Question

（2013?廣東模擬）如圖是小明同學探究斜面機械效率跟什么因素有關的實驗裝置．實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動．實驗的部分數據如下：

實驗 次數	斜面的 傾斜程度	物塊重量 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面長 s/m	機械效率
1	較緩	10	0.1	5.0	1
2	較陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的機械效率跟

斜面的傾斜程度

關系．在第1次實驗中，斜面的機械效率為

20%

，物塊和斜面的內能增加了約

4

J．
（2）分析表格中數據可以得出結論：當

斜面的粗糙程度相同

時，斜面的傾斜度越

大

，機械效率越高．
（3）若要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關系，應保持

斜面的傾斜程度

不變．

Answer 1

分析：（1）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．在探究斜面機械效率跟斜面傾斜程度關系時，控制斜面的粗糙程度不變；在探究斜面機械效率跟斜面粗糙程度關系時，控制斜面的傾斜程度不變．
（2）求出第一次實驗的有用功和總功，根據機械效率公式求出斜面的機械效率，額外功是克服摩擦阻力做功，機械能轉化為內能．
（3）比較三次實驗的機械效率，得出當斜面粗糙程度一定時，斜面傾斜度越大，斜面機械效率的大小．

解答：解：（1）斜面的粗糙程度相同，改變斜面的傾斜程度，所以實驗探究斜面機械效率跟斜面傾斜程度的關系．
有用功：W_有=Gh=10N×0.1m=1J，
總功：W_總=Fs=5N×1m=5J，
機械效率：η=

W有

W總

=

1J

5J

=20%．
物塊和斜面的內能就是克服摩擦做的額外功：W_額=W_總-W_有=5J-1J=4J．
（2）由三次實驗斜面機械效率得，當斜面的粗糙程度一定時，斜面傾斜度越大，斜面的機械效率越高．
（3）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．在探究斜面機械效率跟斜面粗糙程度關系時，控制斜面的傾斜程度不變．
故答案為：（1）斜面的傾斜程度；20%；4；（2）斜面的粗糙程度相同；大；（3）斜面的傾斜程度．

點評：掌握斜面機械效率的影響因素，利用控制變量法探究斜面機械效率跟各因素之間的關系．