Question

16．小明同學(xué)對“斜面的機械效率跟什么因素有關(guān)”這一課題提出了一些值得探究的猜想，斜面的機械效率跟：A．斜面的傾斜程度有關(guān)；B．斜面的粗糙程度有關(guān)；C．斜面的長有關(guān)；D．物體受的重力有關(guān)．小剛同學(xué)為了證實其中的部分猜想是否正確，設(shè)計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程．（如圖，表中①③兩次實驗所用斜面是相同的，設(shè)物體在斜面上做勻速直線運動）

實驗 次數(shù)	斜面角度	斜面粗糙程度	物重 G/N	斜面高 度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長 s/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效 率η （%）
1	37°	粗糙	2	0.6	1.7	1	1.2	1.7
2	37°	較光滑	2	0.6	1.4	1	1.2		86
3	45°	粗糙	2	0.7	1.8	1	1.4	1.8	78

（1）請你替小剛在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)．①71②1.4．
（2）通過對比實驗①、②數(shù)據(jù)，可驗證猜想B（填寫字母）
（3）通過對比實驗①、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率的值越大．
（4）若要驗證猜想D，應(yīng)控制傾斜程度、粗糙程度不改變．

Answer 1

分析 （1）①知道有用功和總功，可利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算出斜面的機械效率．
②知道沿斜面的拉力和斜面的長，可利用公式W=FS計算出總功．
（2）（3）通過分析表格中的內(nèi)容，按照控制變量法的要求，猜想斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、長度、物體重力有關(guān)，探究斜面機械效率跟其中一個因素之間的關(guān)系時，控制其它因素不變．
比較1和2中的內(nèi)容可知，斜面傾斜角相同，斜面的粗糙程度不同，斜面的機械效率不同，由此即可得出結(jié)論．
比較1和3中的內(nèi)容可知，斜面的粗糙程度相同，斜面傾斜角度不同，斜面的機械效率不同，由此即可得出結(jié)論．
（4）利用控制變量法，若要驗證斜面的機械效率跟物體的重力有關(guān)，就必須控制斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不變．

解答 解：
（1）①因為W_1有用=1.2J，
W_1總=1.7J，
所以斜面的機械效率為：η₁=$\frac{{W}_{1有用}}{{W}_{1總}}$=$\frac{1.2J}{1.7J}$×100%≈71%．
②因為F₂=1.4N，S=1m，
所以做的總功為：W_2總=F₂S=1.4N×1m=1.4J．
（2）從實驗1、2記錄情況可知，斜面的傾斜程度相同、長度相同、物重相同，斜面越光滑，斜面的機械效率越高．所以實驗1、2數(shù)據(jù)能驗證斜面機械效果跟斜面的粗糙程度有關(guān)．故可驗證猜想B．
（3）從實驗1、3記錄情況可知，斜面的粗糙程度相同、長度相同、物重相同，斜面的傾斜角度越大，斜面的機械效率越高．
（4）斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、傾斜程度有關(guān)，要想驗證斜面的機械效率與物體所受的重力的關(guān)系，需控制斜面的粗糙程度、傾斜程度相同．
故答案為：（1）71；1.4．（2）B；（3）大；（4）傾斜程度、粗糙程度．

點評 要掌握：（1）根據(jù)重力、高度、拉力、斜面長能進行有用功、總功、機械效率的簡單計算．
（2）在探究影響斜面機械效率因素的實驗中，要注意控制變量法在實驗設(shè)計和實驗結(jié)論中的應(yīng)用．