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文檔簡(jiǎn)介
專(zhuān)題09力學(xué)試驗(yàn)(一)
試驗(yàn)一測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度
▲核心考點(diǎn)
【設(shè)計(jì)與進(jìn)行試驗(yàn)】
1.試驗(yàn)原理:v=-;
t
2.主要試驗(yàn)器材及作用:
(1)刻度尺:測(cè)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程;
(2)停表:測(cè)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)金屬擋板確保小車(chē)在同一位置停下來(lái),更精確地測(cè)量路程和時(shí)間;
3.試驗(yàn)裝置
①安裝要求:斜面的傾角不宜過(guò)大也不宜過(guò)小。傾角過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致小車(chē)滑行速度太快,時(shí)
間太短,不宜測(cè)量時(shí)間;傾角過(guò)小,會(huì)造成各階段的平均速度太接近,或小車(chē)可能滑不
到斜面底。因此,斜面傾角應(yīng)較小,目的是為了減小小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度,便于測(cè)量時(shí)間;
②小車(chē)每次必需從斜面上同一位置由靜止起先下滑,且小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能變更斜面的傾角;
4.小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離:從“車(chē)頭到車(chē)頭”、或從“車(chē)尾到車(chē)尾”的距離;
5.試驗(yàn)中應(yīng)多次測(cè)量求平均值減小誤差:每次測(cè)量時(shí),必需讓小車(chē)從斜面上同一位置由靜止
起先下滑;
6.刻度尺的運(yùn)用和讀數(shù):刻度尺要估讀;
【溝通與探討】
7.誤差分析:①當(dāng)小車(chē)過(guò)了起始位置才起先計(jì)時(shí)或小車(chē)未達(dá)終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí),會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)
間偏小,平均速度偏大;②當(dāng)小車(chē)到達(dá)終點(diǎn)后才停止計(jì)時(shí)或小車(chē)未起先運(yùn)動(dòng)提前計(jì)時(shí),會(huì)
導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏大,平均速度偏小;③小車(chē)沒(méi)有從靜止起先下滑,所測(cè)平均速度偏大;
8.小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的推斷:從斜面頂端究竟端的過(guò)程中小車(chē)做變速直線運(yùn)動(dòng),受非平衡力的作
用;
1
9.增大小車(chē)平均速度的方法:增大斜面的傾斜程度;
10.小車(chē)從起點(diǎn)、中點(diǎn)分別下滑的評(píng)估:
①上半程、下半程的平均速度不等于全程的平均速度;詳細(xì)關(guān)系為:v下〉v全〉v上,由
此可知,小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越快;
②下半程平均速度計(jì)算方法:V下=,=一],不能從中點(diǎn)起先下滑,緣由是從中點(diǎn)
由靜止下滑所測(cè)時(shí)間不等于下半程時(shí)間;
11.能量轉(zhuǎn)化狀況:小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減小(轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)。
▲針對(duì)訓(xùn)練
如圖1所示,在測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度試驗(yàn)中,讓小車(chē)從斜面的A點(diǎn)由靜止起先下滑并起
先計(jì)時(shí),分別測(cè)出小車(chē)到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間,即可算出小車(chē)在各段的平均速度。
圖2
(1)依據(jù)試驗(yàn)的原理,須要測(cè)量的物理量是小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程和所用的時(shí)間。
對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的各段長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量并分段做了標(biāo)記,因的測(cè)量誤差較大,需多次測(cè)量;
(2)圖中AB段的距離以B=cm,測(cè)得時(shí)間tAB=1.6s,則AB段的平均速度%j=cm/s;
(3)假如小車(chē)過(guò)了B點(diǎn)才停止計(jì)時(shí),則測(cè)得的平均速度會(huì)偏—;
(4)試驗(yàn)中應(yīng)多次測(cè)量,每次測(cè)量時(shí)必需讓小車(chē)從—由靜止起先下滑;
(5)在BC段、AC段的平均速度關(guān)系為VBC—VAC(填“>"、或"=");
2
(6)物體的運(yùn)動(dòng)經(jīng)常可以用圖象來(lái)描述,圖2中能反映圖1小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀況的是()
(7)試驗(yàn)時(shí)斜面坡度應(yīng)(選填“較大”或“較小”),是為了
(8)試驗(yàn)中,對(duì)于如何獲得下半程S3的平均速度V3,下列方法最好的方案是()
A.小車(chē)從B點(diǎn)由靜止釋放,測(cè)出B到C所用的時(shí)間ts與路程S3,計(jì)算得到V3
B.小車(chē)從A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)起先計(jì)時(shí),到達(dá)C點(diǎn)后測(cè)得時(shí)間ts,再測(cè)量路程
S3,計(jì)算得到V3
C.不測(cè)量,利用已有數(shù)據(jù)求得S3=S-S2,再計(jì)算得到V3
§
答案:(1)v=-.(2)40.0;25.0;(3)?。唬?)同一位置;(5)>;(6);(7)較小;減
小時(shí)間測(cè)量的誤差;(8)Co
試驗(yàn)二用天平和量筒測(cè)量固體的密度
▲核心考點(diǎn)
【設(shè)計(jì)與進(jìn)行試驗(yàn)】
1.試驗(yàn)原理:p=-
V
2.天平的運(yùn)用和讀數(shù):
(1)天平的運(yùn)用:
①放(天平放水平);②移(游碼左移0);③調(diào)(左偏右調(diào),右偏左調(diào));④測(cè)(左物右
碼,用鐐子加減祛碼.添加祛碼時(shí),先大后小,當(dāng)最小的祛碼放上太重時(shí),去掉太輕時(shí),應(yīng)
去掉最小祛碼并調(diào)整游碼);
(2)天平運(yùn)用過(guò)程中的錯(cuò)誤操作:
①游碼未歸零,天平已經(jīng)調(diào)整平衡,導(dǎo)致所測(cè)物體質(zhì)量偏大;
②指針偏左,便起先測(cè)量,所測(cè)物體質(zhì)量偏大;
③指針偏右,便起先測(cè)量,所測(cè)物體質(zhì)量偏小;
④祛碼磨損,會(huì)導(dǎo)致所測(cè)物體質(zhì)量偏大;
⑤祛碼生銹,會(huì)導(dǎo)致所測(cè)物體質(zhì)量偏小;
3.量筒的運(yùn)用和讀數(shù);
4.試驗(yàn)裝置
3
5.試驗(yàn)步驟
①用天平測(cè)出固體物塊的質(zhì)量為加;
②用燒杯將適量的水倒入量筒內(nèi),正確讀出水的體積%;將待測(cè)小固體用細(xì)線拴住,輕
輕地浸沒(méi)于量筒內(nèi)的水中;正確讀出水面上升后的總體積Vz;被測(cè)小固體的體積:V=V2-%;
m
③石塊的密度為:
V2~Vl
【溝通與探討】
6.誤差分析:
特別狀況密度表達(dá)式試驗(yàn)誤差
…口則
mVz偏小,密度偏大
p-
將物塊放入量筒中,操作過(guò)程中有yV2-V1
水濺出
門(mén)憶
:
小m.V:V.
-72
….irit%偏大,密度偏小
i(■I_m
片Vi!nWp-
△目目Vi~V\
細(xì)線對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響
口0T7
124中m物塊沾有水,質(zhì)量偏大,密
p-
國(guó)國(guó)△V2~V1度偏大
先測(cè)體積,再測(cè)質(zhì)量
7.特別法測(cè)量密度;
▲針對(duì)訓(xùn)練
4
小杜同學(xué)在長(zhǎng)江邊撿到了一塊美麗的鵝卵石,他用天平和量筒測(cè)量鵝卵石的密度。
田N丙丁
(1)他設(shè)計(jì)了下列試驗(yàn)步驟:
①用調(diào)整好的天平測(cè)出鵝卵石的質(zhì)量m;②向量筒中倒進(jìn)適量的水,讀出水的體積V1;
③依據(jù)密度的公式,算出鵝卵石的密度P;④將鵝卵石浸沒(méi)在量筒內(nèi)的水中,讀出鵝卵石
和水的總體積V,。他應(yīng)采納正確的試驗(yàn)步驟依次為—(選填下列選項(xiàng)前的字母);
A.①②④③B.①②③④C.②③④①D.②③①④
(2)在試驗(yàn)室,小杜把天平放在工作臺(tái)上,如圖甲所示,小杜在調(diào)整天平橫梁平衡過(guò)程中
的操作錯(cuò)誤是—;小杜改正錯(cuò)誤后,發(fā)覺(jué)指針偏向分度盤(pán)左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母
向調(diào)整(選填“左”或“右”),使天平平衡;
(3)小杜訂正錯(cuò)誤后,重新調(diào)整天平平衡并測(cè)量鵝卵石質(zhì)量,當(dāng)天平平衡時(shí)右盤(pán)祛碼和游
碼如圖乙所示,鵝卵石的質(zhì)量為—g;由圖丙和丁可知鵝卵石的體積是cm)計(jì)算
出鵝卵石的密度為g/cm3,合為kg/n?;
(4)若鵝卵石磨損后,它的密度將—(選填“變大”、“變小”或“不變”);
(5)用量筒測(cè)量水的體積,讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與液體凹面的底部—,若小杜在圖丙中讀數(shù)正
確,在圖丁中讀數(shù)時(shí)視線仰視,所測(cè)得鵝卵石的密度將—(選填“偏大”、“偏小”
或“不變”);
(6)丁圖中假如用較粗的繩子,則測(cè)出的石塊的密度—(選填“偏大”、“偏小”或“不
變”);
答案:
(1)A;
(2)水平;游碼未歸零;右;
⑶22;
(4)10;2,2;2.2X103;
(5)相平;偏大;
5
(6)偏小;
力學(xué)試驗(yàn)三用天平和量筒測(cè)量液體的密度
▲核心考點(diǎn)
1.試驗(yàn)原理:p=—
V
2.試驗(yàn)器材:量筒、天平、燒杯、鹽水;
3.試驗(yàn)裝置
4.試驗(yàn)步驟:
①在燒杯中倒入適量的待測(cè)鹽水,用天平測(cè)量燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1;
②將燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分,用天平測(cè)量燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量ni2,
③記錄倒入量筒中的鹽水的體積為V;
④則鹽水密度的表達(dá)式:P='"「m2
V
5.誤差分析
特別狀況密度表達(dá)式試驗(yàn)誤差
771,"1、
燒杯壁沾有液體,導(dǎo)致V
△△E
偏小,密度偏大
加if
先分別測(cè)出燒杯及燒杯與液崗、的"-V
質(zhì)量,再測(cè)量液體的體積
Lj\._7\_&y012偏小,導(dǎo)致密度偏小
加25
目△△"-V
先測(cè)液體體積,再分別測(cè)出燒杯及
燒杯與液體的質(zhì)量
6
▲針對(duì)訓(xùn)練
小華為了測(cè)量醬油的密度,進(jìn)行以下試驗(yàn):
/
-
-
-3
30
20
10
-
甲
(1)將待測(cè)醬油倒入燒杯中,用已調(diào)好的天平測(cè)量燒杯和醬油的總質(zhì)量(如圖甲所示)。
燒杯和醬油的總質(zhì)量是_g;
(2)將燒杯中的醬油倒入一部分到量筒中(如圖乙),量筒中醬油的體積是—cm\
(3)用已調(diào)好的天平測(cè)量剩余醬油的燒杯的總質(zhì)量(如圖丙),由此可知醬油的密度是
kg/m3o
(4)小華設(shè)計(jì)另一種測(cè)量醬油密度的試驗(yàn)方案:用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量向燒杯內(nèi)倒
入適量醬油,再測(cè)出燒杯和醬油的總質(zhì)量既;然后把燒杯內(nèi)的醬油全部倒入量筒內(nèi),
測(cè)出量筒內(nèi)醬油的體積為V;醬油密度的表達(dá)式是P=_。按該試驗(yàn)方案測(cè)出醬油的
密度(選填“偏大”或“偏小”),緣由是。
(5)另一試驗(yàn)小組同學(xué)發(fā)覺(jué)自己桌上沒(méi)有量筒,思索了一會(huì)兒后,他們想出利用試驗(yàn)臺(tái)上
的天平、空飲料瓶、水等物品來(lái)測(cè)量醬油密度。其操作步驟是:
①用天平測(cè)出空飲料瓶的質(zhì)量3;
②在空飲料瓶中裝滿(mǎn)水,用天平測(cè)出瓶和水的總質(zhì)量叱,計(jì)算水的體積V=一(用測(cè)
出的物理量字母表示,水的密度P水已知);
③—;(說(shuō)出詳細(xì)方法和要測(cè)出的物理量并用字母表示)
④計(jì)算醬油密度p=—。(用測(cè)出的物理量的字母表示)
答案:
(5)72.4;40;
(6)1.13X103;
m7—m,
(7)v;偏大;燒杯內(nèi)側(cè)沾有部分醬油,導(dǎo)致所測(cè)體積測(cè)量值偏??;
m、-m,
(5)----;在空飲料瓶中裝滿(mǎn)醬油,用天平測(cè)出瓶和醬油的總質(zhì)量nb;
7
m,-m.
⑹…;
力學(xué)試驗(yàn)四探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
▲核心考點(diǎn)
【試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
【設(shè)計(jì)和進(jìn)行試驗(yàn)】
(1)試驗(yàn)器材:小車(chē)、斜面、長(zhǎng)木板、毛巾、棉布等;
(2)試驗(yàn)步驟:讓小車(chē)從同?斜面上的同一高度由靜止自由滑下,如圖所示,變更水平面
表面得粗糙程度,使其對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的阻力不相同。第一次在水平面上鋪毛巾,其次次
鋪棉布,第三次將棉布去掉,只剩下木板,比較小車(chē)每次在水平面上滑行的距離。
毛巾表面.
棉布表面
_______________________________________■
木板表面
【分析現(xiàn)象]水平面越光滑,小車(chē)的速度減小得越慢,運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn);
【試驗(yàn)結(jié)論】
①運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力越大,運(yùn)動(dòng)的越近,阻力越小,運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)。
②若運(yùn)動(dòng)的物體不受阻力,物體的運(yùn)動(dòng)速度將不會(huì)減小,將保持做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【試驗(yàn)方法】:
①限制變量法:限制小車(chē)從斜面上同一高度處由靜止釋放,使小車(chē)到斜面底端時(shí)具有相
同的初速度;
②轉(zhuǎn)換法:通過(guò)小車(chē)在水平面上滑行距離的長(zhǎng)短來(lái)間接推斷小車(chē)所受阻力大小;
③科學(xué)推理法:若小車(chē)不受阻力時(shí),小車(chē)的速度將不會(huì)減小,將恒久做勻速直線運(yùn)動(dòng);
【溝通與探討】
(3)小車(chē)到達(dá)斜面底端接著前行的緣由:小車(chē)具有慣性;
(4)小車(chē)最終會(huì)停下來(lái)的緣由:受到摩擦阻力(非平衡力)的作用;
(5)牛頓第肯定律的內(nèi)容:一切物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線
運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
8
(6)牛頓第肯定律得到的方法:在大量閱歷事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)科學(xué)的推理總結(jié)歸納出來(lái)
的,不能干脆由試驗(yàn)得到。
(7)對(duì)牛頓第肯定律的理解:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由,力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的
緣由。
(8)對(duì)小車(chē)受力狀況的推斷:小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)重力和支持力相互平衡,水平方向上
受到阻力的作用,做減速直線運(yùn)動(dòng);
(9)小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中做功與能量轉(zhuǎn)化:從斜面頂端滑動(dòng)到水平面的過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)
化為動(dòng)能和內(nèi)能;從水平面運(yùn)動(dòng)到靜止的過(guò)程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能不守恒,
但能量的總量不變;小車(chē)在三種不同的水平面上克服阻力做功的關(guān)系:叱=%=嗎,
功率:6〉鳥(niǎo)〉呂(依次為毛巾、棉布和木板)。
▲針對(duì)訓(xùn)練
如圖所示,在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”試驗(yàn)中,視察將毛巾、棉布分別鋪在水平木板
上和只有木板的三種狀況下,讓小車(chē)分別從斜面頂端由靜止下滑,探討小車(chē)在水平面上滑行
的距離。
(1)試驗(yàn)中每次均讓小車(chē)從斜面頂端由靜止下滑的目的是:使小車(chē)每次在水平面上起先滑
行時(shí)速度大小—(填“相等”或“不相等”)o
(2)試驗(yàn)中變更小車(chē)所受阻力大小,是通過(guò)變更—來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
(3)試驗(yàn)中發(fā)覺(jué)小車(chē)在毛巾表面滑行的距離最近;在棉布表面滑行的距離較遠(yuǎn);在木板表
面滑行的距離最遠(yuǎn)。說(shuō)明小車(chē)受到的阻力越小,速度減小得越—(填“快”或“慢”)。
(4)推理:假如小車(chē)在水平面上滑行,受到的阻力越來(lái)越小,直到變?yōu)榱?,它將做—?/p>
在大量閱歷事實(shí)的基礎(chǔ)上,牛頓總結(jié)了伽利略等人的探討成果概括出了牛頓第肯定律,
所以牛頓第肯定律雖然不是干脆由試驗(yàn)得出的,但是通過(guò)符合邏輯的—得出的正確
結(jié)論。在我們己學(xué)的物理學(xué)問(wèn)中,也有用到這種“試驗(yàn)+推理”的探討方法,如—(列
舉一例)。
(5)試驗(yàn)中,小車(chē)在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分別是巴、乂,則Pl_Pz.(填“>”、
“=”或”<")
9
(6)牛頓第肯定律告知了我們物體的運(yùn)動(dòng)一(填“須要”或“不須要”)力來(lái)維持,一
切物體都有保持原來(lái)—不變的性質(zhì),力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由。
(7)必需保證小車(chē)運(yùn)動(dòng)在水平支持面上,這是為了讓小車(chē)在豎直方向所受—力和支持面
對(duì)小車(chē)的—力相平衡,從而只探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。
(8)本試驗(yàn)中小車(chē)在水平面上三次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中消耗的機(jī)械能大小—(選填“相等”或“不
相等”);
(9)若讓同一小車(chē)從斜面上不同高度處由靜止滑下,視察小車(chē)在毛巾表面滑行的距離,可
以探究小車(chē)的重力勢(shì)能與—的關(guān)系。若是換用大小不同的小車(chē)從斜面同一高度處由
靜止自由下滑,可以探究動(dòng)能與的關(guān)系。
(10)完成上面的探究后,小林添加了一個(gè)木塊來(lái)探究“物體動(dòng)能的大小是否與物體的運(yùn)動(dòng)
速度有關(guān)”,接下來(lái)他應(yīng)當(dāng)將小車(chē)放在同一個(gè)斜面的—(選填“相同高度”或“不
同高度”),由靜止自由滑下來(lái)撞擊放在同一水平面上同一位置的木塊。
答案:
(8)相等;
(9)接觸面粗糙程度;
(10)慢;
(11)勻速直線運(yùn)動(dòng);推理;探究真空不能傳聲試驗(yàn);
(5)>;在空飲料瓶中裝滿(mǎn)醬油,用天平測(cè)出瓶和醬油的總質(zhì)量nt;
(6)不須要;運(yùn)動(dòng)狀態(tài);變更;
(7)重力;支持力;
(8)相等;
(9)高度;質(zhì)量;
(10)不同高度。
力學(xué)試驗(yàn)五探究二力平衡條件
▲核心考點(diǎn)
【試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
物體處于平衡狀態(tài)時(shí)受到的兩個(gè)力有什么特點(diǎn)
【設(shè)計(jì)和進(jìn)行試驗(yàn)】
1.試驗(yàn)器材:小桌、小車(chē)、托盤(pán)、鉤碼
10
甲乙
2.試驗(yàn)步驟:
(1)探究?jī)蓚€(gè)力的大小關(guān)系:
①在兩端的托盤(pán)里分別放上質(zhì)量不相等的鉤碼,視察小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀況;
②在兩端的托盤(pán)里分別放上質(zhì)量相等的鉤碼,視察小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀況。
(2)探究?jī)蓚€(gè)力的方向關(guān)系:
①將兩托盤(pán)放在小車(chē)的同側(cè),并放上質(zhì)量相等的鉤碼,使兩個(gè)力的方向相同,視察小
車(chē)
的運(yùn)動(dòng)狀況。
②把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,使兩個(gè)力不在同始終線上,再釋放,視察小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀況;
(3)探究?jī)蓚€(gè)力的作用點(diǎn)關(guān)系:把方向相反的力分別施加在兩個(gè)小車(chē)上,視察小車(chē)的運(yùn)動(dòng)
狀況。
【分析現(xiàn)象】
(1)當(dāng)小車(chē)受到大小相等、方向相反、并且作用在同始終線上的兩個(gè)力作用時(shí),其運(yùn)
動(dòng)狀態(tài)不變,即保持靜止?fàn)顟B(tài),處于平衡狀態(tài)。
(2)當(dāng)小車(chē)所受力的大小不同或所受力的方向相反或兩個(gè)力不在同始終線上時(shí),小車(chē)的運(yùn)
動(dòng)
狀態(tài)都會(huì)發(fā)生變更,不再處于平衡狀態(tài)。
【試驗(yàn)結(jié)論】
二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等,方向相反,并且作用在同始終線上。
【試驗(yàn)拓展】
為了消退小車(chē)車(chē)輪和木板之間的摩擦帶給試驗(yàn)的影響,將試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)成如圖乙所示的形式,
將系于小卡片(重力可忽視)兩對(duì)角線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在細(xì)線的兩端掛上鉤碼,
來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)探究二力平衡的條件。
【試驗(yàn)方法】
11
限制變量法:
(1)探究平衡的兩個(gè)力是否大小相等:保持兩個(gè)力在同始終線上、方向相反,變更兩端鉤
碼質(zhì)量,視察小車(chē)或紙片是否處于平衡狀態(tài);
(2)探究平衡的兩個(gè)力是否在同始終線上:保持兩邊鉤碼質(zhì)量相同,扭動(dòng)小車(chē)或紙片,視
察小車(chē)或紙片是否處于平衡狀態(tài);
(3)探究平衡的兩個(gè)力是否在同一物體上:保持兩個(gè)力作用在同始終線上,兩邊鉤碼質(zhì)量
相同,用剪刀剪下紙片,視察紙片是否處于平衡狀態(tài)。
【溝通與探討】
(1)試驗(yàn)中運(yùn)用定滑輪的作用:變更力的方向。
(2)試驗(yàn)中間木塊換成小車(chē)或硬紙片的目的:減小摩擦力對(duì)試驗(yàn)的影響。
(3)試驗(yàn)中運(yùn)用輕硬紙片的好處:紙片的重力忽視不計(jì),便利探討力的方向問(wèn)題。
(4)試驗(yàn)中多次測(cè)量的目的:讓試驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性。
【試驗(yàn)評(píng)估】
試驗(yàn)中,甲、乙兩方案對(duì)比:乙方案通過(guò)滾動(dòng)代替滑動(dòng)的方式減小了與接觸面的摩擦;
乙、丙兩方案對(duì)比:丙方案減小因摩擦帶來(lái)的試驗(yàn)誤差,同時(shí)較甲、乙兩方案,丙方案能夠
更便利一對(duì)平衡力與作用物體的關(guān)系。
甲乙丙
▲針對(duì)訓(xùn)練
某試驗(yàn)小組利用如圖甲所示的試驗(yàn)裝置做“探究二力平衡的條件”試驗(yàn)時(shí),請(qǐng)問(wèn):
滑輪,
,皿
*rF__匕a3心夕
甲乙
12
(1)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇較(選填“光滑”或“粗糙”)的試驗(yàn)桌面。
(2)如圖甲所示,當(dāng)左右兩端同時(shí)掛兩個(gè)鉤碼時(shí),小車(chē)靜止,此時(shí)用、工的大小,方向。
(3)在圖甲試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將小車(chē)在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放,視察小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀
態(tài),這樣做的目的是為了探究?jī)蓚€(gè)平衡的力是否作用在。
(4)為了探究?jī)蓚€(gè)平衡的力是否作用在同一個(gè)物體上,小明用輕質(zhì)硬紙片代替小車(chē)做試驗(yàn),
如圖乙所示,他將要對(duì)硬紙片進(jìn)行的操作是。
(5)試驗(yàn)中定滑輪的作用是,通過(guò)調(diào)整可以變更拉力的大小。
(6)在圖甲左側(cè)再掛一個(gè)鉤碼,小車(chē)將向(選填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明力可以變更
物體的。
(7)假如將兩邊的吊盤(pán)掛在小車(chē)一端的同一掛鉤上,且沿同一方向拉小車(chē),可以發(fā)覺(jué)小車(chē)
不會(huì)靜止,這是為了表明小車(chē)受到的二力若平衡,必需滿(mǎn)意這一條件而設(shè)計(jì)的一個(gè)步
驟。
(8)通過(guò)上述過(guò)程可知:作用在上的兩個(gè)力,只有當(dāng)大小相等、方向相反,且作用在同一
條直線上,這兩個(gè)力才彼此平衡。
答案:(1)光滑;)(2)相等;相反;(3)同始終線上;(4)將卡片從中間剪開(kāi);(5)變更
力的方向;鉤碼數(shù)量;(6)左;(7)方向相反;(8)同一物體。
力學(xué)試驗(yàn)六探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
▲核心考點(diǎn)
【設(shè)計(jì)和進(jìn)行試驗(yàn)】
1.試驗(yàn)器材:木塊、祛碼、粗糙程度不同的水平面、彈簧測(cè)力計(jì);
2.試驗(yàn)原理:二力平衡;
3.試驗(yàn)步驟:
(1)用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng),從而測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的
13
滑動(dòng)摩擦力;
(2)在木塊上放上祛碼,用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng),測(cè)出此時(shí)
滑動(dòng)摩擦力;
(3)換用材料相同但表面粗糙的長(zhǎng)木板,保持放在木塊上的祛碼不變,用彈簧測(cè)力計(jì)勻速
拉動(dòng)木塊,使它沿水平長(zhǎng)木板滑動(dòng),測(cè)出此時(shí)的滑動(dòng)摩擦力大小。
【記錄數(shù)據(jù)及分析現(xiàn)象】
次數(shù)壓力的大小程度接觸面粗糙程度摩擦力(N)
1小光滑2
2大光滑3
3大粗糙4
(1)在這個(gè)試驗(yàn)中,在第1、2次試驗(yàn)中變量是接觸面的壓力,限制的變量是接觸面
的粗糙程度。得到的結(jié)論是:接觸面的粗糙程度肯定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越
大。
(2)在探討接觸面的粗糙程度對(duì)摩擦力大小的影響時(shí),可采納第2、3次的試驗(yàn)結(jié)果,
得到的結(jié)論是:在接觸面壓力肯定時(shí),接觸面粗糙程度越大,滑動(dòng)摩擦力越大?;?/p>
動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。
【試驗(yàn)結(jié)論】
滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力大小有關(guān),接觸面受到的壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大;
滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
【試驗(yàn)方法】
(1)限制變量法:
①探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系,限制接觸面的粗糙程度不變,變更物塊對(duì)接
觸面的壓力,比較壓力不同時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小關(guān)系;
②探究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系,限制壓力不變,變更接觸面粗糙
程度,比較接觸面粗糙程度不同時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小關(guān)系。
(2)轉(zhuǎn)換法:通過(guò)讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)間接測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小。
【溝通與探討】
(1)試驗(yàn)中要水平勻速拉動(dòng)木塊,使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),重力和支持力平衡,才能保證拉
力大小等于滑動(dòng)摩擦力。
14
(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)速度大小、接觸面面積的大小無(wú)關(guān)。
【試驗(yàn)評(píng)估】
試驗(yàn)中很難限制水平勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),所以會(huì)導(dǎo)致彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定。因此,將
試驗(yàn)方案改進(jìn)如下,對(duì)比甲圖,乙圖中無(wú)論是否勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),都可以保證拉力大小
始終等于摩擦力大小。
甲圖乙圖
▲針對(duì)訓(xùn)練
(1)試驗(yàn)時(shí),用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿長(zhǎng)木板做運(yùn)動(dòng)。依據(jù)學(xué)問(wèn),從
而測(cè)出木塊與長(zhǎng)木板之間的滑動(dòng)摩擦力,此時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小(選填“大
于”、“等于”或“小于”)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)在四次試驗(yàn)中,滑動(dòng)摩擦力最小的是(選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”).
(3)分析兩次試驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面壓力的關(guān)系,它們的關(guān)系為:;
分析兩次試驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系,它們的關(guān)系
為:;
(4)比較甲、丁試驗(yàn),發(fā)覺(jué)甲試驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于丁試驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),小明
得出結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān),你認(rèn)為他的結(jié)論是(選
填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;
(5)一個(gè)試驗(yàn)小組對(duì)測(cè)量摩擦力大小的方案進(jìn)行了改進(jìn):將輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)一端固定,另
15
一端鉤住木塊,木塊下面是一長(zhǎng)木板;如上圖所示,試驗(yàn)時(shí)拉著長(zhǎng)木板沿水平方向向
右運(yùn)動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)即可測(cè)出木塊所受摩擦力大小,木塊所受摩擦力方向?yàn)椋?/p>
這種改進(jìn)的好處是(寫(xiě)出一種即可);
(6)依據(jù)你在本試驗(yàn)中的收獲,請(qǐng)寫(xiě)出一種避開(kāi)汽車(chē)在冰雪路面上出現(xiàn)打滑現(xiàn)象的詳細(xì)做
法:。
答案:
(12)勻速直線;二力平衡;等于;
(13)T;
(14)甲、乙;在接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力越大,則滑動(dòng)摩擦力越大;乙、丙;在壓力
相同時(shí),接觸面越粗糙,則滑動(dòng)摩擦力越大;
(15)錯(cuò)誤;
(5)水平向左;不須要?jiǎng)蛩倮侥景澹緣K所受滑動(dòng)摩擦力大小總是等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉
力;
(6)安裝防滑鏈。
力學(xué)試驗(yàn)七探究影響壓力作用效果的因素
▲核心考點(diǎn)
【設(shè)計(jì)和進(jìn)行試驗(yàn)】
1.試驗(yàn)器材:形變顯著的物體(如海綿、沙子、橡皮泥等)、小桌、祛碼;
2.試驗(yàn)步驟:
第1步:在海綿上放一個(gè)小桌,視察圖甲所示海綿被壓陷的深淺;
第2步:在小桌子上方放一個(gè)祛碼,再次視察海綿的凹陷深度,如圖乙;
第3步:將小桌子倒置過(guò)來(lái),桌面和海綿接觸,放上祛碼,然后再次視察海綿的凹陷深度,
如圖丙;
1-r
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