试题

题目:
青果学院小明为了测斜面的机械效率,设计和组装了如图所示的实验装置.
(1)实验时,他需要测量的物理量有
斜面长L、高h、物重G和拉力F
斜面长L、高h、物重G和拉力F
,最后由表达式
η=
Gh
Fs
×100%.
η=
Gh
Fs
×100%.
计算斜面的效率.
(2)小明在实验时想到,斜面的倾斜程度决定着省力的多少,那么斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系呢?你的猜想是
倾斜程度越大,机械效率越高(或低)
倾斜程度越大,机械效率越高(或低)

(3)如果要验证这一猜想是否正确,该怎样进行实验呢?请你简要做出说明
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
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

答案
斜面长L、高h、物重G和拉力F

η=
Gh
Fs
×100%.

倾斜程度越大,机械效率越高(或低)

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

解:(1)利用斜面做功时,克服重力做功为有用功,利用W=Gh计算,沿斜面拉力做功为总功,利用W=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=
W有用
W
=
Gh
Fs
×100%.
故答案为:斜面长L、高h、物重G和拉力F;η=
Gh
Fs
×100%.
(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.
考点梳理
斜面机械效率的测量实验.
(1)用刻度尺测出斜面高h和斜面长s,用弹簧测力计测量物体重G,沿斜面匀速拉动物体,用弹簧测力计测出拉力大小F,克服重力做功为有用功,利用W=Gh计算,沿斜面拉力做功为总功,利用W=Fs计算,再利用效率公式计算斜面的机械效率.
(2)根据斜面的倾斜程度决定着省力的多少,对斜面的机械效率与它的倾斜程度的关系进行猜想.
(3)除了改变斜面的倾斜程度以外,要控制斜面和物体不变.
此题考查了测斜面机械效率的猜想和设计实验;斜面是省力的机械,能够分清哪是有用功,哪是总功是解题的关键,有用功等于物体重力和斜面高度的乘积W=Gh,总功等于拉力和斜面长度的乘积W=FS.
实验探究题;设计与制作题;控制变量法.
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