学习了机械效率知识后.全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关这一课题提出了一些值得探究的猜想:A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关,B．跟斜面的粗糙程度有关,C．跟斜面的长度有关,D．跟物体的重力有关．小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确.设计方案并进行了探究.每次都匀速将物体从斜面底部拉到了斜面的顶部．下表记录了� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（2011?淮北模拟）学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；
B．跟斜面的粗糙程度有关；
C．跟斜面的长度有关；
D．跟物体的重力有关．
小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，每次都匀速将物体从斜面底部拉到了斜面的顶部．下表记录了他的探究过程和数据．

实验次数	斜面倾角	斜面材料	物重 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（%）
1	30⁰	木板	1.0	0.5	0.7	1.0	0.5	0.7	71.4
2	30⁰	玻璃	1.0	0.5	0.6	1.0	0.5	0.6	83.3
3	45⁰	木板	1.0	0.7	0.9	1.0	0.7	0.9

（1）根据表中数据，补充完成表格中实验3的机械效率

78%

．
（2）通过对比实验1、2数据，可初步验证猜想

（填写字母）．
（3）通过对比实验1、3数据，可初步得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率

越高

．
（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和

斜面的粗躁程度

不改变．
（5）小刚同学知道额外功是因为摩擦引起的，他根据第2次数据又算出了物体在玻璃上拉动时的摩擦力为

0.1

N．

分析：（1）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用η=

W有

W总

求出实验3的机械效率；
（2）通过分析表格中的内容，按照控制变量法的要求，猜想斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、长度、物体重力有关，探究斜面机械效率跟其中一个因素之间的关系时，控制其它因素不变．比较实验1、2数据两次实验可知斜面的粗糙程度不同，两次的机械效率大小不同，从而可知斜面的机械效率大小与斜面的摩擦程度有关．
（3）通过对比实验1、3数据可知，斜面倾斜角不同，两次实验的斜面的机械效率也不同，由此即可得出结论．
（4）利用控制变量法，若要验证斜面的机械效率跟物体的重力有关，就必须控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度这些量不改变．
（5）知道实验2中的总功和有用功，可利用公式W_额外=W_总-W_有计算出额外功，又知道斜面的长度，可利用公式W=fs求出摩擦力的大小．

解答：解：
（1）表格中实验3的机械效率：
η=

W有

W总

1N×0.7m

0.9N×1m

≈78%；
（2）通过对比实验1、2数据可知，斜面的倾斜程度相同、长度相同、物重相同，斜面越光滑，斜面的机械效率越高．所以实验1、2数据能验证斜面机械效果跟斜面的粗糙程度有关．
（3）通过对比实验1、3数据可知，斜面倾斜角不同，所用拉力不同，其机械效率也不同，说明当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高．
（4）通过对比实验1、实验2数据得机械效率与斜面的粗糙程度有关；
通过对比实验1、实验2据可得斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高；
因此若要验证猜想D，应控制斜面的长度、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不改变．
（5）实验2中，W_总=0.6J，W_有=0.5J，则
W_额=W_总-W_有=0.6J-0.5J=0.1J，
摩擦力的大小为：
f=

W额

0.1J

=0.1N．
故答案为：
（1）78%；
（2）B；
（3）越高；
（4）斜面的粗躁程度；
（5）0.1．

点评：在探究影响斜面机械效率因素的实验中，要注意控制变量法在实验设计和实验结论中的应用．我们在探究机械效率的大小与多个变量的关系时，应注意控制变量法的运用，在分清变量与控制量的基础上，分析实验的结论．