Question

16．大家知道，使用簡單機械可以省力．小明同學(xué)學(xué)習(xí)了“機械效率”的知識后，猜想：機械效率越高的機械一定越省力．于是他決定通過實驗探究這個問題．經(jīng)過討論，小明和他的幾個同學(xué)商定利用將物體拉上斜面的過程來研究“效率高低與是否省力的關(guān)系”．為此，小明，找來了一個方礦泉水瓶，一塊平整的木板和一把尺子，并做了一個彈簧測力計，組成了如圖所示的實驗裝置，經(jīng)過認(rèn)真仔細(xì)的實驗，他得到了表中的實驗數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	物重G（N）	升高的速度h/m	拉力F/N	移動距離S/m	有用功 W有用功	總功W總/J	機械效率/η
1	5	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	62.5%
2	5	0.2	2.7	0.5	1	1.35	74.1%
3	5	0.3	3.4	0.5	1.5	1.7	88.2%

（1）你認(rèn)為小明的猜想是否正確？應(yīng)該是怎樣的？小明猜想是錯誤的．機械效率的高低與省力情況無關(guān)．
（2）分析表中數(shù)據(jù)，能得出什么結(jié)論？機械效率越高的機械，不是越省力．
（3）做完上述實驗后，小麗又產(chǎn)生了一個猜想：如果減小斜面的摩擦，斜面的機械效率還可以提高，你認(rèn)為小明的猜想是否有道理？請簡述理由：有道理，因為減小了摩擦后，做的額外功就越少，機械效率就越高．
（4）要想通過實驗驗證小明的猜想，在前面小明實驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)怎樣進一步進行實驗？保持斜面的傾斜程度和物重不變，改變斜面的粗糙程度，再進行實驗．

Answer 1

分析 （1）機械效率的高低與省力無關(guān)；
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，抓住數(shù)據(jù)中的相等量，采用控制變量的思想，得結(jié)論并設(shè)計實驗．表中的拉力越大時，機械效率越高，可分析出越省力時效率越低；
（3）斜面的摩擦越大，做的額外功就越多，效率就越低；
（4）要研究機械效率與與粗糙程度的關(guān)系，要使用控制變量法，即保持傾斜程度和物重不變，只改變粗糙程度．

解答 解：（1）小明的猜想是錯誤的，機械效率的高低與省力情況無關(guān)；
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)可看出，當(dāng)拉力越大時，斜面的機械效率越高；故可得出結(jié)論：機械效率越高時不是越省力．
（3）斜面的機械效率大小與額外功的多少有關(guān)；在有用功相同的前提下，額外功越少機械效率就越高；
（4）要研究小麗的猜想，要注意控制變量的思想，控制斜面的傾斜程度和物重不變，改變斜面的粗糙程度進行實驗就可．
故答案為：（1）小明猜想是錯誤的．機械效率的高低與省力情況無關(guān)；
（2）得到了解決；結(jié)論是機械效率越高的機械，不是越省力；
（3）有道理，因為減小了摩擦后，做的額外功就越少，機械效率就越高；
（4）保持斜面的傾斜程度和物重不變，改變斜面的粗糙程度，再進行實驗．

點評 此題考查了研究斜面機械效率大小的實驗，結(jié)合題干及表格中的數(shù)據(jù)，進行分析，運用控制變量法可得到結(jié)論．