Question

下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据．

斜面与水平面夹角	小车的重力G/N	斜面的粗糙程度	斜面的高度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%
20°	2.1	玻璃面	0.09	0.6	0.5	0.189	0.30	63
30°	2.1	玻璃面	0.21	1.1	0.5	0.441	0.55	80.2
45°	2.1	玻璃面	0.36	1.8	0.5
45°	2.1	棉布面	0.36	2.0	0.5	0.756	1.00	75.6

（1）请将上表中空格补充完整．
（2）请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：
结论一：在斜面倾斜程度相同的情况下，斜面越

斜面的表面越光滑

，机械效率越高．
结论二：在

斜面光滑程度

 相同的情况下，斜面倾斜程度越大，机械效率越高．
（3）分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面，越长越

省力

（填“省力”或“费力”）；斜面在我们生活中的应用有

盘山公路

（只写出一条即可）．

Answer 1

分析：（1）斜面的有用功是克服小车重力做的功，用公式W_有用=Gh计算，总功是拉力做的功，用公式W_总=FS计算，机械效率等于有用功和总功的比值，用公式η=

W有用

W总

计算；
（2）采用控制变量法思想探究的实验，在得实验结论时，找准变量和不变量，然后根据控制变量法结论的一般形式“在（　　）一定时，（　　）越（　　），（　　）越（　　）”归纳总结；
（3）斜面高度一定时，斜面越长，斜面倾斜程度越小，越省力，所以在高度相同的斜面，越长越省力．生活中盘山公路、螺丝钉、钻头都是变形的斜面．

解答：解：（1）有用功W_有用=Gh=2.1N×0.36m=0.756J，总功W_总=FS=1.8N×0.5m=0.9J，
机械效率η=

W有用

W总

=

0.756J

0.9J

×100%=84%；
故答案为：0.756；0.9；84．
（2）斜面的倾斜程度通过斜面与水平面的夹角体现，夹角越大斜面的倾斜程度越大，分析第1、2、3组实验数据可知，斜面的光滑程度相同时，斜面的斜面的倾斜角度越大，机械效率越高；分析第3、4两组实验数据可知，斜面的倾斜高度相同时，斜面的表面越光滑，机械效率越高．
故答案为：斜面的表面越光滑；斜面光滑程度．
（3）在斜面高度不变时，斜面越长说明斜面的倾斜程度越缓，当然斜面就越省力．生活中的斜面很多，如：盘山公路、钻头、螺丝钉．
故答案为：省力；盘山公路（答案不唯一）．

点评：（1）本题重点考查了斜面机械效率的计算，以及对实验数据的分析处理，归纳总结的能力，是科学探究实验的考查重点，符合新课改的理念．
（2）斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关．在斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高；在斜面倾斜程度一定时，斜面越光滑，斜面机械效率越高．