题目内容
【题目】如图所示,下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时,得到如下实验数据.
斜面与水平面夹角 | 小车的重力G/N | 斜面的粗糙程度 | 斜面的高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长S/m | 有用功 | 总功 | 机械效率% |
20° | 2.1 | 玻璃面 | 0.09 | 0.6 | 0.5 | 0.189 | 0.30 | 63 |
30° | 2.1 | 玻璃面 | 0.21 | 1.1 | 0.5 | 0.441 | 0.55 | 80.2 |
45° | 2.1 | 玻璃面 | 0.36 | 1.8 | 0.5 | |||
45° | 2.1 | 棉布面 | 0.36 | 2.0 | 0.5 | 0.756 | 1.00 | 75.6 |
(1)此探究实验是采用了的物理研究方法.
(2)请将上表中空格补充完整.
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一: .
结论二: .
【答案】
(1)控制变量法
(2)
0.756;0.9;84
(3)斜面的光滑程度相同时,斜面的倾斜角度越大(小),机械效率越高(低);斜面的倾斜角度相同时,斜面的表面越粗糙(光滑),机械效率越低(高)
【解析】解:(1)从实验记录表中可以看出,实验的因素比较多有斜面的夹角、斜面的粗糙程度、斜面的高度、斜面的长度等多个因素,有些因素相同,有些因素不同,这正是控制变量法思想的体现.(2)有用功W有用=Gh=2.1N×0.36m=0.756J,总功W总=FS=1.8N×0.5m=0.9J,机械效率η= = ×100%=84%;(3)斜面的倾斜程度通过斜面与水平面的夹角体现,夹角越大斜面的倾斜程度越大,分析第1、2、3组实验数据可知,斜面的光滑程度相同时,斜面的斜面的倾斜角度越大,机械效率越高;分析第3、4两组实验数据可知,斜面的倾斜角度相同时,斜面的表面越粗糙,机械效率越低.所以答案是:(1)控制变量法;(2)0.756、0.9、84;(3)结论一:斜面的光滑程度相同时,斜面的倾斜角度越大(小),机械效率越高(低);结论二:斜面的倾斜角度相同时,斜面的表面越粗糙(光滑),机械效率越低(高).
【考点精析】通过灵活运用机械效率,掌握机械效率:有用功跟总功的比值,用η表示.即:η= W有用 / W总 机械效率一般用百分数表示.有用功是总功的一部分,且额外功总是客观存在的,则有W有用 < W总 ,因此η总是小于1 ,这也表明:使用任何机械都不能省功即可以解答此题.