Question

9．小明同學用如圖所示的裝置測定斜面的機械效率，實驗記錄如表所示：

實驗次數(shù)	斜面傾斜程度	物體重量G/N	斜面高h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長s/m	有用功W有/J	總功W總/J	斜面的機械效率η
1	較緩	5	0.1	1.5	1	0.5	1.5	33.3%
2	較陡	5	0.2	2	1	1	2	50%
3	較陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
4	最陡	5	0.3	2.4	1

（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第四次（最陡）實驗的有用功是1.5J，總功是2.4J，機械效率是62.5%；
（2）分析數(shù)據(jù)可知，斜面越陡，機械效率越高（選填“越高”、“越低”或“不變”）；
（3）分析實驗數(shù)據(jù)還可知道，斜面越陡越費力（選填“省力”或“費力”）；
（4）分析實驗數(shù)據(jù)還可知道，斜面的機械效率與物重無關．（填“有關”或“無關”）

Answer 1

分析 （1）克服重力做的功為有用功；拉力做的功為總功；有用功與總功的比值是機械效率；
（2）斜面的機械效率的影響可能有多個，分析斜面效率與斜面傾斜程度的關系時注意控制變量法的使用；
（3）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)斜面傾斜程度與拉力大小的關系，得出結(jié)論；
（4）探究斜面機械效率與物重的關系，應控制斜面粗糙程度、傾斜程度相同而物體重力不同，分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：
（1）由表格第四次實驗數(shù)據(jù)：
W_有=Gh=5N×0.3m=1.5J；
W_總=Fs=2.4N×1m=2.4J；
所以機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.5J}{2.4J}$×100%=62.5%；
（2）分析斜面效率與傾斜程度關系時，應選擇斜面傾斜程度不同，其它都相同的實驗分析比較．
由表中實驗序號為1、2、4的數(shù)據(jù)可知：在物重、斜面粗糙程度相同的情況下，斜面傾斜程度越大斜面機械效率越高；
（3）由表中實驗序號為1、2、4的數(shù)據(jù)可知，斜面傾斜程度越大，需要的拉力越大，即：斜面越陡越費力；
（4）探究斜面機械效率與物重的關系，應控制斜面粗糙程度、傾斜程度相同而物體重力不同．根據(jù)實驗序號為2、3的數(shù)據(jù)可知，斜面的機械效率與物重無關．
故答案為：（1）1.5；2.4；62.5%；（2）越高；（3）費力；（4）無關．

點評 在探究斜面機械效率的實驗中，常涉及到斜面傾斜程度對省力情況的影響，斜面越陡越費力，機械效率越高；斜面越緩越省力，機械效率越低．