Question

小紅學(xué)過(guò)“機(jī)械效率”后，產(chǎn)生了一個(gè)疑問(wèn)：“機(jī)械的機(jī)械效率越高是否越省力？”針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，小紅做了在斜面上勻速拉動(dòng)物塊的探究實(shí)驗(yàn)（如圖所示），并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 記錄項(xiàng)目	第一次	第二次	第三次	第四次
物塊重G/N	5	5	5	5
物塊上升高度h/m	0.1	0.15	0.2	0.25
有用功W有用/J	0.5	0.75	（　　）	1.25
沿斜面方向拉力F/N	1.6	2.2	2.7	3.1
物塊移動(dòng)距離S/m	0.5	0.5	0.5	0.5
總功W總功/J	0.8	1.1	（　　）	1.55
機(jī)械效率η	63%	68%	（　　）	81%

（1）請(qǐng)你幫小紅計(jì)算表中3個(gè)空格，并將數(shù)據(jù)填入．
（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為斜面機(jī)械效率越高是否越省力？

 

．（只需填“是”或“否”）
（3）完成上面實(shí)驗(yàn)后，小紅又產(chǎn)生一個(gè)猜想：“如果減小斜面摩擦，可以提高斜面的機(jī)械效率嗎？”請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，說(shuō)明小紅的猜想是否正確（要簡(jiǎn)述理由）

 

．

Answer 1

分析：（1）有用功、總功、機(jī)械效率，分別用公式W_有用=Gh、W_總=Fs、η=

W有用

W總

×100%求出；
（2）分析表中第5、8兩行，可以解決小紅的疑問(wèn)，并且發(fā)現(xiàn)機(jī)械效率越高，拉力越大；
（3）克服摩擦力做的功為額外功，總功等于有用功與額外功的和，在有用功一定的情況下，減小額外功，可以提高機(jī)械效率．

解答：解：（1）有用功W_有用=Gh=5N×0.2m=1J，總功W_總=FS=2.7N×0.5m=1.35J，機(jī)械效率 η=

W有用

W總

×100%=

1J

1.35J

×100%=74%；
（2）分析表中的拉力與機(jī)械效率，小紅的疑問(wèn)得到了解決；得到的結(jié)論是：斜面的機(jī)械效率越高，越不省力；
（3）影響機(jī)械效率高低的主要有原因是額外功，使用斜面時(shí)，克服摩擦力做的功為額外功，在有用功一定的情況下，減小額外功，可以提高機(jī)械效率．
故答案為：（1）1、1.35、74%；
（2）否；
（3）正確的；使用斜面時(shí)，克服摩擦力做的功為額外功，在有用功一定的情況下，減小額外功（即減小了總功），提高了機(jī)械效率．

點(diǎn)評(píng)：（1）影響斜面機(jī)械效率的因素有：提升物體的重力、斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度，研究機(jī)械效率與其中某個(gè)因素的關(guān)系，采用控制變量法的思想；
（2）采用控制變量法研究的實(shí)驗(yàn)，在歸納結(jié)論時(shí)，一定要看清相同因素和不同因素，一般是在（相同因素）相同時(shí)，物理量與（不同因素）有關(guān)．