Question

如圖所示，下面是某同學(xué)做探究“影響斜面的機械效率的因素”實驗時，得到如下實驗數(shù)據(jù)．

實驗次數(shù)	斜面與水平面夾角	木塊的重力 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 長度 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械 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）請將上表中空格補充完整．
（2）請你根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，分析第①、②次得出實驗結(jié)論：斜面的機械效率與______有關(guān)；
分析______與______得出結(jié)論：斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)．
（3）計算第④次，木塊與木板的內(nèi)能大約增加______J．

Answer 1

【答案】分析：（1）機械效率等于有用功和總功的比值，即η=×100%；
（2）斜面的機械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度有關(guān)，在斜面粗糙程度一定時，斜面傾斜程度越大，斜面機械效率越高；在斜面傾斜程度一定時，斜面越光滑，斜面機械效率越高；
（3）木塊在斜面上滑動時，克服摩擦力做的功是額外功，轉(zhuǎn)化為木板與木塊的內(nèi)能．
解答：解：（1）第3次實驗中，有用功0.756J，總功0.85J，因此機械效率η=×100%=×100%=88.9%；
（2）分析第①、②次實驗，斜面的粗糙程度相同，但是斜面的傾斜程度不同，機械效率也不同，因此得出的結(jié)論是斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)；
要探究斜面的機械效率與斜面的粗糙程度的關(guān)系，必須控制斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度，因此符合要求的是③④兩次實驗．
（3）第④次實驗中，有用功為0.756J，總功為1.00J，額外功為1.00J-0.756J=0.244J，額外功主要消耗在克服摩擦力做功，轉(zhuǎn)化成木塊與木板的內(nèi)能，因此木塊與木板的內(nèi)能增加0.244J．
故答案為：（1）

實驗次數(shù)	斜面與水平面夾角	木塊的重力 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 長度 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械 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）斜面的傾斜程度；③；④；
（3）0.244．
點評：通過探究斜面的機械效率的實驗，讓學(xué)生掌握如何用控制變量法探究物理問題，并考查了有用功、總功、機械效率的計算等．