Question

3．在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想：
A．斜面越倾斜斜面机械效率越大；
B．斜面越倾斜斜面机械效率越小；
C．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关．
他们用如图所示的探究装置，在不同的倾斜程度下做了三次试验．请回答下列问题：
（1）每次实验时，改变斜面的倾斜程度是指改变斜面与水平面的夹角（选填“斜面的长度”、“斜面的高度”、“斜面与水平面的夹角”）；实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动．
（2）在以下六个物理量中：被拉物体的重量G、弹簧秤的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h，实验必须要测量的物理量是G、F、s、h（只填所测物理量的符号）；用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是η=$\frac{Gh}{Fs}$×100%．
（3）如果猜想C是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该基本不变（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“基本不变”）．如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，这说明实验前的猜想A是正确的．

Answer 1

分析 同一斜面的机械效率和斜面的倾斜程度有关，注意控制变量法的应用；应用效率公式分析需要测量的物理量及其符号；根据实验数据分析出结论．

解答 解：（1）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，探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，应控制斜面的光滑程度和物体相同；改变斜面的倾斜程度是指改变斜面与水平面的夹角；
（2）斜面的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%，实验必须要测量的物理量是G、F、s、h；
（3）如果猜想C“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关”是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该基本不变；
如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，说明斜面越倾斜斜面机械效率越大，说明实验前的猜想A是正确的．
故答案为：（1）斜面与水平面的夹角；（2）G、F、s、h；$\frac{Gh}{Fs}$×100%；（3）基本不变；A．

点评 本题主要考查学生设计实验的能力，让学生掌握如何用控制变量法探究物理问题，是难度较大的题目．