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(共87张PPT)
【设计与进行实验】
1.实验原理:ρ= 。
2.测质量:先用天平测出物块的质量m,如图7-1甲所示。
图7-1
考点一　测量固体的密度
教材梳理 夯实基础
3.测体积:向量筒中倒入适量的水,读出体积为V1,将物块用细线系住浸没在量筒中,读出此时的体积为V2,则物块的体积为V2-V1,如图乙所示。
4.根据ρ= 计算密度或写出密度的表达式。
教材梳理 夯实基础
【数据处理和分析】
5.设计实验数据记录表格(如下表所示),分析表格数据,可得出固体密度的大小。
教材梳理 夯实基础
实验次数 1 2
3
固体的质量m/g
量筒中水的体积V1/cm3
固体和水的总体积V2/cm3
固体的体积V/cm3
固体的密度ρ/(g·cm-3)
【交流、反思与评估】
6.特殊方法测密度(等体积法、浮力法等)和特殊物质(颗粒状固体、易吸水性物质等)密度的测量
教材梳理 夯实基础
7.实验误差的分析
教材梳理 夯实基础
密度表达式:ρ= 。
由于物体表面沾有液体,使m的测量值偏大,ρ偏大。
故实验步骤的合理安排:先测固体的质量,再测固体的体积
若物体体积较大,可采用等标记法;密度表达式:ρ= 。
由于物体表面沾有液体,使体积V的测量值偏大,ρ偏小
特殊物质 ①若是小颗粒状固体,由于颗粒间有空隙,所以体积测量值偏大,所测密度偏小;②若是易吸水性物质,则体积测量值偏小,所测密度偏大
【设计与进行实验】
1.实验原理:ρ= 。
2.测质量:用天平测出烧杯和液体的总质量m1,把烧杯中的适量液体倒入量筒中,再用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m2,则量筒中液体的质量为m1-m2。
考点二　测量液体的密度
教材梳理 夯实基础
3.测体积:测出量筒中液体的体积为V,如图7-2所示。
图7-2
4.根据ρ= 计算密度或写出密度的表达式。
教材梳理 夯实基础
【数据处理和分析】
5.设计实验数据记录表格(如下表所示),分析表格数据,可得出液体密度的大小。
教材梳理 夯实基础
实验次数 1 2
3
烧杯和液体的总质量m1/g
烧杯和剩余液体的总质量m2/g
量筒中液体的质量m/g
量筒中液体的体积V/cm3
液体的密度ρ/(g·cm-3)
【交流、反思与评估】
6.特殊方法测密度(等体积法、等质量法、浮力法等)
教材梳理 夯实基础
7.实验误差的分析
教材梳理 夯实基础
密度表达式:ρ= ;
倒出时量筒内残留液体,使质量m2的测量值偏小,ρ偏小
密度表达式:ρ= ;
倒出时烧杯内残留液体,使体积V的测量值偏小,ρ偏大
重难一　测量固体的密度
1. [2020·昆山二模节选]小刚想测出一个实心塑料球的密度,但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。小刚设计了以下实验步骤:
(1)把天平放在　　　　台面上,将游码移到标尺的零刻度处时,若天平指针静止时如图7-3甲所示,此时应将平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
图7-3
重难突破 能力提升
水平
右
(2)图乙是测量过程中天平平衡时所加砝码的质量和游码的位置,被测塑料球的质量是　　　　g;如图丙所示,利用量筒和一密度大于水的重物可测得塑料球的体积V=　　　　 cm3,计算出塑料球的密度ρ=　　　　g/cm3。
重难突破 能力提升
11.2
20
0.56
重难突破 能力提升
【解析】 (2)由图乙可知,塑料球的质量m=10 g+1.2 g=11.2 g,由图丙可知,塑料球的体积V=40 mL-20 mL=20 mL=20 cm3,则塑料球的
密度 。
2.如图7-4所示是测量一块橡皮密度的两种方案的示意图。
图7-4
(1)方案一:将天平放在水平桌面上,图甲是游码归零后指针静止时的指向,接下来的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;图乙是测量中天平平衡时所加砝码的质量和游码的位置,则橡皮质量为　　　　g;用刻度尺测量并计算出橡皮的体积为10 cm3,橡皮密度为　　 　　kg/m3。
重难突破 能力提升
向右移动平衡螺母,使天平横梁平衡
16.6
1.66×103
(2)方案二:将橡皮挂到图丙所示的弹簧测力计下,测出橡皮重力G,再将橡皮浸没在水中,读出弹簧测力计示数F,则橡皮密度的表达式ρ橡=　　　　。(ρ水为已知量)
(3)两种测量方案,哪一种能准确测得橡皮密度 　　　　;理由是　
　 　。
重难突破 能力提升
方案一
方案二中,由计算可知,橡皮重G为0.166 N,排开水重0.1 N,则F大小为0.066 N,弹簧测力计的分度值为0.02 N,则不能从弹簧测力计上准确读出G、F的大小
3. [2020·淮安市清江浦区二模]小明发现橙子放入水中会下沉,于是他想测量它的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将标尺上的游码移至零刻度线处,调节　　　　,直到指针在分度盘中央刻度线,表示天平平衡。
图7-5
重难突破 能力提升
平衡螺母
(2)用天平测量橙子质量,天平平衡时砝码和游码的示数如图7-5所示,则橙子质量为　　　　g。小明利用排水法测得橙子的体积为150 cm3,则橙子的密度
为　　 　　 kg/m3。
(3)实验过程中,小明若先用排水法测出橙子的体积,接着用天平测出橙子质量,这样测得的密度值将比真实值　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
重难突破 能力提升
162
1.08×103
偏大
(4)小华不用天平,利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材,也巧妙测出了橙子的密度,请你将他的测量步骤补充完整,已知水的密度为ρ水。
①用弹簧测力计测出橙子的重力G;
② 　 　　　　　　　;
③橙子密度的表达式为:ρ橙=　　 　　(用测量量和已知量表示)。
重难突破 能力提升
将橙子浸没在水中,待橙子静止时,读出弹簧测力计的示数为F
重难二　测量液体的密度
4. [2020·黔东南州]某课外兴趣小组的同学对学校的自来水密度进行了测定。
(1)某同学将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左侧的零刻度线处,发现指针位置如图7-6甲所示,然后向　　(选填“左”或“右”)调节　　　　　使指针指在分度盘中央。
图7-6
重难突破 能力提升
右
平衡螺母
(2)实验正确操作,测出自来水和杯子总质量为114.8 g,将部分水倒入量筒,如图乙所示,测出量筒中水的体积为　　　　 cm3。如图丙所示,测出剩余自来水和杯子的质量,为　　　　g。
(3)根据上述实验数据,计算出自来水的密度为　　 　　 kg/m3。
(4)在向量筒倒入自来水时,如果不慎有水溅出。则测出的自来水密度
会　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
重难突破 能力提升
60
54.2
1.01×103
偏大
重难突破 能力提升
【解析】 (2)由图乙知,量筒中水的体积V=60 mL=60 cm3;由图丙知,剩余水和杯子的总质量m剩=20 g+20 g+10 g+4.2 g=54.2 g。
(3)量筒中自来水的质量m=114.8 g-54.2 g=60.6 g;则所测自来水的密
度 =1.01×103 kg/m3。
(4)在向量筒倒入自来水时,如果不慎有水溅出,则所测自来水的体积偏小,由 可知,测出自来水的密度会偏大。
5.下列是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案,请完善他们的方案,并回答后面的问题。
(1)小方的方案:用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1,向烧杯内倒入适量食用油,再测出烧杯和食用油的总质量m2,然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V1,则测得的食用油密度的表达式为ρ=　　　　。
(2)小王的方案:在烧杯内倒入适量的食用油,用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3,然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4,读出量筒内食用油的体积V2,则测得的食用油密度的表达式为ρ=　　　　　。
重难突破 能力提升
(3)按　　　　的实验方案进行测量,实验误差可能小一些;如果选择另一种方案,测得的密度值将偏　　　　。
(4)图7-7是按小王的实验方案进行某次实验的情况,请将实验的数据及测量结果填入下表中。
图7-7
重难突破 能力提升
小王
大
重难突破 能力提升
烧杯和食用油的总质量/g 烧杯和剩余食用油的总质量/g 倒出食用油的质量/g 倒出食用油的体积/cm3 食用油的
密度/(g·cm-3)
36 　　　 　　　 　　　
　　　
18
18
20
0.9
(5)小王不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出食用油的密度。于是给小王添加了两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你帮他补充完整。(已知水的密度为ρ水)
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0;
②将一个烧杯　　　　　　　,用天平测出烧杯和水的总质量为m5;
③用另一个相同的烧杯装满食用油,用天平测出烧杯和食用油的总质量为m6;
④食用油的密度表达式为ρ=　　　　　　。
重难突破 能力提升
装满水
(6)若小方不小心将天平的砝码弄丢了,他巧用两个相同的烧杯、量筒和足量的水,也测出了食用油的密度。请你帮助小方完成实验设计方案:
①调节天平平衡,将两个烧杯分别放在天平的左右两盘;
②在左盘的烧杯中倒入适量的水,在右盘烧杯中倒入适量的食用油直到　　　　　。
③用量筒分别测出烧杯中水和食用油的体积为V3、V4,则烧杯中水的质量为　　　　。(用字母表示,已知水的密度为ρ水)
④食用油的密度表达式为ρ=　　　　　。(用字母表示,已知水的密度为ρ水)
重难突破 能力提升
天平平衡
ρ水V3
突破　探究影响滑动摩擦力大小的因素
【实验梳理】
实验 装置
探究 过程 　把木块放在长木板上，用弹簧测力计沿　　　方向拉动木块，使木块做
　　　 　运动，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小
实验 结论 　①滑动摩擦力的大小跟　　　的大小和　　　　　　 　　有关；
　②接触面粗糙程度相同时，　　　越大，滑动摩擦力越大；
　③压力一定时，　　　　 　　，滑动摩擦力越大
水平
匀速直线
压力
接触面的粗糙程度
压力
接触面越粗糙
实验突破 素养提升
（续表）
说明 　①滑动摩擦力的大小与接触面积的大小、物体运动速度的大小等无关；
　②实验中匀速拉动木块不好控制，建议采取如下操作（如图所示），拉动长木板进行实验
实验突破 素养提升
例1 如图9-10所示是某物理小组做“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做　　　 　运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。
图9-10
（2）观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数F1匀速直线
压力
实验突破 素养提升
（3）观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图9-11所示，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动。请回答下列问题：
图9-11
越大
实验突破 素养提升
①为了测量木块所受的滑动摩擦力，需要测量的物理量是　　（填选项前的编号）。
A.木板的质量m1
B.木块的质量m2
C.砝码的质量m3
D.托盘和砝码的总质量m4
②木块所受的滑动摩擦力表达式为f=　　　　（用已知和测量的物理量符号表示）。
D
m4 g
实验突破 素养提升
③小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，她在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是　　　　　　　。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后，　 　　　　　　　　，进行实验。
没有控制变量
与剩余木块摞在一起
实验突破 素养提升
突破一　探究二力平衡条件
【实验梳理】
命 题 点 　①器材的选择：小卡片（忽略小卡片自重对实验的影响）；
　②选择静止时的平衡状态；
　③实验方法：正反对比实验
实验 装置
实验突破 素养提升
（续表）
实验 设计 　实验装置如上图所示，实验中通过改变钩码的　　　来探究二力的大小关系；通过观察扭转的小卡片松手后的状态，来探究二力是否在　　　　　　
实验 结论 　作用在同一个物体上的两个力，如果大小　　　、方向　　　且作用在　　　　　　，这两个力就彼此平衡，可巧记为“等大、反向、同体、共线”的八字口诀
数量
同一直线上
相等
相反
同一直线上
实验突破 素养提升
例1 在“探究二力平衡的条件”实验中。
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于　　　状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图10-9甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件
图10-9
（2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的　　　和　　　的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出　　　的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。
静止
重力
拉力
拉力
实验突破 素养提升
（3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序：　　　（用字母表示），这样的改进是为了减小　　　　对实验的影响。
（4）如图10-10所示是最终确认的实验方案，此方案中，由于_______________
　　　　　　 　　　，故卡片的重力可忽略不计。
图10-10
BCA
摩擦力
拉力的大小远大于卡片的重力大小
实验突破 素养提升
突破二　探究阻力对物体运动的影响
【实验梳理】
命 题 点 　①通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力大小；
　②使小车从斜面滑下后沿水平面运动：是为了保证小车在水平方向上只受摩擦力；
　③小车运动到斜面底端后仍能继续运动的原因：小车具有惯性；
　④转换法：通过比较小车在水平面上运动距离的长短来判断小车在水平面上所受阻力的大小，阻力越小，速度减小得越慢；
　⑤实验推理：若物体不受阻力，物体的速度将不再减小并永远做匀速直线运动
实验突破 素养提升
（续表）
实验 装置
实验 过程 　①使小车从同一高度滑下的目的是使小车到达水平面时的　　　相同；
　②在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体，是为了改变小车受到的阻力；
　③实验中通过观察小车在水平面上运动的　　　来反映阻力对物体运动的影响
实验 结论 　平面越光滑，小车运动的距离　　　，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得　　　
速度
距离
越长
越慢
实验突破 素养提升
例2 小明同学用如图10-11所示的实验装置探究力学实验。他在三个完全相同装置的水平面上分别铺上毛巾、棉布、木板，在相同时刻让小球从斜面上同一位置由静止滚下，用频闪相机记录了小球运动过程中的位置。
图10-11
（1）根据图片中的信息可知，小球在不同粗糙程度的水平面上做　　　运动。
减速
实验突破 素养提升
（2）该实验中阻力对小球运动的影响是通过　　　　　　　　来反映的，运用了　　　法。
（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（小球不受阻力），则小球将会在水平面上做　　 　 　运动。
小车运动的距离
转换
匀速直线
实验突破 素养提升
· 实验拓展 ·
（4）探究过程中采用了　　　　 　（选填“单纯的实验”或“实验加推理”）的方法，如果小球运动到C点时不受阻力作用，请在图上画出小球在此之后用频闪相机记录运动过程的位置（至少画3个）。
实验加推理
如图所示
实验突破 素养提升
（5）小明同学通过上面的探究学习，思考了以下问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢 他作出了以下四种猜想，你认为正确的是 　。（图10-12中的“ ”表示小明同学）
图10-12
A
实验突破 素养提升
实验突破 素养提升
突破一　探究压力的作用效果
【实验梳理】
命 题 点 ①影响压力作用效果的因素:压力、受力面积;
②实验方法:控制变量法、转换法;
③实验中会设计方案来探究压力的作用效果与哪些因素有关;
④实际生活中增大或减小压强的实例
实验器材 　
海绵、用钉子作腿的小桌子、砝码
实验 过程
按图示过程进行实验,通过观察海绵的　　 　　来显示压力的作用效果
得出 结论 ①受力面积一定时,压力　　　　,压力的作用效果越明显;
②压力一定时,受力面积　　　　,压力的作用效果越明显
实验突破 素养提升
（续表）
形变程度
越大
越小
实验突破 素养提升
例1 小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材,做“探究压力作用的效果”实验,如图11-16甲所示。
图11-16
(1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大,小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与　　　　　　有关。
受力面积
实验突破 素养提升
(2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷入沙子越深,说明压力的作用效果与　　　　有关。
(3)实验过程中,压力的作用效果是通过　　　　 　　　　表现出来的。
(4)小明将小桌和砝码放到一块木板上,如图乙所示,比较甲、乙两种情况后,小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,从而推出压强大小与接触面的材料有关,请对此结论作出简要评价:
　 　 。
压力
小桌陷入沙子的深度
压力的作用效果还与接触面的材料有关是合理的,用形变来比较压力作用效果;不同材料形变不同。而压强大小只与压力大小、受力面积有关
实验突破 素养提升
突破二　探究影响液体内部压强的因素
【实验梳理】
命 题 点 ①实验前检查装置气密性(用手指压橡皮膜观察U形管中液面高度差的变化);
②液体压强大小的判断;
③实验数据的分析;
④控制变量法的应用
实验 装置
实验 过程 ①保持探头在水中深度不变,改变探头方向;
②增大探头在水中深度;
③换用不同的液体
实验 结论 ①在液体内部液体向　　 　　都有压强,在同一深度,各个方向的压强大小　　　　;
②液体内部压强随着深度的增加而　　　　;
③液体内部压强大小还跟液体　　　　有关,在深度相同时,液
体　　　　越大,压强越大
实验突破 素养提升
（续表）
各个方向
相等
增大
密度
密度
实验突破 素养提升
例2 在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中,请你完成下列问题:
(1)压强计是通过U形管　　 　　　　　　来显示橡皮膜所受压强大小的。
(2)小华实验时的情形如图11-17所示,四幅图中烧杯内的液面相平。
图11-17
①比较图甲和图　　　　,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
两边液面的高度差
乙
实验突破 素养提升
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论: 　　　　　　 　　　　　　　。
③比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗 　　　　,理由是　 　。
同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等
不能
未控制金属盒在不同液体中的深度相同
实验突破 素养提升
(3)使用压强计前,当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该相平,而小明却观察到如图11-18Ⅰ所示的情景,出现这种情况的原因是U形管左支管液面上方的气压　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压。这可以通
过　　　　的方法进行调节。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
图11-18
实验拓展
大于
B
实验突破 素养提升
(4)在图Ⅱ中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
变大
图11-18
实验突破 素养提升
突破　估测大气压的值
【实验梳理】
命 题 点 ①实验器材的选取;
②弹簧测力计和刻度尺的使用;
③二力平衡的应用;
④实验步骤的具体操作;
⑤误差的分析
实验 装置
实验 过程 ①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数;
③用刻度尺测出注射器全部刻度的长
误差 分析 橡皮帽漏气、筒内空气没有完全排尽、活塞与注射器筒之间不完全密封都会造成测量结果偏小;活塞与注射器筒间存在的摩擦会造成测量结果偏大
实验突破 素养提升
（续表）
实验突破 素养提升
例 [2019·泰州]小明用2 mL注射器、量程为0~10 N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p=　　　　。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图12-13甲所示,安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞　　 　　时,记下弹簧测力计的示数为5.2 N。
图12-13
刚被拉动
实验突破 素养提升
步骤三:用刻度尺测出注射器　　　　　　　的长度为4.00 cm。
步骤四:算出大气压强值为　　　 　Pa。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样有利于　 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3 N,由此可知,此时活塞所受到的　　　　(选填“摩擦力”或“大气压力”)为0.3 N。
小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。
有刻度部分
1.04×105
排空注射器内的空气
摩擦力
实验突破 素养提升
【解析】安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,注射器中的活塞刚被拉动时弹簧测力计对活塞的拉力等于大气对活塞的压力;已知该注射器的体积为2 mL,所以只需测出其有刻度部分的长度即可知道活塞横截面积,其长度为4.00 cm,所以其横截面积 ;大气压强值为
。
实验改进:①在注射器内抽满水时,内部空气绝大部分已经被排出,此时再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样更有利于排空注射器内的空气;②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,此时弹簧测力计对活塞的拉力与活塞内壁对活塞的摩擦力是一对平衡力,所以读得弹簧测力计的示数0.3 N是活塞所受到的摩擦力的值。
实验突破 素养提升
(1)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压的值误差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准;④活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因可能会使测量值大于真实值的是　　　　。(选填字母)
A.①③　　B.①④　　C.②③　　D.②④
实验拓展
C
实验突破 素养提升
(2)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5 N(最大值),活塞仍没有滑动。可改用图乙中的　　　　(选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=　　　　。
C
实验突破 素养提升
突破　探究影响浮力大小的因素
【实验梳理】
实验装置
实验方法
控制变量法
实验过程 ①控制液体的密度不变,只改变物体排开液体的体积,将一圆柱体逐渐浸入水中,直到完全浸没;
②控制液体的密度和物体排开液体的体积不变,改变物体浸没在液体中的深度,将圆柱体浸没在水中不同深度处;
③控制物体排开液体的体积不变,只改变液体的密度,将同一个物体分别浸没在水和浓盐水中
实验结论 物体在液体中所受浮力的大小,跟它　　　　　　　　有关,
跟　　　　　　　　有关,与浸没的深度　　　;
物体　　　　　　　　　越大,　　　　　　　越大,浮力越大
实验突破 素养提升
（续表）
排开液体的体积
液体的密度
无关
排开液体的体积
液体的密度
实验突破 素养提升
例1 [2020·淮安市淮阴区一模]某物理兴趣小组做了如图13-16所示的实验来探究影响浮力大小的因素。(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
图13-16
实验突破 素养提升
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是　　　　N,方向为　　 　　。
(2)物体浸没在酒精中排开酒精的体积为　　　 cm3,比较A、C、E三个步骤可知,物体所受浮力大小与　　 　　有关。
(3)兴趣小组的同学在探究浮力的大小是否与深度有关时,由步骤C、D可得出结论:浮力的大小与深度无关,但是在物体从C处移动到D处过程中发现弹簧测力计的示数小于3 N。请判断前面的结论是否正确,　　　　(选填“是”或“否”),产生上述现象的原因是　 　 　　　　。
1
竖直向上
100
液体密度
是
物体下移过程中可能会受到水的阻力的影响
实验突破 素养提升
例2 如图13-17所示,探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系时,将装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块挂到弹簧测力计上,弹簧测力计示数为G;然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触。
图13-17
实验突破 素养提升
(1)金属块浸没前,弹簧测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐　　　　,由此得到:①金属块受到的浮力随浸入水中深度的增大而增大;②浮力随浸入水中体积的增大而增大。你的结论是　　　　(填写字母序号)。
A.只有①合理　　　　B.只有②合理
C.两条都不合理 D.两条都合理
(2)继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现弹簧测力计的示数始终不变且为F,据此可得出　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　不具有普遍性,此过程中金属块受到的浮力F浮=　　　　　。
变大
D
金属块受到的浮力随浸入水中深度的增大而增大
G-F
实验突破 素养提升
(3)深入探究,测出量筒中水的体积V排,水的密度用ρ水表示,重力G排=　　　　,通过比较数据发现F浮=G排。换用不同的物体和液体重复实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。
(4)由金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是　　 　　。
ρ水V排g
保持不变
实验突破 素养提升
突破　探究杠杆的平衡条件
【实验梳理】
命 题 点 ①让支点处于均匀杠杆中央的目的是避免杠杆自重对实验造成的影响;
②让杠杆在水平位置平衡的目的是便于从杠杆上直接读出力臂;
③平衡螺母的调节:左高左调,右高右调;
④多次实验的目的:消除实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性;
⑤弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,拉力的力臂变小,弹簧测力计的示数变大
实验 装置
实验 过程 ①调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
②在杠杆两端挂上不同数量的钩码,调节钩码的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,此时杠杆两端所受的作用力等于钩码的重力;
③把支点右边的钩码重力当作动力,左边的钩码重力当作阻力,用刻度尺量出各力的力臂;
④改变力和力臂的大小,多次测量,将数据填入表格中;
⑤实验分析:每次杠杆平衡时,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积
实验突破 素养提升
（续表）
实验 结论 杠杆的平衡条件(杠杆平衡原理):动力×动力臂=阻力×阻力臂;
公式:F1l1=F2l2
注意 　①将杠杆静止或匀速转动视为杠杆平衡;
　②在实验过程中,不允许再调节杠杆两端的平衡螺母
实验突破 素养提升
（续表）
实验突破 素养提升
例 [2020·连云港一模]在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,发现杠杆处于如图14-17甲所示的状态,则应将杠杆右端的平衡螺母
向　　　　移动,使杠杆在水平位置平衡。接着在左右两端添加钩码后,杠杆的状态如图乙所示,可以将右端钩码的 位置向　　　　移动,使杠杆在水平位置重新平衡。(均选填“左”或“右”)
图14-17
右
右
实验突破 素养提升
(2)同学们用弹簧测力计与钩码探究杠杆的平衡条件,如图丙所示,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5 N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为　　　　N。当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)同学们继续用弹簧测力计与钩码探究杠杆的平衡条件,如图丁所示,数据得到后发现F1·O'C1.5
变大
杠杆自重的影响
实验突破 素养提升
(4)如图14-18甲所示,E点为硬棒的重心,O″为支点,硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为　　　　N。硬棒所受的重力为　　　　N。能否用图甲中的弹簧测力计按图乙所示的方法测量同一硬棒所受的重力 　　　　,依据是　
　　　　　　 　　　　　。

图14-18
实验拓展
2.4
7.2
不能
硬棒的重力超出弹簧测力计的量程
实验突破 素养提升
突破　测量简单机械的机械效率
【实验梳理】
实验内容
测量简单机械(滑轮组、杠杆、斜面)的机械效率
实验 装置
数据 关系 ①有用功的计算: W有用=　　　　;
②总功的计算: W总=　　　　;
③机械效率的计算:
所测 物理量 物重G;
物体上升的高度h;
拉力F;
拉力移动的距离s
注意 事项 弹簧测力计拉滑轮组时,应沿竖直方向匀速拉动;
弹簧测力计读数时应在匀速拉动的过程中进行读数
实验突破 素养提升
（续表）
Gh
Fs
实验突破 素养提升
例1 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示。
序号 动滑轮重 G动/N 物重 G/N 物体上升的高度h/m 绳端受到的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η
1 0.5 1 0.1 0.6 0.3
55.6%
2 0.5 2 0.1 1.0 0.3
66.7%
3 0.5 4 0.1 0.3
实验突破 素养提升
(1)根据表格中的数据,在图16-12甲中画出滑轮组的绕绳方法。
图16-12
如图所示
实验突破 素养提升
(2)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应　　　　　(选填“保持静止”或“匀速上升”)。
(3)第3次实验时,弹簧测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为　　　N,滑轮组的机械效率为　　　%。(最后一空精确到0.1%)
(4)根据表格中的数据分析可知:①随着物重的增大,额外功　　　　　(选填“变小”“不变”或“变大”),原因是　 　　　　　　　　　　　。
②要提高同一滑轮组机械效率,可以采取　　　　　
　　　的措施。
匀速上升
1.8　
74.1
变大
克服摩擦做的额外功变大
增大物重(或减轻动滑轮重,或减小滑轮转轴处的摩擦等)
实验突破 素养提升
例2 用如图16-13所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。
图16-13
实验突破 素养提升
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,弹簧测力计的示数F为　　　　N,钩码总重G为1.0 N,钩码上升高度h为0.1 m,弹簧测力计移动距离s为0.3 m,则杠杆的机械效率为　　　　%(结果精确到0.1%)。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:
　　 　　　　　　　　　　　　。
0.5
66.7
由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(或克服摩擦力)做功
实验突破 素养提升
(2)为了进一步探究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论 答:　　　　;请简要说明两条理由:
①　 　;
②　 。
次数 钩码悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 弹簧测力计移动距离s/m 机械效率
η
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30
71.4%
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30
83.3%
不能
两次实验时钩码没有挂在同一位置
仅根据一次对比实验所得结论不存在普遍性
实验突破 素养提升
例3 [2019·眉山]为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块
等器材设计了如图16-14所示的实验装置。
实验测得的数据如下表所示。
图16-14
实验 次数 斜面倾 斜程度 木块重力G/N 斜面高 度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率
1 较缓 3 0.2 1.6 1
37.5%
2 较陡 3 0.3 1.8 1
3 最陡 3 0.4 2.0 1
60%
实验突破 素养提升
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做　　 　　运动,该过程中木块的机械能　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)第2次实验中,斜面的机械效率为　　　　,斜面对木块的摩擦力为　　　N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是　　　　　　
　　　　　　。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:　　　　　　　
　　。
匀速直线
变大
50%
0.9
同一斜面,斜面越陡,机械效率越高
盘山公路(或用木板搭成斜面,将重物推上汽车等)
实验突破 素养提升
突破　探究动能大小与哪些因素有关
【考点归纳】
(1)水平面上放置木块的作用:通过木块被撞后移动距离的远近反映物体动能的大小(转换法)。
(2)控制变量法:实验中探究动能与小车质量的关系时,必须保持小车到达斜面底部的速度相同;探究动能与小车速度的关系时,必须保持小车的质量相同。
(3)让不同质量的小车从斜面的同一高度由静止释放,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。
实验突破 素养提升
(4)小车下滑过程中机械能的变化:机械能减少,重力势能转化为动能和内能。在水平面上运动时,因为受到摩擦阻力,最后静止,机械能转化为内能。
(5)影响动能大小的因素:物体的质量和物体运动的速度。质量越大、运动速度越大,动能越大。
(6)水平面绝对光滑不能完成实验:木块将一直做匀速直线运动,无法比较木块移动的距离。
(7)超速、超载问题的判断:超速问题质量不变,超载问题速度不变。
实验突破 素养提升
例 如图17-14所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
图17-14
(1)该实验要探究的是物体动能的大小与物体　　　　、　　　　的关系。
(2)该实验物体动能的研究对象是物体　　　(选填“A”或“B”)。
(3)该实验物体动能的大小是通过　　　　　　　　　来反映的。
质量
速度
A
物体B移动的距离
实验突破 素养提升
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰撞
时　　　　　(选填“碰前A”“碰后A”“碰前B”或“碰后B”)的速度,
它是通过　　　　　(选填“改变高度”或“改变质量”)来改变的。
(5)实验中多次让物体从斜面同一高度上由静止滚下时,应改变　　　　(选填“物体A”或“物体B”)的质量,这是为了探究物体动能与　　　　的关系。
碰前A
改变高度
物体A
质量
实验突破 素养提升
(6)物体A从斜面底端到接触物体B前,速度　　　　,原因是物体A的　　　　转化为　　　　。
(7)若水平面光滑,本实验　　　　(选填“能”或“不能”)达到探究目的,原因:　 　 。
(8)小明认为本实验如果没有物体B也可以完成动能大小与哪些因素有关的所有实验,请问小明的说法是否正确 　　　　;理由是　
　 　 　 　 。
实验拓展
变小
机械能
内能
水平面光滑时物体A和物体B将做匀速直线运动,不能通过观察物体B被撞后移动的距离来比较动能的大小
不能
不正确
如果没有物体B,物体A在滚动过程中用克服摩擦做功多少来反映物体A的动能大小。如果探究动能与速度的关系,质量不变,摩擦力大小不变,可以用物体A运动距离来表示其动能大小;但探究动能与质量的关系时,摩擦力大小变化,则不能用运动距离来表示其动能大小

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