Question

如图所示，下面是某同学做探究“影响斜面的机械效率的因素”实验时，得到如下实验数据．

实验次数	斜面与水平面夹角	木块的重力 G/N	斜面的粗糙 程度	斜面的高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面 长度 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械 效率 %
1	20	2.1	玻璃面	0.15	0.9	0.5	0.315	0.45	70
2	30	2.1	玻璃面	0.25	1.3	0.5	0.525	0.65	80.7
3	45	2.1	玻璃面	0.36	1.7	0.5	0.756	0.85
4	45	2.1	棉布面	0.36	2.0	0.5	0.756	1.00	75.6

（1）请将上表中空格补充完整．
（2）请你根据表中的实验数据，分析第①、②次得出实验结论：斜面的机械效率与______有关；
分析______与______得出结论：斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关．
（3）计算第④次，木块与木板的内能大约增加______J．

Answer 1

【答案】分析：（1）机械效率等于有用功和总功的比值，即η=×100%；
（2）斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关，在斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高；在斜面倾斜程度一定时，斜面越光滑，斜面机械效率越高；
（3）木块在斜面上滑动时，克服摩擦力做的功是额外功，转化为木板与木块的内能．
解答：解：（1）第3次实验中，有用功0.756J，总功0.85J，因此机械效率η=×100%=×100%=88.9%；
（2）分析第①、②次实验，斜面的粗糙程度相同，但是斜面的倾斜程度不同，机械效率也不同，因此得出的结论是斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；
要探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系，必须控制斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，因此符合要求的是③④两次实验．
（3）第④次实验中，有用功为0.756J，总功为1.00J，额外功为1.00J-0.756J=0.244J，额外功主要消耗在克服摩擦力做功，转化成木块与木板的内能，因此木块与木板的内能增加0.244J．
故答案为：（1）

实验次数	斜面与水平面夹角	木块的重力 G/N	斜面的粗糙 程度	斜面的高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面 长度 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械 效率 %
1	20	2.1	玻璃面	0.15	0.9	0.5	0.315	0.45	70
2	30	2.1	玻璃面	0.25	1.3	0.5	0.525	0.65	80.7
3	45	2.1	玻璃面	0.36	1.7	0.5	0.756	0.85	88.9
4	45	2.1	棉布面	0.36	2.0	0.5	0.756	1.00	75.6

（2）斜面的倾斜程度；③；④；
（3）0.244．
点评：通过探究斜面的机械效率的实验，让学生掌握如何用控制变量法探究物理问题，并考查了有用功、总功、机械效率的计算等．