Question

12．探究斜面的机械效率．
如图所示，实验器材有：不同的三个斜面、小车、弹簧测力计和刻度尺；
（1）研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系：在实验过程中，应选用三个倾角相同而光滑程度不同的斜面进行实验，只有这样才能得出斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系，实验中需要测出的物理量有：小车的重力，斜面的高及斜面的长．小车在三个不同斜面向上匀速运动时的三个拉力的大小，最后计算出有用功和总功，从而算出不同斜面的机械效率．结论：在斜面倾角相同时，斜面越粗糙，机械效率越低．
（2）盐焗斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系：在次实验中，应选用三个光滑程度相同而倾角不同的斜面进行实验，测出不同斜面的长和小车在不同斜面上匀速运动时的拉力大小．通过计算，最后得出结论．结论：斜面光滑程度相同时，斜面的倾角越大，机械效率越高．
（3）该实验说明斜面的机械效率与斜面的光滑程度和倾角有关．

Answer 1

分析 实验中，需要用弹簧测力计测拉力大小，用刻度尺测斜面的高度与斜面的长度；
（1）探究斜面机械效率与光滑程度关系，要控制三个斜面的倾斜程度不同，根据实验目的可得所需测量得物理量；
（2）控制斜面的光滑程度相同，同一辆小车升高相同的高度h，两斜面的倾斜程度不同，可以探究斜面的效率与斜面倾斜程度间的关系．
（3）综合两个使用结论可以得到答案．

解答 解：探究斜面的机械效率实验还需要两个测量工具是：弹簧测力计与刻度尺；
（1）研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系：在实验过程中，应选用光滑程度不同、倾角相同的斜面；
根据η=$\frac{Gh}{Fs}$可知，实验中需要用弹簧测力计测量出小车的重力G、拉力F、斜面的高度h以及斜面的长度s；实验中中需用测力计沿斜面方向匀速拉动小车，读出的测力计的示数等于测力计对小车的拉力；通过实验可知：在斜面倾角相同时，斜面越粗糙，机械效率越低；
（2）探究斜面的倾斜程度与与斜面机械效率的关系，需控制光滑程度相同的斜面的倾角不同；测出小车匀速运动时弹簧测力计的拉力和斜面长，通过计算可得出结论：斜面光滑程度相同时，斜面的倾角越大，机械效率越高；
（3）综合以上实验结论可知：斜面的机械效率与斜面的光滑程度及斜面的倾角有关．
故答案为：弹簧测力计；刻度尺；
（1）倾角；光滑程度；高；长；匀速；在斜面倾角相同时，斜面越粗糙，机械效率越低；
（2）光滑程度；倾角；长；匀速；斜面光滑程度相同时，斜面的倾角越大，机械效率越高；
（3）光滑程度；倾角．

点评 本题考查了学生对斜面机械效率实验原理的理解，并能根据原理分析出需要测量的物理量．