题目内容
小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”.针对这个问题他也做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,如图,并记录实验数据如下:
实验次数 | 斜面的倾斜程度 | 物体重G/N | 物体上升高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 物体移动距离S/m | 有用功W有/J | 总功 W总/J | 机械效率 | |
1 | 较缓 | 5.0 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 63% | |
2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.5 | 0.75 | 1.1 | 68% | |
3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.5 | 1.75 | 1.56 | 80% |
(2)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可以获得的初步结论是:______;
(3)如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变?______.
解:(1)提升物体重力相同,拉力越大越费力,拉力越小越省力,由表中实验数据可知,斜面越平缓,越省力.
(2)这三次实验选用的是同一斜面,粗糙程度是一定的,提升的物重也是一样的,从第1次到第3次可以看出,当斜面的粗糙程度相同时,用斜面提升相同的重物,斜面越陡,机械效率越高.
(3)斜面的机械效率与物重、倾斜程度、粗糙程度有关,研究与物重的关系,就应控制其余因素不变.
故答案为:(1)省力;
(2)当斜面的粗糙程度相同时,用斜面提升相同的重物,斜面越陡,机械效率越高;
(3)斜面的倾斜程度,斜面的粗糙程度.
分析:(1)三次实验中,物体的重力相同,比较拉力大小和斜面倾斜程度的关系就可以得出结论;
(2)采用控制变量法的思想,找出相同因素和不同因素,分析机械效率的大小得出正确的结论;
(3)一个物理量与多个因素有关,研究与其中某个因素的关系时,采用控制变量法,控制要研究的变量不同,保持其余变量相同.
点评:(1)影响斜面机械效率的因素有:提升物体的重力、斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度,研究机械效率与其中某个因素的关系,采用控制变量法的思想;
(2)采用控制变量法研究的实验,在归纳结论时,一定要看清相同因素和不同因素,一般是在(相同因素)相同时,物理量与(不同因素)有关.
(2)这三次实验选用的是同一斜面,粗糙程度是一定的,提升的物重也是一样的,从第1次到第3次可以看出,当斜面的粗糙程度相同时,用斜面提升相同的重物,斜面越陡,机械效率越高.
(3)斜面的机械效率与物重、倾斜程度、粗糙程度有关,研究与物重的关系,就应控制其余因素不变.
故答案为:(1)省力;
(2)当斜面的粗糙程度相同时,用斜面提升相同的重物,斜面越陡,机械效率越高;
(3)斜面的倾斜程度,斜面的粗糙程度.
分析:(1)三次实验中,物体的重力相同,比较拉力大小和斜面倾斜程度的关系就可以得出结论;
(2)采用控制变量法的思想,找出相同因素和不同因素,分析机械效率的大小得出正确的结论;
(3)一个物理量与多个因素有关,研究与其中某个因素的关系时,采用控制变量法,控制要研究的变量不同,保持其余变量相同.
点评:(1)影响斜面机械效率的因素有:提升物体的重力、斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度,研究机械效率与其中某个因素的关系,采用控制变量法的思想;
(2)采用控制变量法研究的实验,在归纳结论时,一定要看清相同因素和不同因素,一般是在(相同因素)相同时,物理量与(不同因素)有关.
练习册系列答案
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小明学过“机械效率”后,产生了一个疑问:“机械越省力,它的机械效率是否越高”.针对这个问题,小明利用不同的滑轮组匀速提升同一重物,得到如下数据:
(1)请根据小明第一次的实验数据,在下面的虚线框内画出相应的滑轮组;
(2)计算第二次实验的机械效率并将数据填入表中的空格处;
(3)通过分析上表中的实验数据,针对小明的疑问,你能得到的结论是: ;
(4)从上表可以看出,不同滑轮组的机械效率不同.小明认为:对于同一滑轮组,它的机械效率也可能不同.
①请你根据所学知识,简要分析这位同学的结论是否正确?(分析过程可不考虑摩擦和绳重)
②请你简要回答,如何通过实验做进一步的验证.
实验次数 | 钩码重G/N | 钩码上升高度h/m | 测力计拉力F/N | 测力计移动距离s/m | 机械效率η |
1 | 2 | 0.1 | 0.8 | 0.3 | 83.3% |
2 | 2 | 0.1 | 0.6 | 0.5 | |
3 | 2 | 0.1 | 0.5 | 0.7 | 57.1% |
(2)计算第二次实验的机械效率并将数据填入表中的空格处;
(3)通过分析上表中的实验数据,针对小明的疑问,你能得到的结论是:
(4)从上表可以看出,不同滑轮组的机械效率不同.小明认为:对于同一滑轮组,它的机械效率也可能不同.
①请你根据所学知识,简要分析这位同学的结论是否正确?(分析过程可不考虑摩擦和绳重)
②请你简要回答,如何通过实验做进一步的验证.
小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下:
(1)第三次实验填入表格中的数据:有用功为 J,总功为 J,机械效率是 .
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越 .
(3)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是 .
(4)如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变?
.
实验次数 |
斜面的倾斜程度 | 物重G/N | 物体上升高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 物体移动距离S/m | 有用功W有用/J | 总功W总/J | 机械效率η |
1 | 较缓 | 5.0 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 63% |
2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.5 | 0.75 | 1.1 | 68% |
3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.5 |
(1)第三次实验填入表格中的数据:有用功为
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越
(3)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是
(4)如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变?