Question

（2005?济南）大家知道，使用简单机械可以省力．小明同学学习了“机械效率”的知识后，想知道：是不是效率越高的机械一定越省力呢？于是他决定通过实验探究这个问题．经过讨论，小明和他的几个同学商定利用将物体拉上斜面的过程来研究“效率高低与是否省力的关系”．为此，小明找来了一个方矿泉水瓶，一块平整的木板和一把尺子，并做了一个弹簧测力计，组成了如图所示的实验装置，经过认真仔细的实验，他得到了下表中的实验数据：

实验次数	物重G（N）	升高的速度h/m	拉力F/N	移动距离S/m	有用功 W有用功	总功W总/J	机械效率/η
1	5	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	62.5%
2	5	0.2	2.7	0.5	1	1.35	74.1%
3	5	0.3	3.4	0.5	1.5	1.7	88.2%

（1）你认为小明提出的问题是否得到了解决？分析上表数据，能得出什么结论？

机械效率越高的机械，不是越省力

．
（2）做完上述实验后，小丽又产生了一个猜想：如果减小斜面的摩擦，斜面的机械效率还可以提高，你认为小明的猜想是否有道理？请简述理由：

有道理，因为减小了摩擦后，做的额外功就越少，机械效率就越高

．
（3）要想通过实验验证小丽的猜想，在前面小明实验的基础上，应当怎样进一步进行实验？

保持斜面的倾斜程度和物重不变，改变斜面的粗糙程度，再进行实验

．

Answer 1

分析：分析表格中的数据，抓住数据中的相等量，采用控制变量的思想，得结论并设计实验．表中的拉力越大时，机械效率越高，可分析出越省力时效率越低；斜面的摩擦越大，做的额外功就越多，效率就越低；要研究机械效率与与粗糙程度的关系，要使用控制变量法，即保持倾斜程度和物重不变，只改变粗糙程度．

解答：解：（1）分析表格中的数据可看出，当拉力越大时，斜面的机械效率越高；故可得出结论：机械效率越高时不是越省力．
（2）斜面的机械效率大小与额外功的多少有关；在有用功相同的前提下，额外功越少机械效率就越高；
（3）要研究小丽的猜想，要注意控制变量的思想，控制斜面的倾斜程度和物重不变，改变斜面的粗糙程度进行实验就可．
故答案为：（1）得到了解决；结论是机械效率越高的机械，不是越省力．
（2）有道理，因为减小了摩擦后，做的额外功就越少，机械效率就越高．
（3）保持斜面的倾斜程度和物重不变，改变斜面的粗糙程度，再进行实验．

点评：此题考查了研究斜面机械效率大小的实验，结合题干及表格中的数据，进行分析，运用控制变量法可得到结论．