Question

用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機(jī)械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升．（1）實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數(shù)F為

0.5

N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為

66.7

%．請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：

杠桿有自重

．
（2）為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：

次數(shù)	鉤碼 懸掛點	鉤碼總重 G/N	鉤碼移動距離 h/m	拉力 F/N	測力計移動距離 s/m	機(jī)械效率 η/%
1	A點	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B點	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？
答：

不能

；
請簡要說明兩條理由：①

兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置

；②

一次對比實驗所得結(jié)論是不可靠的

．

Answer 1

分析：（1）彈簧測力計進(jìn)行讀數(shù)時，需看清彈簧測力計的分度值，然后根據(jù)指針位置進(jìn)行讀數(shù)．
在實驗中，彈簧測力計向上拉力做的功是總功，克服鉤碼重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠桿自重做的功是額外功；杠桿的機(jī)械效率可以根據(jù)公式η=

W有用

W總

來計算；
（2）通過探究實驗時，應(yīng)進(jìn)行多次實驗，分析多組數(shù)據(jù)，才能得出正確結(jié)論．
分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法．

解答：解：（1）由圖可知，彈簧測力計的分度值是0.1N，所以它的示數(shù)是0.5N．
在實驗過程中，有用功是：W_有用=Gh=1N×0.1m=0.1J
總功是：W_總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J
所以杠桿的機(jī)械效率是：η=

W有用

W總

×100%=

0.1J

0.15J

×100%=66.7%；
（2）分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法，研究提起的物重和機(jī)械效率的關(guān)系時，應(yīng)保持位置不變．
應(yīng)進(jìn)行多次實驗，分析多組數(shù)據(jù)，才能得出正確結(jié)論．只憑一次實驗數(shù)據(jù)做出結(jié)論是不科學(xué)的．
答案是：（1）0.5； 66.7；杠桿有自重．（2）不能；①兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置；②一次對比實驗所得結(jié)論是不可靠的．

點評：（1）機(jī)械效率的計算是同學(xué)們應(yīng)該掌握的基本技能，關(guān)鍵是搞清楚有用功和總功，一般來說，使用機(jī)械所用外力做的功是總功，而克服提升重物重力做的功是有用功．
（2）能正確分析額外功的原因，如何提高機(jī)械效率．以及用控制變量法研究機(jī)械效率的影響因素．