Question

小周學過有關“機械效率”的知識后提出了一個問題：“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關系？”針對這個問題他做了在斜面上勻速拉動物塊的探究實驗，并記錄實驗數據如下：

實驗次數	斜面的 傾斜程度	物體重 G/N	物體上升高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	物體移動距離 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效率η
1	較緩	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	較陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.50

（1）根據表中數據，可求出第三次實驗的有用功為

 

焦，總功為

 

焦，機械效率是

 

；
（2）通過對上述實驗數據的分析，你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關系是：斜面越陡，越

 

；
（3）通過對上述實驗數據的分析，你對斜面機械效率的問題可獲得的初步結論是：

 

．

Answer 1

分析：（1）有用功等于物重和物體上升高度的乘積，即W_有=Gh；總功等于沿斜面拉力和斜面長度的乘積，即W_總=FS；
機械效率等于有用功和總功的比值，即η=

W有

W總

×100%．
（2）根據表格中斜面的傾斜程度增大時，拉力F是否增大，來判斷省力還是費力．
（3）根據表格中斜面的傾斜程度增大時，機械效率是否增大，得出結論，注意控制不變的因素．

解答：解：
（1）第3次實驗有用功為：W_有=Gh=5.0N×0.25m=1.25J； 總功為：W_總=FS=3.1N×0.50m=1.55J；
斜面的機械效率為：η=

W有

W總

×100%=

1.25J

1.55J

×100%=81%．
（2）由表格可知，當傾斜程度增大時，拉力F也變大，所以越陡越費力．
（3）由表格可知，當傾斜程度增大時，機械效率變大，前提是同一個物體，即物重一定，同一個斜面，即斜面粗糙程度一定．
故答案為：
（1）1.25；1.55；81%．
（2）費力．
（3）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關，在物重和接觸面的粗糙程度一定時，斜面傾斜程度越大，機械效率越高．

點評：影響斜面機械效率的因素有物塊重力、斜面傾斜程度和斜面粗糙程度．
注意控制變量法，本題第（3）問答題模式為：在（　　）一定時，（　　）越（　　），（　　）越（　　）