Question

为探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，小明利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、方木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置．请你回答：

（1）实验中如何改变斜面的倾斜程度．
（2）为了分析数据得出结论，请你帮他设计出记录数据的实验表格．
（3）在这个探究实验中，需要计算的物理量有哪些，并根据所测物理量写出表达式．

Answer 1

分析：长木板和方木块构成的斜面，改变方木块的放置方式和位置就可以改变斜面的高度；实验是为了研究斜面机械效率和斜面倾斜程度的关系，首先要明确斜面机械效率的计算公式，根据计算公式确定测量和记录的物理量，根据物理量设计实验表格．

解答：解：（1）方木块平放、侧放、竖放可以改变斜面的倾斜程度，另外改变方木块对长木板的支持点也可以改变斜面的倾斜程度；
（2）实验的目的是探究倾斜程度对斜面机械效率的影响，
斜面的有用功是克服小车重力做功W_有用=Gh，总功是克服斜面的摩擦力做功W_总=FS，
因此机械效率的计算公式是η=

Gh

FS

，因此需要测量和记录的物理量是小车重力G、斜面高度h、沿斜面拉力F、斜面长度S这四个物理量．
故答案为：（1）改变方木块的位置；（2）记录数据的实验表格见下表

斜面的倾斜程度	小车所受重力G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长S/m	有用功W有用/J	总功W总/J	机械效率
较缓
较陡
最陡

（3）有用功W_有=Gh、总功W_总=FS、机械效率η=

Gh

Fs

．

点评：斜面是省力的机械，能够分清哪是有用功，哪是总功是解题的关键，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积W_有=Gh，总功等于拉力和斜面长度的乘积总功W_总=FS．