题目内容
在影响机械效率的许多因素中,摩擦是一个重要因素.但我们想研究另一方面的问题,即:光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时,斜面的机械效率是否相同.
如图所示,已经给出了一些实验器材,你还可以另外再选用一些器材来研究这一问题.
(1)简述你的实验设计思路.
(2)简述实验步骤(其中应明确需要测量的物理量,用相应的符号表示清楚;列出数据处理的表达式)
解:(1)实验设计思路:
将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿相同的斜面匀速向上运动,分别测出木块的重力和对斜面物体的拉力以及斜面的长度、高度,代入斜面机械效率公式求出其大小;然后其它因素不变,只改变斜面的倾斜程度,重复以上实验两次,最后比较斜面机械效率的大小即可验证.
(2)实验步骤:
①将一块长木板垫高,组成一个较缓的斜面;
②用刻度尺测出斜面的长度s和高度h;
③用细绳拴好长木块,挂在弹簧测力计下,测出木块的重力为G;
④从斜面的底端沿斜面匀速拉动木块,使它沿斜面上升,同时读出弹簧测力计的示数F,求出斜面的机械效率;
⑤再将长木板垫高两次,一次相对较陡,另一次最陡,重复前面的实验过程,比较三次斜面的机械效率即可验证.
分析:(1)探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系时,应控制其它因素不变,只改变斜面的倾斜程度;
(2)根据斜面的机械效率η==设计思路和实验步骤.
点评:本题考查了探究斜面机械效率与斜面倾斜程度关系的实验,利用好控制变量法和知道实验的原理是关键.
将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿相同的斜面匀速向上运动,分别测出木块的重力和对斜面物体的拉力以及斜面的长度、高度,代入斜面机械效率公式求出其大小;然后其它因素不变,只改变斜面的倾斜程度,重复以上实验两次,最后比较斜面机械效率的大小即可验证.
(2)实验步骤:
①将一块长木板垫高,组成一个较缓的斜面;
②用刻度尺测出斜面的长度s和高度h;
③用细绳拴好长木块,挂在弹簧测力计下,测出木块的重力为G;
④从斜面的底端沿斜面匀速拉动木块,使它沿斜面上升,同时读出弹簧测力计的示数F,求出斜面的机械效率;
⑤再将长木板垫高两次,一次相对较陡,另一次最陡,重复前面的实验过程,比较三次斜面的机械效率即可验证.
分析:(1)探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系时,应控制其它因素不变,只改变斜面的倾斜程度;
(2)根据斜面的机械效率η==设计思路和实验步骤.
点评:本题考查了探究斜面机械效率与斜面倾斜程度关系的实验,利用好控制变量法和知道实验的原理是关键.
练习册系列答案
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在影响机械效率的许多因素中,摩擦是一个重要因素.小丽将“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验与“探究斜面的机械效率”的实验相结合,进一步探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系,实验装置如图所示.
(1)请将下列实验步骤中的空白补充完整.
实验步骤:
①用弹簧测力计测出木块的______.
②用弹簧测力计匀速拉动木块沿斜面向上运动,读出弹簧测力计示数.
③用刻度尺分别测出木块沿斜面移动的距离s及上升的高度h.
④记录实验数据并填入表中.
⑤保持斜面的______一定,将棉布铺在木板上,重复上述步骤.
(2)该实验中采用了______的研究方法.
(3)计算斜面表面为棉布是的机械效率:η=______%.
(4)分析实验数据可以得出实验结论:______.
(1)请将下列实验步骤中的空白补充完整.
实验步骤:
①用弹簧测力计测出木块的______.
②用弹簧测力计匀速拉动木块沿斜面向上运动,读出弹簧测力计示数.
③用刻度尺分别测出木块沿斜面移动的距离s及上升的高度h.
④记录实验数据并填入表中.
⑤保持斜面的______一定,将棉布铺在木板上,重复上述步骤.
斜面表面状况 | 木块重力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/J | 总功W总/J | 机械效率η(%) |
木板 | 2.1 | 0.4 | 1.6 | 0.8 | 0.84 | 1.28 | 65.6 |
棉布 | 2.1 | 0.4 | 2 | 0.8 | 0.84 | 1.6 | ______ |
(3)计算斜面表面为棉布是的机械效率:η=______%.
(4)分析实验数据可以得出实验结论:______.
在影响机械效率的许多因素中,摩擦是一个重要因素.小丽将“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验与“探究斜面的机械效率”的实验相结合,进一步探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系,实验装置如图所示.
(1)请将下列实验步骤中的空白补充完整.
实验步骤:
①用弹簧测力计测出木块的______.
②用弹簧测力计匀速拉动木块沿斜面向上运动,读出弹簧测力计示数.
③用刻度尺分别测出木块沿斜面移动的距离s及上升的高度h.
④记录实验数据并填入表中.
⑤保持斜面的______一定,将棉布铺在木板上,重复上述步骤.
(2)该实验中采用了______的研究方法.
(3)计算斜面表面为棉布是的机械效率:η=______%.
(4)分析实验数据可以得出实验结论:______.
(1)请将下列实验步骤中的空白补充完整.
实验步骤:
①用弹簧测力计测出木块的______.
②用弹簧测力计匀速拉动木块沿斜面向上运动,读出弹簧测力计示数.
③用刻度尺分别测出木块沿斜面移动的距离s及上升的高度h.
④记录实验数据并填入表中.
⑤保持斜面的______一定,将棉布铺在木板上,重复上述步骤.
斜面表面状况 | 木块重力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/J | 总功W总/J | 机械效率η(%) |
木板 | 2.1 | 0.4 | 1.6 | 0.8 | 0.84 | 1.28 | 65.6 |
棉布 | 2.1 | 0.4 | 2 | 0.8 | 0.84 | 1.6 | ______ |
(3)计算斜面表面为棉布是的机械效率:η=______%.
(4)分析实验数据可以得出实验结论:______.