Question

學習了機械效率知識后，小明同學對“斜面的機械效率跟什么因素有關”這課題提出了一些值得探究的猜想：A．跟斜面的傾斜程度有關；B．跟斜面的粗糙程度有關；C．跟物體的重力有關．同時小明同學為了證實其中的部分猜想是否正確，設計方案并進行了如圖所示探究，記錄如下數據：

實驗次數	斜面傾角	斜面粗糙程度	物重G/N	斜面高度h/m	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η
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71%
②	30°	稍光滑	1	0.5	0.6	1	0.5
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9	78%

（1）請你替小明在上表中的空格處填上適當的數據（小數位參照表中的相關數據）
（2）小明在實驗中是如何改變斜面的傾斜程度的：______．
（3）此實驗的研究方法與下列事例______（填寫字母）相同：
A．引入“合力”的概念              B．保持電阻不變研究電流與電壓的關系
C．將撬棒抽象為繞固定點轉動的硬棒  D．用木塊被推的距離來表示物體動能的大小
（4）通過對比實驗①②數據，可驗證猜想：______（填寫字母）．
（5）通過對比實驗①③數據，可以得出的探究結論是：______．
（6）若要驗證猜想C，你的辦法是：______．

Answer 1

【答案】分析：知道拉力、物體移動的距離，求出總功，知道有用功、總功，根據η=求出機械效率．
通過左右移動斜面下的木塊改變斜面的傾斜程度．
初中物理上常用的物理研究方法是等效替代法、類比法、控制變量法、模型法、轉換法等．
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．
探究斜面機械效率跟物重關系時，控制斜面的粗糙程度和斜面的傾角不變，改變物體的重，可以在任何一個實驗的基礎上，物體上疊加一個物體重新進行實驗，計算出斜面的機械效率，進行比較．
解答：解：（1）W_總=Fs=0.6N×1m=0.6J，
η===83.3%．
（2）小明在實驗中左右移動木塊改變斜面的傾斜程度．
（3）A．一個力的效果和幾個分力的效果相同，這個力是幾個分力的合力，采用了等效替代的方法．
 B．研究電流與電壓的關系時，保持電阻不變，這是控制變量法．
C．將撬棒抽象為繞固定點轉動的硬棒，這是模型方法．
D．用木塊被推的距離來表示物體動能的大小，把動能大小轉換為木塊移動的距離長短．
本實驗中，探究斜面機械效率跟傾角的關系時，控制斜面粗糙程度不變；探究斜面機械效率跟斜面粗糙程度時，控制斜面傾角不變，這是控制變量法．
（4）實驗①②數據，斜面傾角不變，改變斜面的粗糙程度，斜面越光滑，斜面機械效率越高．所以實驗①②能驗證斜面機械效率跟斜面粗糙程度有關．
（5）實驗①③數據，斜面的粗糙程度相同，改變斜面的傾角，傾角越大，斜面機械效率越高．所以斜面粗糙程度一定時，斜面傾角越大，斜面機械效率越高．
（6）要探究斜面機械效率跟物重的關系，要控制斜面的傾角和斜面的粗糙程度不變，只需在物體上疊放一個物體后按表中的方法再做一次，計算斜面的機械效率和原實驗機械效率進行比較．
故答案為：（1）0.06；83.3%；（2）左右移動木塊；（3）B；（4）B；
（5）斜面粗糙程度一定時，斜面傾角越大，斜面機械效率越高；  
（6）控制斜面的傾角和粗糙程度不變，只需在物體上疊放一個物體后按表中的方法再做一次，計算斜面的機械效率和原實驗機械效率進行比較．
點評：掌握斜面機械效率高低的影響因素，利用控制變量法探究斜面機械效率高低的影響因素．