在影响机械效率的许多因素中,摩擦是一个重要因素。但我们想研究另一方面的问题,即:光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时,斜面的机械效率是否相同。如图所示,已经给出了一些实验器材,你还可以另外再选用一些器材来研究这一问题。
(1)简述你的实验设计思路。
(2)简述实验步骤(其中应明确需要测量的物理量,用相应的符号表示清楚;列出数据处理的表达式)
解析:
(1)实验设计思路:
将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿相同的斜面匀速向上运动,分别测出木块的重力和对斜面物体的拉力以及斜面的长度、高度,代入斜面机械效率公式求出其大小;然后其它因素不变,只改变斜面的倾斜程度,重复以上实验两次,最后比较斜面机械效率的大小即可验证。
(2)实验步骤:
①将一块长木板垫高,组成一个较缓的斜面;
②用刻度尺测出斜面的长度s和高度h;
③用细绳拴好长木块,挂在弹簧测力计下,测出木块的重力为G;
④从斜面的底端沿斜面匀速拉动木块,使它沿斜面上升,同时读出弹簧测力计的示数F,求出斜面的机械效率;
⑤再将长木板垫高两次,一次相对较陡,另一次最陡,重复前面的实验过程,比较三次斜面的机械效率即可验证。
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