這一頁
【文章簡介】探究斜面的機械效率并提出問題:小明通過實驗探究了使用滑輪不能省功,并測量了滑輪架的機械效率。 他認為斜面也是一種機器,所以使用斜面可以省功,如果不是的話,斜面機械效率高的原因是什么? 其省力情況與機械效率有何關系?如何測量和探究斜面的機械效應?
【文本】
探究斜面的機械效率 探究斜面的機械效率:小明通過實驗探究了使用滑輪不能省功,并測量了滑輪架的機械效率。 他認為斜面也是一種機器,所以使用斜面可以省功,如果不是的話,斜面機械效率高的原因是什么? 其省力情況與機械效率有何關系? 如何測試和探索斜面的機械效率? 猜測和假設: 1、使用斜面不能省力。 2 邊坡的力學效率與其坡度有關。 坡度越大,機械效率越高。 3 邊坡的機械效率與邊坡的粗糙度有關,邊坡越粗糙,機械效率越高。 設計實驗:證明朋友的猜想是否正確的最好方法就是做實驗,而在做實驗之前,我們首先要設計實驗方案。 討論完成以下問題:(1)當一個數學量與多個誘因相關時,我們用方法進行實驗。
(2)探究斜面的機械效率,需要檢驗哪些數學量:。 (3)我們需要什么檢測儀器:。 (4)斜率的機械效率表達式:。 (5)你打算如何檢測拉力的大小。 第1頁實驗設備:長木板、小車、彈簧測力計、秤、幾塊不等高的鐵塊、毛巾、玻璃、繩子。 實驗過程: 1 用彈簧測力計測量卡車的重力G。 2 用長木板和鐵塊形成如圖所示的斜面,通過繩子將小車與彈簧測功機連接,沿斜面驅動彈簧測功機,將小車勻速拉上斜面速度。 3、分別從彈簧測力計上讀取拉力F,并用刻度尺測量車輛的距離S和下降高度h。 4、保持斜面寬度不變,更換不同高度的鐵塊,逐漸降低斜面高度,做3次實驗。 將實驗數據分別記錄于表中。 5 保持斜面高度不變斜面機械效率實驗,用不同的材料鋪在木板上。
改變斜坡的粗糙度并做3次實驗。 將實驗數據分別記錄于表中。 設計實驗表格 表1 實驗次數 坡度 坡度材料 坡度高度/m 車重/N 有用功/J 頁 2 坡寬/m 拉力/N 總功/J 機械效率 1 慢板 2 陡板 3 最陡板 表2 實驗次數 傾斜坡度 傾斜材料 傾斜高度/米 卡車重量/N 有用功/J 傾斜寬度/米 拉力 第 3 頁/N 總功/J 機械效率 1 更陡的浴巾 2 更陡的木板 3 更陡的 玻璃實驗 3:下面我們就開始實驗吧。 朋友一邊做實驗一邊記錄數據。 分析與論證: 分析實驗數據結果: 1 實驗表明,使用斜面節省工作(選擇“可以”或“不能”)。 2 使用相同光滑度的斜坡時,斜坡越陡,則越多(選擇“省力”或“省力”),斜坡的機械效率越高(選擇“高”或“低”)。 Page 4 3 使用具有相同傾斜度的斜坡。
坡度越粗糙,坡度越高(選擇“省力”或“省力”),機械效率越高(選擇“高”或“低”)。 交流與討論: 1 實驗中存在哪些不足? 是否存在以下問題:檢測張力時,物體不能勻速驅動,彈簧測力計不是固定的,而是移動的,不易讀數,張力的檢測偏差較大。 斜角寬度和斜角高度的檢測也存在一定偏差。 因此,我們在測試時一定要特別注意,這樣才能提高實驗的成功率。 2 小明課題組的同事完成之前的實驗探索后,小明形成了另一個猜測:“斜面的機械效率也可能與斜面上提升的物體的重量有關”,因此他們選擇了鐵塊與體積相同的長方體、鐵塊和斜面,與上述實驗步驟類似,進行實驗探索,并根據實驗數據總結推論。請把實際情況告訴小明的同事
參考:他們選擇了一個體積相同的長方體鐵塊,一個鐵塊和一個斜面裝置斜面機械效率實驗,實驗似乎改變了被提升物體的重量,并且因為鐵塊與斜面之間的摩擦力為不等于石頭與斜面之間的摩擦力,在不控制摩擦力的情況下數學量相等,因此實驗研究的推論不可信。第5頁