Question

下面是某同學(xué)做探究“斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度的關(guān)系”實驗時，得到如下實驗數(shù)據(jù)．

斜面與水平面夾角	小車的重力G/N	斜面的粗糙程度	斜面的高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長S/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率%
20°	2.1	玻璃面	0.09	0.6	0.5	0.189	0.30	63
30°	2.1	玻璃面	0.21	1.1	0.5	0.441	0.55	80.2
45°	2.1	玻璃面	0.36	1.8	0.5
45°	2.1	棉布面	0.36	2.0	0.5	0.756	1.00	75.6

（1）請將上表中空格補充完整．
（2）請你根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，得出要探究的實驗結(jié)論：
結(jié)論一：在斜面傾斜程度相同的情況下，斜面越______，機械效率越高．
結(jié)論二：在______ 相同的情況下，斜面傾斜程度越大，機械效率越高．
（3）分析表格中的實驗數(shù)據(jù)還可推知：高度相同的斜面，越長越______（填“省力”或“費力”）；斜面在我們生活中的應(yīng)用有______（只寫出一條即可）．

Answer 1

【答案】分析：（1）斜面的有用功是克服小車重力做的功，用公式W_有用=Gh計算，總功是拉力做的功，用公式W_總=FS計算，機械效率等于有用功和總功的比值，用公式η=計算；
（2）采用控制變量法思想探究的實驗，在得實驗結(jié)論時，找準(zhǔn)變量和不變量，然后根據(jù)控制變量法結(jié)論的一般形式“在（ ）一定時，（ ）越（ ），（ ）越（ ）”歸納總結(jié)；
（3）斜面高度一定時，斜面越長，斜面傾斜程度越小，越省力，所以在高度相同的斜面，越長越省力．生活中盤山公路、螺絲釘、鉆頭都是變形的斜面．
解答：解：（1）有用功W_有用=Gh=2.1N×0.36m=0.756J，總功W_總=FS=1.8N×0.5m=0.9J，
機械效率η==×100%=84%；
故答案為：0.756；0.9；84．
（2）斜面的傾斜程度通過斜面與水平面的夾角體現(xiàn)，夾角越大斜面的傾斜程度越大，分析第1、2、3組實驗數(shù)據(jù)可知，斜面的光滑程度相同時，斜面的斜面的傾斜角度越大，機械效率越高；分析第3、4兩組實驗數(shù)據(jù)可知，斜面的傾斜高度相同時，斜面的表面越光滑，機械效率越高．
故答案為：斜面的表面越光滑；斜面光滑程度．
（3）在斜面高度不變時，斜面越長說明斜面的傾斜程度越緩，當(dāng)然斜面就越省力．生活中的斜面很多，如：盤山公路、鉆頭、螺絲釘．
故答案為：省力；盤山公路（答案不唯一）．
點評：（1）本題重點考查了斜面機械效率的計算，以及對實驗數(shù)據(jù)的分析處理，歸納總結(jié)的能力，是科學(xué)探究實驗的考查重點，符合新課改的理念．
（2）斜面的機械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度有關(guān)．在斜面粗糙程度一定時，斜面傾斜程度越大，斜面機械效率越高；在斜面傾斜程度一定時，斜面越光滑，斜面機械效率越高．