Question

學過“機械效率”后，產生一個疑問：“斜面機械效率與斜面傾斜程度有關嗎？”針對這個問題，他們用學具盒里的彈簧測力計、家中的木板和學具盒做了以下實驗：
（1）用光滑程度相同的斜面，改變斜面的傾斜角度，做了3次實驗．實驗數據如下表，請你將空白處填完整

物理量 傾角	重力 G/N	升高 h/m	拉力 F/N	移動距離 L/m	機械效率 η
較小	5	0.1	1.6	0.5	62.5%
中	5	0.15	2.2	0.5
較大	5	0.2	2.7	0.5	74%

（2）分析上述實驗數據可知：光滑程度相同的斜面，傾角越小，沿斜面的拉力越______，斜面的機械效率越______．實驗證明：機械效率的高低與省力______．
（3）若不計摩擦將重G的物體，沿斜面長L拉到高h處，則拉力F=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知重力和升高的高度，可以得到有用功；已知拉力和運動的距離，可以得到總功．有用功與總功的比值就是機械效率；
（2）分析實驗數據時，要注意明確其變量與不變量，再分析在不同實驗條件下，對拉力、機械效率大小的影響；
（3）在不計摩擦時，根據使用任何機械都不省力的原理，可利用Gh求出功的大小，再除以斜面的長，可得出沿斜面的拉力；
解答：解：
（1）在第二組實驗數據中，
W_有用=Gh=5N×0.15m=0.75J
W_總=FL=2.2N×0.5m=1.1J
所以機械效率為η==≈68%；
（2）通過分析數據可以得出，光滑程度相同的斜面，傾角越小，沿斜面的拉力越小，斜面的機械效率越低．實驗證明，機械效率的高低與省力無關．
（3）因為使用任何機械都不能省功，所以其所做的功為Gh，沿斜面的拉力F=．
故答案為：
（1）68%；
（2）小；��；無關；
（3）F=．
點評：本實驗中數據的計算，主要用到功的公式和機械效率的公式．我們在探究機械效率的大小與多個變量的關系時，應注意控制變量法的運用，在分清變量與控制量的基礎上，分析實驗的結論．