Question

如圖所示，下面是某同學做探究“影響斜面的機械效率的因素”實驗時，得到如下實驗數據．

實驗次數	斜面與水平面夾角	木塊的重力 G/N	斜面的粗糙 程度	斜面的高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面 長度 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械 效率 %
1	200	2.1	玻璃面	0.15	0.9	0.5	0.315	0.45	70
2	300	2.1	玻璃面	0.25	1.3	0.5	0.525	0.65	80.7
3	450	2.1	玻璃面	0.36	1.7	0.5	0.756	0.85
4	450	2.1	棉布面	0.36	2.0	0.5	0.756	1.00	75.6

（1）請將上表中空格補充完整．
（2）請你根據表中的實驗數據，分析第①、②次得出實驗結論：斜面的機械效率與

斜面的傾斜程度

有關；
分析

③

與

④

得出結論：斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有關．
（3）計算第④次，木塊與木板的內能大約增加

0.244

J．

Answer 1

分析：（1）機械效率等于有用功和總功的比值，即η=

W有用

W總

×100%；
（2）斜面的機械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度有關，在斜面粗糙程度一定時，斜面傾斜程度越大，斜面機械效率越高；在斜面傾斜程度一定時，斜面越光滑，斜面機械效率越高；
（3）木塊在斜面上滑動時，克服摩擦力做的功是額外功，轉化為木板與木塊的內能．

解答：解：（1）第3次實驗中，有用功0.756J，總功0.85J，因此機械效率η=

W有用

W總

×100%=

0.756J

0.85J

×100%=88.9%；
（2）分析第①、②次實驗，斜面的粗糙程度相同，但是斜面的傾斜程度不同，機械效率也不同，因此得出的結論是斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關；
要探究斜面的機械效率與斜面的粗糙程度的關系，必須控制斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度，因此符合要求的是③④兩次實驗．
（3）第④次實驗中，有用功為0.756J，總功為1.00J，額外功為1.00J-0.756J=0.244J，額外功主要消耗在克服摩擦力做功，轉化成木塊與木板的內能，因此木塊與木板的內能增加0.244J．
故答案為：（1）

實驗次數	斜面與水平面夾角	木塊的重力 G/N	斜面的粗糙 程度	斜面的高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面 長度 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械 效率 %
1	200	2.1	玻璃面	0.15	0.9	0.5	0.315	0.45	70
2	300	2.1	玻璃面	0.25	1.3	0.5	0.525	0.65	80.7
3	450	2.1	玻璃面	0.36	1.7	0.5	0.756	0.85	88.9
4	450	2.1	棉布面	0.36	2.0	0.5	0.756	1.00	75.6

（2）斜面的傾斜程度；③；④；
（3）0.244．

點評：通過探究斜面的機械效率的實驗，讓學生掌握如何用控制變量法探究物理問題，并考查了有用功、總功、機械效率的計算等．