Question

為探究斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，小明利用長(zhǎng)木板、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、方木塊、小車(chē)等器材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．請(qǐng)你回答：

（1）實(shí)驗(yàn)中如何改變斜面的傾斜程度．
（2）為了分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)出記錄數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)表格．
（3）在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中，需要計(jì)算的物理量有哪些，并根據(jù)所測(cè)物理量寫(xiě)出表達(dá)式．

Answer 1

分析：長(zhǎng)木板和方木塊構(gòu)成的斜面，改變方木塊的放置方式和位置就可以改變斜面的高度；實(shí)驗(yàn)是為了研究斜面機(jī)械效率和斜面傾斜程度的關(guān)系，首先要明確斜面機(jī)械效率的計(jì)算公式，根據(jù)計(jì)算公式確定測(cè)量和記錄的物理量，根據(jù)物理量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格．

解答：解：（1）方木塊平放、側(cè)放、豎放可以改變斜面的傾斜程度，另外改變方木塊對(duì)長(zhǎng)木板的支持點(diǎn)也可以改變斜面的傾斜程度；
（2）實(shí)驗(yàn)的目的是探究?jī)A斜程度對(duì)斜面機(jī)械效率的影響，
斜面的有用功是克服小車(chē)重力做功W_有用=Gh，總功是克服斜面的摩擦力做功W_總=FS，
因此機(jī)械效率的計(jì)算公式是η=

Gh

FS

，因此需要測(cè)量和記錄的物理量是小車(chē)重力G、斜面高度h、沿斜面拉力F、斜面長(zhǎng)度S這四個(gè)物理量．
故答案為：（1）改變方木塊的位置；（2）記錄數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)表格見(jiàn)下表

斜面的傾斜程度	小車(chē)所受重力G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長(zhǎng)S/m	有用功W有用/J	總功W總/J	機(jī)械效率
較緩
較陡
最陡

（3）有用功W_有=Gh、總功W_總=FS、機(jī)械效率η=

Gh

Fs

．

點(diǎn)評(píng)：斜面是省力的機(jī)械，能夠分清哪是有用功，哪是總功是解題的關(guān)鍵，有用功等于物體重力和斜面高度的乘積W_有=Gh，總功等于拉力和斜面長(zhǎng)度的乘積總功W_總=FS．