针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系?”这个问题

问题实验题

针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系?”这个问题，某同学利用同一木板，搭成不同倾角的斜面，将同一小车沿斜面匀速拉动，记录实验数据如下表。

（1）请你将该同学第3次的实验数据填入表格中。（4分）

（2）分析实验数据可知，在粗糙程度相同的情况下,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：。（2分）

（3）分析实验数据可知：在粗糙程度相同的情况下,斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是：。（2分）

（4）如果该同学还要进一步探究“斜面的机械效率与物重的关系”，实验时应控制小车移动的距离、和不变。（2分）

答案

（1）1.80(或1.8) 89%；（各2分）

（2）斜面越陡越费力（2分）（3）斜面越陡机械效率越高（2分）

（4）斜面的粗糙程度斜面的高度（或斜面的倾角）（各1分）

分析：（1）根据W_总=FS求出总功，然后根据η= 求出机械效率；

（2）分析1、2、3三次实验数据，在斜面倾斜程度不同的情况下拉力的大小关系得出结论；

（3）分析1、2、3三次实验数据，在斜面倾斜程度不同的情况下机械效率的大小关系得出结论；

（4）要分析斜面机械效率和物重的关系，就要采用控制变量法控制斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度一定．

解答：解：（1）实验次数3的总功W_总=FS=1.5N×1.2m=1.80J；实验次数3的机械效率η=≈89%；

（2）分析1、2、3次的实验数据可以发现，在小车重力一定时，斜面的倾斜程度越大，越费力；

（3）分析1、2、3次的实验数据可以发现，在斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高；

（4）影响斜面机械效率的因素有两个：斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度，要探究斜面机械效率和物重的关系，就要控制斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度一定．

故答案为：

（1）

（2）斜面越陡越费力；

（3）斜面越陡机械效率越高；

（4）斜面的粗糙程度斜面的高度（或斜面的倾角）