Question

右圖是小明同學探究斜面機械效率跟什么因素有關的實驗裝置．
實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動．實驗的部分數據如下：

實驗次數	斜面的傾斜程度	物塊重量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	較緩	10	0.1	5.0	1
2	較陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的機械效率跟

斜面的傾斜程度

的關系．在第1次實驗中，斜面的機械效率為

20%

．
（2）分析表格中數據可以得出結論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越

高

；還可以得出的結論是，斜面越緩，越

省力

．
（3）小華猜想斜面的機械效率還可能跟斜面的粗糙程度和物重有關，若要研究機械效率與物重的關系，應保持

斜面的傾斜程度

和

粗糙程度

不變．

Answer 1

分析：（1）斜面的機械效率與物重、斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度有關，根據表格中變化的量和不變的量可以判斷所研究的因素；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，機械效率是否增大，以及沿斜面拉力的大小得出結論，注意控制不變的因素．
（3）要探究斜面機械效率與物重的關系時，就要采用控制變量法控制斜面的傾斜程度和粗糙程度一定．

解答：解：（1）表格中斜面的傾斜程度變化，物重不變，同一斜面即粗糙程度不變，所以是研究斜面機械效率與傾斜程度的關系．
有用功為：W_有=Gh=10N×0.1m=1J；
總功為：W_總=FS=5.0N×1m=5J；
斜面的機械效率為：η=

W有

W總

×100%=

1J

5J

×100%=20%．
（2）由表格可知，當傾斜程度增大時，機械效率變大，沿斜面的拉力變大，故可得出結論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越高；斜面越緩，越緩越省力．
（3）要探究斜面機械效率與物重的關系時，就要采用控制變量法控制斜面的傾斜程度和粗糙程度一定．
故答案為：（1）斜面的傾斜程度；20%；（2）高；省力；（3）斜面的傾斜程度；粗糙程度．

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，在研究機械效率和某一因素關系時，要說明其他兩個因素保持一定．