Question

小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：

实验次数	斜面的 倾斜程度	物体重 G/N	物体上升高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	物体移动距离 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率η
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.50

（1）根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为

 

焦，总功为

 

焦，机械效率是

 

；
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越

 

；
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：

 

．

Answer 1

分析：（1）有用功等于物重和物体上升高度的乘积，即W_有=Gh；总功等于沿斜面拉力和斜面长度的乘积，即W_总=FS；
机械效率等于有用功和总功的比值，即η=

W有

W总

×100%．
（2）根据表格中斜面的倾斜程度增大时，拉力F是否增大，来判断省力还是费力．
（3）根据表格中斜面的倾斜程度增大时，机械效率是否增大，得出结论，注意控制不变的因素．

解答：解：
（1）第3次实验有用功为：W_有=Gh=5.0N×0.25m=1.25J； 总功为：W_总=FS=3.1N×0.50m=1.55J；
斜面的机械效率为：η=

W有

W总

×100%=

1.25J

1.55J

×100%=81%．
（2）由表格可知，当倾斜程度增大时，拉力F也变大，所以越陡越费力．
（3）由表格可知，当倾斜程度增大时，机械效率变大，前提是同一个物体，即物重一定，同一个斜面，即斜面粗糙程度一定．
故答案为：
（1）1.25；1.55；81%．
（2）费力．
（3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，在物重和接触面的粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高．

点评：影响斜面机械效率的因素有物块重力、斜面倾斜程度和斜面粗糙程度．
注意控制变量法，本题第（3）问答题模式为：在（　　）一定时，（　　）越（　　），（　　）越（　　）