Question

9．如圖所示，小偉在探究“斜面的機(jī)械效率”實驗中，進(jìn)行了如下操作：A．用彈簧測力計測得小木塊的重力G B．把小木塊通過細(xì)繩與彈簧測力計連接，拉動彈簧測力計，把小木塊勻速拉上斜面 C．分別測出拉力F及小木塊移動的距離S和升高的高度h D．改變斜面的高度，做了4次實驗．記錄實驗數(shù)據(jù)如表：
（1）計算并將數(shù)據(jù)填入表中空格
（2）分析實驗數(shù)據(jù)，能得出什么結(jié)論？

	1	2	3	4
重力G/N	5	5	5	5
升高h(yuǎn)/m	0.1	0.15	0.2	0.25
有用功W/J		0.75	1	1.25
拉力F/N	1.6	2.2	2.7	3.1
移動距離S/m	0.5	0.5	0.5	0.5
總功W/J		1.1	1.35	1.55
機(jī)械效率η		68.18%		80.65%

Answer 1

分析 （1）表中空格處的有用功、總功、機(jī)械效率，分別用公式W_有用=Gh、W_總=Fs、η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出；
（2）分析表中數(shù)據(jù)，得出在斜面長度相同時，拉力、機(jī)械效率與斜面高度的關(guān)系．

解答 解：
（1）第一次實驗的有用功為：W_有用=Gh=5N×0.1m=0.5J，
總功為：W_總=Fs=1.6N×0.5m=0.8J，
機(jī)械效率 η₁=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.5J}{0.8J}$×100%=62.5%；
第三次實驗的機(jī)械效率 η₃=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{1J}{1.35J}$×100%≈74.1%；
（2）分析表中第5行的拉力F與第8行的機(jī)械效率可以看出，在重物與移動距離相同的情況下，機(jī)械效率逐漸增大，拉力F也在逐漸增大，由此得到的結(jié)論是：在斜面長度一定時，斜面越高，拉力越大，機(jī)械效率越大．
故答案為：
（1）見下表；

	1	2	3	4
重力G/N	5	5	5	5
升高h(yuǎn)/m	0.1	0.15	0.2	0.25
有用功W/J	0.5	0.75	1	1.25
拉力F/N	1.6	2.2	2.7	3.1
移動距離S/m	0.5	0.5	0.5	0.5
總功W/J	0.8	1.1	1.35	1.55
機(jī)械效率η	62.5%	68.18%	74.1%	80.65%

（2）在斜面長度一定時，斜面越高，拉力越大，機(jī)械效率越大．

點評 （1）在機(jī)械效率相關(guān)的實驗中，主要考查有用功、總功、機(jī)械效率的求法，熟練運用公式可順利解決；
（2）采用控制變量法研究的實驗，在歸納結(jié)論時，一定要看清相同因素和不同因素，一般是在（相同因素）相同時，物理量與（不同因素）有關(guān)．