Question

4．如圖所示，小明在探究機(jī)械效率與什么因素有關(guān)時(shí)．設(shè)計(jì)用光滑程度一樣的木板作斜面，當(dāng)兩斜面傾斜程度不同時(shí)，先后沿斜面拉同一滑塊使它升高相同高度h．

（1）小明實(shí)驗(yàn)的目的是探究機(jī)械效率與斜面的傾斜程度的關(guān)系．
（2）做這組實(shí)驗(yàn)還需要提供兩個(gè)工具，它們是彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺．
（3）請(qǐng)描述小明做“實(shí)驗(yàn)一”的過程，要求寫出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟、用符合表示所要物理量，并用所測(cè)物理量寫出表達(dá)式．
實(shí)驗(yàn)步驟：①用測(cè)力計(jì)測(cè)量小車的重力G；
②用測(cè)力計(jì)沿斜面方向勻速拉動(dòng)小車，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；
③用刻度尺測(cè)量斜面高度h；
④用刻度尺測(cè)量（底部到高度h處的）斜面長(zhǎng)度s；．
表達(dá)式：η=$\frac{Gh}{Fs}$．

Answer 1

分析 （1）控制斜面的光滑程度相同，同一輛小車升高相同的高度h，兩斜面的傾斜程度不同，可以探究斜面的效率與斜面傾斜程度間的關(guān)系．
（2）實(shí)驗(yàn)中，需要用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力大小，用刻度尺測(cè)斜面的高度與斜面的長(zhǎng)度．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，根據(jù)所處數(shù)據(jù)求出有用功、總功，最后由效率公式求出斜面的機(jī)械效率．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)中控制：斜面光滑程度、物體上升的高度相同而斜面的傾斜程度不同，
由此可知，該實(shí)驗(yàn)探究的是：斜面的傾斜程度與與斜面機(jī)械效率的關(guān)系．
（2）實(shí)驗(yàn)需要的測(cè)量工具是：彈簧測(cè)力計(jì)與刻度尺．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①用測(cè)力計(jì)測(cè)量小車的重力G；
②用測(cè)力計(jì)沿斜面方向勻速拉動(dòng)小車，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；
③用刻度尺測(cè)量斜面高度h；
④用刻度尺測(cè)量（底部到高度h處的）斜面長(zhǎng)度s；
總功W_總=Fs，有用功W_有=Gh，斜面的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$．
故答案為：（1）斜面的傾斜程度；（2）彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺；（3）實(shí)驗(yàn)步驟如上所述；η=$\frac{Gh}{Fs}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，本題考查了實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟等問題，實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)是本題的難點(diǎn)，解題時(shí)要注意控制變量法的應(yīng)用．