Question

小蘭在探究斜面的機(jī)械效率時(shí)，在光滑程度一樣而傾斜程度不同的斜面上勻速直線拉動(dòng)物塊，（如圖所示）并設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面的傾斜程度	物體重G/N	物體上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	物體移動(dòng)距離 S/m	有用功W有/J	總功W總/J	機(jī)械效率η	機(jī)械效率平均值
1	較緩	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	較陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.10	68%
3	最陡	5.0	0.25		0.50	1.25

（1）如圖所示第三次實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為

 

N，機(jī)械效率約為

 

（精確到百分位）．
（2）小蘭在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤之處是：

 

．
（3）改正錯(cuò)誤后，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，你對(duì)斜面機(jī)械效率問題可獲得的初步結(jié)論是

 

．

Answer 1

分析：（1）①彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)要看清量程和分度值，然后根據(jù)指針指示的位置讀數(shù)；
②斜面做的總功為彈簧測(cè)力計(jì)拉力做的功，等于拉力與物體移動(dòng)距離的乘積，即W_總=FS；
③機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即η=

W有用

W總

×100%．
（2）斜面的機(jī)械效率不是固定不變的，它和斜面的傾斜程度、粗糙程度、拉動(dòng)物體的重力都有關(guān)系，因此不能求取平均值．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，找出相同因素和不同因素，運(yùn)用控制變量法的思想得出正確的結(jié)論．

解答：解：（1）①圖示彈簧測(cè)力計(jì)的量程為5N，分度值是0.2N，指針指在3N下面第1個(gè)小格上，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N+0.2N=3.2N；
②第3次實(shí)驗(yàn)中，總功為W_總=FS=3.2N×0.5m=1.6J，有用功為W_有用=1.25J，
∴斜面的機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

1.25J

1.6J

×100%=78%
（2）影響斜面機(jī)械效率的因素有斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度，同一斜面機(jī)械效率也不是固定不變的，拉動(dòng)的物體重力越大，斜面的機(jī)械效率越大，因此斜面機(jī)械效率是變化的，不應(yīng)計(jì)算平均值．
（3）觀察表中數(shù)據(jù)，相同因素是斜面的粗糙程度，不同因素是斜面的傾斜程度，根據(jù)機(jī)械效率的大小，得出的結(jié)論是：接觸面粗糙程度相同（或光滑程度相同）時(shí)，斜面越陡（或緩），機(jī)械效率越高（或低）．
故答案為：（1）3.2、78%
（2）斜面的機(jī)械效率是變化的，不應(yīng)計(jì)算平均值（或表格中不應(yīng)該有“機(jī)械效率平均值”這一項(xiàng)）．
（3）接觸面粗糙程度相同（或光滑程度相同）時(shí)，斜面越陡（或緩），機(jī)械效率越高（或低）．

點(diǎn)評(píng)：（1）影響斜面機(jī)械效率的因素有：提升物體的重力、斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度，研究機(jī)械效率與其中某個(gè)因素的關(guān)系，采用控制變量法的思想；
（2）采用控制變量法研究的實(shí)驗(yàn)，在歸納結(jié)論時(shí)，一定要看清相同因素和不同因素，一般是在（相同因素）相同時(shí)，物理量與（不同因素）有關(guān)．