题目内容
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 | 30 | 木板 | 1.0 | 0.5 | 0.7 | 1.0 | 0.5 | 0.7 | 71.4 |
| 2 | 30 | 玻璃 | 1.0 | 0.5 | 0.6 | 1.0 | 0.5 | 0.6 | 83.3 |
| 3 | 45 | 木板 | 1.0 | 0.7 | 0.9 | 1.0 | 0.7 | 0.9 |
（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______．
（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和______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______ N．
【答案】分析：（1）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用η=
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=
=
=
≈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=
=
=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．
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=
=
=
≈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=
=
=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．
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