Question

小明為了測(cè)斜面的機(jī)械效率，設(shè)計(jì)和組裝了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，他需要測(cè)量的物理量有

斜面長(zhǎng)L、高h(yuǎn)、物重G和拉力F

，最后由表達(dá)式

η=

Gh

Fs

×100%．

計(jì)算斜面的效率．
（2）小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)想到，斜面的傾斜程度決定著省力的多少，那么斜面的機(jī)械效率與它的傾斜程度有什么關(guān)系呢？你的猜想是

傾斜程度越大，機(jī)械效率越高（或低）

．
（3）如果要驗(yàn)證這一猜想是否正確，該怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)兀空?qǐng)你簡(jiǎn)要做出說(shuō)明

改變斜面與水平面的夾角，分別在不同角度下測(cè)出機(jī)械效率，再比較機(jī)械效率的大小，得出結(jié)論

．

Answer 1

分析：（1）用刻度尺測(cè)出斜面高h(yuǎn)和斜面長(zhǎng)s，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體重G，沿斜面勻速拉動(dòng)物體，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力大小F，克服重力做功為有用功，利用W=Gh計(jì)算，沿斜面拉力做功為總功，利用W=Fs計(jì)算，再利用效率公式計(jì)算斜面的機(jī)械效率．
（2）根據(jù)斜面的傾斜程度決定著省力的多少，對(duì)斜面的機(jī)械效率與它的傾斜程度的關(guān)系進(jìn)行猜想．
（3）除了改變斜面的傾斜程度以外，要控制斜面和物體不變．

解答：解：（1）利用斜面做功時(shí)，克服重力做功為有用功，利用W_有=Gh計(jì)算，沿斜面拉力做功為總功，利用W_總=Fs計(jì)算，所以需要測(cè)量的物理量有：物體的重力G，沿斜面向上勻速拉動(dòng)物體的拉力F；斜面的長(zhǎng)度L，斜面的高度h，最后由表達(dá)式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

×100%．
故答案為：斜面長(zhǎng)L、高h(yuǎn)、物重G和拉力F；η=

Gh

Fs

×100%．
（2）斜面的機(jī)械效率與它的傾斜程度有什么關(guān)系進(jìn)行猜想：傾斜程度越大，機(jī)械效率越高（或低）．
（3）實(shí)驗(yàn)方法：改變斜面與水平面的夾角，分別在不同角度下測(cè)出機(jī)械效率，再比較機(jī)械效率的大小，得出結(jié)論．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了測(cè)斜面機(jī)械效率的猜想和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；斜面是省力的機(jī)械，能夠分清哪是有用功，哪是總功是解題的關(guān)鍵，有用功等于物體重力和斜面高度的乘積W_有=Gh，總功等于拉力和斜面長(zhǎng)度的乘積W_總=FS．