Question

（2010?内乡县二模）学习了机械效率知识后，小明同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这课题提出了一些值得探究的猜想：A．跟斜面的倾斜程度有关；B．跟斜面的粗糙程度有关；C．跟物体的重力有关．同时小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了如图所示探究，记录如下数据：

实验次数	斜面倾角	斜面粗糙程度	物重G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面长度s/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71%
②	30°	稍光滑	1	0.5	0.6	1	0.5
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9	78%

（1）请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中的相关数据）
（2）小明在实验中是如何改变斜面的倾斜程度的：

左右移动木块

．
（3）此实验的研究方法与下列事例

B

（填写字母）相同：
A．引入“合力”的概念              B．保持电阻不变研究电流与电压的关系
C．将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒  D．用木块被推的距离来表示物体动能的大小
（4）通过对比实验①②数据，可验证猜想：

B

（填写字母）．
（5）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：

斜面粗糙程度一定时，斜面倾角越大，斜面机械效率越高

．
（6）若要验证猜想C，你的办法是：

控制斜面的倾角和粗糙程度不变，只需在物体上叠放一个物体后按表中的方法再做一次，计算斜面的机械效率和原实验机械效率进行比较

．

Answer 1

分析：知道拉力、物体移动的距离，求出总功，知道有用功、总功，根据η=

W有

W总

求出机械效率．
通过左右移动斜面下的木块改变斜面的倾斜程度．
初中物理上常用的物理研究方法是等效替代法、类比法、控制变量法、模型法、转换法等．
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．
探究斜面机械效率跟物重关系时，控制斜面的粗糙程度和斜面的倾角不变，改变物体的重，可以在任何一个实验的基础上，物体上叠加一个物体重新进行实验，计算出斜面的机械效率，进行比较．

解答：解：（1）W_总=Fs=0.6N×1m=0.6J，
η=

W有

W总

=

0.5J

0.6J

=83.3%．
（2）小明在实验中左右移动木块改变斜面的倾斜程度．
（3）A．一个力的效果和几个分力的效果相同，这个力是几个分力的合力，采用了等效替代的方法．
 B．研究电流与电压的关系时，保持电阻不变，这是控制变量法．
C．将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒，这是模型方法．
D．用木块被推的距离来表示物体动能的大小，把动能大小转换为木块移动的距离长短．
本实验中，探究斜面机械效率跟倾角的关系时，控制斜面粗糙程度不变；探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度时，控制斜面倾角不变，这是控制变量法．
（4）实验①②数据，斜面倾角不变，改变斜面的粗糙程度，斜面越光滑，斜面机械效率越高．所以实验①②能验证斜面机械效率跟斜面粗糙程度有关．
（5）实验①③数据，斜面的粗糙程度相同，改变斜面的倾角，倾角越大，斜面机械效率越高．所以斜面粗糙程度一定时，斜面倾角越大，斜面机械效率越高．
（6）要探究斜面机械效率跟物重的关系，要控制斜面的倾角和斜面的粗糙程度不变，只需在物体上叠放一个物体后按表中的方法再做一次，计算斜面的机械效率和原实验机械效率进行比较．
故答案为：（1）0.06；83.3%；（2）左右移动木块；（3）B；（4）B；
（5）斜面粗糙程度一定时，斜面倾角越大，斜面机械效率越高；  
（6）控制斜面的倾角和粗糙程度不变，只需在物体上叠放一个物体后按表中的方法再做一次，计算斜面的机械效率和原实验机械效率进行比较．

点评：掌握斜面机械效率高低的影响因素，利用控制变量法探究斜面机械效率高低的影响因素．