题目内容
实验课上,某实验小组为探究“斜面机械效率与斜面倾斜程度”的关系,设计了如图所示的装置.实验数据如下表:
斜面倾斜程度 | 小车重G/N | 斜面高h/m | 拉力F/N | 斜面长S/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率 |
较缓 | 4 | 0.2 | 1.8 | 1 | 0.8 | 1.8 | 48% |
较陡 | 4 | 0.4 | 3.0 | 1 | 1.6 | ||
最陡 | 4 | 0.6 | 3.6 | 1 | 2.4 | 3.6 | 66.7% |
(2)分析上表中数据,可得出结论:斜面越
(3)小明猜想斜面机械效率还可能与小车运动的速度大小有关.请用图中的器材设计实验并验证他的猜想.(简要写出实验过程及分析论证)
实验过程:
①
②
分析论证:
分析:(1)根据实验数据,利用W总=FS和η=
求出表格中的第二组所缺的数据,完成表格.
(2)分析表格数据时,机械效率的变化是因斜面的倾斜程度的改变而引起的,分析倾斜程度越陡时,表格中的机械效率的变化情况.
(3)小明猜想斜面机械效率还可能与小车运动的速度大小有关,就根据控制变量法设计一个只改变小车运动速度的实验,分析论证他的猜想.
W有 |
W总 |
(2)分析表格数据时,机械效率的变化是因斜面的倾斜程度的改变而引起的,分析倾斜程度越陡时,表格中的机械效率的变化情况.
(3)小明猜想斜面机械效率还可能与小车运动的速度大小有关,就根据控制变量法设计一个只改变小车运动速度的实验,分析论证他的猜想.
解答:解:(1) W总2=F2S=3.0N×1m=3.0J; η2=
×100% =
×100%=53.3%.
故答案为:3.0,53.3%.
(2)分析比较数据的大小可知:倾斜程度是在越陡时,机械效率却越大.
故答案为:陡,高.
(3)根据控制变量法设计斜面机械效率与小车运动的速度大小有关实验,应保持小车、斜面的倾斜程度、高度、斜面向上移动距离不变,以不同的速度匀速拉动小车,观察弹簧测力计的示数.设计实验如下:
①让斜面倾斜放置后,高度为0.2米,以较慢的速度匀速拉动小车沿斜面向上移动1米,读出测力计的示数F1.
②保持斜面的倾斜程度和高度不变,以较快的速度匀速拉动小车沿斜面向上移动1米,读出测力计的示数F2.
分析论证:若F1≠F2,斜面机械效率与小车运动的速度大小有关;若F1=F2,斜面机械效率与小车运动的速度大小有关.
W有2 |
W总2 |
1.6J |
3.0J |
故答案为:3.0,53.3%.
(2)分析比较数据的大小可知:倾斜程度是在越陡时,机械效率却越大.
故答案为:陡,高.
(3)根据控制变量法设计斜面机械效率与小车运动的速度大小有关实验,应保持小车、斜面的倾斜程度、高度、斜面向上移动距离不变,以不同的速度匀速拉动小车,观察弹簧测力计的示数.设计实验如下:
①让斜面倾斜放置后,高度为0.2米,以较慢的速度匀速拉动小车沿斜面向上移动1米,读出测力计的示数F1.
②保持斜面的倾斜程度和高度不变,以较快的速度匀速拉动小车沿斜面向上移动1米,读出测力计的示数F2.
分析论证:若F1≠F2,斜面机械效率与小车运动的速度大小有关;若F1=F2,斜面机械效率与小车运动的速度大小有关.
点评:本题考查通过斜面机械效率的实验,考查了总功、机械效率的计算,并会综合分析、利用控制变量法设计实验等.
练习册系列答案
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实验课上,某实验小组为探究“斜面机械效率与斜面倾斜程度”的关系,设计了如图所示的装置.
实验数据如下表:
斜面倾斜程度 | 小车重G/N | 斜面高h/m | 拉力F/N | 斜面长S/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率 |
较缓 | 4 | 0.2 | 1.8 | 1 | 0.8 | 1.8 | 48% |
较陡 | 4 | 0.4 | 3.0 | 1 | 1.6 | ||
最陡 | 4 | 0.6 | 3.6 | 1 | 2.4 | 3.6 | 66.7% |
(2)分析上表中数据,可得出结论:斜面越________,机械效率越________.
(3)小明猜想斜面机械效率还可能与小车运动的速度大小有关.请用图中的器材设计实验并验证他的猜想.(简要写出实验过程及分析论证)
实验过程:
①________.
②________.
分析论证:________.
实验课上,某实验小组为探究“斜面机械效率与斜面倾斜程度”的关系,设计了如图所示的装置.
实验数据如下表:
(1)请在上表中空格处填充正确数据.
(2)分析上表中数据,可得出结论:斜面越______,机械效率越______.
(3)小明猜想斜面机械效率还可能与小车运动的速度大小有关.请用图中的器材设计实验并验证他的猜想.(简要写出实验过程及分析论证)
实验过程:
①______.
②______.
分析论证:______.
实验数据如下表:
斜面倾斜程度 | 小车重G/N | 斜面高h/m | 拉力F/N | 斜面长S/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率 |
较缓 | 4 | 0.2 | 1.8 | 1 | 0.8 | 1.8 | 48% |
较陡 | 4 | 0.4 | 3.0 | 1 | 1.6 | ||
最陡 | 4 | 0.6 | 3.6 | 1 | 2.4 | 3.6 | 66.7% |
(2)分析上表中数据,可得出结论:斜面越______,机械效率越______.
(3)小明猜想斜面机械效率还可能与小车运动的速度大小有关.请用图中的器材设计实验并验证他的猜想.(简要写出实验过程及分析论证)
实验过程:
①______.
②______.
分析论证:______.