研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系
猜想:斜面的倾斜程度越大,机械效率越高
实验器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
(实验过程中,保持木块所受重力G不变,斜面长S不变,改变的是斜面的高度h和拉力F)
实验步骤:(将所测数据填入表格一中)
① 用弹簧测力计测出木块的重力G
② 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h1
③ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1
④ 改变斜面的倾斜程度,量出斜面的高度h2
⑤ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F2
计算公式:
W有1=Gh1 W有2=Gh2
W总1=F1S W总2=F2S
表格一:
斜面的倾斜程度 |
物体重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长度 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 |
较缓 |
|||||||
较陡 |
附:试验参考数据
斜面的倾斜程度 |
物体重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长度 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 |
较缓 |
1.5 |
0.09 |
0.5 |
0.7 |
0.135 |
0.35 |
38.5% |
较陡 |
1.5 |
0.17 |
0.7 |
0.7 |
0.255 |
0.49 |
52% |
结论:在其他条件一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高
研究斜面机械效率与斜面之间接触面大小关系
猜想:斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关
实验器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
(实验过程中,保持木块的重量G不变,斜面长S不变,斜面的高度h不变,改变的是物体斜面接触面积,和拉力F)(建议有困难的学生选此实验)
实验步骤:(将所测数据填入表格二中)
① 用弹簧测力计测出木块的重力G
② 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h
③ 把木块平放,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1
④ 把木块侧放,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F2
计算公式:W有=Gh W总1=F1S W总2=F2S
表格二:
接触面大小 |
物体重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长度 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 |
较小 |
|||||||
较大 |
附:试验参考数据
接触面大小 |
物体重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长度 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 |
较小 |
1.5 |
0.17 |
0.7 |
0.7 |
0.255 |
0.49 |
52% |
较大 |
1.5 |
0.17 |
0.7 |
0.7 |
0.255 |
0.49 |
52% |
结论:斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关
研究斜面的机械效率与它的粗糙程度的关系
猜想:表面越光滑,机械效率越高
实验器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
(实验过程中,保持木块的重量G不变,斜面长S不变,斜面的高度h不变,改变的是斜面的粗糙程度和拉力F)
实验步骤:(将所测数据填入表格三中)
① 用弹簧测力计测出木块的重力G
② 用刻度尺两处斜面的长度S和高度h
③ 把木块放木板上,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1
④ 在木板上铺好毛巾,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F2
计算公式:W有=Gh W总1=F1S W总2=F2S
表格三
斜面的粗糙程度 |
物体重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长度 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 |
较平滑 |
|||||||
较粗糙 |
附:试验参考数据
斜面的粗糙程度 |
物体重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长度 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 |
较平滑 |
1.5 |
0.17 |
0.7 |
0.7 |
0.255 |
0.49 |
52% |
较粗糙 |
1.5 |
0.17 |
1 |
0.7 |
0.255 |
0.7 |
36% |
结论:在其他条件一定时,斜面表面粗糙程度越大,机械效率越低
研究斜面的机械效率与物体的重量的关系
猜想:斜面的机械效率与物体的重量无关
实验器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
(实验过程中,保持斜面长S不变,斜面的高度h不变,改变的是物体重量G和拉力F)
实验步骤:(将所测数据填入表格四中)
① 用弹簧测力计测出木块的重力G1,用刻度尺两处斜面的长度S和高度h
② 把木块放木板上,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1
③ 用弹簧测力计测出木块和钩码的重力G2
④ 用弹簧测力计拉木块和钩码做匀速直线运动,读出拉力F2
计算公式:W有1=G1h W有2=G2h
W总1=F1S W总2=F2S
表格四
物体重量 |
物体重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长度 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 |
较轻 |
|||||||
较重 |
附:试验参考数据
物体重量 |
物体重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长度 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 |
较轻 |
1.5 |
0.17 |
0.7 |
0.7 |
0.255 |
0.49 |
52% |
较重 |
2.5 |
0.17 |
1.2 |
0.7 |
0.425 |
0.84 |
51%* |
*此处为51%是因拉力四舍五入所致。
结论:机械效率与物体重量无关