Question

小蘭在探究斜面的機械效率時，在光滑程度一樣而傾斜程度不同的斜面上勻速直線拉動物塊，（如圖所示）并設計表格記錄實驗數(shù)據(jù)如下：

實驗次數(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	物體移動距離 S/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率η	機械效率平均值
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）如圖所示第三次實驗彈簧測力計的示數(shù)為

 

N，機械效率約為

 

（精確到百分位）．
（2）小蘭在對實驗數(shù)據(jù)處理的過程中出現(xiàn)的錯誤之處是：

 

．
（3）改正錯誤后，對實驗數(shù)據(jù)進行分析，你對斜面機械效率問題可獲得的初步結論是

 

．

Answer 1

分析：（1）①彈簧測力計讀數(shù)時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力計拉力做的功，等于拉力與物體移動距離的乘積，即W_總=FS；
③機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、拉動物體的重力都有關系，因此不能求取平均值．
（3）根據(jù)實驗記錄，找出相同因素和不同因素，運用控制變量法的思想得出正確的結論．

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

W有用

W總

×100%=

1.25J

1.6J

×100%=78%
（2）影響斜面機械效率的因素有斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度，同一斜面機械效率也不是固定不變的，拉動的物體重力越大，斜面的機械效率越大，因此斜面機械效率是變化的，不應計算平均值．
（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)機械效率的大小，得出的結論是：接觸面粗糙程度相同（或光滑程度相同）時，斜面越陡（或緩），機械效率越高（或低）．
故答案為：（1）3.2、78%
（2）斜面的機械效率是變化的，不應計算平均值（或表格中不應該有“機械效率平均值”這一項）．
（3）接觸面粗糙程度相同（或光滑程度相同）時，斜面越陡（或緩），機械效率越高（或低）．

點評：（1）影響斜面機械效率的因素有：提升物體的重力、斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度，研究機械效率與其中某個因素的關系，采用控制變量法的思想；
（2）采用控制變量法研究的實驗，在歸納結論時，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，物理量與（不同因素）有關．