Question

下表是李明用如圖所示裝置探究斜面機械效率的實驗數據．

實驗次數	物塊重力G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長s/m	機械效率
1	4	0.3	2	1	60%
2	8	0.3	4	1
3	12	0.3	6	1	60%
4	8	0.4	5	1	64%
5	8	0.5	5.6	1	71.4%

（1）在第2次實驗中，斜面的機械效率為

 

．
（2）實驗1、2、3是探究斜面機械效率與

 

的關系．由表中數據可知，當斜面粗糙程度和傾斜程度不變時，沿斜面向上均勻拉動不同重力的物體，機械效率

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）實驗

 

是探究斜面機械效率與斜面傾斜角度的關系．由表中數據可知，在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率

 

．

Answer 1

分析：（1）根據表中數據求出有用功和總功，再利用公式η=

W有用

W總

求出斜面的機械效率；
（2）對比實驗1、2、3中的實驗數據可知這三次實驗是探究斜面機械效率與物重的關系；因為三次實驗的機械效率相同，說明其他條件不變時，機械效率與物重無關．
（3）如果探究斜面機械效率與斜面傾斜角度的關系，應該改變傾角大小，而保證其他條件不變，分析表中數據找出對比實驗；分析表中數據可知斜面越陡，機械效率越大．

解答：解：（1）在第2次實驗中，做的有用功是：W_有用=Gh=8N×0.3m=2.4J；做的總功是：W_總=Fs=4N×1m=4J；
所以機械效率為：η=

W有用

W總

×100%=

2.4J

4J

×100%=60%．
（2）對比實驗1、2、3中的數據可以發現，三次的物重不同，但斜面長和高均相同，說明這三次實驗是探究斜面機械效率與物重的關系；而三次的機械效率都是60%，說明當斜面粗糙程度和傾斜程度不變時，機械效率與物重大小無關．
（3）在實驗2、4、5中，物塊的重力都是8N，但斜面長相同而不同，說明斜面傾斜角度不同，因此這三次實驗是探究機械效率與斜面傾斜角度的關系；比較三次的機械效率可知，斜面越陡，機械效率越大．
故答案是：（1）60%．
（2）物體重力（或物重、或物塊重力）；不變．
（3）2、4、5或2、4或2、5．
（4）越大（或越高）．

點評：該題通過探究斜面機械效率考查了控制變量法在實驗中的應用，難度不大，但要搞清楚控制量和改變量．