Question

如图所示是一学习小组探究“斜面的机械效率”的实验装置，下表是该组同学记录的部分实验数据．

实验 次数	斜面倾 斜程度	木块重 G/N	斜面高 度h/m	沿斜面拉 力F/N	斜面长 s/m	有用功 W有用/J	总功 W总/J	机械效 率η
1	较缓	10	01	3	1	1	3	33%
2	较陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
3	最陡	10	0.3	5	1	3	5	60%

（1）请在表中空格处填充2个正确数据．
（2）分析表中的数据得出：当斜面

越平缓

时，越省力．
（3）分析表中的数据还可得出：当斜面

最陡

时，斜面的机械效率最大．
（4）该实验小组的同学还猜想斜面机械效率除了与斜面倾斜程度有关外，还可能与斜面的光滑程度有关，请你简要表述验证这一猜想的实验思路：

只改变斜面的光滑程度，保持在实验1（或2、3）中的物理量及斜面倾斜程度不变，根据测量数据比较实验4与实验1（或2、3）的机械效率大小

．

Answer 1

分析：（1）拉力F做的功是总功，可以用W_总=Fs来计算，机械效率可以用η=

W有用

W总

计算；
（2）三次实验中，木块重力一样，那么沿斜面的拉力越小，表明越省力；
（3）对比表中三次实验的机械效率可知在什么情况下，斜面的机械效率最大；
（4）由于要探究机械效率与斜面的光滑程度有关，需要采用控制变量法，再进行一次对比实验4，比如和实验1对比，除了改变斜面的光滑程度之外，其他的物理量和斜面倾角都不变，根据测量数据算出实验4的机械效率，进行对比即可．

解答：解：（1）第二次实验中做的总功为：W_总=Fs=4N×1m=4J，所以机械效率为：η=

W有用

W总

=

2J

4J

=50%；
第三次实验中做的总功为：W_总=Fs=5N×1m=5J，所以机械效率为：η=

W有用

W总

=

3J

5J

=60%．
（2）在三次实验中，木块的重力都是10N，其中斜面较缓时，用的拉力最小，说明此时最省力．
（3）分析表中数据可知，机械效率最大是60%，是斜面最陡时的机械效率．
（4）再进行一次对比实验4，比如和实验1对比，除了改变斜面的光滑程度之外，其他的物理量和斜面倾角都不变，根据测量数据算出实验4的机械效率，进行对比即可．
故答案为：（1）50%，60%；（2）越平缓；（3）最陡；
（4）只改变斜面的光滑程度，保持在实验1（或2、3）中的物理量及斜面倾斜程度不变，根据测量数据比较实验4与实验1（或2、3）的机械效率大小．

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，在研究机械效率和某一因素关系时，要说明其他两个因素保持一定．