斜面的機械效率的實驗裝置圖

㈠ 下圖是小明同學探究斜面機械效率跟什麼因素有關的實驗裝置

（1）照圖那樣安裝好斜面，將小車放在斜面上。用彈簧秤緩慢地把小回車拉上斜面，答記下彈簧秤的示數F，測出小車沿斜面通過的距離L，用彈簧秤稱得小車重G，並測出小車上升的高度h，算出斜面的效率η1＝Gh／FL。
（2）把小車翻過來（輪子朝上）放在斜面上，重復上述實驗，根據實驗數據算出此時斜面效率η2。
（3）增大斜面的傾角，小車仍翻著放在斜面上重復實驗，算出斜面效率η3。
比較η1、η2、η3的大小，可知η1＞η2，η2＜η3。分析實驗結果可得：斜面的效率主要受斜面和小車間的摩擦的影響，在（1）中由於輪子和斜面間的滾動摩擦小，必需做的額外功少，效率就高。在（3）中，當傾角增大，車對斜面的壓力減小，從而摩擦也減小，因此效率比（2）時高。比較操作（2）、（3）中的F及η的大小，可知斜面越省力其效率不一定越高。

㈡ 下圖是探究斜面的機械效率跟什麼因素有關的實驗裝置

解答：

解：（1）由表中數據可見需要測量的物理量有四個：物塊的重力、專沿斜面的拉屬力、物塊上升的高度、物塊移動的距離，其中前兩個由彈簧測力計完成，後兩個由刻度尺來完成測量，因此還需要補充的器材是：刻度尺．

（2）①分析實驗1、2，接觸面的粗糙程度、物塊重相同，斜面的傾斜程度不同，機械效率不同，研究的是斜面的機械效率與斜面傾斜程度的關系（有關）；

分析實驗2、3，斜面的傾斜程度、接觸面的粗糙程度相同，物塊重不同，機械效率相同，研究的是斜面的機械效率與物塊重的關系（無關）；

分析實驗3、4，斜面的傾斜程度、物塊重相同，接觸面的粗糙程度不同，機械效率不同，研究的是斜面的機械效率與接觸面粗糙程度的關系；

由此可見斜面的機械效率與接觸面粗糙程度、物塊重斜面、傾斜程度的關系．

故答案為：（1）刻度尺；（2）①接觸面粗糙程度；物塊重斜面；傾斜程度；②71%．

點評：

本題為斜面機械效率的測量實驗，考查了測量工具的選擇、機械效率的計算、影響機械效率大小的因素，利用好控制變數法分析是本題的關鍵．

㈢ 下圖11是小明同學探究斜面機械效率跟什麼因素有關的實驗裝置

（1）小明探究的是斜面的機械效率跟 的關系．在第1次實驗中，斜面的機械效率為 ．

（2）分析表格中數據可以得出結論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越 ；還可以得出的結論是，斜面越緩，越 ．

（3）小華猜想斜面的機械效率還可能跟斜面的粗糙程度和物重有關，若要研究機械效率與物重的關系，應保持 和 不變．

答案

（1）斜面的傾斜成度 20％ （2）高 省力 （3）斜面的傾斜程度 粗糙程度

㈣ 下圖是小明同學斜面機械效率跟什麼因素有關的實驗裝置

Ⅰ（1）表格中三次實驗斜面的長都是1m,而斜面的高度在變化,說明研究的是斜面的機械效率與斜面的傾斜程度的關系．第1次實驗中,斜面的機械效率為
η= W有/W總=Gh/FS=10*0.1/(5*1)=1/5=20%
計算過程也說明,在5J的總功中,只有1J是有用功,而另外4J則在克服摩擦的過程中由機械能轉化成了物塊與斜面的內能；即
物塊和斜面的內能增加了約5-1=4J.
（2）從第1次實驗到第3次實驗,斜面越來越陡,但斜面的機械效率卻由20%升高到60%,變得越來越高．根據控制變數法,若要探究斜面機械效率跟斜面粗糙程度的關系,就應保持斜面的傾斜程度不變；
Ⅱ將相關數據帶入公式就可以算出斜面的機械效率,這里還要注意一下長度單位的統一．
η= W有/W總=Gh/FS=25*0.1/(20*0.2)=2.5/4=62.5%．

㈤ 如圖是某同學探究「斜面的機械效率」實驗裝置圖．實驗前他做了如下猜想：A．斜面的機械效率可能與斜面的

（1）由表中實驗數據可知，克服重力做功W₁=Gh=2N×0.3m=0.6J，拉力做功W₂=Fs=1.6N×0.5m=0.8J，
斜面的效率η=

W1

W2

×100%=

0.6J

0.8J

×100%=75%．
（2）由表中第四列和第六列兩次實驗數據可知，拉力小於木塊重力，由此可得：使用斜面省力；由表中第八列和第九列兩次實驗數據可知，拉力的功大於克服重力的功，由此可知：使用斜面不省功．
（3）由表中實驗序號為1、2、3的實驗數據可知，當斜面粗糙程度相同時，斜面越陡機械效率高．
（4）由表中實驗序號為2、4的實驗數據可知，實驗沒有控制斜面的傾斜程度相同，不能得到斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有關．
故答案為：（1）0.6；0.8；75；（2）省力；不省功；（3）高；（4）不能；沒有控制斜面的傾斜程度相同．

㈥ 如圖所示是小亮同學測定斜面機械效率的裝置圖：（1）在實驗中為了減小實驗誤差，應注意保持物體沿斜面做_

（1）在實驗中為了減小實驗誤差，應注意保持物體沿斜面做勻速直線運動．
（2）由表中第二組實驗數據可知，W_有用=Gh=10N×0.2m=2J，W_總=Fs=4N×1m=4J，效率η=

W有

W總

=

2J

4J

=50%．
（3）由表中實驗數據可知，同一斜面，斜面越陡，機械效率越高．或同一斜面，斜面越陡，所用拉力越大．或同一斜面，斜面機械效率與小車重力可能無關．
故答案為：（1）勻速；（2）2；4；50%；（3）同一斜面，斜面越陡，機械效率越高．

㈦ 如圖所示是某同學探究「斜面的機械率」實驗裝置圖．實驗前他做了如下猜想：A、斜面的機械效率可能與斜面

（1）第四次實驗的機械效率：η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

5N×0.7m

5.2N×1m

≈67.3%；
（2）由表中3、4兩次實驗數版據可知，在斜面粗糙程度不同而權斜面的傾斜程度相同時，
斜面的效率不同，由此可知，斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有關，故猜想A正確．
由表中第1、2、3此實驗數據可知，當斜面粗糙程度相同時，斜面越陡機械效率越高．
（3）通過分析1、2、3次試驗數據還可以發現，斜面越緩，拉力越小，因此斜面越緩越省力；
當用彈簧拉著物體沿斜面做勻速向上運動時，物體的受力情況如下圖：

由圖可見，物體受到重力、垂直於斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，因為支持力不變，所以摩擦力的大小也不變．由於物塊又做勻速直線運動，則彈簧測力計的拉力大小等於摩擦力和重力在沿斜面方向的分力的和，所以物塊所受的拉力大於物塊所受的摩擦力．
故答案為：（1）67.3%（2）3、4；斜面的粗糙程度；高；（4）省力；大於．

㈧ 如圖所示是小亮測定斜面機械效率的裝置圖．每次實驗時，被拉的小車沿同一斜面勻速向上運動．小亮將他的實

（1）「較陡」時，拉小車做的有用功W_有用=Gh=10N×0.2m=2J；總功W_總=FS=4N×1m=4J；機械效率η=

W有用

W總

×100%=

2J

4J

×100%=50%；
（2）由表中數據可知，斜面越陡，機械效率越高，因為影響斜面機械效率的因素還有斜面的粗糙程度，所以結論是：在斜面粗糙程度一定時，斜面越陡，機械效率越高；
在小車重力一定時，斜面越緩，沿斜面的拉力越小，說明斜面越緩越省力．
故答案為：（1）2；4；50%； （2）光滑程度一樣的斜面，斜面越陡，機械效率越高；斜面越緩，越省力．

㈨ （2013阜新）如圖所示是某同學探究「斜面的機械效率」實驗裝置圖．實驗前他做了如下猜想：A．斜面的機械

（1）由表中第抄四組實驗襲數據可知，W_有=Gh=×0.3m=0.6J，W_總=Fs=1.6N×0.5m=0.8J，
斜面效率η=

W有用

W總

=

0.6J

0.8J

=75%；
（2）由表中3、4兩次實驗數據可知，在斜面粗糙程度不同而斜面的傾斜程度相同時，
斜面的效率不同，由此可知，斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有關，故猜想A正確．
（3）由表中第1、2、3此實驗數據可知，當斜面粗糙程度相同時，斜面越陡機械效率越高．
故答案為：（1）如上表所示；（2）3、4；（3）高．

㈩ （2006天河區模擬）如圖所示是小亮同學測定斜面機械效率的裝置圖：（1）在實驗中為了能准確記錄沿斜面的

（1）在實驗中為了能准確記錄沿斜面的拉力，應注意勻速直線拉動彈簧測力計．
（2）由表中實驗數據可知，有用功W₂=Gh₂=10N×0.2m=2J，
總功W_2總=F₂s₂=4N×1m=4J，斜面機械效率η=

W2

W2總

=

2J

4J

=50%．
（3）由表中實驗數據可知，①：同一斜面，斜面越陡，機械效率越高．
②：同一斜面，斜面越陡，所用拉力越大．
故答案為：（1）勻速；（2）2；4；50%；
（3）①：同一斜面，斜面越陡，機械效率越高．
②：同一斜面，斜面越陡，所用拉力越大．