Question

初三9班綜合實踐小組的同學已探究出斜面的機械效率與斜面的傾角有關．此外，他們又提出了如下猜想：
猜想1：斜面機械效率可能與斜面的粗糙程度有關；
猜想2：斜面機械效率可能與物體的重力大小有關．
（一）為了驗證猜想l是否正確，同學們設計了如下實驗步驟：
①利用鐵架臺安裝好斜面；
②用彈簧測力計測出木塊和4個鉤碼的總重；，
③用彈簧測力計沿斜面勻速拉動裝有4個鉤碼的木塊，同時讀出彈簧測力計的示數，用刻度尺測出木塊在斜面上移動的距離s和木塊上升的高度h；
④保持______不變，在斜面上鋪一塊毛巾重復步驟③；
⑤將測得的數據填入表格，計算出兩次的機械效率，進行比較．
（1）請你在下面表格內計算機械效率數值，并填入空格中．

接觸面材料	物體重力/N	彈簧測力計示數/N	木塊移動距離/m	木塊上升高度/m	機械效率
木～木	3.3	2.6	0.4	0.2	63.5%
木～毛巾	3.3	3.6	0.4	0.2

（2）根據探究結果可以確定猜想l是______ （正確/錯誤）的．
（二）在探究猜想2是否正確的過程中，同學們只需將（一）中的④改為______即可完成探究．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用控制變量法，若要驗證斜面的機械效率跟斜面的粗糙程度有關，就必須控制斜面的傾斜程度和物體的重力這些量不改變；
（2）利用W_有用=Gh求出有用功，利用W_總=Fs總功，再根據η=×100%求出機械效率；
（3）利用控制變量法，若要驗證斜面的機械效率跟物體的重力有關，就必須控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度這些量不改變．
解答：解：（1）在探究斜面機械效率可能與斜面的粗糙程度有關時，應控制斜面的傾斜程度不變，來改變接觸面的粗糙程度，再用彈簧測力計沿斜面勻速拉動裝有4個鉤碼的木塊，讀出彈簧測力計的示數；
（2）根據表中數據可知：有用功W_有用=Gh=3.3N×0.2m=0.66J，總功W_總=Fs=3.6N×0.4m=1.44J
機械效率為η=×100%=×100%≈45.8%；
通過對比以上兩組數據得機械效率與斜面的粗糙程度有關，猜想1是正確的．
（3）要想驗證斜面機械效率可能與物體的重力大小有關，只需將（一）中的④改為保持斜面的粗糙程度不變即可完成探究．
故答案為：斜面的傾角；45.8%；正確；保持斜面的粗糙程度不變．
點評：解決本題的關鍵：一是能根據重力、高度、拉力、斜面長進行有用功、總功、機械效率的簡單計算；二是控制變量法在探究斜面的機械效率與斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度實驗中的靈活應用．