Question

在探究“斜面機械效率”的實驗中，需要的實驗器材有：斜面、木塊、鐵塊、毛巾、棉布、鐵架臺、彈簧測力計和______．
（1）在實驗中，要保證彈簧測力計拉力方向與斜面平行．其原因是______．（忽略測力計內(nèi)的各種摩擦）
小紅同學用木塊在斜面上探究“斜面機械效率”，實驗中各步驟操作正確并測得如下表中的一組數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	斜面長 S/m	斜面高 h/m	木塊重 G/N	沿斜面拉力 F/N
1	1.0	0.15	1.9	0.6
2	0.7	0.15	1.9	0.75
3	0.5	0.15	1.9	0.95
4	0.8	0.12	3.2	1.0
5	1.6	0.24	5.4	1.7

（2）在研究“斜面機械效率”與斜面傾斜程度的關系時，要保持______不變．
（3）分析表中1、2、3次實驗數(shù)據(jù)，你能得出的結(jié)論是：______．
（4）分析表中1、4、5次實驗數(shù)據(jù)，你能得出的結(jié)論是：______．

Answer 1

【答案】分析：在進行測斜面機械效率的實驗中，必須要有刻度尺來測出斜面的高和長才行．根據(jù)原理，還要利用控制變量法來安排探究的對象，明確要測量的數(shù)據(jù)，并分析它們間的對應關系，記錄數(shù)據(jù)，進行計算，最后比較相應數(shù)據(jù)，才能得出有價值的結(jié)論．
解答：解：實驗中要測量力的大小與斜面的高度、長度，因此，刻度尺是必須要有的；
（1）沿斜面的拉力與距離的乘積是拉力做的總功，必須保證距離與力的方向是對應的才行；
（2）根據(jù)控制變量法的要求，研究機械效率與斜面傾斜程度的關系，因此，必須控制其它量不變，包括接觸面的粗糙程度不變，重力不變；
利用公式η=，可分別求出各組測量的機械效率，分別為1組47.5%，2組54.3%，3組60%，4組48%，5組47.6%．
（3）分析表中1、2、3次實驗數(shù)據(jù)，可能得出的結(jié)論是：用同一木塊在同一斜面上滑動，如果斜面高不變，斜面越長（傾斜角度越小），斜面機械效率越低；
（4）分析表中1、4、5次實驗數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)，斜面的高與長都在變化，但它們的比值不變，也就是說斜面的傾角沒變，因此可得出的結(jié)論是：用同一木塊在同一斜面上滑動，如果斜面的傾斜度不變，斜面的機械效率與木塊重無關．
故答案為：
（1）拉力沿斜面所做的總功是拉力與拉力方向上通過距離的乘積．（如果拉力與斜面不平行，則求出的就不是沿斜面所做的總功）；
（2）接觸面的粗糙程度不變，重力不變；
（3）用同一木塊在同一斜面上滑動，如果斜面高不變，斜面越長（傾斜角度越小），斜面機械效率越低；
（4）用同一木塊在同一斜面上滑動，如果斜面的傾斜度不變，斜面的機械效率與木塊重無關．
點評：了解實驗的原理，才能利用公式求出最終的機械效率，也才能選對儀器，明確需要測量的數(shù)據(jù)．這里同樣用到了控制變量法，是我們應該注意的，并且在分析實驗的數(shù)據(jù)時，一定要選取在相關條件不變時，觀察機械效率是否與要研究的量有關，這樣才有說服力．