题目内容
小明同学想通过实验来探究斜面的机械效率和什么因素有关.他猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关.他设计了如图所示的实验装置,实验中保持木块的拉力与斜面平行,并且匀速拉动木块.(1)下面是小明在实验中得到的数据,请你将表中未完成的空格填写完整.
实验次数 | 斜面倾斜程度 | 斜面粗糙程度 | 物重 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面拉力 F/N | 斜面长 S/m | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率 η(%) |
① | 30° | 粗糙 | 0.5 | 0.20 | 0.35 | 0.4 | 0.1 | 0.14 | 71 |
② | 30° | 稍光滑 | 0.5 | 0.20 | 0.30 | 0.4 | ______ | ______ | ______ |
③ | 60° | 粗糙 | 0.5 | 0.28 | 0.45 | 0.4 | 0.14 | 0.18 | 78 |
通过对比实验1和2,结论1:______.
通过对比实验1和3,结论2:______.
【答案】分析:(1)根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用η=求出第二次斜面的机械效率;
(2)斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关,在斜面粗糙程度一定时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高;在斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面机械效率越高.
解答:解:(1)第②次实验:
W有=Gh=0.5N×0.2m=0.1J,
W总=Fs=0.3N×0.4m=0.12J,
η==≈83%.
(2)对比实验1和2可知,斜面的倾斜程度相同,斜面越光滑,斜面的机械效率越高,
故可得结论:在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高.
(3)对比实验1和3可知,斜面粗糙程度相同,倾斜程度越大,机械效率越高,
故可得结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高.
故答案为:
(1)0.1;0.12;83;
(2)在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高;在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高.
点评:通过探究斜面的机械效率的实验考查了有用功、总功、机械效率的计算,关键是根据控制变量法分析实验数据得出结论.
(2)斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关,在斜面粗糙程度一定时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高;在斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面机械效率越高.
解答:解:(1)第②次实验:
W有=Gh=0.5N×0.2m=0.1J,
W总=Fs=0.3N×0.4m=0.12J,
η==≈83%.
(2)对比实验1和2可知,斜面的倾斜程度相同,斜面越光滑,斜面的机械效率越高,
故可得结论:在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高.
(3)对比实验1和3可知,斜面粗糙程度相同,倾斜程度越大,机械效率越高,
故可得结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高.
故答案为:
(1)0.1;0.12;83;
(2)在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高;在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高.
点评:通过探究斜面的机械效率的实验考查了有用功、总功、机械效率的计算,关键是根据控制变量法分析实验数据得出结论.
练习册系列答案
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小明同学想通过实验来探究斜面的机械效率和什么因素有关.他猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关.他设计了如图所示的实验装置,实验中保持木块的拉力与斜面平行,并且匀速拉动木块.
(1)下面是马峰在实验中得到的数据,请你将表中未完成的空格填写完整.
实验次数 | 斜面倾斜程度 | 斜面粗糙程度 | 物重 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面拉力 F/N | 斜面长 S/m | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率 η(%) |
① | 30° | 粗糙 | 0.5 | 0.20 | 0.35 | 0.4 | 0.1 | 0.14 | 71 |
② | 30° | 稍光滑 | 0.5 | 0.20 | 0.30 | 0.4 | |||
③ | 60° | 粗糙 | 0.5 | 0.28 | 0.45 | 0.4 | 0.14 | 0.18 | 78 |
结论1:通过对比实验1和2,在斜面倾斜程度相同时,斜面越粗糙,机械效率越低.
结论2:通过对比实验1和3,______.
(3)你认为该实验中较难控制的操作是______.
小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与斜面的高度有关;
⑤斜面的机械效率与拉力的速度无关;
⑥斜面的机械效率与物体的重力无关.
给你如图所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:
(4)下图装置设计是研究以上______猜想
(5)你选择的猜想是______,在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:______(填写序号).
小明同学想通过实验来探究斜面的机械效率和什么因素有关.他猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关.他设计了如图所示的实验装置,实验中保持木块的拉力与斜面平行,并且匀速拉动木块.
(1)下面是马峰在实验中得到的数据,请你将表中未完成的空格填写完整.
(2)根据上表的数据,请你帮马峰同学总结得到的实验结论:
结论1:通过对比实验1和2,在斜面倾斜程度相同时,斜面越粗糙,机械效率越低.
结论2:通过对比实验1和3,______.
(3)你认为该实验中较难控制的操作是______.
小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与斜面的高度有关;
⑤斜面的机械效率与拉力的速度无关;
⑥斜面的机械效率与物体的重力无关.
给你如图所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:
(4)下图装置设计是研究以上______猜想
(5)你选择的猜想是______,在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:______(填写序号).
(1)下面是马峰在实验中得到的数据,请你将表中未完成的空格填写完整.
实验次数 | 斜面倾斜程度 | 斜面粗糙程度 | 物重 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面拉力 F/N | 斜面长 S/m | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率 η(%) |
① | 30° | 粗糙 | 0.5 | 0.20 | 0.35 | 0.4 | 0.1 | 0.14 | 71 |
② | 30° | 稍光滑 | 0.5 | 0.20 | 0.30 | 0.4 | |||
③ | 60° | 粗糙 | 0.5 | 0.28 | 0.45 | 0.4 | 0.14 | 0.18 | 78 |
结论1:通过对比实验1和2,在斜面倾斜程度相同时,斜面越粗糙,机械效率越低.
结论2:通过对比实验1和3,______.
(3)你认为该实验中较难控制的操作是______.
小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与斜面的高度有关;
⑤斜面的机械效率与拉力的速度无关;
⑥斜面的机械效率与物体的重力无关.
给你如图所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:
(4)下图装置设计是研究以上______猜想
(5)你选择的猜想是______,在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:______(填写序号).