h/m	拉力F/N	繩自由端移動(dòng) 的距離s/m	機(jī)械效率 η/%
1	1	0.1	0.6	0.3	55.6
2	2	0.1	0.9	0.3	74.1
3	3	0.1		0.3

②從表中可以得到的結(jié)論是：提升鉤碼時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼重有關(guān)．
③小芳對(duì)上述三個(gè)機(jī)械效率取平均值，并認(rèn)為它是這個(gè)滑輪組準(zhǔn)確的機(jī)械效率．這種做法對(duì)嗎？不對(duì)．為什么？因?yàn)榛�輪組的機(jī)械效率不是一個(gè)定值，求平均值無(wú)意義．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)；
②分析圖象分析水和沙子的溫度變化情況，得出結(jié)論．
（2）①根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀出拉力大小，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；
②在實(shí)驗(yàn)中，使用的滑輪組相同，但提升的重物不同，使機(jī)械效率不同；
③由②可知，滑輪組的機(jī)械效率不是一個(gè)固定值，多次測(cè)量取平均值無(wú)意義．

解答 解：
（1）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖2中畫出沙子和水的溫度隨時(shí)間變化的圖象，如圖所示：
．
②分析圖象可知，對(duì)于質(zhì)量相等的沙子和水：吸收相等熱量，升溫較快的是沙子；在加熱時(shí)間相同的情況下比較溫度升高的多少．
（2）①由圖讀出，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，則第3次實(shí)驗(yàn)的拉力：F=1.2N，
機(jī)械效率為
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.1m}{1.2N×0.3m}$×100%≈83.3%；
②使用同樣的滑輪組，做的額外功相同；提起的鉤碼越重，做的有用功越多，有用功占總功的比值越大，機(jī)械效率越大，由此可知：滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼重有關(guān)；
③這種做法不對(duì)，因?yàn)榛�輪組的機(jī)械效率不是一個(gè)定值，求平均值無(wú)意義．
故答案為：（1）①見(jiàn)上圖；②沙子；在加熱時(shí)間相同的情況下比較溫度升高的多少；（2）①83.3%；②鉤碼重；③不對(duì)；因?yàn)榛�輪組的機(jī)械效率不是一個(gè)定值，求平均值無(wú)意義．

點(diǎn)評(píng) （1）本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法，在研究設(shè)計(jì)多個(gè)量的問(wèn)題時(shí)，為了研究某兩個(gè)量間的關(guān)系，要控制除這兩個(gè)量外的其它各量保持不變，這就是控制變量法，在實(shí)驗(yàn)中要注意控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)考查了轉(zhuǎn)換法及描點(diǎn)法圖象的畫法，并能根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)論．
（2）本題考查了彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是知道影響滑輪組機(jī)械效率的因素和本實(shí)驗(yàn)的目的．