Question

8．斜面是一種簡單機(jī)械，利用斜面能夠完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)，圖是與斜面有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你完成相關(guān)問題：

（1）圖甲是“探究動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊，目的是探究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被推動(dòng)的距離遠(yuǎn)近的大小來判斷鋼球動(dòng)能的大小，列舉我們還在哪個(gè)實(shí)驗(yàn)中還用到這種研究方法：探究電流產(chǎn)生熱量的影響因素的實(shí)驗(yàn)，若要進(jìn)一步探究物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，還需要添加的器材是不同質(zhì)量的小球
（2）圖乙是探究“斜面的機(jī)械效率高低與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系”額實(shí)驗(yàn)，用沿斜面向上的力F拉動(dòng)小車，使小車從斜面底端勻速運(yùn)動(dòng)到斜面頂端，多次改變斜面傾斜程度，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)回答下列問題

斜面傾斜度	小車重量G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長s/m	有用功W有/J	總功W總/J	斜面的機(jī)械效率
較緩	10	0.1	3	1	1	3	33.3%
較陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
最陡	10	0.4		1		6

①當(dāng)斜面“最陡”時(shí)，沿斜面拉力為6N；做的有用功為4J；斜面的機(jī)械效率為66.7%．
②通過數(shù)據(jù)的分析，你認(rèn)為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，需要的拉力越大．
③根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你可以獲得該實(shí)驗(yàn)探究的初步結(jié)論是：其它條件相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越高．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動(dòng)能因素時(shí)應(yīng)采用控制變量法．由此分析讓同一鋼球從斜面的不同高度滑下的探究目的；
探究速度對(duì)小球動(dòng)能的影響，小球動(dòng)能的大小是通過小球?qū)ν庾龉Φ亩嗌賮眢w現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被小球推開的距離反映做功的多少，用到的實(shí)驗(yàn)方法是轉(zhuǎn)換法；
（2）知道總功和斜面的長度，根據(jù)W=Fs求出拉力大��；知道物體重力和物體升高的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功；知道有用功和總功，求出機(jī)械效率；
相同條件下，斜面越陡，機(jī)械效率越高，越費(fèi)力．

解答 解：
（1）進(jìn)行甲實(shí)驗(yàn)時(shí)，每一次都讓同一小球從斜面上不同的高度由靜止滑下，其目的是使小球在水平面運(yùn)動(dòng)的速度不同；
同一小球質(zhì)量相等，滑到水平面速度不同，由此可知甲實(shí)驗(yàn)的目的是探究鋼球動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系；
實(shí)驗(yàn)時(shí)，它是通過觀察木塊被推動(dòng)的距離遠(yuǎn)近，從而判斷鋼球動(dòng)能的大�。�這里用到實(shí)驗(yàn)方法是轉(zhuǎn)換法，用到這種方法實(shí)驗(yàn)還有：探究電流產(chǎn)生熱量的影響因素的實(shí)驗(yàn)．此實(shí)驗(yàn)中通過溫度計(jì)的示數(shù)判斷電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，也是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用；
若要進(jìn)一步探究物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)添加不同質(zhì)量的小球．
（2）①根據(jù)W_總=Fs，由表格數(shù)據(jù)，
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{6J}{1m}$=6N；
W_有=Gh=10N×0.4m=4J；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4J}{6J}$×100%=66.7%．
②在物體重力、斜面長度、斜面粗糙粗糙程度一定時(shí)，斜面越陡，越費(fèi)力．
③在物體重力、斜面長度、斜面粗糙粗糙程度一定時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越高，所以在其它條件相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）靜止；速度；木塊被推動(dòng)的距離遠(yuǎn)近；探究電流產(chǎn)生熱量的影響因素的實(shí)驗(yàn)；不同質(zhì)量的小球；
（2）①6；4；66.7；②大；③其它條件相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越高．

點(diǎn)評(píng) （1）考查了動(dòng)能影響因素的實(shí)驗(yàn)，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的正確使用；
（2）考查了斜面的機(jī)械效率高低與斜面的傾斜程度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，要能正確計(jì)算有用功、總功和機(jī)械效率，還考查了分析數(shù)據(jù)的能力，這些都是常考問題需要掌握．