问题 问答题

学习了机械效率知识后,小明同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这课题提出了一些值得探究的猜想:A.跟斜面的倾斜程度有关;B.跟斜面的粗糙程度有关;C.跟物体的重力有关.同时小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了如图所示探究,记录如下数据:

实验次数斜面倾角斜面粗糙程度物重G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度s/m有用功W/J总功W/J机械效率η
30°粗糙10.50.710.50.771%
30°稍光滑10.50.610.5
45°粗糙10.70.910.70.978%
(1)请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中的相关数据)

(2)小明在实验中是如何改变斜面的倾斜程度的:______.

(3)此实验的研究方法与下列事例______(填写字母)相同:

A.引入“合力”的概念              B.保持电阻不变研究电流与电压的关系

C.将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒  D.用木块被推的距离来表示物体动能的大小

(4)通过对比实验①②数据,可验证猜想:______(填写字母).

(5)通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:______.

(6)若要验证猜想C,你的办法是:______.

答案

(1)W=Fs=0.6N×1m=0.6J,

η=

W
W
=
0.5J
0.6J
=83.3%.

(2)小明在实验中左右移动木块改变斜面的倾斜程度.

(3)A.一个力的效果和几个分力的效果相同,这个力是几个分力的合力,采用了等效替代的方法.

 B.研究电流与电压的关系时,保持电阻不变,这是控制变量法.

C.将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒,这是模型方法.

D.用木块被推的距离来表示物体动能的大小,把动能大小转换为木块移动的距离长短.

本实验中,探究斜面机械效率跟倾角的关系时,控制斜面粗糙程度不变;探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度时,控制斜面倾角不变,这是控制变量法.

(4)实验①②数据,斜面倾角不变,改变斜面的粗糙程度,斜面越光滑,斜面机械效率越高.所以实验①②能验证斜面机械效率跟斜面粗糙程度有关.

(5)实验①③数据,斜面的粗糙程度相同,改变斜面的倾角,倾角越大,斜面机械效率越高.所以斜面粗糙程度一定时,斜面倾角越大,斜面机械效率越高.

(6)要探究斜面机械效率跟物重的关系,要控制斜面的倾角和斜面的粗糙程度不变,只需在物体上叠放一个物体后按表中的方法再做一次,计算斜面的机械效率和原实验机械效率进行比较.

故答案为:(1)0.06;83.3%;(2)左右移动木块;(3)B;(4)B;

(5)斜面粗糙程度一定时,斜面倾角越大,斜面机械效率越高;  

(6)控制斜面的倾角和粗糙程度不变,只需在物体上叠放一个物体后按表中的方法再做一次,计算斜面的机械效率和原实验机械效率进行比较.

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