Question

如圖所示是一學(xué)習(xí)小組探究“斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，下表是該組同學(xué)記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	斜面傾 斜程度	木塊重 G/N	斜面高 度h/m	沿斜面拉 力F/N	斜面長 s/m	有用功 W有用/J	總功 W總/J	機(jī)械效 率η
1	較緩	10	01	3	1	1	3	33%
2	較陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
3	最陡	10	0.3	5	1	3	5	60%

（1）請(qǐng)?jiān)诒碇锌崭裉幪畛?個(gè)正確數(shù)據(jù)．
（2）分析表中的數(shù)據(jù)得出：當(dāng)斜面

越平緩

時(shí)，越省力．
（3）分析表中的數(shù)據(jù)還可得出：當(dāng)斜面

最陡

時(shí)，斜面的機(jī)械效率最大．
（4）該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)還猜想斜面機(jī)械效率除了與斜面傾斜程度有關(guān)外，還可能與斜面的光滑程度有關(guān)，請(qǐng)你簡(jiǎn)要表述驗(yàn)證這一猜想的實(shí)驗(yàn)思路：

只改變斜面的光滑程度，保持在實(shí)驗(yàn)1（或2、3）中的物理量及斜面傾斜程度不變，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)比較實(shí)驗(yàn)4與實(shí)驗(yàn)1（或2、3）的機(jī)械效率大小

．

Answer 1

分析：（1）拉力F做的功是總功，可以用W_總=Fs來計(jì)算，機(jī)械效率可以用η=

W有用

W總

計(jì)算；
（2）三次實(shí)驗(yàn)中，木塊重力一樣，那么沿斜面的拉力越小，表明越省力；
（3）對(duì)比表中三次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率可知在什么情況下，斜面的機(jī)械效率最大；
（4）由于要探究機(jī)械效率與斜面的光滑程度有關(guān)，需要采用控制變量法，再進(jìn)行一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)4，比如和實(shí)驗(yàn)1對(duì)比，除了改變斜面的光滑程度之外，其他的物理量和斜面傾角都不變，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)算出實(shí)驗(yàn)4的機(jī)械效率，進(jìn)行對(duì)比即可．

解答：解：（1）第二次實(shí)驗(yàn)中做的總功為：W_總=Fs=4N×1m=4J，所以機(jī)械效率為：η=

W有用

W總

=

2J

4J

=50%；
第三次實(shí)驗(yàn)中做的總功為：W_總=Fs=5N×1m=5J，所以機(jī)械效率為：η=

W有用

W總

=

3J

5J

=60%．
（2）在三次實(shí)驗(yàn)中，木塊的重力都是10N，其中斜面較緩時(shí)，用的拉力最小，說明此時(shí)最省力．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，機(jī)械效率最大是60%，是斜面最陡時(shí)的機(jī)械效率．
（4）再進(jìn)行一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)4，比如和實(shí)驗(yàn)1對(duì)比，除了改變斜面的光滑程度之外，其他的物理量和斜面傾角都不變，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)算出實(shí)驗(yàn)4的機(jī)械效率，進(jìn)行對(duì)比即可．
故答案為：（1）50%，60%；（2）越平緩；（3）最陡；
（4）只改變斜面的光滑程度，保持在實(shí)驗(yàn)1（或2、3）中的物理量及斜面傾斜程度不變，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)比較實(shí)驗(yàn)4與實(shí)驗(yàn)1（或2、3）的機(jī)械效率大小．

點(diǎn)評(píng)：影響斜面機(jī)械效率的因素有物塊重力、斜面傾斜程度和斜面粗糙程度，注意控制變量法，在研究機(jī)械效率和某一因素關(guān)系時(shí)，要說明其他兩個(gè)因素保持一定．