Question

3．如圖所示是小明探究“斜面的機械效率”實驗裝置圖．實驗前他做了如下猜想：
A．斜面的機械效率可能與斜面的粗糙程度有關(guān)．
B．斜面的機械效率可能與斜面的傾斜度有關(guān)．
他在實驗時，首先在傾斜的木板上，用彈簧測力計拉著木塊沿斜面向上做勻速直線運動，并記錄實驗數(shù)據(jù)．后保持斜面傾角不變，在木板上分別墊棉布、玻璃的方法又做了二次實驗，每次實驗中彈簧測力計都拉著同一木塊沿斜面向上做勻速直線運動．實驗數(shù)據(jù)如下：

實驗 次數(shù)	斜面材料	木塊重 G/N	斜面高 h/m	拉力 F/N	斜面長 s/m	機械效率 μ
1	木板	2	0.1	0.50	0.5	80%
2	棉布	2	0.1	0.60	0.5	67%
3	玻璃	2	0.1	0.45	0.5	89%

（1）第1次實驗，斜面機械效率是80%；
（2）根據(jù)小明的實驗操作，猜想A是正確的．根據(jù)獲得的實驗數(shù)據(jù)，可得到的較完整的結(jié)論是：在斜面傾斜程度相同時，斜面越光滑，機械效率越高；
（3）為了驗證另一個猜想是否正確，小明應(yīng)該如何進行實驗？寫出他的實驗方案．需要控制斜面的粗糙程度和物體的重力不變，改變斜面與水平面的夾角，分別在不同角度下測出機械效率，再比較機械效率的大小，得出結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用效率公式求出斜面的機械效率；
（2）斜面的機械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度有關(guān)，在斜面粗糙程度一定時，斜面傾斜程度越大，斜面機械效率越高；在斜面傾斜程度一定時，斜面越光滑，斜面機械效率越高；
（3）斜面的機械效率可能與斜面的傾斜度有關(guān)，除了改變斜面的傾斜程度以外，要控制斜面和物體不變．

解答 解：
（1）第一次實驗的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{0.5N×0.5m}$×100%=80%；
（2）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可知，斜面的傾斜程度相同，斜面越光滑，斜面的機械效率越高，說明猜想A是正確的；通過實驗可得結(jié)論：在斜面傾斜程度相同時，斜面越光滑，機械效率越高；
（3）要斜面的機械效率可能與斜面的傾斜度的關(guān)系，需要控制斜面的粗糙程度和物體的重力不變，改變斜面與水平面的夾角，分別在不同角度下測出機械效率，再比較機械效率的大小，得出結(jié)論．
故答案為：（1）80%；（2）A；在斜面傾斜程度相同時，斜面越光滑，機械效率越高；
（3）需要控制斜面的粗糙程度和物體的重力不變，改變斜面與水平面的夾角，分別在不同角度下測出機械效率，再比較機械效率的大小，得出結(jié)論．

點評 通過探究斜面的機械效率的實驗考查了機械效率的計算，關(guān)鍵是根據(jù)控制變量法分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論．