Question

14．（1）如图1所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度．实验记录如表

加热时间/min		0	1	2	3	4
温度/℃	沙子	20	25	29	34	38
	水	20	21	22	23	24

①根据实验数据小明画出了沙子的温度随时间变化的图象（如图2所示），请再画出水的温度随时间变化的图象．
②分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：升温较快的是沙子；你是怎么得到这一结论的？在加热时间相同的情况下比较温度升高的多少．
（2）如图3所示是“测定滑轮组机械效率”的装置
①小明同学做实验测量的有关数据如表．第3次实验的拉力读数如图所示，则第3次实验的机械效率为83.3%．

次数	钩码 重G/N	钩码上升 的高度h/m	拉力F/N	绳自由端移动 的距离s/m	机械效率 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从表中可以得到的结论是：提升钩码时，滑轮组的机械效率与钩码重有关．
③小芳对上述三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率．这种做法对吗？不对．为什么？因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义．

Answer 1

分析 （1）①根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；
②分析图象分析水和沙子的温度变化情况，得出结论．
（2）①根据弹簧测力计的分度值读出拉力大小，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第3次实验的机械效率；
②在实验中，使用的滑轮组相同，但提升的重物不同，使机械效率不同；
③由②可知，滑轮组的机械效率不是一个固定值，多次测量取平均值无意义．

解答 解：
（1）①根据实验数据，在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象，如图所示：
．
②分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；在加热时间相同的情况下比较温度升高的多少．
（2）①由图读出，弹簧测力计的分度值为0.2N，则第3次实验的拉力：F=1.2N，
机械效率为
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.1m}{1.2N×0.3m}$×100%≈83.3%；
②使用同样的滑轮组，做的额外功相同；提起的钩码越重，做的有用功越多，有用功占总功的比值越大，机械效率越大，由此可知：滑轮组的机械效率与钩码重有关；
③这种做法不对，因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义．
故答案为：（1）①见上图；②沙子；在加热时间相同的情况下比较温度升高的多少；（2）①83.3%；②钩码重；③不对；因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义．

点评 （1）本实验采用了控制变量法，在研究设计多个量的问题时，为了研究某两个量间的关系，要控制除这两个量外的其它各量保持不变，这就是控制变量法，在实验中要注意控制变量法的应用，同时考查了转换法及描点法图象的画法，并能根据数据进行分析得出结论．
（2）本题考查了弹簧测力计的读数和滑轮组机械效率的计算，关键是知道影响滑轮组机械效率的因素和本实验的目的．