斜面機械效率的實驗結果

斜面的機械效率大小，與什麼有關

1. 研究斜面的機械效率與什麼有關係？

猜想：當斜面光滑程度相同時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高

設計實驗： 器材：斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺

（實驗過程中，保持木塊的重量G不變，斜面長S不變，改變的是斜面的高度h和拉力F）

進行實驗：(將所測數據填入下表中)

① 用彈簧測力計測出木塊的重力G

② 用刻度尺l量出斜面的長度S和高度h1

③ 用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動，讀出拉力F1

④ 改變斜面的傾斜程度，量出斜面的高度h2

⑤ 用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動，讀出拉力F2

表格一

斜面的傾斜程度較緩 較陡

物體重量G/N

斜面高度h/m

沿斜面拉力F/N

斜面長度s/m

有用功W有/J

總功W總/J

機械效率

較緩

較陡

計算公式：

W有1=G h1 W有2=G h2

W總1=F1S W總 2=F2 S

結論：斜面的傾斜程度越大，機械效率越高

附：試驗參考數據（九（3）班哈瑞同學測得的數據）

斜面的'傾斜程度 物體重量G/N

斜面高度h/m

沿斜面拉力F/N

斜面長度s/m

有用功W有/J

總功W總/J

機械效 率?

較緩 1.5 0.09 0.5 0.7 0.135 0.35 38.5%

較陡 1.5 0.09 0.7 0.7 0.255 0.49 52%

2. 研究斜面的機械效率與物體斜面之間接觸面大小有什麼關係？

猜想：斜面的機械效率與物體斜面之間接觸面大小無關

設計實驗：器材：斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺

（實驗過程中，保持木塊的重量G不變，斜面長S不變，斜面的高度h不變，改變的是物體斜面接觸面積，和拉力F）（建議有困難的學生選此實驗）

進行實驗：(將所測數據填入下表中)

① 用彈簧測力計測出木塊的重力G

② 用刻度尺兩處斜面的長度S和高度h

③ 把木塊平放，用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動，讀出拉力F1

④ 把木塊側放，用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動，讀出拉力F2

⑤ 根據公式：W有= W總=

表格二

斜面的傾斜程度 物體重量

G/N 斜面高度

h/m 沿斜面拉力

F/N 斜面長度

s/m 有用功

W有/J 總功

W總/J 機械效 率

較小

較大

計算後比較得出結論：斜面的機械效率與物體斜面之間接觸面大小無關

附：試驗參考數據

斜面的傾斜程度 物體重量

G/N 斜面高度

h/m 沿斜面拉力

F/N 斜面長度

s/m 有用功

W有/J 總功

W總/J 機械效 率

較小 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%

較大 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%

3.研究斜面的機械效率與它的粗糙程度有什麼關係？

猜想：表面越光滑，機械效率越高

設計實驗：器材：斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺

（實驗過程中，保持木塊的重量G不變，斜面長S不變，斜面的高度h不變，改變的是斜面的粗糙程度和拉力F）

進行實驗：(將所測數據填入下表中)

① 用彈簧測力計測出木塊的重力G

② 用刻度尺兩處斜面的長度S和高度h

③ 把木塊放木板上，用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動，讀出拉力F1

④ 在木板上鋪好毛巾，用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動，讀出拉力F2

⑤ 根據公式：W有= W總=

表格三

斜面的傾斜程度 物體重量

G/N 斜面高度

h/m 沿斜面拉力

F/N 斜面長度

s/m 有用功

W有/J 總功

W總/J 機械效 率

較平滑

較粗糙

計算後比較得出結論：表面越粗糙，機械效率越低

附：試驗參考數據

斜面的傾

斜程度 物體重量

G/N 斜面高度

h/m 沿斜面拉力

F/N 斜面長度

s/m 有用功

W有/J 總功

W總/J 機械效 率

較平滑 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%

較粗糙 1.5 0.17 1 0.7 0.255 0.7 36%

4.研究斜面的機械效率與物體的重量有什麼關係？（建議瞭解）

猜想：斜面的機械效率與物體的重量無關

設計實驗：器材：斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺

（實驗過程中，保持斜面長S不變，斜面的高度h不變，改變的是物體重量G和拉力F）

進行實驗：(將所測數據填入下表中)

① 用彈簧測力計測出木塊的重力G1，用刻度尺兩處斜面的長度S和高度h

② 把木塊放木板上，用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動，讀出拉力F1

③ 用彈簧測力計測出木塊和鈎碼的重力G2

④ 用彈簧測力計拉木塊和鈎碼做勻速直線運動，讀出拉力F2

⑤ 根據公式：W有= W總= FS

表格四

斜面的傾斜程度 物體重量

G/N 斜面高度

h/m 沿斜面拉力

F/N 斜面長度

s/m 有用功

W有/J 總功

W總/J 機械效 率

較輕

較重

計算後比較得出結論：機械效率與物體重量無關

附：試驗參考數據

斜面的傾

斜程度 物體重量

G/N 斜面高度

h/m 沿斜面拉力

F/N 斜面長度

s/m 有用功

W有/J 總功

W總/J 機械效 率

較輕 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%

較重 2.5 0.17 1.1 0.7 0.455 0.77 55%