例 1 (2024·自贡中考)如图所示，小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为 $ 50 \, \mathrm{g} $ 的钩码若干个。($ g $ 取 $ 10 \, \mathrm{N/kg} $)

(1) 如图甲所示，实验前杠杆左侧下沉，则可将左端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡。
(2) 如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码，则杠杆(选填“左”或“右”)端下沉。
(3) 如图丙所示，在 $ A $ 点悬挂 $ 3 $ 个钩码，在 $ B $ 点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为 $ \mathrm{N} $。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由 $ a $ 方向缓慢转动到 $ b $ 方向的过程中，其示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(1)右
(2)右
(3)2；变大

实验 2 测量滑轮组的机械效率
命题点
【实验原理】。
【实验器材】、、细绳、动滑轮、定滑轮、钩码等。
【实验装置】

【实验操作】
1. 实验步骤。
(1) 安装好滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置。
(2) 缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，用刻度尺测量钩码上升的高度 $ h $ 和绳端移动的距离 $ s $，填入记录表中。
(3) 算出 $ W_{\mathrm{有用}} $、$ W_{\mathrm{总}} $、$ \eta $，填入记录表中。
(4) 改变钩码数量，重复做几次实验，并将测量数据填入记录表中。
2. 实验方法。
控制变量法：探究滑轮组的机械效率与物重的关系时，使用的滑轮组，改变所挂钩码的数量；探究滑轮组的机械效率与动滑轮重量的关系时，控制所挂钩码的数量，改变滑轮组中的重量。
实验结论
在其他条件相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越；在绳子所能承受的范围内，所吊物体越重，滑轮组的机械效率越。
交流与反思
1. 实验中竖直匀速拉动弹簧测力计的目的：保证拉力弹簧测力计的示数。
2. 绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系：$ s = $。
3. 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度及滑轮组的绕线方式。
4. 提高滑轮组机械效率的方法：绳与滑轮之间的摩擦，动滑轮的重量，增加。

【实验原理】$\boldsymbol{\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%}$
【实验器材】$\boldsymbol{弹簧测力计}$、$\boldsymbol{刻度尺}$
【实验操作】
1. (2) $\boldsymbol{竖直匀速}$
2. $\boldsymbol{同一}$；$\boldsymbol{相同}$；$\boldsymbol{动滑轮}$
【实验结论】$\boldsymbol{低}$；$\boldsymbol{高}$
【交流与反思】
1. $\boldsymbol{等于}$
2. $\boldsymbol{nh}$（$n$为承担物重的绳子段数）
3. $\boldsymbol{无关}$
4. $\boldsymbol{减小}$；$\boldsymbol{减小}$；$\boldsymbol{物重}$

1. 实验原理：机械效率为有用功与总功的比值，故实验原理为$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$。
2. 实验器材：需测量力和长度，因此器材为弹簧测力计、刻度尺，配合题目给出的细绳、动滑轮、定滑轮、钩码完成实验。
3. 实验操作：
(2) 竖直匀速拉动弹簧测力计，可保证拉力大小稳定，弹簧测力计示数准确。
2. 控制变量法：探究机械效率与物重的关系时，使用同一滑轮组，改变钩码数量；探究与动滑轮重量的关系时，控制钩码数量相同，改变动滑轮的重量。
4. 实验结论：动滑轮越重，额外功占比越大，机械效率越低；所吊物体越重，有用功占总功的比例越大，机械效率越高。
5. 交流与反思：
1. 竖直匀速拉动时，拉力与弹簧测力计示数为平衡力，大小相等，保证拉力等于弹簧测力计示数。
2. 绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系为$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数）。
3. 由$\eta=\frac{G}{nF}$可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度及滑轮组的绕线方式无关。
4. 提高机械效率可通过减小绳与滑轮的摩擦、减小动滑轮重量来减少额外功，或增加物重来增大有用功。