Question

（2011?眉山）在影響斜面機械效率的許多因素中，如摩擦、物重、斜面傾斜程度不同等因素，文明同學通過實驗來探究這個問題．

提出問題：斜面的機械效率與什么因素有關．
（1）猜想一：可能與斜面的傾斜程度有關．為了驗證這一猜想，應選擇粗糙程度相同，

傾斜程度

不同的斜面進行實驗，實驗中還應保持同一物體，同一測力計的相同條件．
（2）猜想二：可能與斜面的粗糙程度有關．為了驗證這一猜想，應選擇

粗糙程度

不同、傾斜程度相同的斜面．
（3）實驗中應注意保持繩子的拉力方向與斜面

平行

，且

勻速直線

拉動物體．
（4）下面是文明在實驗中得到的數據，請你將表格中未完成的數據填寫完整．

斜面坡度	20°	20°	30°
斜面粗糙程度	粗糙	稍光滑	粗糙
物重G/N	0.5	0.5	0.5
斜面高度h/m	0.14	0.14	0.20
沿斜面拉力F/N	0.25	0.20	0.27
斜面長S/m	0.4	0.4	0.4
有用功W有/J	0.07	0.07
總功W總/J	0.1	0.08
機械效率η/%		87.5	92.6

（5）文明根據計算得出了結論，他的結論是：
結論一：

在粗糙程度相同的條件下，斜面傾斜程度越大，機械效率越高

結論二：

在斜面傾斜程度相同的條件下，表面越光滑的機械效率越大

．

Answer 1

分析：（1）斜面的機械效率和斜面的傾斜程度、粗糙程度有關，所以實驗中才用控制變量法來進行實驗；
（2）實驗中應注意保持繩子的拉力方向與斜面平行，且勻速直線拉動物體，物體受的拉力才等于摩擦力；
（3）根據W=Gh求出有用功，W=Fs求出總功；
（4）根據實驗數據分析出斜面機械效率和斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度的關系．

解答：解：（1）為了驗證斜面機械效率與斜面的傾斜程度的關系，必須控制斜面的粗糙程度相同，改變斜面的傾斜程度來進行實驗；
（2）為了驗證斜面機械效率與斜面的粗糙程度的關系，必須控制斜面的傾斜程度相同，改變斜面的粗糙程度來進行實驗；
（3）實驗中應注意保持繩子的拉力方向與斜面平行，且勻速直線拉動物體；
（4）傾角為30°時的有用功：W_有用=Gh=0.5N×0.20m=0.1J；
總功：W_總=Fs=0.27N×0.4m=0.108J；
第一次傾角為20°時的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

0.07J

0.1J

×100%=70%；
（5）根據實驗數據分析出斜面機械效率和斜面的傾斜程度的關系是：在粗糙程度相同的條件下，斜面傾斜程度越大，機械效率越高；
斜面機械效率和斜面的粗糙程度的關系是：在斜面傾斜程度相同的條件下，表面越光滑的機械效率越大．
故答案為：（1）傾斜程度；（2）粗糙程度；（3）平行；勻速直線；（4）0.1；0.108；70%；
（5）結論一：在粗糙程度相同的條件下，斜面傾斜程度越大，機械效率越高．
結論二：在斜面傾斜程度相同的條件下，表面越光滑的機械效率越大．

點評：此題主要考查的是學生對“影響斜面機械效率的許多因素”實驗的了解和掌握，注意控制變量法在實驗中的應用，能夠根據實驗數據歸納出結論．