Question

23、如圖是小楓探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置．他在實驗時用彈簧測力計拉著同一木塊沿著不同的斜面勻速向上運動，實驗測量的數據如下表．請你解答下列問題：

實驗 次數	斜面 傾角	斜面 材料	物重 G/N	斜面高 度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長 s/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效 率η
1	20	木板	5	0.27	3.5	0.8	1.35	2.80	48.2%
2	30	木板	5	0.40	4.3	0.8	2.00	3.44	58.1%
3	40	玻璃	5	0.51	4.2	0.8	2.55	3.36	75.9%
4	40	木板	5	0.51	5.0	0.8	2.55	4.00	63.8%
5	40	毛巾	5	0.51	5.7	0.8	2.55	4.56	55.9%

（1）在第4次實驗中，木塊受到的摩擦力是

1.8

N．（結果保留一位小數）
（2）分析第1、2、4次實驗數據，可得出：在斜面光滑程度一定時，

斜面的傾斜程度越大，其機械效率越高

．
（3）分析第3、4、5次實驗數據，可得出：

在斜面的傾斜角一定時，斜面越光滑，其機械效率越高

．
（4）該實驗用到的研究方法是

控制變量法

．請你再舉出一例用此方法的實驗

探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系（其它正確的均可給分）

．

Answer 1

分析：（1）把W_總=Fs，W_有=Gh，W_額=fs代入W_總=W_有+W_額得出：Fs=Gh+fs，把第四次實驗中的數據代入此式，解方程可算出f．
（2）第1、2、4次實驗斜面的材料相同，傾斜程度不同．
（3）第3、4、5次實驗斜面的傾斜程度相同，材料不同．
（4）依據控制變量法的特征來填空．

解答：解：
（1）∵W_總=W_有+W_額，
W_總=Fs，W_有=Gh，W_額=fs代入W_總=W_有+W_額，
∴Fs=Gh+fs，
把第4次實驗數據代入上式得：
5.0N×0.8m=5N×0.51m+f×0.8m，
解得：f≈1.8N．
（2）由記錄的數據可以看出斜面傾斜程度最大時，斜面的機械效率最大，描述結論時注意“粗糙程度”控制一定．
（3）由記錄的數據可以看出斜面的粗糙程度越小時，斜面的機械效率越大，描述結論時注意“傾斜程度”控制一定．
（4）機械效率和多個因素有關，研究和傾斜程度的關系時控制粗糙程度一定，研究和粗糙程度的關系時控制傾斜程度一定，這叫控制變量法．
故答案為：
（1）1.8；
（2）斜面的傾斜斜程度越大，其機械效率越高；
（3）在斜面的傾斜角一定時，斜面越光滑，其機械效率越高；
（4）控制變量法；探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系（其它正確的均可給分）．

點評：（1）關于斜面的功、效率的公式要掌握清楚：W_總=W_有+W_額，η=$\frac{{w}_{有}}{{w}_{總}}$，W_總=Fs，W_有=Gh．
（2）描述斜面的機械效率時要注意控制變量法，當（　　）一定時．