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实验专题
期末复习
-
一、探究阻力对运动的影响
在同一斜面的同一高度
同一小车从静止下滑
到达斜面底端速度相同
棉布表面
木板表面
比较小车滑行的距离
实验结论：
水平表面越______，小车运动时受到的阻力______ ，通过的距离______，运动时间______，速度减小得_____。
光滑
越小
越长
越长
越慢
注意：（1）为了使小车在进入平面时初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面的_____________由静止开始滑下。
（2）进而推理得出：如果运动物体不受力，它将___________________________________________________。
（3）本实验中应用了“科学推理法”和“控制变量法”。　
同一高度
以恒定不变的速度永远运动下去
1.为了探究运动和力的关系，小敏进行了如下实验：在水平放置的木板上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布，让同一辆小车由同一斜面上，分别从A、B、C 处由静止开始滑下，观察小车在不同水平面上运动的距离(如图所示)，记录在表中，实验重复三次。
(1)实验中，要使小车在水平面上开始运动时的速度相同，小车应从斜面的__________处滑下。
(2)比较实验数据发现，小车运动状态改变最慢的是在________表面上。
(3)实验结果能证明________(填序号)。
A.物体运动需要力 B.力可以改变物体的运动状态
C.牛顿第一定律
表面 材料 小车运动的距离/厘米 从A处下滑 从B处下滑 从C处下滑 毛巾 44 45 45 27 28 27 14 13 13
棉布 50 51 50 31 30 31 16 15 16
木板 67 68 68 41 40 41 21 20 21
B
同一高度
木板
二、探究二力平衡的条件
1.实验器材
小车、光滑的桌面、砝码等
2.实验步骤：
如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变，填写实验记录表。
（1）使两托盘里的砝码质量不相等；
（2）使两托盘里砝码的质量相等；
（3）保持两托盘里的砝码质量相等，将小车在水平桌面上扭转一个小角度后释放。
实验记录表
相反
在一直线上
改变
相反
在一直线上
不改变
相反
不在一直线上
改变
3.实验结论：
二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。
注意
探究二力平衡的条件实验的注意事项：
(1)实验中，滑轮的作用是改变拉力的方向，砝码的作用是通过自身重力产生拉力作用。
(2)此实验中不能选用木块代替小车，因为木块与桌面的摩擦力较大，对实验结果会造成较大影响。另外此实验尽量选用比较光滑的桌子，以减小摩擦带来的影响。
(3)把小车旋转一个小角度的目的是：探究不在同一直线上两个力作用在小车上，能否使小车处于静止状态。
(4) 该实验的不足之处是：在加减砝码时，小车所受到的拉力不是连续变化的。可以用细沙代替砝码，实验完成后，用天平测出沙的质量即可，这样就能更好地研究二力的大小关系。
2.小强和小华利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现，当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时，木块A处于静止状态，若再往右盘中增加一个钩码后，木块A仍处于静止状态；经过思考，小强用小车B替换了木块A再进行实验，如图乙所示；同时，小华用硬纸板C替换了木块A再进行实验，如图丙所示。
（1）关于他们的改进方案：用小车B及硬纸板C替换木块A，是为了____。
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片容易扭转
（2）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在左右两盘挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整 来改变拉力的大小；
（3）当小卡片平衡时，小华将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，此实验说明两个力使物体平衡时，这两个力要在 ；
A
钩码数量
同一直线上
（4）小张同学用图丁装置也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为能否用小张的装置进行实验 （选填“能”或“不能”）；
（5）几位同学完成实验后又对图甲实验的仪器进行研究，他们发现当在左盘中放100g的砝码，右盘中放200g的砝码时，物块A恰好向右匀速直线运动，现保持两盘中原有的砝码不变、要使物块A向左匀速直线运动，应在 盘（选填“左”或“右”）再加 g的砝码。
能
左
200
三、探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关
(1)实验原理：_________。
(2)探究方法：___________。
(3)设计实验测量滑动摩擦力大小的方法：用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做__________运动，这时拉力______滑动摩擦力。
二力平衡
控制变量法
匀速直线
等于
(4)进行实验
①如图甲、乙所示，在木块上加放砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出这两种情况下的滑动摩擦力。
教材知识梳理
②如图乙、丙所示，换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出这两种情况下的滑动摩擦力。
(5)得出结论：滑动摩擦力的大小跟______________有关，接触面受到的压力越_____，滑动摩擦力就越大；滑动摩擦力的大小还跟_______________有关，接触面越______，滑动摩擦力越大。
接触面所受的压力
大
接触面的粗糙程度
粗糙
(6)交流讨论
①利用该装置还可探究得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体运动速度等因素无关。
②实验中匀速拉动木块不好控制，建议如下操作：将弹簧测
力计挂钩处与木块相连，拉环处固定，拉动长木板进行实验。
3.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。
（1）实验过程中，弹簧测力计 （选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小 （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数．
（2）在四次实验中，滑动摩擦力最小的是 （选填“甲”、“乙” 、“丙”或“丁”）．
（3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 有关．（以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”）
必须
等于
丁
压力
接触面粗糙程度
（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关．你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： ．
（5）小明对实验装置进行改动，如图所示，重复实验，发现效果更好．实验中，小明 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板．
错误
未控制压力大小相同
不一定
四、探究压力的作用效果
（1）压力的作用效果与哪些因素有关？
（3）怎样显示、比较压力的作用效果？
压力的大小
受力面积
受力物体的形变程度
（2）怎样探究压力的作用效果与压力大小、受力面积的关系？
在压力相同时，改变受力面积，比较压力的作用效果；在受力面积相同时，改变压力，比较压力的作用效果。
控制变量法
转换法
实验探究
根据以上设计思路，完成实验。
实验器材
实验表明：压力的作用效果与 有关。受力面积一定时，_______越大，压力的作用效果越明显。
压力大小
压力
展示实验，得出结论
实验表明：压力的作用效果与　　　　　有关。压力一定时，　　　　 　，压力的作用效果越明显。
受力面积
受力面积越小
4.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素，如图甲、乙、丙所示。
（1）图中压力的作用效果是通过观察 来比较压力作用效果的，我们 （填“可以”或“不可以”）用沙子代替海绵来完成实验；
（2）通过比较图甲和图乙，说明 ，压力的作用效果越明显，通过比较图 （填序号）和图丙，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
（3）实验中主要采用的研究方法是转换法和 （填“控制变量法”或“理想实验法”）；
海绵的凹陷程度
可以
受力面积一定时，压力越大
乙
控制变量法
（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强p1和图丁中木板受到的压强p2的大小关系为p1 p2（填“＞”“＜”或“＝”）；
（5）实验时如果将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，小明发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题
是 ；
=
未控制压力大小相同
五、探究液体内部的压强的特点
橡皮管
金属盒
橡皮膜
U形管
（1）如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会变形，U型管的两侧液面就会产生高度差。
（2）若用手按压橡皮膜U型管的两侧液面高度差不明显，则装置气密性不好，需拆下重新安装。
探头
保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看液体内部同一深度各个方向压强的关系。
1.同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等。
增大探头在水中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系。
2.同种液体内部压强，深度越深，压强越大。
h：研究点到自由液面的竖直距离。
换用不同液体，看看在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关。
3.深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。
1.在同种液体同一深度，液体内部向各方向压强都____；
2.同种液体深度增大，液体的压强_______；
3.液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体___________ ，压强_______ 。
液体压强特点
相等
越大
总结：
越大
密度越大
5.小涛同学想探究“液体内部压强与什么因素有关”，进行了如图所示的实验。
（1）U形管中装 （选填“有色”或“无色”）的液体，可以更容易观察到实验现象；
（2）由图甲、乙所示的实验可知：
①在同种液体内部，液体压强随着液体深度的增加而 ；
②保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，发现U形管两侧液面的高度差不变，由此可得：同种液体，同一深度， ；
③比较 两图可知：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大；
有色
增大
压强相等
乙、丙
（3）小海保持图乙中金属盒的位置不变，并将适量的浓盐水倒入烧杯中搅匀后，她发现U形管两侧的液面的高度差变大了，于是得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论，小明认为她的结论是不可靠的，原因是： 。
（4）在图丙实验中，保持金属盒位置不变，向容器中加入适量清水与其均匀混合后（液体不溢出），橡皮膜受到液体压强将 （选填“变大”“变小”或“无法判断”）；
（5）小涛某次实验时把探头放入水中不同深度处，U形管里的液面无明显变化，请写出一条可能的原因 。
没有控制深度相同
变大
压强计气密性不好
六、探究影响浮力的大小的因素
物体在液体中所受的浮力大小，
跟它浸在液体中的体积有关，
跟液体的密度有关。
浸在液体中的体积越大、液体的
密度越大，浮力就越大。
实验结论：
控制变量法
猜想3：
可能与物体浸入液体的深度有关
猜想2：
可能与物体浸入液体的体积有关
猜想1：
可能与液体的密度有关
实验过程
6.小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，金属块a，大小相同的柱形容器若干，水，密度未知的某种液体，细线等。（ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）小明进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为 N；用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度，液体均未溢出，并将测力计示数记录在下表中：
（2）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟 有关：分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟 有关；
（3）比较D、E两图可知：当物体浸没在同种液体中，所受浮力不随 而改变。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.4 2.3 2.2 2.2 2.3
2.7
排开液体的体积
液体的密度
深度
七、探究浮力的大小跟物体排开液体重力的关系
1.实验器材:弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶、水、盐水、细线。
2.实验步骤
实验 序号 空桶的重力 G桶/N 小石块的重力G/N 小石块浸在液体中时弹簧测力计的示数F/N 小桶和 排开液 体的总 重G桶'/N 小石块受到的浮力 F浮/N 被小石块排开的液体的重力
G排/N
1
2
3
3.数据记录与处理
上表中:F浮=　　　　　;G排=　　　　　。
G-F
G桶'-G桶
4.实验结论:浸在液体里的物体受到　　　　的浮力,浮力的大小等于被物体　 。
5.评估交流
(1)实验时用的重物不宜为砖块等吸水物质。
(2)溢水杯需盛满水。
(3)步骤顺序中先丙后乙对实验的影响是_______________
________________________________________________。
竖直向上
排开的液体的重力
物体重力的测量值偏大,导致计算出物体受到的浮力偏大,使结论不成立
(4)步骤顺序中先丁后甲对实验的影响是______________
_________________________________________________
________。
(5)进行多次实验的目的是_________________________。
使小空桶重力的测量值偏大,导致计算出被物体排开液体的重力偏小,使结论不成立
收集多组数据,得出普遍规律
7.如图所示是某学习小组设计的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
（1）通过图中的实验步骤①②③可以探究浮力大小与 的关系；
（2）小林想验证阿基米德原理，则在步骤①③④⑤中，最合理的实验步骤
是： ；
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等
于 ；
（4）利用实验数据还可以计算出圆柱体的密度为 kg/m3；
物体排开液体的体积
⑤①③④
排开液体的重力
2.5×103
（5）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是 。（选填“A”、“B”或“C”）
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将圆柱体换成体积与其不同的铁块进行实验
（6）另一实验小组把圆柱体换成石块，且只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论；
（7）做完上述实验后，小芳同学利用一个弹簧测力计和一个已知体积为V的铁块，制作了一个测定液体密度的仪器，如图所示。首先她测得铁块的重力为G，将铁块浸没在待测液体中，弹簧测力计的示数为F，则待测液体的密度表达式为ρ液=　 　 （用题中所给的已知物理量和所测物理量的字母表示）。
A
能
(G-F)/gV
八、探究物体的动能跟哪些因素有关
（1）猜想与假设
①动能大小与物体的运动速度有关；②动能大小与物体的质量有关。
（2）设计实验
实验方法：控制变量法、转换法。
①控制变量法：控制质量相同来探究动能与速度
的关系；控制速度相同来探究动能与质量的关系。
②转换法：动能不能直接测量，我们根据被撞击木块运动距离的远近来反映钢球动能的大小。
（3）实验步骤
①让质量不同的钢球从斜面的同一高度处由静止开始滚下，滚下后推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
②让同一钢球从斜面的不同的高度处由静止开始滚下，滚下后推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
实验结论：物体动能的大小跟物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。
8.如图所示，在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，将同一小钢球A从斜面上不同高度由静止滚下，推动木块B向前移动一段距离。
（1）该实验中物体的动能是指物体 （选填“A”或“B”）的动能，该动能是
由 能转化而来的；
（2）通过观察木块B移动距离的长短来判断小球动能的大小，利用的研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）将小球A放在同一斜面 （选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同。根据实验现象，可以得出的结论是：质量相同的物体， ，动能越大；
（4）钢球碰到木块并一起运动的过程中，由于木块受到 的作用，钢球和木块运动一段距离后停下来，说明力可以改变物体的 。
A
重力势
转换法
不同
速度越大
摩擦力
运动状态
九、探究杠杆的平衡条件
实验设计
杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
器材:
测量的物理量:
力
力臂
实验步骤：
1.调节杠杆在水平位置平衡。
2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向上拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。
3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。
杠杆平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
评估与交流
1. 实验前，使杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，原则左高左调，右高右调。
2.实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
3.实验中用弹簧测力计在同一点竖直方向上拉杠杆时示数最小，理由此时力臂最大。
9.在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，此时杠杆处于 状态（“平衡”或“不平衡”），则应将左端的平衡螺母向 调节，也可把右端的平衡螺母
向 　调节，或者同时调左右两端平衡螺母，直到 ，目的是 ；
（2）如图乙，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码：当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，此时杠杆在水平位置 （“能”或“不能”）保持平衡；
平衡
右
右
杠杆在水平位置平衡
消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
6
不能
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 ；小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆的
平衡条件 ；（文字描述）
（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时拉力F的力臂大小为 cm，弹簧测力计示数大小为 N。
（5）实验中小丽发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？答： ，理由
是： 。
变大
动力×动力臂=阻力×阻力臂
4
3
不影响
此力的力臂等于零
十、测量滑轮组的机械效率
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上，匀速直线拉动测力计。
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
F
F
结论：
动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。
滑轮组机械效率影响因素
（1）物体重力
（2）动滑轮重力
（3）滑轮与绳子的摩擦、滑轮与轮轴的摩擦、绳子重
10.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
实验次数 钧码重量G（N） 钩码上升高度h（m） 绳端拉力F（N） 绳端移动距离s（m） 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 　 　
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响；
（3）用丁图所示装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整 ， ；
（4）通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子股数无关（填实验次数的序号）；
（5）通过比较 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高（填实验次数的序号）；
（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：
．
匀速
不正确
摩擦
0.4
80%
1、2
2、3
不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
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