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首页 初中物理知识 斜面的机械效率 控制变量法和科学探究的过程 试题正文
  • 问答题
    在探究“斜面机械效率”的实验中，需要的实验器材有：斜面、木块、铁块、毛巾、棉布、铁架台、弹簧测力计和______．
    （1）在实验中，要保证弹簧测力计拉力方向与斜面平行．其原因是______．（忽略测力计内的各种摩擦）
    小红同学用木块在斜面上探究“斜面机械效率”，实验中各步骤操作正确并测得如下表中的一组数据：
    实验次数 斜面长
    S/m    		 斜面高
    h/m    		 木块重
    G/N    		 沿斜面拉力
    F/N
    1 1.0 0.15 1.9 0.6
    2 0.7 0.15 1.9 0.75
    3 0.5 0.15 1.9 0.95
    4 0.8 0.12 3.2 1.0
    5 1.6 0.24 5.4 1.7
    （2）在研究“斜面机械效率”与斜面倾斜程度的关系时，要保持______不变．
    （3）分析表中1、2、3次实验数据，你能得出的结论是：______．
    （4）分析表中1、4、5次实验数据，你能得出的结论是：______．
    本题信息：2008年旅顺口区模拟物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “在探究“斜面机械效率”的实验中，需要的实验器材有：斜面、木块、铁块、毛巾、棉布、铁架台、弹簧测力计和______．（1）在实验中，要保证弹簧测力计拉力方向与...” 主要考查您对

斜面的机械效率

控制变量法和科学探究的过程

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  • 斜面的机械效率
  • 控制变量法和科学探究的过程
斜面的机械效率：
有用功 W有用=Gh
总功 W总=Fl
W总=Gh+fl
（f为摩擦力)
额外功 W额外=W总-W有用
W额外=fl
机械效率

测量斜面的机械效率：
【实验目的】：测量斜面的机械效率

【器材】斜面，铁架台，小车，弹簧秤，米尺

【操作】

（1）照图那样安装好斜面，将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面，记下弹簧秤的示数F，测出小车沿斜面通过的距离L，用弹簧秤称得小车重G，并测出小车上升的高度h，算出斜面的效率η1＝Gh／FL。
（2）把小车翻过来（轮子朝上）放在斜面上，重复上述实验，根据实验数据算出此时斜面效率η2。
（3）增大斜面的倾角，小车仍翻着放在斜面上重复实验，算出斜面效率η3。
比较η1、η2、η3的大小，可知η1＞η2，η2＜η3。分析实验结果可得：斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响，在（1）中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小，必需做的额外功少，效率就高。在（3）中，当倾角增大，车对斜面的压力减小，从而摩擦也减小，因此效率比（2）时高。比较操作（2）、（3）中的F及η的大小，可知斜面越省力其效率不一定越高。
提高斜面机械效率的方法:
     在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低；机械效率与物体重量无关，物体斜面之间接触面大小无关。

例：如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上，在这过程中拉力做了______J的功，机械效率为______。要提高该斜面的机械效铝，应该_______。（写出一条措施）

解析：，
提高机械效率的方法是减小总功，以增大有用功在总功中所占的比例。
答案：1200  70%  减小斜面的粗糙度

控制变量法：
物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。例如以下的探究实验：
探究影响蒸发快慢的因素；
探究力与运动的关系
探究影响滑动摩擦力大小的因素；
探究影响压力的作用效果的因素；
探究影响液体压强大小的因素；
探究影响浮力大小的因素；
探究影响动能大小的因素；
探究影响重力势能大小的因素；
验证欧姆定律

科学探究过程：
科学探究过程的一些环节：提出问题、猜想和假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。
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