Question

小華同學設計了一個高度可調節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關系，如圖所示．他首先測出小車重，然后用彈簧測力計沿斜面勻速拉動小車，調節(jié)斜面傾斜角θ的大小多次進行測量，得到下表所示的數據：

斜面傾斜角 θ	小車重 G/N	斜面高h/m	斜面長s/m	拉力F/N	有用功W有/J	總功 W總/J	機械 效率η
12°	5	0.2	1	2.1		2.1	48%
30°	5	0.5	1	3.6	2.5		69%
45°	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3	1

（1）請你替小華在上表中的空格處填上適當的數據．
（2）分析上表中的數據，可以得出的探究結論是：物重和光滑程度相同時，斜面的傾斜角越大，機械效率越

大

；斜面的傾斜角越

小

，越省力．
（3）若想探究斜面的機械效率與物重的關系，則要保持斜面的

傾斜角

、光滑程度不變，只改變物重．實驗時用到的科學方法是

控制變量

法．

Answer 1

分析：（1）根據實驗數據，利用W_有=Gh、W_總=Fs和η=

W有用

W總

求出表格中的所缺的數據，完成表格．
（2）分析表格數據時，雖然拉力和機械效率的變化是因斜面的傾斜度的改變而引起的，但我們先比較省力時，傾斜度是如何變化，然后比較機械效率的變化．
（3）若想探究斜面的機械效率與物重的關系，則要保持斜面的傾斜角、光滑程度不變，只改變物重，這也是控制變量法的基本要求．

解答：解：（1）W_有=Gh=5N×0.2m=1J；W_總=Fs=3.6N×1N=3.6J；η=

W有用

W總

×100%=

3.5J

4.3J

×100%=81%．
（2）分析表中的相關數據可以得出：物重和光滑程度相同時，斜面的傾斜角越大，機械效率越大；斜面的傾斜角越小，越省力．
（3）若想探究斜面的機械效率與物重的關系，必須控制其它因素不變，只改變物體的重力．本題中根據實驗要求，應保持斜面的傾斜角、光滑程度均不變．這里用到的研究方法是控制變量法．
故答案為：
（1）數據見下表：

斜面傾斜角 θ	小車重 G/N	斜面高h/m	斜面長s/m	拉力F/N	有用功W有/J	總功 W總/J	機械 效率η
					1
						3.6
							81%

（2）大； 小；（3）傾斜角；控制變量．

點評：本題考查通過斜面機械效率的實驗，考查了有用功、總功、機械效率的計算，并會結合控制變量法進行綜合分析應用等．