摘要：对于现行初中物理课程（沪科版）中，有一个“测滑轮组机械效率”的实验，其中有一种情况就是一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组（如正文图1所示）。其实验原理是比较简单的，但很多师生在实验操作过程中存在不同程度的困难：身高不够、不便记数等，导致最后的实验结果存在许多人为因素，不能客观反映这种滑轮组的机械效率。笔者经过多年的教学经验得出：只要在这种滑轮组的上面再加一个定滑轮（如正文图2所示），上面的问题就可以迎刃而解，而且这种做法还可以提高该种滑轮组的机械效率。
关键词：滑轮组；机械效率；实验；人为因素
对于测滑轮组的机械效率，老师和学生感觉最困难的是在（图1）所示的情况下，测量重物上升的高度h和绳子自由端移动的距离s，并且通过测量的数据得不到s=nh这个关系式（其中n表示承担动滑轮的绳子的股数）。因此，大部分同学第一次做该实验都以失败而告终。究其原因，就是教材上的实验方法不便于操作，原因是整个装置是挂在铁架台上的，晃动性比较大，测量重物上升的高度h和绳子自由端的距离s难于操作，导致测出的数据偏差大；还有向上拉绳子的距离不可能有多高，达不到匀速运动。特别是对于多个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，情况就显得比较明显（因为学生的身高有限，并且铁架台又是放在实验桌上）。
笔者经过多年的教学总结，认为将这个实验作如下改进，：那就是在原来的滑轮组上再多加一个定滑轮，把绳子向上拉改成向下拉，如（图2）所示。
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这样，绳子自由端的移动受高度的限制较小，而且移动的距离可以变得更远些，也方便控制匀速拉动。在铁架台上固定的地方记下绳子的自由端和重物对应的位置点，作为运动的起点。然后拉绳子的自由端使重物匀速上升到某个位置，记下相应的位置点，作为运动的终点。然后用刻度尺便可以测出相应的长度h和s，然后根据滑轮组机械效率公式η == （W有=Gh,W总=Fs），即可算出滑轮组的机械效率。
有些老师和学生可能会认为：由s=nh这个关系式推出，滑轮组机械效率公式可表示为 η == = ，不需要测量s和h，只要测出物重G和绳子自由端的拉力F不就可以了吗？的确是这样，但是由η = 可知，对于同一个滑轮组和重物而言，其机械效率的高低直接决定于绳子的自由端拉力F的大小，而拉力F的大小又跟拉力的方向有关（如图3所示）。由杠杆的平衡条件，不难分析得出：只有在F1的方向（即竖直向上），拉力F最小，因此这时的机械效率最高。而利用上面的改进方法（图2），就可以避免F2 、F3的情况出现，从而提高了滑轮组机的械效率。
总之，通过在原来滑轮组的基础上多加一个动滑轮，不但可以克服测量过程中操作难的问题，而且还可以克服“测滑轮组机械效率”中的人为因素对滑轮组机械效率的影响，也可以提高滑轮组的机械效率。
参考文献：
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