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探究滑輪組與斜面的機械效率 本文結合探究機械效率和動能的實驗談談控制變量法和轉換法的運用。 一、探究滑輪組機械效率的高低 ① 原 理：（豎直方向提升重物) ② 應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩子自由端移動的距離s。 ③ 器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。 ④ 結論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有： A．提升的重物一定時，動滑輪個數(shù)越多，動滑輪的重力越大，則額外功相對就多，機械效率越低。 B．滑輪組的重力一定時，提升重物越重，做的有用功相對就多, 機械效率越高。 C．提升的重物一定時，若各種摩擦越大，做的額外功就多，機械效率越低。 注意：繞線方法和重物提升高度不影響滑輪組的機械效率。 圖1 例1（xx岳陽）在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行了三次實驗（如圖所示），實驗數(shù)據(jù)記錄如下表。 次數(shù) 鉤碼重/N 鉤碼上升 距離/cm 彈簧測力計 示數(shù)/N 彈簧測力計 上升距離/cm 機械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9 % （1）第2次實驗中滑輪組的機械效率為 （百分號前保留一位小數(shù)） （2）第3次實驗中，彈簧測力計的示數(shù)漏填，由圖丙可知，彈簧測力計示數(shù)為 N。 （3）分析數(shù)據(jù)可得結論，是由同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率 （選填“高”或“低”）。 （4）根據(jù)實驗結論推測，使用該滑輪組再次將重8N的物體勻速提升10cm，此時滑輪組的機械效率可能為 。（填序號） A.71.6% B. 82.4% C. 92.1% 答案 （1）88.9% （2）2.4 （3）高 （4）C 二、探究斜面的機械效率 ① 原 理： ②應測物理量：小車重力G、斜面的高度h、拉力F、斜面的長s。 ③結論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有： A．斜面的粗糙程度；B．斜面的傾斜程度。 圖2 例2 在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小華想探究斜面的機械效率可能與哪些因素有關？小華提出了以下的猜想： A．斜面的機械效率可能與物體的重力有關。 B．斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關。 小華同學為了證實自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖12所示的裝置進行了實驗探究，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表： 實驗 次數(shù) 斜面傾角θ 物塊重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面長s/m 有用功 W有用/J 總 功 W總/J 機械效率/η ① 300 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 300 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 450 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在實驗操作過程中，應沿斜面向上________拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應該把木板下面的木塊向_________（選填“左”或“右”）移動。 （2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實驗斜面的機械效率為_______%，第②次實驗中總功為______J。 （3）通過對比實驗①、②數(shù)據(jù)，可驗證小華的猜想_________（填寫字母）；通過對比實驗②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結論是：__________________________。 （4）第③次實驗中，克服摩擦力所做的功為________ J。 答案（1）勻速 左 (2)60 3.0 （3）A 在其他條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高（或大）；或在其他條件相同時，斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關 （4）1.0