实验15 测量斜面的机械效率-2023-2024学年八年级下册物理实验报告册（人教版）

学生实验报告册 物理 八年级下册 （人教版） 实验 十五 测量斜面的机械效率 实验目标 1. 通过测量斜面的机械效率， 进一步理解功的原理。 2. 通过测量斜面的机械效率， 了解影响斜面效率的因素。 实验准备 1. 要测量斜面的机械效率， 需要测出有用功和总功， 为此要测出哪些物理量 才能求出斜面的机械效率？ 2. 如图， 物体在斜面上匀速向上运动， 请做出此时物体受力 的示意图。 实验过程 1. 实验原理 η= W 有 W 总 = Gh Fs 。 2. 实验器材 组装成斜面的长木板及垫块、 棉布、 木块及 100 g 砝码、 弹簧测力计、 刻度尺。 3. 实验提示 （ 1 ） 用弹簧测力计拉动木块在斜面上做 运动， 读出此时拉力 的大小。 （ 2 ） 实验过程中， 研究斜面的机械效率跟倾斜程度之间的关系时， 只改变 v 实验日期 年 月 日 60 ， 同时要保证其他因素不变。 4. 进行实验 请你根据以下实验步骤进行实验。 （ 1 ） 如图， 安装好斜面， 用弹簧测力计测出木 块的重力 G ， 将木块放在斜面上。 用弹簧测力计缓 慢匀速地把木块拉上斜面， 记录下弹簧测力计的示 数 F 。 （ 2 ） 用刻度尺测出斜面的高 h 和斜面长 s ， 计算出有用功和总功及机械效率。 （ 3 ） 在木块上面放 100 g 砝码， 重复步骤 （ 1 ） （ 2 ）。 （ 4 ） 将棉布铺在木板上， 重复步骤 （ 1 ） （ 2 ）。 （ 5 ） 改变木板的倾斜程度， 重复步骤 （ 1 ） （ 2 ）。 5. 收集证据 6. 实验结论 （ 1 ） 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关， 其他条件相同时， 斜面倾斜程 度越大， 机械效率越 。 通过实验数据还可以发现， 斜面越陡， 越 （填 “省力” 或 “费力”）。 （ 2 ） 斜面的机械效率与物体的重力 （填 “有关” 或 “无关”）。 （ 3 ） 影响斜面机械效率的因素还有一个， 请你把总结的结论写在下面。 结论： 7. 分析与论证 （ 1 ） 在 “测量斜面机械效率” 的实验中， 沿斜面向上缓慢匀速拉动木块时， 某同学认为此时弹簧测力计的拉力 F 和木块受到的摩擦力 f 是一对平衡力， 你同 实验 次数 斜面倾 斜程度 物块重 量 G/N 斜面高 度 h/m 斜面接触 面情况 沿斜面 拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W 有 /J 总功 W 总 /J 斜面的机 械效率 1 较陡 木板 2 较陡 木板 3 较陡 棉布 4 最陡 木板 s h 实验十五 测量斜面的机械效率 61 学生实验报告册 物理 八年级下册 （人教版） 意他的意见吗？ 请说明理由。 （ 2 ） 用斜面提升物体时， 当斜面高和斜面长不变时， 物体的重力越大， 有用 功越多。 为什么斜面的机械效率却保持不变呢？ 请你进行简单的分析。 拓展与应用 1. 学习了机械效率知识后， 全班同学对 “斜面的机械效率跟什么因素有关” 这一课题提出了一些值得探究的猜想： A. 斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有 关； B. 跟斜面的粗糙程度有关； C. 跟斜面的长度有关； D. 跟物体的重力有关。 某同学为了证实其中的部分猜想是否正确， 设计方案并进行了探究， 下表反 映了他的探究过程。 （ 1 ） 请你替他在上表中的空格处填上适当的数据 （小数位参照表中相关 数据）。 （ 2 ） 通过对比实验 1 、 2 数据， 可验证猜想 （填字母序号）。 （ 3 ） 通过对比实验 1 、 3 数据， 可以得出的探究结论是： 当其他条件一定时， 斜面倾斜程度越大， 斜面的机械效率越 。 （ 4 ） 若要验证猜想 D ， 应控制斜面的长、 斜面的倾斜程度和 不 改变。 2. 在物理活动课上， 同学们骑自行车经过 一个斜坡， 甲同学沿直线奔向坡顶， 乙同学则 沿着 “ S ” 形路线骑向坡顶。 到达坡顶时两人 很有感慨地进行了一番对话， 如图所示。 （ １ ） 为了验证甲同学的说法， 他们设计实 验测量斜面的机械效率： ① 如图所示， 选用的器材有长木板、 木块 实验 次数 斜面 倾角 斜面粗 糙程度 物重 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面 拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W 有 /J 总功 W 总 /J 机械效率 η/% 1 30° 粗糙 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 2 30° 稍光滑 1 0.5 0.6 1 0.5 83 3 45° 粗糙 1 0.7 0.9 1 0.9 78 我比你的机 械效率高！ 我比你省力！ 甲 乙 62 １ 、 木块 ２ 各一个， 还需要的测量工具是刻度尺和 。 ② 在实验过程中应拉动木块 1 做 运动。 ③ 他们进行了 A 、 B 、 C 三次操作： 以上三次操作过程， 能验证甲同学说法的两次操作