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斜面机械效率的测量实验装置
发布时间：2021-12-04 23:31:59㈠ 如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置．（1）请计算斜面坡度为60°时的机械效率．（2）请你
（1）W有=Gh=0.5N×0.28m=0.14J；
W总=Fs=0.45N×0.4m=0.18J；
η=
| W有 |
| W总 |
| 0.14J |
| 0.18J |
（2）由表中数据知，斜面的粗糙程度、物重、斜面长不变，斜面越缓，拉力越小，机械效率越低．反之，拉力越大，机械效率越高；
（3）由（2）中的分析可知楼梯越缓，上楼所用的力越小．
故答案为：
（1）77.8；
（2）缓，高；
（3）缓．
㈡ 测量斜面的机械效率：实验记录
如图所示，是用来测量滑轮组机械效率的实验装置： （1）实验时要竖直向上匀速 匀速 拉动弹簧测力计． （2）若钩码总重6N，由图可知拉力为2.4 2.4 N．若将钩码上升10cm，则弹簧测力计需向上移动30 30 cm，该滑轮组的机械效率为83.3% 83.3% ． （3）实验结束后，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种： 猜想1可能与匀速提升的速度大小有关； 猜想2可能与被提升的钩码重有关； 猜想3可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关； 猜想4可能与钩码被提升的高度有关． 小红和小华分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表： ①请帮助完成小华表中的一项计算； ②请根据她俩的实验记录，分别写出探究结果． 小红的实验记录： 小华的实验记录： 小红的探究结果是：滑轮组的机械效率和物体提升速度无关 滑轮组的机械效率和物体提升速度无关 ．
㈢ 用如图所示的实验装置测量斜面的机械效率．实验时，沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计，使木块沿斜面匀速上升
（1）第1次实验时：
斜面的有用功W有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J；
总功W总=Fs=1.0N×0.20m=0.2J；
斜面的效率η=
| W有 |
| W总 |
| 0.1J |
| 0.2J |
使用该斜面做额外版功的原因：克服权木块和斜面之间的摩擦力做功．
（1）斜面的机械效率跟斜面的高度、斜面的粗糙程度有关，所以探究斜面的机械效率与物体的重力关系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不变，实验中只控制斜面的高度相同，采用两个不同物体，没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变．
故答案为：
（1）0.1；50；木块和斜面之间的摩擦力做功；
（2）不能；只控制斜面的高度相同，没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变．
㈣ 小明设计的“测量斜面机械效率”的实验
（1）利抄用斜面做功时，克袭服重力做功为有用功，利用W 有 =Gh计算，沿斜面拉力做功为总功，利用W 总 =Fs计算，所以需要测量的物理量有：物体的重力G，沿斜面向上匀速拉动物体的拉力F；斜面的长度L，斜面的高度h，最后由表达式η=
（2）斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系进行猜想：倾斜程度越大，机械效率越高（或低）．
（3）实验方法：改变斜面与水平面的夹角，分别在不同角度下测出机械效率，再比较机械效率的大小，得出结论．
㈤ 如图是小明同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时用弹簧测力计拉着重为8N的木块沿斜面向上做匀速直线运
| 弹簧测力计的分度值为0.2N，所以拉力的大小为4.8N， 拉力做的总功W 总 =Fs=4.8N×（0.64m+0.08m）=3.456J， 因△ABC ∽ △ADE，如图所示： |
| 2.16J |
| 3.456J |
故答案为：3.456；62.5%．
㈥ 回顾实验和探究：测量斜面机械效率的实验装置如图（1）实验所用的测量工具______和______．（2）下表为某
（1）实验所用的测量工具弹簧测力计和刻度尺．
（2）①由表中第三组实验数据可知，有用功W=Gh=3N×0.1m=0.3J，
总功W总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J；斜面的机械效率η=
| W |
| W总 |
| 0.3J |
| 0.5J |
实验数据如下表所示．
| 接触面 | 粗糙程度 | 物重/N | 斜面高度/m | 斜面长/m | 拉力/N | 机械效率 |
| 木板面 | 光滑 | 6 | 0.1 | 0.2 | 4 | 75% |
| 木板面 | 光滑 | 3 | 0.1 | 0.2 | 2 | 75% |
| 毛巾面 | 粗糙 | 3 | 0.1 | 0.2 | 2.5 | 60% |
由此可知，同一斜面的机械效率大小与重物的重力无关．
b、由后两次实验的实验数据可知，在斜面的高度和长度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低；
综合分析可知：在斜面高度和长度一定时，斜面的机械效率与物体的重力无关，与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低．
故答案为：（1）弹簧测力计；刻度尺；（2）①实验数据如上表所示；②在斜面高度和长度一定时，斜面的机械效率与物体的重力无关，与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低；a、无关；b、低．
㈦ 如图是测量斜面机械效率的实验装置，已知物重G为8N，弹簧测力计的示数如图所示，下列有关实验过程的说法
（1）实验过程中要求沿斜面向上匀速直线拉动弹簧测力计，故A正确；
（2）弹簧测力计的分度值为0.2N，所以拉力的大小为4.8N，
拉力做的总功W总=Fs=4.8N×（0.64m+0.08m）=3.456J，
因△ABC∽△ADE，如图所示：
所以物体上升的高度h=
| AB×DE |
| AD |
| 72cm×30cm |
| 80cm |
有用功W有=Gh=8N×0.27m=2.16J，故B错误；
斜面的机械效率η=
| W有用 |
| W总 |
| 2.16J |
| 3.456J |
（3）摩擦力做的功W额=W总-W有=3.456J-2.16J=1.296J，
∵W额=fs，
∴摩擦力f=
| W额 |
| s |
| 1.296J |
| 0.64m+0.08m |
故选B．
㈧ 下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置
解答：
解：（1）由表中数据可见需要测量的物理量有四个：物块的重力、专沿斜面的拉属力、物块上升的高度、物块移动的距离，其中前两个由弹簧测力计完成，后两个由刻度尺来完成测量，因此还需要补充的器材是：刻度尺．
（2）①分析实验1、2，接触面的粗糙程度、物块重相同，斜面的倾斜程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系（有关）；
分析实验2、3，斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度相同，物块重不同，机械效率相同，研究的是斜面的机械效率与物块重的关系（无关）；
分析实验3、4，斜面的倾斜程度、物块重相同，接触面的粗糙程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度的关系；
由此可见斜面的机械效率与接触面粗糙程度、物块重斜面、倾斜程度的关系．
故答案为：（1）刻度尺；（2）①接触面粗糙程度；物块重斜面；倾斜程度；②71%．
点评：
本题为斜面机械效率的测量实验，考查了测量工具的选择、机械效率的计算、影响机械效率大小的因素，利用好控制变量法分析是本题的关键．
㈨ 如图是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时，用木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面．
| （1）90.9%（2） 83.3%倾斜程度．（3） 大，小． 粗糙程度
㈩ （2013武汉模拟）如图是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时，用木块将带有刻度的平木板垫起
（1）由图可知，物体在斜面上移动的距离s1=80cm=0.8m，上升的高度h=40cm=0.4m；
（2）若将木块向右移，使木块左端与长木板90cm处对齐时， 物体在斜面上移动的距离s1=0.9m，上升的高度h=30cm=0.3m； 滑轮组的机械效率η2=
比较（1）、（2）可知，斜面的倾斜程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关． （3）当将小车四轮朝上倒置时，变滚动摩擦为滑动摩擦，摩擦力变大； 根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数变大； 摩擦力变大时，木块克服斜面的摩擦所做的额外功变大，在有用功不变时，斜面的机械效率变小； 从而可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关． 故答案为：（1）90.9%；（2）83.3%；倾斜程度；（3）大；小；粗糙程度． 与斜面机械效率的测量实验装置相关的资料
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