Question

针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系？”这个问题，某同学利用同一木板，搭成不同倾角的斜面，将同一小车沿斜面匀速拉动，记录实验数据如下表．

实验次数	斜面倾斜程度	小车重力G/N	小车上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	小车移动距离S/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
1	较缓	4.0	0.2	0.9	1.2	0.8	1.08	74%
2	较陡	4.0	0.3	1.2	1.2	1.2	1.44	83%
3	最陡	4.0	0.4	1.5	1.2	1.6

（1）请你将该同学第三次的实验数据填入表格中．
（2）分析实验数据可知，在粗糙程度相同的情况下，斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：________．
（3）分析实验数据可知：在粗糙程度相同的情况下，斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是：________．
（4）如果该同学还要进一步探究“斜面机械效率与物重的关系”，实验时应控制小车移动的距离、________和________不变．

Answer 1

解：（1）实验次数3的总功W_总=FS=1.5N×1.2m=1.80J；实验次数3的机械效率η=≈89%；
（2）分析1、2、3次的实验数据可以发现，在小车重力一定时，斜面的倾斜程度越大，越费力；
（3）分析1、2、3次的实验数据可以发现，在斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高；
（4）影响斜面机械效率的因素有两个：斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度，要探究斜面机械效率和物重的关系，就要控制斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度一定．
故答案为：
（1）

实验次数	斜面倾斜程度	小车重力G/N	小车上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	小车移动距离S/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
1	较缓	4.0	0.2	0.9	1.2	0.8	1.08	74%
2	较陡	4.0	0.3	1.2	1.2	1.2	1.44	83%
3	最陡	4.0	0.4	1.5	1.2	1.6	1.80	89%

（2）斜面越陡越费力；
（3）斜面越陡机械效率越高；
（4）斜面的粗糙程度；斜面的倾斜程度．
分析：（1）根据W_总=FS求出总功，然后根据η=求出机械效率；
（2）分析1、2、3三次实验数据，在斜面倾斜程度不同的情况下拉力的大小关系得出结论；
（3）分析1、2、3三次实验数据，在斜面倾斜程度不同的情况下机械效率的大小关系得出结论；
（4）要分析斜面机械效率和物重的关系，就要采用控制变量法控制斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度一定．
点评：解答此题我们首先要知道影响斜面机械效率的因素有：斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度；
控制变量法是初中物理最常见的一种探究方法，我们要学会使用控制变量法．