Question

3．在“探究斜面的機械效率”實驗中，小明猜想斜面的機械效率可能跟斜面的粗糙程度有關，小聰猜想可能跟斜面的傾斜程度有關．如圖是他們設計的實驗裝置，下表是其中一位同學在其它條件一定時的實驗數(shù)據(jù)．

實驗序號	斜面的傾斜程度	物塊的重力G/N	斜面高度h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面長s/m	機械效率
1	較緩	10	0.2	5.5	1	36.4%
2	較陡	10	0.4	7.0	1
3	最陡	10	0.6	8.5	1	70.6%

（1）實驗記錄數(shù)據(jù)如下表，則第2次實驗時斜面的機械效率為57.1%；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可得該實驗是探究小聰． （選填“小明”或“小聰”）的猜想，結(jié)論是：在其它條件一定時，斜面越陡斜機械效率越高．
（3）另一位同學為探究自己的猜想，設計了如下步驟．
①把一塊長木板的一端墊高，構成一個斜面．
②用彈簧測力計沿斜面把一木塊勻速拉上去，進行測量，計算出斜面的機械效率．③保持斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度，再進行相關測量，并計算出斜面的機械效率．比較大小即可驗證猜想是否正確．
（4）此探究實驗是采用的物理研究方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出實驗2的機械效率；
（2）表中數(shù)據(jù)，不變量是物塊的重力和斜面的粗糙程度，變量是斜面的傾斜程度，機械效率也不相同；
（3）（4）探究斜面機械效率與斜面粗糙程度的關系，應控制斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計算機械效率，驗證猜想．

解答 解：
（1）表格中實驗2的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{10N×0.4m}{7.0N×1m}$×100%≈57.1%；
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的傾斜程度不同，因此該實驗探究的是機械效率與斜面傾斜程度的關系，驗證的是小聰?shù)牟孪�；由表中實驗�?shù)據(jù)可知，在其它條件不變的情況下，斜面越陡斜機械效率越高；
（3）小明要做驗證他的猜想--機械效率與粗糙程度的關系，就應控制物塊重力和斜面傾斜程度不變而改變斜面的粗糙程度；實驗步驟為：
①把一塊長木板的一端墊高，構成一個斜面．
②用彈簧測力計沿斜面把一木塊勻速拉上去，進行相關測量，計算出斜面的機械效率．
③保持斜面的傾斜程度不變，改變斜面的粗糙程度，再進行相關測量，并計算出斜面的機械效率，即可驗證猜想是否正確；
（4）此探究實驗是采用的物理研究方法是控制變量法．
故答案為：（1）57.1%；（2）小聰；斜面越陡斜機械效率越高；（2）②勻速；③傾斜程度；粗糙程度；（4）控制變量法．

點評 影響斜面機械效率的因素有物塊重力、斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關，物塊越重、斜面越傾斜、斜面越光滑機械效率越大．