下面是某同学做探究“斜面机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验。
斜面与水平面夹角 | 小车的重力G/N | 斜面的粗糙程度h/m | 斜面的高度F/N | 沿斜面拉力F/N | 斜面长S/m | 有用功W有/J | 总功 W总/J | 机械效率% |
20° | 2 | 玻璃面 | 0.1 | 0.6 | 0.5 | 0.2 | 0.3 | 67 |
30° | 2 | 玻璃面 | 0.2 | 1.1 | 0.5 | 0.4 | 0.55 | 73 |
45° | 2 | 玻璃面 | 0.35 | 1.8 | 0.5 | ① | ② | ③ |
45° | 2 | 棉布面 | 0.35 | 2.0 | 0.5 | 0.7 | 1.0 | 70 |
(2)请将上表中空格补充完整.
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:___________________ __ ______________________________。
结论二:____________________ __ ______________________________。
(1)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做 匀速直线 运动。
(2)请将上表中空格补充完整.① 0.7 ② 0.9 ③ 78
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。
结论二:当斜面的倾斜程度一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越小__。
题目分析:物体做匀速直线运动时,受到的力才是平衡力;
(2)有用功、总功、机械效率,分别用公式W有用=Gh、W总=Fs、求出;
(3)采用控制变量法思想探究的实验,在得实验结论时,找准变量和不变量,然后根据控制变量法结论的一般形式“在( )一定时,( )越( ),( )越( )”归纳总结.:(1)拉力克服斜面的摩擦力做功,只有物体做匀速直线运动时,根据二力平衡的知识,受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)有用功W有用=Gh=2N×0.35m=0.7J,总功W总=FS=1.8N×0.5m=0.9J,机械效率;
(3)斜面的倾斜程度通过斜面与水平面的夹角体现,夹角越大斜面的倾斜程度越大,分析第1、2、3组实验数据可知,斜面的光滑程度相同时,斜面的倾斜角度越大,机械效率越高;分析第3、4两组实验数据可知,斜面的倾斜程度相同时,斜面的表面越粗糙,机械效率越低.
点评:(1)本题重点考查了斜面机械效率的计算,以及对实验数据的分析处理,归纳总结的能力,是科学探究实验的考查重点,符合新课改的理念;
(2)本题易错点在实验的结论上,控制变量法实验结论的一般形式是:在( )一定时,( )越( ),( )越( )