资源简介 第十七讲《力学及能量有关的实验》达标检测卷时间:45分钟 满分:100分一.选择题(共33分)1.如图,在探究“杠杆平衡条件”实验后,同学们交流讨论,下列同学的发言正确的是( )A.实验中没有考虑杠杆自身的重,是师生共同的疏忽B.实验中没有考虑杠杆转轴处的摩擦力,是因为摩擦力较小C.调节横梁平衡后,在测量过程中,还可以调节平衡螺母D.该实验可得出结论:当阻力和阻力臂乘积一定时,动力臂大,动力就大2.同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设:(1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;(2)滑轮组机械效率高低可能与被物重有关;(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;(4)滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是( )A.(1) B.(2) C.(3) D.(4)3.如图所示,在探究“斜面的机械效率”的实验中,以下说法正确的是( )A.用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时,应尽量慢速B.斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率C.木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响D.斜面的倾斜程度越大,沿斜面所用的拉力越小4.如图是研究动能大小影响因素和重力势能大小影响因素的两个实验,下列关于这两个实验说法正确的是( )A.甲图实验得到的结论是:在质量相同时,小球高度越高,动能越大B.为了尽量减少能量损耗,甲图的整个实验装置最好是无限接近光滑C.乙图实验的结论是:在高度相同时,物体的质量与重力势能成正比D.乙图实验中要控制球的体积相同,因为压强大小与受力面积有关5.为探究重力势能与质量关系,如图所示小龙选择了体积不同的实心铝球a、b,体积相同的实心铜球c和铝球d以及平整的橡皮泥进行实验。下列关于本实验说法不正确的是( )A.实验时要让球从同一高度自由落下B.比较球落在橡皮泥中的凹陷程度来反应势能的大小C.研究a球和b球可以验证重力势能与质量的有关D.本实验器材还可以探究重力势能与高度的关系6.小芳同学在探究“浮力的大小等于什么(阿基米德原理)”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是( )A.F2﹣F3=F4﹣F1 B.F1=F4,F2=F3 C.F1=F2=F3=F4 D.上述结论都不正确7.某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干,探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验数据记录如下表,则下列说法不正确的是( )次数质量m/kg质量G/N重力和质量的比值/(N/kg)10.10.989.820.21.969.830.32.949.8A.小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差B.小张认为利用原有器材,在月球表面可以完成本实验C.小亮处理数据时,算出每组重力与质量的比值(如上表),可得重力与质量成正比D.小明处理数据时,给出重力G与质量m的关系图(如图),可得重力与质量成正比8.下表是小明同学做“研究摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录。下列对实验结果的分析正确的是( ) 实验次数接触面材料压力(牛)滑动摩擦力(牛)1木块与玻璃60.82木块与木板71.23木块与毛巾62.5A.比较1、3的实验数据可得出滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关B.比较1、2的实验数据可得出滑动摩擦力与压力有关C.比较2、3的实验数据可得出滑动摩擦力与压力有关D.比较1、2、3的实验数据可得出滑动摩擦力与压强有关9.为了探究滑动摩擦力,文超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲,对这一实验的分析正确的是( )A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越小B.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上D.手的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡10.在“研究压力产生效果与哪些因素有关”的实验中,器材有:一个钩码、一张小方桌和一块海绵。采用如图两种方式将小方桌放置在海绵上,则在这两种情况下( )A.钩码都受到了小方桌给予的摩擦力,且大小相等B.钩码受到了重力与它对小方桌的压力都是一对平衡力C.压力产生的效果通过小方桌陷入海绵中的面积大小来比较D.该实验无法得出压力作用效果与压力大小的关系11.如图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图2中的哪几种情形( )A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.以上都不对二.实验探究题(共67分)12.如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生a、b、c、d所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么(1)a和b图可以得到的结论是:力的作用效果与力的 有关。(2)由 和图 可以得到:力的作用效果与力的方向有关。(3)要说明力的作用效果跟力的作用点有关,可以选择图 和图 。13.为了探究力能否使玻璃瓶发生形变。甲同学组装好的实验装置如图所示。 用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:力使玻璃瓶发生了形变。乙同学认为力使玻璃瓶发生的形变并不是水面上升的唯一原因,该装置不能实现实验目的。丙同学却认为可以实现,只需修改实验步骤。主要步骤如下:用较大力挤压瓶壁,水面上升高度记为h1,松手,水面落回原处。再用较小力挤压瓶壁,水面上升高度记为h2.根据上述实验过程回答下列问题:(1)根据甲同学的操作,你认为使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是: 。(2)丙同学两次挤压需要控制 相同。(3)若实验结果能说明力的作用使玻璃瓶发生了形变,则h1和h2的关系是 。14.小明做探究物体所受重力与物体质量的关系的实验,实验数据记录如下表。 质量(千克)重力(牛)比值(G/N)(牛/千克)比值平均值/(牛/千克)0.100.999.9 9.8 0.201.96 9.8 0.302.919.7(1)在实验过程中,需要的测量工具有 和 。(2)将上表空白处补充完整。(3)分析表格中实验数据,得出的结论是 。(4)在一般情况下,g为定值,但经过科学家的精确测量,各地区的g值仍有些差异,下表是小明查阅资料得到的有关g值的信息。 地 点g值的大小地球纬度地 点g值的大小地球纬度赤 道9.7800°北 京9.80139°56′广 州9.78823°06′纽 约9.80340°40′武 汉9.79430°33′莫斯科9.81655°45′上 海9.79431°12′北 极9.83290°通过分析上表,可以发现,g值相同的城市是 ;g值相差最大的两个地区是 。试猜想g值变化的原因可能是 。15.在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明采用的实验装置如图所示。(1)小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块两边所受的拉力 (填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,于是他把木块换成小车,并选择较 (填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面,继续完成实验。(2)小明用轻质硬纸片代替图中的木块,两端的小盘中加质量相等的砝码时,硬纸片保持静止,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片向相反方向运动,由此可以得到二力平衡的又一个条件: 。16.某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用如图所示的装置进行实验。实验一:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表一。再将木块分别侧放、竖放,重复实验。实验二:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表二。再分别将一个砝码、二个砝码放在木块上,重复实验。 表一 实验次数 压力大小 木块放置情况 弹簧秤示数/牛 1 木块的重 平放 1.0 2 木块的重 侧放 1.0 3 木块的重 竖放 1.0表二 实验次数 压力大小 木块放置情况 弹簧秤示数/牛 1 木块的重 平放 1.0 2 木块和一个砝码的总重 平放 1.5 3 木块和二个砝码的总重 平放 2.0(1)实验一的第3次实验时,木块与长木板之间的滑动摩擦力为 牛;(2)实验一探究的问题是 ;(3)表二中的实验数据可得出的结论是 。17.如图所示,在进行“探究压力作用效果影响因素”实验时,某同学完成了图A、B、C几次实验后,又将同一小桌,按如图D和图E的方法放在海绵上,观察海绵的凹陷程度。(1)如图D所示,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止。与图C海绵凹陷程度相比,结果是: (选填“更大”、“一样”或“更小”)(2)如图E所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,与图C海绵的凹陷程度比较,可以得出的结论是: 。(3)仅由图D和图E能否得出“压力作用效果与压力大小关系”的正确结论?为什么: 。18.如图,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上;底面积为60 cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时(水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。(不计细线重,g取10N/kg) (1)除中的器材外,还需要的测量工具是 。(2)小王从圆柱体接触水面至接触容器底之前,分别记下h和F,并将测量的结果填写在表格中。实验次序123456789h/cm0246810121416F/N9.07.86.65.44.23.01.81.81.8分析表中数据,可以得出结论:在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F ;在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F 。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)从表格中可知:在做次序3的实验时,物体A受到的浮力为 N。19.动能的大小与哪些因素有关呢?小雨用相同的斜面、长木板和纸盒,两个不同质量的小球,设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验,测量出每次实验中纸盒移动的距离,再通过比较分析得出结论。(1)小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究的方法与以下选项中的 相同。A.研究磁场时用磁感线表示B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定(2)要探究动能与质量的关系,应选图甲和图 进行实验。(3)如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软,则纸盒的移动的距离会偏小,请分析解释原因 。20.小勇同学想探究“重力势能与哪些因素有关”,他用质量不同的两个实心小铁球和装满松软细沙子的木箱进行了如图实验,调节铁夹的高度,让小铁球从铁夹处静止下落,实验结论记录如下:实验序号小钢球质量m/g释放前小钢球高度H/cm小钢球在细沙中下陷的深度d/cm150601.6250801.83501002.441001004.1(1)小勇通过观察 来判断小铁球重力势能大小。(2)根据表中数据,可以得出的结论是 (写出一条)(3)同桌的小丽认为细沙下陷的深度还受到铁球体积的影响,她的改进方法是 。21.如图所示,是“探究杠杆平衡条件”的装置图。(1)实验前为方便测量力臂长度,应将杠杆调节到 平衡,如果杠杆的左端向下倾斜,平衡螺母应向 端调节。(2)实验记录的数据如表所示,收集多组数据的目的是 ;实验得到的结论是 (用字母符号表示)。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.5101520.5151.5531.5203104220410(3)图中杠杆处于平衡状态,每个钩码受到的重力是0.5N,则弹簧测力计竖直向下的拉力是 N;拉着弹簧测力计,逐渐向右倾斜,并保持杠杆平衡,弹簧测力计的示数将 。22.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:次数钩码重/N动滑轮重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率120.8511566.7%240.851.715360.8515(1)在实验操作中应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)匀速上升。(2)进行第3次测量时滑轮组的机械效率约 。(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G′,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是 。A.η= B.η= C.η= D.η=1﹣。23.在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中,所用的实验器材有:支架、带有滑轮的长木板(滑轮与木板之间的距离是可调的)、带挂钩的木块、弹簧测力计、棉布、毛巾、刻度尺、细线等。实验装置如图所示。(1)为保证实验数据准确,读数时木块必须处于 状态。(2)通过长木板上的定滑轮拉木块的优点是 (写一条)。(3)测得的实验数据如下表;实验次数斜面倾斜程度接触面木块重G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长S/m机械效率η1最陡木块与木板5.00.204.50.3074.1%2较陡木块与木板5.00.203.80.4065.8%3较缓木块与木板5.00.203.40.5058.9%4较缓木块与棉布5.00.204.00.50?5较缓木块与毛巾5.00.204.80.5041.7%第4次实验测得的机械效率η= 。第5次在毛巾面上运动时,木块受到摩擦力为 N。根据第1、2、3三次实验的信息,可得出的结论是: 。回答下列问题:(1)如要测量该杠杆的机械效率,该同学还需测量的工具有 ;(2)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。第十七讲《力学及能量有关的实验》达标检测卷时间:45分钟 满分:100分一.选择题(共33分)1.如图,在探究“杠杆平衡条件”实验后,同学们交流讨论,下列同学的发言正确的是( )A.实验中没有考虑杠杆自身的重,是师生共同的疏忽B.实验中没有考虑杠杆转轴处的摩擦力,是因为摩擦力较小C.调节横梁平衡后,在测量过程中,还可以调节平衡螺母D.该实验可得出结论:当阻力和阻力臂乘积一定时,动力臂大,动力就大【答案】B【解析】A、杠杆在水平位置平衡后,杠杆的重心通过支点,消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,故杠杆的自身重可以不考虑,故A错误;B、由于杠杆转轴处的摩擦力较小,可以忽略不计,故B正确;C、调节横梁平衡后,在测量过程中,不可以调节平衡螺母,故C错误;D、根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂:当阻力和阻力臂乘积一定时,动力和动力臂成反比,动力臂大,动力就小,故D错误。故选:B。2.同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设:(1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;(2)滑轮组机械效率高低可能与被物重有关;(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;(4)滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是( )A.(1) B.(2) C.(3) D.(4)【答案】B【解析】(1)比较两图发现:绳子段数相同,动滑轮重相同,提升高度也相同,只有被提升物体的重力不同;(2)结合控制变量法的思想,所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系。故选:B。3.如图所示,在探究“斜面的机械效率”的实验中,以下说法正确的是( )A.用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时,应尽量慢速B.斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率C.木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响D.斜面的倾斜程度越大,沿斜面所用的拉力越小【答案】B【解析】A.为了保证弹簧测力计的示数稳定,就要让木块做匀速直线运动,而不是尽量慢速,故A错误;B.其他条件一定时,斜面倾斜程度越大,机械效率越高,故B正确;C.摩擦力不同,其他条件一定时,额外功不同,总功也不同,斜面的机械效率不同,所以摩擦力对斜面的机械效率有影响,故C错误;D.由斜面的特点可知,斜面的倾斜程度越大,越费力,沿斜面所用的拉力越大,故D错误。故选:B。4.如图是研究动能大小影响因素和重力势能大小影响因素的两个实验,下列关于这两个实验说法正确的是( )A.甲图实验得到的结论是:在质量相同时,小球高度越高,动能越大B.为了尽量减少能量损耗,甲图的整个实验装置最好是无限接近光滑C.乙图实验的结论是:在高度相同时,物体的质量与重力势能成正比D.乙图实验中要控制球的体积相同,因为压强大小与受力面积有关【答案】D【解析】A、由甲图可知,在小球的质量相同时,高度越高,具有的重力势能越大,则小球到达平面的速度越大,推动纸盒的距离越远,表面小球的动能越大,故A错误;B、小车推动木块移动的距离越大,说明小车对木块做的功越多,也反映了小车具有的动能越大;若水平面绝对光滑,木块将做匀速直线运动,本实验将不能达到探究目的,故B错误;C、由图可知,质量不同的铁球和木球在高度相同时,撞击地面时,坑的大小不同,坑越深,表明重力势能越大,故结论为在高度相同时,物体的重力势能与质量成正比,故C错误;D、影响压力作用效果的因素有两个:压力大小、接触面积的大小,故实验中要控制球的体积相同,故D正确。故选:D。5.为探究重力势能与质量关系,如图所示小龙选择了体积不同的实心铝球a、b,体积相同的实心铜球c和铝球d以及平整的橡皮泥进行实验。下列关于本实验说法不正确的是( )A.实验时要让球从同一高度自由落下B.比较球落在橡皮泥中的凹陷程度来反应势能的大小C.研究a球和b球可以验证重力势能与质量的有关D.本实验器材还可以探究重力势能与高度的关系【答案】C【解析】A、由题可知,题中要探究重力势能与质量的关系,所以要控制两球下落的高度相同,质量不同,故A正确;B、利用转换法,通过比较球落在橡皮泥中的凹陷程度来反映势能的大小,故B正确;C、在探究重力势能与质量的关系时,要控制两球下落的高度相同,质量不同,因此在选取器材时应选质量不同的两个小球,同时为了避免球的体积大小对实验的影响,所选取的两个球的体积应相同,而a球和b球体积不同,故C错误;D、本实验器材还可以选择同一个小球(质量一定),分别从不同的高度自由落下,可以探究重力势能与高度的关系,故D正确。故选:C。6.小芳同学在探究“浮力的大小等于什么(阿基米德原理)”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是( )A.F2﹣F3=F4﹣F1 B.F1=F4,F2=F3 C.F1=F2=F3=F4 D.上述结论都不正确【答案】A【解析】由第二、三两图得出物体受到的浮力:F浮=F2﹣F3,由第一、四两图得出排开水的重:G排=F4﹣F1,因F浮=G排,所以,F2﹣F3=F4﹣F1。故选:A。7.某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干,探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验数据记录如下表,则下列说法不正确的是( )次数质量m/kg质量G/N重力和质量的比值/(N/kg)10.10.989.820.21.969.830.32.949.8A.小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差B.小张认为利用原有器材,在月球表面可以完成本实验C.小亮处理数据时,算出每组重力与质量的比值(如上表),可得重力与质量成正比D.小明处理数据时,给出重力G与质量m的关系图(如图),可得重力与质量成正比【答案】C【解析】A、本实验课题是寻找规律的问题,故多次实验是得到更普遍的规律,故A错误;B、在月球表面也可以测量质量、重力,只是重力比地球小,质量不变,可以完成实验,故B正确;C、在考虑误差的情况下,表格中重力和质量的比值相等,故重力与质量成正比,故C正确;D、图象是过原点的一条直线,由图象说明重力与质量成正比,故D正确;故选:C。8.下表是小明同学做“研究摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录。下列对实验结果的分析正确的是( ) 实验次数接触面材料压力(牛)滑动摩擦力(牛)1木块与玻璃60.82木块与木板71.23木块与毛巾62.5A.比较1、3的实验数据可得出滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关B.比较1、2的实验数据可得出滑动摩擦力与压力有关C.比较2、3的实验数据可得出滑动摩擦力与压力有关D.比较1、2、3的实验数据可得出滑动摩擦力与压强有关【答案】A【解析】A、比较1、3的实验数据可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度不相同,毛巾表面更粗糙,滑动摩擦力更大,故可得出滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关,故A正确;BC、比较1、2或2、3的实验数据可知,压力大小不相同,接触面的粗糙程度也不相同,所以不能得出滑动摩擦力与压力有关,故BC错误;D、滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,题中并没有压强的相关数据,所以不能得出滑动摩擦力与压强有关,故D错误。故选:A。9.为了探究滑动摩擦力,文超同学利用牙刷做实验,当用力匀速拖动牙刷时,刷毛发生了如图所示的弯曲,对这一实验的分析正确的是( )A.刷毛弯曲越厉害说明牙刷受到的力越小B.从刷毛弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向右C.牙刷受到的摩擦力作用在刷毛上D.手的拉力和牙刷受到的摩擦力不平衡【答案】C【解析】A、当摩擦力越大时,力的效果越明显,刷毛发生的形变(即刷毛的弯曲程度)也越明显;不符合题意。B、在摩擦力的作用效果下,较软的刷毛向左弯曲,说明了摩擦力的方向向左;不符合题意。C、研究牙刷受到的摩擦力,牙刷一定是受力物体,而且是和接触面接触的部分,所以摩擦在刷毛上;符合题意。D、牙刷匀速直线运动,牙刷受到了一对平衡力的作用:拉力和摩擦力;不符合题意。故选:C。10.在“研究压力产生效果与哪些因素有关”的实验中,器材有:一个钩码、一张小方桌和一块海绵。采用如图两种方式将小方桌放置在海绵上,则在这两种情况下( )A.钩码都受到了小方桌给予的摩擦力,且大小相等B.钩码受到了重力与它对小方桌的压力都是一对平衡力C.压力产生的效果通过小方桌陷入海绵中的面积大小来比较D.该实验无法得出压力作用效果与压力大小的关系【答案】D【解析】A、钩码相对于小桌静止,没有相对运动的趋势,故钩码没有受到了小方桌给予的摩擦力,错误;B、钩码受到的重力方向竖直向下,它对小方桌的压力也是竖直向下(或二力分析不作用在同一个物体上也可),不符合二力平衡的条件,错误;C、压力产生的效果通过小方桌陷入海绵中的深度大小来比较,错误;D、两图中,压力大小相同,受力面积不同,故只能研究压力的作用效果与受力面积的关系,不能研究探究压力的作用效果与压力大小的关系,正确。故选:D。11.如图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图2中的哪几种情形( )A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.以上都不对【答案】B【解析】表示体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大的多,故在雪地里行走时,人对雪地的压强大,所以下陷的程度深,这说明压力的作用效果与受力面积有关,研究压力的作用效果与受力面积是否有关,应控制压力相同而受力面积不同,由图示可知,甲与乙受力面积相同,压力不同,不符合题意;甲与丙,受力面积不同,压力也不同,没有控制变量,故不符合题意;故乙、丙两个实验,压力相同而受力面积不同,可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关。故选:B。二.实验探究题(共67分)12.如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生a、b、c、d所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么(1)a和b图可以得到的结论是:力的作用效果与力的 有关。(2)由 和图 可以得到:力的作用效果与力的方向有关。(3)要说明力的作用效果跟力的作用点有关,可以选择图 和图 。【答案】(1)大小;(2)a;c;(3)a;d。【解析】(1)由(a)和(b)图可以看出,此时力的方向、作用点相同,但力的大小不同,所以该实验是为了探究力的作用效果与力的大小关系的;(2)力的作用效果与力的方向有关,即需要让它们的大小和作用点相同,方向不同即可,故分析四图不难看出,a、c两图符合题意;(3)要说明力的作用效果跟力的作用点有关,即需要选择力的大小、方向相同,但力的作用点不同的实验方案,故a、d两图符合题意;13.为了探究力能否使玻璃瓶发生形变。甲同学组装好的实验装置如图所示。 用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:力使玻璃瓶发生了形变。乙同学认为力使玻璃瓶发生的形变并不是水面上升的唯一原因,该装置不能实现实验目的。丙同学却认为可以实现,只需修改实验步骤。主要步骤如下:用较大力挤压瓶壁,水面上升高度记为h1,松手,水面落回原处。再用较小力挤压瓶壁,水面上升高度记为h2.根据上述实验过程回答下列问题:(1)根据甲同学的操作,你认为使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是: 。(2)丙同学两次挤压需要控制 相同。(3)若实验结果能说明力的作用使玻璃瓶发生了形变,则h1和h2的关系是 。【答案】(1)水受热膨胀;(2)力的作用点;(3)h1>h2。【解析】(1)物体一般都有热胀冷缩的性质,所以使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是水受热膨胀所致;(2)力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,故丙同学两次挤压时,要控制力的作用点相同;(3)力的作用使玻璃瓶发生了形变,力越大则形变效果越明显;则h1和h2的关系是h1>h2。14.小明做探究物体所受重力与物体质量的关系的实验,实验数据记录如下表。 质量(千克)重力(牛)比值(G/N)(牛/千克)比值平均值/(牛/千克)0.100.999.9 9.8 0.201.96 9.8 0.302.919.7(1)在实验过程中,需要的测量工具有 和 。(2)将上表空白处补充完整。(3)分析表格中实验数据,得出的结论是 。(4)在一般情况下,g为定值,但经过科学家的精确测量,各地区的g值仍有些差异,下表是小明查阅资料得到的有关g值的信息。 地 点g值的大小地球纬度地 点g值的大小地球纬度赤 道9.7800°北 京9.80139°56′广 州9.78823°06′纽 约9.80340°40′武 汉9.79430°33′莫斯科9.81655°45′上 海9.79431°12′北 极9.83290°通过分析上表,可以发现,g值相同的城市是 ;g值相差最大的两个地区是 。试猜想g值变化的原因可能是 。【答案】(1)托盘天平;弹簧测力计;(2)9.8;9.8;(3)物体所受重力大小与物体的质量成正比;(4)①武汉与上海;②赤道与北极; ③g值随地理纬度变化而变化。【解析】(1)本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平;(2)根据==9.8N/kg;根据表中第三列数据得G/m的平均值=N/kg=9.8N/kg;(3)分析数据可知,比值基本不变,可得:物体所受重力大小与物体的质量成正比;(4)①由表中数据可知,g值相同的城市是武汉与上海,均为9.794N/kg;②由表中数据可知,g值相差最大的两地是赤道最小为9.780,北极最大为9.832;③分析表中数据可知,地理纬度不同,g值也可能不同,因此可得:g值随地理纬度的变化而变化。15.在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明采用的实验装置如图所示。(1)小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块两边所受的拉力 (填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,于是他把木块换成小车,并选择较 (填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面,继续完成实验。(2)小明用轻质硬纸片代替图中的木块,两端的小盘中加质量相等的砝码时,硬纸片保持静止,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片向相反方向运动,由此可以得到二力平衡的又一个条件: 。【答案】(1)相等;桌面与木块有摩擦力;光滑;(2)两个力必须作用在同一物体上。【解析】(1)由于左盘和右盘中砝码的质量相等,故木块两边所受的拉力相等;小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,所以木块还受平衡力的作用;此时木块有向右运动的趋势,桌面对木块有向左的摩擦力,向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡;为减小摩擦力对实验的影响,当把木块换成小车,应选择较光滑的实验桌面,继续完成实验(2)当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是:两个力必须作用在同一物体上。16.某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用如图所示的装置进行实验。实验一:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表一。再将木块分别侧放、竖放,重复实验。实验二:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表二。再分别将一个砝码、二个砝码放在木块上,重复实验。 表一 实验次数 压力大小 木块放置情况 弹簧秤示数/牛 1 木块的重 平放 1.0 2 木块的重 侧放 1.0 3 木块的重 竖放 1.0表二 实验次数 压力大小 木块放置情况 弹簧秤示数/牛 1 木块的重 平放 1.0 2 木块和一个砝码的总重 平放 1.5 3 木块和二个砝码的总重 平放 2.0(1)实验一的第3次实验时,木块与长木板之间的滑动摩擦力为 牛;(2)实验一探究的问题是 ;(3)表二中的实验数据可得出的结论是 。【答案】(1)1.0;(2)滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关;(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大。【解析】(1)实验中,必须沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时,木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以f=F=1.0N;(2)由表一实验数据可知,三次实验压力和接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,所以实验一探究的问题是滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关?(3)由表二实验数据可知,三次实验接触面积和接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,压力越大滑动摩擦力越大,所以可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大。17.如图所示,在进行“探究压力作用效果影响因素”实验时,某同学完成了图A、B、C几次实验后,又将同一小桌,按如图D和图E的方法放在海绵上,观察海绵的凹陷程度。(1)如图D所示,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止。与图C海绵凹陷程度相比,结果是: (选填“更大”、“一样”或“更小”)(2)如图E所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,与图C海绵的凹陷程度比较,可以得出的结论是: 。(3)仅由图D和图E能否得出“压力作用效果与压力大小关系”的正确结论?为什么: 。【答案】(1)更小;(2)压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)没有控制受力面积相同。【解析】(1)由图C和图D可知,两图中受力面积相同,D图中,海绵为斜面,海绵受到的压力小于小桌与砝码的重力之和,即D中海绵受到的压力小,所以D图中海绵凹陷程度比C图中海绵凹陷程度小;(2)对比C、E两图可知,压力相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,且受力越小、海绵的凹陷程度越明显,故可得结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)研究压力作用效果与压力大小关系时,要控制受力面积相同,对比D、E两图可知,海绵受到的压力不同,受力面积不同,即同时改变了压力大小和受力面积大小,存在两个变量,所以无法得出正确结论。18.如图,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上;底面积为60 cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时(水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。(不计细线重,g取10N/kg) (1)除中的器材外,还需要的测量工具是 。(2)小王从圆柱体接触水面至接触容器底之前,分别记下h和F,并将测量的结果填写在表格中。实验次序123456789h/cm0246810121416F/N9.07.86.65.44.23.01.81.81.8分析表中数据,可以得出结论:在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F ;在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F 。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)从表格中可知:在做次序3的实验时,物体A受到的浮力为 N。【答案】(1)刻度尺;(2)①减小、不变;②2.4。【解析】(1)由题意及图,可知还需要测量的工具是刻度尺;(2)①分析表中数据、观察图象,可以得出结论:在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F减小;在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F不变;③由实验次序1知,物体的重力为G=9.0N,实验次序3中弹簧测力计的拉力为F=6.6N,所以此时受到的浮力为F浮=G﹣F=9N﹣6.6N=2.4N;19.动能的大小与哪些因素有关呢?小雨用相同的斜面、长木板和纸盒,两个不同质量的小球,设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验,测量出每次实验中纸盒移动的距离,再通过比较分析得出结论。(1)小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究的方法与以下选项中的 相同。A.研究磁场时用磁感线表示B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定(2)要探究动能与质量的关系,应选图甲和图 进行实验。(3)如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软,则纸盒的移动的距离会偏小,请分析解释原因 。【答案】(1)D;(2)乙;(3)纸盒的形变需要消耗部分机械能。【解析】(1)小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究的方法叫转换法,A、磁感线实际不存在,是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的,属于建立模型法。此选项不符合题意;B、在研究分子间存在间隙的实验中,比较黄豆和芝麻混合前后的体积,根据体积减小得出分子之间有空隙,是通过实际实验得出的,所以不符合题意;C、研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同,属于控制变量法,此选项不符合题意;D、电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定,属于转换法,此选项符合题意;故选D。(2)要研究动能与质量的关系,要保持两球的速度相等,即处于相同的高度滚下,我们应选择甲图和乙图来进行比较。(3)如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软,小球撞击纸盒,纸盒要发生形变,需要消耗部分机械能,因而纸盒的移动的距离会偏小。20.小勇同学想探究“重力势能与哪些因素有关”,他用质量不同的两个实心小铁球和装满松软细沙子的木箱进行了如图实验,调节铁夹的高度,让小铁球从铁夹处静止下落,实验结论记录如下:实验序号小钢球质量m/g释放前小钢球高度H/cm小钢球在细沙中下陷的深度d/cm150601.6250801.83501002.441001004.1(1)小勇通过观察 来判断小铁球重力势能大小。(2)根据表中数据,可以得出的结论是 (写出一条)(3)同桌的小丽认为细沙下陷的深度还受到铁球体积的影响,她的改进方法是 。【答案】(1)小铁球在细沙中下陷的深度;(2)质量相同的物体下落,高度越大,重力势能越大;(3)用两个大小一样但质量不同的小铁球来做实验。【解析】(1)重力势能的大小用小铁球在细沙中下陷的深度来反映。小铁球下陷的越深,重力势能越大。(2)据序号1、2、3可得,质量相同的铁球从不同高度下落,铁球下陷的深浅不同,重力势能不同,所以重力势能跟高度有关,高度越大,重力势能越大。(3)为了消除铁球体积大小对实验的影响,可以选取大小一样,但质量不同的小球进行实验。21.如图所示,是“探究杠杆平衡条件”的装置图。(1)实验前为方便测量力臂长度,应将杠杆调节到 平衡,如果杠杆的左端向下倾斜,平衡螺母应向 端调节。(2)实验记录的数据如表所示,收集多组数据的目的是 ;实验得到的结论是 (用字母符号表示)。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.5101520.5151.5531.5203104220410(3)图中杠杆处于平衡状态,每个钩码受到的重力是0.5N,则弹簧测力计竖直向下的拉力是 N;拉着弹簧测力计,逐渐向右倾斜,并保持杠杆平衡,弹簧测力计的示数将 。【答案】(1)水平位置;右;(2)探究杠杆平衡所遵循的普遍规律;F1?l1=F2?l2;(3)2;变大。【解析】(1)杠杆左左低右高,则杠杆重心应右移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,直至杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,所以这样做的好处是便于直接读取力臂。(2)在实验中,为避免实验结论的片面性、偶然性,要多做几次实验,对数据进行分析从而得到普遍性的规律。分别计算动力和动力臂的乘积、阻力和阻力臂的乘积,可以发现杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1?l1=F2?l2。(3)设每格长度为L,由图示可知,L阻=20cm,G=3×0.5N=1.5N,L动=15cm,由杠杆平衡条件得:G×L阻=F×L动,弹簧测力计的拉力F===2N,则弹簧测力计的示数是2N。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测力计拉力的力臂变小,为保持杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将变大。22.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:次数钩码重/N动滑轮重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率120.8511566.7%240.851.715360.8515(1)在实验操作中应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)匀速上升。(2)进行第3次测量时滑轮组的机械效率约 。(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G′,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是 。A.η= B.η= C.η= D.η=1﹣。【答案】(1)缓慢;(2)83.3%;(3)A。【解析】(1)在实验中,为了保持弹簧测力计读数的稳定性,应缓慢、匀速拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升;(2)测力计分度值为0.2N,进行第3次测量时,测力计示数为2.4N,滑轮组的机械效率:η==≈83.3%;(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G′,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,W′有=Gh W′总=Fs,滑轮组机械效率:η==;23.在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中,所用的实验器材有:支架、带有滑轮的长木板(滑轮与木板之间的距离是可调的)、带挂钩的木块、弹簧测力计、棉布、毛巾、刻度尺、细线等。实验装置如图所示。(1)为保证实验数据准确,读数时木块必须处于 状态。(2)通过长木板上的定滑轮拉木块的优点是 (写一条)。(3)测得的实验数据如下表;实验次数斜面倾斜程度接触面木块重G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长S/m机械效率η1最陡木块与木板5.00.204.50.3074.1%2较陡木块与木板5.00.203.80.4065.8%3较缓木块与木板5.00.203.40.5058.9%4较缓木块与棉布5.00.204.00.50?5较缓木块与毛巾5.00.204.80.5041.7%第4次实验测得的机械效率η= 。第5次在毛巾面上运动时,木块受到摩擦力为 N。根据第1、2、3三次实验的信息,可得出的结论是: 。【答案】(1)匀速运动;(2)拉物体时,能使木块所受拉力的方向与木板的方向平行;(3)①50%;②2.8;③斜面粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。【解析】(1)只有木块做匀速运动时,弹簧测力计的示数与拉力大小相等,弹簧测力计的示数才更准确;(2)利用滑轮改变了一下绳子的方向,使木块所受拉力的方向与木板的方向始终平行,使示数更加准确稳定,读数时也更方便;(3)①第4次实验的机械效率η====50%;②因为W总=W有+W额,W总=Fs,W有=Gh,W额=fs,所以Fs=Gh+fs,把第5次实验数据代入上式得:4.8N×0.5m=5N×0.2m+f×0.5m,解得:f=2.8N;③比较第1、2、3三次实验可以看出,这是在斜面粗糙程度不变的情况下进行的研究,因此,可得出的结论是:斜面粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。24.某同学利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧秤,使杠杆保持水平;②竖直向上拉动弹簧秤缓慢匀速上升(保持0点位置不变),记录此过程中弹簧秤的读数为F。回答下列问题:(1)如要测量该杠杆的机械效率,该同学还需测量的工具有 ;(2)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)刻度尺;(2)变大。【解析】(1)在实验的过程中,要利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度,故还需要的测量工具是刻度尺。第十七讲 力学及能量有关的实验1.能根据常见的周期现象估 测时间,能使用秒表、手表测量时间.2.选用适当的刻度尺正确测量长度3.学会使用停表和刻度尺正确地测量时间、距离,并求出平均速度,加深对平均速度的理解。4.能通过观察、设计敲击鼓面观察碎纸片等实验认识到声音是由物体振动产生的;5.通过演示真空罩中的闹钟实验认识到声音的传播需要介质;6.能通过设计实验举例等方法归纳总出声音可以在固体、体、气体中传播7.通过探究实验知乐音的音调跟发声的振动频率有关;8.通过探究实验知道响度跟发声体的振幅有关;9.通过实际操作,掌握天平的使用方法,会用天平固体和液体的质量;10.探究同种物质的质量与体积的关系,体会利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法11.会用量筒测量液体的体积、固体的体积,体会等量代换的方法。12.利用天平和量筒测量不同形状固体和液体的密度13.通过实验,认识力的作用效果,知道力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。14.会用弹簧测力计测量力的 大小15.通过实验,探究重力大小与质量的关系,会根据图象分析处理实验结果。16.通过实验,探究出阻力对物体运动的影响。17.通过实验探究,什么是二力平衡。18.通过实验探究,归纳出二力平衡的条件,19.通过实验操作,学会测量水平运动物体所受的滑动摩擦力20.通过实验探究,分析归纳出影响滑动摩擦力大小的因素21.通过实验探究切实认识压力作用效果的不同,并能总结出影响压力作用效果的因素。22.根据液体受到重力作用且具有流动性,通过实验,能分析液体对容器底和容器侧壁都有压强23.能通过液体内部压强特点的演示实验,体会实验过程中涉及到的控制变量法、转换法等物理研究方法。24.通过托里拆利实验,学会大气压的测量方法。25.能通过实验得出流体压强与流速的关系并能对生活中相关的物理现象进行解释26.会用称重法测物体浸在液体中受到的浮力。27.利用控制变量法,通过实验探究归纳出浮力的大小与哪些因素有关。28.通过实验探究,总结出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,并熟记。29.根据生活中的实例说出影响动能的因素,并能设计实验进行验证。30.根据生活中的实例能说出影响重力势能的因素,并能设计实验进行验证。31.根据生活中的实例能说出影响弹性势能的因素,并能设计实验进行验证。32.通过实验,探究得出杠杆的平衡条件;能说出公式中各个物理量的单位。33.通过探究实验,能归纳出定滑轮、动滑轮的使用特点。34.会设计实验,测量滑轮组的机械效率;会根据测量的量设计实验记录表。能说出影响滑轮组机械效率的主要因素。 类型内容目的考察点测量型实验直接测量1.用天平测量物体的质量2.用弹簧测力计测量力测量出结果正确、准确。正确保证:正确使用测量工具准确保证(减小误差):选择精密仪器、优选测量方法、 取平均值会选用合适 和 的测量工具,会正确操作、会正确读数,能判断哪些是错误的操作间接测量1.测量平均速度;2.测固体、液体的密度;3.测量水平运动物受到的滑动摩擦力4.测量重力5.测量浮力大小;6.测量滑轮组(其他简单机械)的机械效率测量出结果正确、准确。正确保证:原理正确、正确使用测量工具准确保证:测量方法、测量顺序、测量次数熟练掌握各实验 ,正确的实验 ,选择 ,设计实验 ,特别是一些关键步骤顺序,实验数据进行处理等,总结实验过程中各种做法的 和 ;缺少器材时思路。探究型实验普遍性规律探究1.探究二力平衡条件2.探究浮力大小与排开液体重力的关系3.探究动滑轮和定滑轮特点(省力省距离情况、是否改变用力方向情况)4.探究杠杆的平衡条件目的:得出规律具有 得出普遍性规律的实验特点1、一次实验能够得出关系(结论)2、每次实验都能到相同结论3、每次实验必须更换不同的条件探究性实验考查中包含测量性实验中的知识与技能的考察。除此之外还包括科学探究的方法,如 、 、 、模型等科学探究的方法。还包括科学探究过程中的各个环节中能力考查。如考查制定计划要素包括器材的选择、方法确定、设计实验记录表格(包括实验次数、测量项目、控制的条件)进行实验要素考查包括如何操作、收集数据等分析论证要素考查包括数据处理,得出结论等评估要素考查包括实验出现现象的与原因分析、解释,方案的优点和不足、改进实验方案针对每个探究实验的复习需要做到以下几点:1、探究中采用的方法2、?选择那些器材?作用是什么?怎样组装实验器材?为什么这样组装?3、需要记录的内容(现象或物理量)4、具体操作步骤描述,为何这样操做?5、实验中出现现象原因分析如何改进实验,有什么好处?相关因素及其关系的探究1.研究影响滑动摩擦力大小的因素2.研究液体内部压强规律(演示)3.探究浮力大小与哪些因素有关4.探究压力作用效果相关因素5.研究物体的动能跟哪些因素有关6.研究物体的势能跟哪些因素有关7.探究同种物质质量与体积的关系目的:得出探究结论1、Y与X有关(或无关)2、AA一定时(条件),Y随X的增大而增大或减小(AA一定时,X越大,Y越大或越小)3、AA一定时(条件),Y与X成正比4、AA一定时(条件),Y与X成反比5、Y与X的关系式6、注意研究条件、范围的确定确定,针对探究问题的回答。得不出结论的情况:对于探究普遍规律性实验1、实验次数 2、实验条件特殊,没有在不同的实验条件下进行 实验对于相关性探究1、没有 2、自变量取值范围太小观察实验?1.声的传播2.研究音调和频率关系3.响度与什么因素有关4.声波传递能量5.力改变运动状态6.力的作用是相互的7.阻力对运动的影响8.铝块浸没在水中受到的浮力9.感受浮力大小10.盐水浮鸡蛋11.橡皮泥小船承载重物12.动能和势能的转化13.动滑轮是否省功?观察实验现象得出结论此类实验突出观察性,一个物理现象说明一个物理道理。理解物理概念规律的辅助实验。描述实验的现象说明的物理道理实验中的物理知识、物理思想、方法知识点一:考查测量仪器的读数和使用【例1】(2016秋?苍南县校级期末)在日常活中浪费水的现象时有发生,例如,学校里的水龙头关闭不严,导致滴水不止.小明决定测量水龙头关闭不严,究竟会流失多少水.(1)他把托盘天平放在水平桌面上,游码在标尺左端“0”刻度线,在横梁平衡前指针的指示偏向分度盘左侧,此时应进行的操作是 .(2)他用质量为50g的烧杯放在关闭不严的水龙头下接水10分钟.将装有水的烧杯放到已调平的天平左盘中,在右盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,这时烧和水的总质量 ?右盘中砝码的总质量(选填“小于”、“等于”或“大于”).通过调节当指针指到分度盘的中央时,盘内砝码及游码的位置如图所示,那么这个水龙头1小时漏掉水的质量为 克.【答案】(1)将平衡螺母向右调节;(2)大于;188.4.【解析】(1)天平要放在水平桌面上,先将游码移到标尺左端零刻线处;若指针指在分度盘的中央的左侧,应将平衡螺母向其反方向调节,故将平衡螺母向右调节.(2)将装有水的烧杯放到已调平的天平左盘中,在右盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,说明左侧沉,这时烧杯和水的总质量大于右盘中砝码的总质量;10min滴的水和烧杯的总质量是:m=50g+20+10g+1.4g=81.4g;故10min杯中水的质量:m=81.4g-50g=31.4g.则这个水龙头1小时漏掉水的质量m′=6×31.4g=188.4g. 【例2】(2017春?婺城区校级期末)实验室测量力的工具是 ,如图所示所测力的大小为 N。【答案】弹簧测力计;2.6。【解析】实验室中常用的测量力的工具是弹簧测力计;由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时指针指在“2.6”处,所以所测力的大小为2.6N。知识点二:考查实验探究方法【例3】(2016?普陀区模拟)人类在探索自然规律的进程中总结出了许多科学方法,如推理法、模型法、分析归纳法、等效替代法、控制变量法、微小量放大法等.如图所示,在演示声音是由物体振动引起的实验中,将正在发?声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,小球被多次弹开.这个实验用到的研究问题的方法是 .【答案】转换法.【解析】声音是由物体振动产生的,但物体的振动不容易直接观察,将小球紧靠发声的音叉,可以看到小球被多次弹开.此现象说明音叉发声时在振动.将不容易直接观察的音叉振动转换成容易观察的小球被多次弹开,采用的是转换法. 【例4】(2015?邵阳)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小芳猜想:液体的压强可能与液体的密度、深度等因素有关.(1)要探究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种实验探究方法称作 法.(2)如图是小芳同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的三个实验装置:①要探究液体密度相同时,液体的压强与液体的深度是否有关,应选取装置甲和装置 (选填“乙”或“丙”)来进行研究.②要探究液体深度相同时,液体的压强与液体的密度是否有关,应选取装置乙和装置 (选填“甲”或“丙”)来进行研究.【答案】(1)控制变量;(2)乙;丙.【解析】(1)影响液体的压强的因素有多个,要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法是控制变量法.(2)①要探究液体密度相同时,液体的压强与液体的深度是否有关,保持密度相同,橡皮膜的方向相同,改变深度,由实验可知甲和乙适合;②要探究液体深度相同时,液体的压强与液体的密度是否有关,保持液体的深度相同,橡皮膜的方向相同,改变液体的密度,由实验可知乙丙合适. 知识点三:考查实验方案、表格设计【例5】(2016秋?萧山区月考)小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.如图表示探究过程及有关数据.(1)分析图A、B、C、D,说明了 .(2)分析图 ,说明了当物体排开液体的体积相等时,液体密度越大,物体所受浮力越大.(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是 N.(4)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关,请你简述实验方法 .【答案】(1)当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大;(2)A、D、E;(3)2.4;(4)用弹簧测力计测出一块橡皮泥的物重G,然后将橡皮泥捏成两种不同的形状,先后浸没于同一杯水中,测出两次弹簧测力计的示数F1、F2,然后比较,若示数相同,则浮力大小与形状无关,若示数不同,则浮力大小与形状有关.【解析】(1)分析图B、C、D,在其他物理量均不变的情况下,排开液体体积不断增大,测力计示数逐渐减小,浮力逐渐增大,所以浮力大小跟排开液体的体积有关,且排开液体的体积越大,浮力越大;(2)由图A、D、E可知,物体完全浸没在水或煤油中,排开液体的体积相同,液体密度不同;液体密度越大,测力计示数越小,则浮力越大;说明了当物体排开液体的体积相等时,液体密度越大,物体所受浮力越大.(3)根据称重法可得,物体浸没在煤油中所受的浮力:F浮=G-F′=10N-7.6N=2.4N;(4)想探究浮力大小与物体形状是否有关,应保持液体的密度和排开液体的体积均不变,改变物体的形状,用称重法测出物体所受的浮力,具体方法是:用弹簧测力计测出一块橡皮泥的物重G,然后将橡皮泥捏成两种不同的形状,先后浸没于同一杯水中,测出两次弹簧测力计的示数F1、F2,然后比较,若示数相同,则浮力大小与形状无关,若示数不同,则浮力大小与形状有关. 【例6】(2016?富阳市模拟)如图所示是小明探究“斜面的机械效率”实验装置图.实验前他做了如下猜想:A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关.B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关.他在实验时,首先在倾斜的木板上,用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上做匀速直线运动,并记录实验数据.后保持斜面倾角不变,在木板上分别垫棉布、玻璃的方法又做了二次实验,每次实验中弹簧测力计都拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动.实验数据如下:实验次数斜面材料木块重G/N斜面高h/m拉力F/N斜面长s/m机械效率μ1木板20.10.500.580%2棉布20.10.600.567%3玻璃20.10.450.589%(1)第1次实验,斜面机械效率是 ;(2)根据小明的实验操作,猜想 是正确的.根据获得的实验数据,可得到的较完整的结论是: ;(3)为了验证另一个猜想是否正确,小明应该如何进行实验?写出他的实验方案. .【答案】(1)80%;(2)A;在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高;(3)需要控制斜面的粗糙程度和物体的重力不变,改变斜面与水平面的夹角,分别在不同角度下测出机械效率,再比较机械效率的大小,得出结论.【解析】(1)第一次实验的机械效率;(2)根据表中实验数据可知,斜面的倾斜程度相同,斜面越光滑,斜面的机械效率越高,说明猜想A是正确的;通过实验可得结论:在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高;(3)要斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度的关系,需要控制斜面的粗糙程度和物体的重力不变,改变斜面与水平面的夹角,分别在不同角度下测出机械效率,再比较机械效率的大小,得出结论.知识点四、对实验细节、误差分析评估【例7】(2016秋?杭州期末)学习了密度的测量后,小应想学以致用,采用多种方案测量酸奶的密度.方案一(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现指针静止时指在分度盘中线的左侧,应 ,使横梁平衡.(2)他先用天平测出空烧杯的质量为30g,接着他将酸奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时的情景如图乙所示,则烧杯和酸奶的总质量m1= g.然后他打算将烧杯中的酸奶倒入量筒中,由于酸奶比较粘稠且不透明,容易粘在筒壁上,对测量影响较大;于是他找到了5mL针筒(如图丙所示),用针筒抽取5ml酸奶,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m2=57.6g;则酸奶的密度为 kg/m3.同组的小红观察发现,用针筒测量酸奶体积,还有一个优点是: .(3)小应同学在实验中发现了一个“问题”,他发现5mL针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,这会导致测得的酸奶密度比实际值 ;(选填:偏大、偏小或不变)方案二? 仅用天平、小玻璃瓶(有盖)和水测酸奶密度,实验过程如下:步骤①:天平测出小玻璃瓶(含盖)的质量m0;步骤②:在瓶内装满水,盖上盖子,用天平测出瓶和水的总质量m1;步骤③: ;,请完善实验步骤并用测量得到的物理量符号表示酸奶密度的表达式ρ酸奶= .【答案】(1)将平衡螺母向右调节;(2)63;1.08×103;针筒的分度值比量筒小,测量体积更精确;(3)偏小;(4)倒干净水,再往瓶内装满酸奶,盖上盖子,用天平测出瓶和酸奶的总质量m2;.【解析】(1)在天平使用前的调节过程中,指针偏向分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向右边调节,使横梁平衡;(2)由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和酸奶的总质量m1=60g+3g=63g,用针筒抽取的酸奶质量:m=m1-m2=63g-57.6g=5.4g;用针筒抽取的酸奶V=5mL=5cm3,则酸奶的密度:;由于针筒的分度值比量筒的分度值小,所以测量的体积更精确;(3)由于针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,使得针筒内测量的酸奶体积偏大,由可知,质量不变,体积偏大,密度会偏小;(4)实验过程:①用天平测出小玻璃瓶(含盖)的质量m0;②在瓶内装满水,盖上盖子,用天平测出瓶和水的总质量m1;③倒干净水,再往瓶内装满酸奶,盖上盖子,用天平测出瓶和酸奶的总质量m2;瓶中水的质量m水=m1-m0,瓶中酸奶的质量m酸奶=m2-m0,酸奶的体积:,酸奶密度的表达式:. 知识点五、考查分析实验数据得出实验结论【例8】(2017秋?广陵区期末)如图所示,是“探究杠杆平衡条件”的装置图。(1)实验前为方便测量力臂长度,应将杠杆调节到 平衡,如果杠杆的左端向下倾斜,平衡螺母应向 端调节。(2)实验记录的数据如表所示,收集多组数据的目的是 ;实验得到的结论是 (用字母符号表示)。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.5101520.5151.5531.5203104220410(3)图中杠杆处于平衡状态,每个钩码受到的重力是0.5N,则弹簧测力计竖直向下的拉力是 N;拉着弹簧测力计,逐渐向右倾斜,并保持杠杆平衡,弹簧测力计的示数将 。【答案】(1)水平位置;右;(2)探究杠杆平衡所遵循的普遍规律;F1?l1=F2?l2;(3)2;变大。【解析】(1)杠杆左左低右高,则杠杆重心应右移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,直至杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,所以这样做的好处是便于直接读取力臂。(2)在实验中,为避免实验结论的片面性、偶然性,要多做几次实验,对数据进行分析从而得到普遍性的规律。分别计算动力和动力臂的乘积、阻力和阻力臂的乘积,可以发现杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1?l1=F2?l2。(3)设每格长度为L,由图示可知,L阻=20cm,G=3×0.5N=1.5N,L动=15cm,由杠杆平衡条件得:G×L阻=F×L动,弹簧测力计的拉力,则弹簧测力计的示数是2N。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测力计拉力的力臂变小,为保持杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将变大。知识点六、考查综合运用和创新能力【例9】(2016秋?萧山区期中)测定人体血液密度的方法是:在几支试管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液,再向每支试管内分别滴入一滴血液,分析人员只要看哪一个管中血液悬浮,就能判断血液的密度.根据上文的启示,利用下列器材:一个杯子、足够的水和食盐、一根玻璃棒、一支密度计.你能否设计一个实验,测量一个鸡蛋的密度.请写出:(1)实验的思路是 .(2)实验所用到的物理原理是 .【答案】(1)让鸡蛋悬浮于盐水中,用密度计测出盐水的密度,即为鸡蛋的密度;(2)阿基米德原理.【解析】(1)设法让鸡蛋悬浮于盐水中,则鸡蛋的密度等于盐水的密度,用密度计测出盐水的密度,也就知道了鸡蛋的密度.(2)物体悬浮时浮力等于重力,即F浮=G,因为F浮=ρ盐水gV排,G=ρgV,V排=V,所以ρ=ρ盐水. 一、测量滑轮组(其他简单机械)的机械效率实验中,应匀速拉动弹簧测力计,且速度不能太快,以保持读数稳定;(2)要掌握机械效率的计算:有用功与总功之比;(3)根据有用功和总功的意义,根据机械效率的公式分析.因没有说不计摩擦和绳重,故弹簧测力计的读数为.【例1】(2017?滨江区二模)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:次数钩码重/N动滑轮重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率120.8511566.7%240.851.715360.8515(1)在实验操作中应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)匀速上升.(2)进行第3次测量时滑轮组的机械效率约 .(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G′,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是 .A.?????B.????C.???D..【答案】(1)缓慢;(2)83.3%;(3)A.【解析】(1)在实验中,为了保持弹簧测力计读数的稳定性,应缓慢、匀速拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升;(2)测力计分度值为0.2N,进行第3次测量时,测力计示数为2.4N,滑轮组的机械效率:;(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G′,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,W′有=Gh? W′总=Fs,滑轮组机械效率:; 二、探究压力作用效果相关因素本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;比较两实验中相同的量和变化的量,分析昨出压力的作用效果与变化量的关系;依据是压强的公式:;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变.【例2】(2017春?建德市期末)几位同学利用如图所示的实验探究压力产生的效果跟什么因素有关.(1)本实验中,压力的效果从什么现象上体现?(2)比较甲和乙,你能得出什么结论 ,依据是 (3)若要研究压力产生的效果与受力面积的关系,你认为可以比较 和 ;(4)分析该实验,你可以得到的结论是: .【答案】(1)压力的效果从海绵的凹陷程度来体现;(2)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显.;(3)乙;丙;(4)压力的作用效果与受力面积和压力大小有关.【解析】(1)本实验中,压力的效果从海绵的凹陷程度来体现;(2)比较甲和乙,受力面积相同,乙中压力大,作用效果明显,得出的结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;依据是压强的公式:;(3)若要研究压力产生的效果与受力面积的关系,应控制压力大小相同,只改变受力面积大小,可以比较乙和丙;(4)由乙和丙可知,在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显,结合(2)以得到的结论是:压力的作用效果与受力面积和压力大小有关. 三、研究物体的动能跟哪些因素有关小车对木块做功的多少体现了小车动能的大小,对木块做功的多少可以由木块移动距离来体现;动能的大小与物体的质量和速度有关,探究动能与质量关系时,控制速度不变;探究动能与速度关系时,控制质量不变.该实验也采用了转换法,通过比较小车推动木块移动的距离来反映小车动能的大小;摩擦力的大小影响因素是:压力大小和接触面的粗糙程度.【例3】(2017?宁波模拟)在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块,如图所示.(1)动能的大小不可直接测量,每一次实验都以 的大小来判断动能的大小.(2)小车放置的位置越高,处于相同位置的木块被撞击得越远.由此可以得出结论: ;(3)甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力f甲 f乙(填“大于”、“等于”、“小于”).【答案】(1)木块被推动距离的远近;(2)质量一定时,物体的运动速度越大,动能越大;(3)等于.【解析】(1)实验中让小车从斜面上由静止滑下,通过观察小车推动木块距离的远近来判断小车对木块做功的多少,确定小车动能的大小;(2)图中实验中让同一辆小车从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,“同一小车”控制了小车的质量不变,小车放置的位置越高,运动的速度也就越大,因此该实验探究的是小车动能与运动速度的关系,得出的结论:质量一定时,物体的运动速度越大,动能越大;(3)在甲、乙两次移动过程中,木块对木板的压力不变,木板表面的粗糙程度不变,所以木块受的摩擦力大小不变,即f甲=f乙; 四、阻力对运动的影响为使小车在水平面的初速相等,实验中让同一小车从斜面同一高度由静止滑下;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,分析表格中内容,确定控制的量和改变的量,根据小车运动的距离得出小车运动距离与接触面粗糙程度之间的关系;力可以改变物体的运动状态,在理想状况小,没有摩擦力,运动状态将不会改变,永远保持同一速度,同一方向运动下去,即做匀速直线运动.【例4】(2017春?庆元县期末)如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程及结果记录:表面材料小车运动的距离/厘米第1次第2次第3次第4次毛巾44454546棉布50515049木板67686868(1)每次实验时,小车都要从斜面同一位置开始滑下,目的是 ;(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)分析三组实验结果,能得出的结论是 (填序号)A.牛顿第一定律????? B.力是维持物体运动的原因????????? C.力可以改变物体的运动状态.【答案】(1)使小车在水平面的初速度相等;(2)木板;(3)C.【解析】(1)每次实验让小车从同一斜面同一高度由静止滑下,是为了使小车滑到底端时,具有相同的速度;(2)由表格中数据知,接触面越来越光滑,摩擦力越来越小,小车运动的距离越远,运动状态改变的越来越慢,目标表面接触面最光滑,摩擦力最小,小车运动状态改变最慢;(3)由上推理知,如果没有摩擦力,小车的运动运动状态将不变,将做匀速直线运动,故可以得出力可以改变物体的运动状态,故C正确.第十七讲 力学及能量有关的实验1.能根据常见的周期现象估 测时间,能使用秒表、手表测量时间.2.选用适当的刻度尺正确测量长度3.学会使用停表和刻度尺正确地测量时间、距离,并求出平均速度,加深对平均速度的理解。4.能通过观察、设计敲击鼓面观察碎纸片等实验认识到声音是由物体振动产生的;5.通过演示真空罩中的闹钟实验认识到声音的传播需要介质;6.能通过设计实验举例等方法归纳总出声音可以在固体、体、气体中传播7.通过探究实验知乐音的音调跟发声的振动频率有关;8.通过探究实验知道响度跟发声体的振幅有关;9.通过实际操作,掌握天平的使用方法,会用天平固体和液体的质量;10.探究同种物质的质量与体积的关系,体会利用比值不变反映的数量关系来定义物理量的方法11.会用量筒测量液体的体积、固体的体积,体会等量代换的方法。12.利用天平和量筒测量不同形状固体和液体的密度13.通过实验,认识力的作用效果,知道力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。14.会用弹簧测力计测量力的 大小15.通过实验,探究重力大小与质量的关系,会根据图象分析处理实验结果。16.通过实验,探究出阻力对物体运动的影响。17.通过实验探究,什么是二力平衡。18.通过实验探究,归纳出二力平衡的条件,19.通过实验操作,学会测量水平运动物体所受的滑动摩擦力20.通过实验探究,分析归纳出影响滑动摩擦力大小的因素21.通过实验探究切实认识压力作用效果的不同,并能总结出影响压力作用效果的因素。22.根据液体受到重力作用且具有流动性,通过实验,能分析液体对容器底和容器侧壁都有压强23.能通过液体内部压强特点的演示实验,体会实验过程中涉及到的控制变量法、转换法等物理研究方法。24.通过托里拆利实验,学会大气压的测量方法。25.能通过实验得出流体压强与流速的关系并能对生活中相关的物理现象进行解释26.会用称重法测物体浸在液体中受到的浮力。27.利用控制变量法,通过实验探究归纳出浮力的大小与哪些因素有关。28.通过实验探究,总结出浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,并熟记。29.根据生活中的实例说出影响动能的因素,并能设计实验进行验证。30.根据生活中的实例能说出影响重力势能的因素,并能设计实验进行验证。31.根据生活中的实例能说出影响弹性势能的因素,并能设计实验进行验证。32.通过实验,探究得出杠杆的平衡条件;能说出公式中各个物理量的单位。33.通过探究实验,能归纳出定滑轮、动滑轮的使用特点。34.会设计实验,测量滑轮组的机械效率;会根据测量的量设计实验记录表。能说出影响滑轮组机械效率的主要因素。 类型内容目的考察点测量型实验直接测量1.用天平测量物体的质量2.用弹簧测力计测量力测量出结果正确、准确。正确保证:正确使用测量工具准确保证(减小误差):选择精密仪器、优选测量方法、多次测量取平均值会选用合适量程和分度值的测量工具,会正确操作、会正确读数,能判断哪些是错误的操作间接测量1.测量平均速度;2.测固体、液体的密度;3.测量水平运动物受到的滑动摩擦力4.测量重力5.测量浮力大小;6.测量滑轮组(其他简单机械)的机械效率测量出结果正确、准确。正确保证:原理正确、正确使用测量工具准确保证:测量方法、测量顺序、测量次数熟练掌握各实验原理,正确的实验方法,选择测量器材,设计实验步骤,特别是一些关键步骤顺序,实验数据进行处理等,总结实验过程中各种做法的目的和作用;缺少器材时思路。探究型实验普遍性规律探究1.探究二力平衡条件2.探究浮力大小与排开液体重力的关系3.探究动滑轮和定滑轮特点(省力省距离情况、是否改变用力方向情况)4.探究杠杆的平衡条件目的:得出规律具有普遍性得出普遍性规律的实验特点1、一次实验能够得出关系(结论)2、每次实验都能到相同结论3、每次实验必须更换不同的条件探究性实验考查中包含测量性实验中的知识与技能的考察。除此之外还包括科学探究的方法,如控制变量、转化、替代、模型等科学探究的方法。还包括科学探究过程中的各个环节中能力考查。如考查制定计划要素包括器材的选择、方法确定、设计实验记录表格(包括实验次数、测量项目、控制的条件)进行实验要素考查包括如何操作、收集数据等分析论证要素考查包括数据处理,得出结论等评估要素考查包括实验出现现象的与原因分析、解释,方案的优点和不足、改进实验方案针对每个探究实验的复习需要做到以下几点:1、探究中采用的方法2、?选择那些器材?作用是什么?怎样组装实验器材?为什么这样组装?3、需要记录的内容(现象或物理量)4、具体操作步骤描述,为何这样操做?5、实验中出现现象原因分析如何改进实验,有什么好处?相关因素及其关系的探究1.研究影响滑动摩擦力大小的因素2.研究液体内部压强规律(演示)3.探究浮力大小与哪些因素有关4.探究压力作用效果相关因素5.研究物体的动能跟哪些因素有关6.研究物体的势能跟哪些因素有关7.探究同种物质质量与体积的关系目的:得出探究结论1、Y与X有关(或无关)2、AA一定时(条件),Y随X的增大而增大或减小(AA一定时,X越大,Y越大或越小)3、AA一定时(条件),Y与X成正比4、AA一定时(条件),Y与X成反比5、Y与X的关系式6、注意研究条件、范围的确定确定,针对探究问题的回答。得不出结论的情况:对于探究普遍规律性实验1、实验次数不足2、实验条件特殊,没有在不同的实验条件下进行多次实验对于相关性探究1、没有控制变量2、自变量取值范围太小观察实验?1.声的传播2.研究音调和频率关系3.响度与什么因素有关4.声波传递能量5.力改变运动状态6.力的作用是相互的7.阻力对运动的影响8.铝块浸没在水中受到的浮力9.感受浮力大小10.盐水浮鸡蛋11.橡皮泥小船承载重物12.动能和势能的转化13.动滑轮是否省功?观察实验现象得出结论此类实验突出观察性,一个物理现象说明一个物理道理。理解物理概念规律的辅助实验。描述实验的现象说明的物理道理实验中的物理知识、物理思想、方法知识点一:考查测量仪器的读数和使用【例1】(2016秋?苍南县校级期末)在日常活中浪费水的现象时有发生,例如,学校里的水龙头关闭不严,导致滴水不止.小明决定测量水龙头关闭不严,究竟会流失多少水.(1)他把托盘天平放在水平桌面上,游码在标尺左端“0”刻度线,在横梁平衡前指针的指示偏向分度盘左侧,此时应进行的操作是 .(2)他用质量为50g的烧杯放在关闭不严的水龙头下接水10分钟.将装有水的烧杯放到已调平的天平左盘中,在右盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,这时烧和水的总质量 ?右盘中砝码的总质量(选填“小于”、“等于”或“大于”).通过调节当指针指到分度盘的中央时,盘内砝码及游码的位置如图所示,那么这个水龙头1小时漏掉水的质量为 克.【答案】(1)将平衡螺母向右调节;(2)大于;188.4.【解析】(1)天平要放在水平桌面上,先将游码移到标尺左端零刻线处;若指针指在分度盘的中央的左侧,应将平衡螺母向其反方向调节,故将平衡螺母向右调节.(2)将装有水的烧杯放到已调平的天平左盘中,在右盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,说明左侧沉,这时烧杯和水的总质量大于右盘中砝码的总质量;10min滴的水和烧杯的总质量是:m=50g+20+10g+1.4g=81.4g;故10min杯中水的质量:m=81.4g-50g=31.4g.则这个水龙头1小时漏掉水的质量m′=6×31.4g=188.4g. 【例2】(2017春?婺城区校级期末)实验室测量力的工具是 ,如图所示所测力的大小为 N。【答案】弹簧测力计;2.6。【解析】实验室中常用的测量力的工具是弹簧测力计;由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时指针指在“2.6”处,所以所测力的大小为2.6N。知识点二:考查实验探究方法【例3】(2016?普陀区模拟)人类在探索自然规律的进程中总结出了许多科学方法,如推理法、模型法、分析归纳法、等效替代法、控制变量法、微小量放大法等.如图所示,在演示声音是由物体振动引起的实验中,将正在发?声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,小球被多次弹开.这个实验用到的研究问题的方法是 .【答案】转换法.【解析】声音是由物体振动产生的,但物体的振动不容易直接观察,将小球紧靠发声的音叉,可以看到小球被多次弹开.此现象说明音叉发声时在振动.将不容易直接观察的音叉振动转换成容易观察的小球被多次弹开,采用的是转换法. 【例4】(2015?邵阳)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小芳猜想:液体的压强可能与液体的密度、深度等因素有关.(1)要探究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种实验探究方法称作 法.(2)如图是小芳同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的三个实验装置:①要探究液体密度相同时,液体的压强与液体的深度是否有关,应选取装置甲和装置 (选填“乙”或“丙”)来进行研究.②要探究液体深度相同时,液体的压强与液体的密度是否有关,应选取装置乙和装置 (选填“甲”或“丙”)来进行研究.【答案】(1)控制变量;(2)乙;丙.【解析】(1)影响液体的压强的因素有多个,要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法是控制变量法.(2)①要探究液体密度相同时,液体的压强与液体的深度是否有关,保持密度相同,橡皮膜的方向相同,改变深度,由实验可知甲和乙适合;②要探究液体深度相同时,液体的压强与液体的密度是否有关,保持液体的深度相同,橡皮膜的方向相同,改变液体的密度,由实验可知乙丙合适. 知识点三:考查实验方案、表格设计【例5】(2016秋?萧山区月考)小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.如图表示探究过程及有关数据.(1)分析图A、B、C、D,说明了 .(2)分析图 ,说明了当物体排开液体的体积相等时,液体密度越大,物体所受浮力越大.(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是 N.(4)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关,请你简述实验方法 .【答案】(1)当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大;(2)A、D、E;(3)2.4;(4)用弹簧测力计测出一块橡皮泥的物重G,然后将橡皮泥捏成两种不同的形状,先后浸没于同一杯水中,测出两次弹簧测力计的示数F1、F2,然后比较,若示数相同,则浮力大小与形状无关,若示数不同,则浮力大小与形状有关.【解析】(1)分析图B、C、D,在其他物理量均不变的情况下,排开液体体积不断增大,测力计示数逐渐减小,浮力逐渐增大,所以浮力大小跟排开液体的体积有关,且排开液体的体积越大,浮力越大;(2)由图A、D、E可知,物体完全浸没在水或煤油中,排开液体的体积相同,液体密度不同;液体密度越大,测力计示数越小,则浮力越大;说明了当物体排开液体的体积相等时,液体密度越大,物体所受浮力越大.(3)根据称重法可得,物体浸没在煤油中所受的浮力:F浮=G-F′=10N-7.6N=2.4N;(4)想探究浮力大小与物体形状是否有关,应保持液体的密度和排开液体的体积均不变,改变物体的形状,用称重法测出物体所受的浮力,具体方法是:用弹簧测力计测出一块橡皮泥的物重G,然后将橡皮泥捏成两种不同的形状,先后浸没于同一杯水中,测出两次弹簧测力计的示数F1、F2,然后比较,若示数相同,则浮力大小与形状无关,若示数不同,则浮力大小与形状有关. 【例6】(2016?富阳市模拟)如图所示是小明探究“斜面的机械效率”实验装置图.实验前他做了如下猜想:A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关.B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关.他在实验时,首先在倾斜的木板上,用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上做匀速直线运动,并记录实验数据.后保持斜面倾角不变,在木板上分别垫棉布、玻璃的方法又做了二次实验,每次实验中弹簧测力计都拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动.实验数据如下:实验次数斜面材料木块重G/N斜面高h/m拉力F/N斜面长s/m机械效率μ1木板20.10.500.580%2棉布20.10.600.567%3玻璃20.10.450.589%(1)第1次实验,斜面机械效率是 ;(2)根据小明的实验操作,猜想 是正确的.根据获得的实验数据,可得到的较完整的结论是: ;(3)为了验证另一个猜想是否正确,小明应该如何进行实验?写出他的实验方案. .【答案】(1)80%;(2)A;在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高;(3)需要控制斜面的粗糙程度和物体的重力不变,改变斜面与水平面的夹角,分别在不同角度下测出机械效率,再比较机械效率的大小,得出结论.【解析】(1)第一次实验的机械效率;(2)根据表中实验数据可知,斜面的倾斜程度相同,斜面越光滑,斜面的机械效率越高,说明猜想A是正确的;通过实验可得结论:在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高;(3)要斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度的关系,需要控制斜面的粗糙程度和物体的重力不变,改变斜面与水平面的夹角,分别在不同角度下测出机械效率,再比较机械效率的大小,得出结论.知识点四、对实验细节、误差分析评估【例7】(2016秋?杭州期末)学习了密度的测量后,小应想学以致用,采用多种方案测量酸奶的密度.方案一(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现指针静止时指在分度盘中线的左侧,应 ,使横梁平衡.(2)他先用天平测出空烧杯的质量为30g,接着他将酸奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时的情景如图乙所示,则烧杯和酸奶的总质量m1= g.然后他打算将烧杯中的酸奶倒入量筒中,由于酸奶比较粘稠且不透明,容易粘在筒壁上,对测量影响较大;于是他找到了5mL针筒(如图丙所示),用针筒抽取5ml酸奶,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m2=57.6g;则酸奶的密度为 kg/m3.同组的小红观察发现,用针筒测量酸奶体积,还有一个优点是: .(3)小应同学在实验中发现了一个“问题”,他发现5mL针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,这会导致测得的酸奶密度比实际值 ;(选填:偏大、偏小或不变)方案二? 仅用天平、小玻璃瓶(有盖)和水测酸奶密度,实验过程如下:步骤①:天平测出小玻璃瓶(含盖)的质量m0;步骤②:在瓶内装满水,盖上盖子,用天平测出瓶和水的总质量m1;步骤③: ;,请完善实验步骤并用测量得到的物理量符号表示酸奶密度的表达式ρ酸奶= .【答案】(1)将平衡螺母向右调节;(2)63;1.08×103;针筒的分度值比量筒小,测量体积更精确;(3)偏小;(4)倒干净水,再往瓶内装满酸奶,盖上盖子,用天平测出瓶和酸奶的总质量m2;.【解析】(1)在天平使用前的调节过程中,指针偏向分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向右边调节,使横梁平衡;(2)由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和酸奶的总质量m1=60g+3g=63g,用针筒抽取的酸奶质量:m=m1-m2=63g-57.6g=5.4g;用针筒抽取的酸奶V=5mL=5cm3,则酸奶的密度:;由于针筒的分度值比量筒的分度值小,所以测量的体积更精确;(3)由于针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”,使得针筒内测量的酸奶体积偏大,由可知,质量不变,体积偏大,密度会偏小;(4)实验过程:①用天平测出小玻璃瓶(含盖)的质量m0;②在瓶内装满水,盖上盖子,用天平测出瓶和水的总质量m1;③倒干净水,再往瓶内装满酸奶,盖上盖子,用天平测出瓶和酸奶的总质量m2;瓶中水的质量m水=m1-m0,瓶中酸奶的质量m酸奶=m2-m0,酸奶的体积:,酸奶密度的表达式:. 知识点五、考查分析实验数据得出实验结论【例8】(2017秋?广陵区期末)如图所示,是“探究杠杆平衡条件”的装置图。(1)实验前为方便测量力臂长度,应将杠杆调节到 平衡,如果杠杆的左端向下倾斜,平衡螺母应向 端调节。(2)实验记录的数据如表所示,收集多组数据的目的是 ;实验得到的结论是 (用字母符号表示)。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.5101520.5151.5531.5203104220410(3)图中杠杆处于平衡状态,每个钩码受到的重力是0.5N,则弹簧测力计竖直向下的拉力是 N;拉着弹簧测力计,逐渐向右倾斜,并保持杠杆平衡,弹簧测力计的示数将 。【答案】(1)水平位置;右;(2)探究杠杆平衡所遵循的普遍规律;F1?l1=F2?l2;(3)2;变大。【解析】(1)杠杆左左低右高,则杠杆重心应右移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,直至杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,所以这样做的好处是便于直接读取力臂。(2)在实验中,为避免实验结论的片面性、偶然性,要多做几次实验,对数据进行分析从而得到普遍性的规律。分别计算动力和动力臂的乘积、阻力和阻力臂的乘积,可以发现杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1?l1=F2?l2。(3)设每格长度为L,由图示可知,L阻=20cm,G=3×0.5N=1.5N,L动=15cm,由杠杆平衡条件得:G×L阻=F×L动,弹簧测力计的拉力,则弹簧测力计的示数是2N。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测力计拉力的力臂变小,为保持杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将变大。知识点六、考查综合运用和创新能力【例9】(2016秋?萧山区期中)测定人体血液密度的方法是:在几支试管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液,再向每支试管内分别滴入一滴血液,分析人员只要看哪一个管中血液悬浮,就能判断血液的密度.根据上文的启示,利用下列器材:一个杯子、足够的水和食盐、一根玻璃棒、一支密度计.你能否设计一个实验,测量一个鸡蛋的密度.请写出:(1)实验的思路是 .(2)实验所用到的物理原理是 .【答案】(1)让鸡蛋悬浮于盐水中,用密度计测出盐水的密度,即为鸡蛋的密度;(2)阿基米德原理.【解析】(1)设法让鸡蛋悬浮于盐水中,则鸡蛋的密度等于盐水的密度,用密度计测出盐水的密度,也就知道了鸡蛋的密度.(2)物体悬浮时浮力等于重力,即F浮=G,因为F浮=ρ盐水gV排,G=ρgV,V排=V,所以ρ=ρ盐水. 一、测量滑轮组(其他简单机械)的机械效率实验中,应匀速拉动弹簧测力计,且速度不能太快,以保持读数稳定;(2)要掌握机械效率的计算:有用功与总功之比;(3)根据有用功和总功的意义,根据机械效率的公式分析.因没有说不计摩擦和绳重,故弹簧测力计的读数为.【例1】(2017?滨江区二模)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:次数钩码重/N动滑轮重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率120.8511566.7%240.851.715360.8515(1)在实验操作中应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)匀速上升.(2)进行第3次测量时滑轮组的机械效率约 .(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G′,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是 .A.?????B.????C.???D..【答案】(1)缓慢;(2)83.3%;(3)A.【解析】(1)在实验中,为了保持弹簧测力计读数的稳定性,应缓慢、匀速拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升;(2)测力计分度值为0.2N,进行第3次测量时,测力计示数为2.4N,滑轮组的机械效率:;(3)实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G′,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,W′有=Gh? W′总=Fs,滑轮组机械效率:; 二、探究压力作用效果相关因素本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;比较两实验中相同的量和变化的量,分析昨出压力的作用效果与变化量的关系;依据是压强的公式:;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变.【例2】(2017春?建德市期末)几位同学利用如图所示的实验探究压力产生的效果跟什么因素有关.(1)本实验中,压力的效果从什么现象上体现?(2)比较甲和乙,你能得出什么结论 ,依据是 (3)若要研究压力产生的效果与受力面积的关系,你认为可以比较 和 ;(4)分析该实验,你可以得到的结论是: .【答案】(1)压力的效果从海绵的凹陷程度来体现;(2)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显.;(3)乙;丙;(4)压力的作用效果与受力面积和压力大小有关.【解析】(1)本实验中,压力的效果从海绵的凹陷程度来体现;(2)比较甲和乙,受力面积相同,乙中压力大,作用效果明显,得出的结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;依据是压强的公式:;(3)若要研究压力产生的效果与受力面积的关系,应控制压力大小相同,只改变受力面积大小,可以比较乙和丙;(4)由乙和丙可知,在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显,结合(2)以得到的结论是:压力的作用效果与受力面积和压力大小有关. 三、研究物体的动能跟哪些因素有关小车对木块做功的多少体现了小车动能的大小,对木块做功的多少可以由木块移动距离来体现;动能的大小与物体的质量和速度有关,探究动能与质量关系时,控制速度不变;探究动能与速度关系时,控制质量不变.该实验也采用了转换法,通过比较小车推动木块移动的距离来反映小车动能的大小;摩擦力的大小影响因素是:压力大小和接触面的粗糙程度.【例3】(2017?宁波模拟)在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块,如图所示.(1)动能的大小不可直接测量,每一次实验都以 的大小来判断动能的大小.(2)小车放置的位置越高,处于相同位置的木块被撞击得越远.由此可以得出结论: ;(3)甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力f甲 f乙(填“大于”、“等于”、“小于”).【答案】(1)木块被推动距离的远近;(2)质量一定时,物体的运动速度越大,动能越大;(3)等于.【解析】(1)实验中让小车从斜面上由静止滑下,通过观察小车推动木块距离的远近来判断小车对木块做功的多少,确定小车动能的大小;(2)图中实验中让同一辆小车从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,“同一小车”控制了小车的质量不变,小车放置的位置越高,运动的速度也就越大,因此该实验探究的是小车动能与运动速度的关系,得出的结论:质量一定时,物体的运动速度越大,动能越大;(3)在甲、乙两次移动过程中,木块对木板的压力不变,木板表面的粗糙程度不变,所以木块受的摩擦力大小不变,即f甲=f乙; 四、阻力对运动的影响为使小车在水平面的初速相等,实验中让同一小车从斜面同一高度由静止滑下;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,分析表格中内容,确定控制的量和改变的量,根据小车运动的距离得出小车运动距离与接触面粗糙程度之间的关系;力可以改变物体的运动状态,在理想状况小,没有摩擦力,运动状态将不会改变,永远保持同一速度,同一方向运动下去,即做匀速直线运动.【例4】(2017春?庆元县期末)如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程及结果记录:表面材料小车运动的距离/厘米第1次第2次第3次第4次毛巾44454546棉布50515049木板67686868(1)每次实验时,小车都要从斜面同一位置开始滑下,目的是 ;(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)分析三组实验结果,能得出的结论是 (填序号)A.牛顿第一定律????? B.力是维持物体运动的原因????????? C.力可以改变物体的运动状态.【答案】(1)使小车在水平面的初速度相等;(2)木板;(3)C.【解析】(1)每次实验让小车从同一斜面同一高度由静止滑下,是为了使小车滑到底端时,具有相同的速度;(3)由上推理知,如果没有摩擦力,小车的运动运动状态将不变,将做匀速直线运动,故可以得出力可以改变物体的运动状态,故C正确. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第17讲 力学及能量有关的实验 达标检测 (学生版).doc 第17讲 力学及能量有关的实验 达标检测 (教师版) .doc 第17讲 力学及能量有关的实验(考纲分析+思维导图+重点归纳+难点突破+易错点拨) 学生版.doc 第17讲 力学及能量有关的实验(考纲分析+思维导图+重点归纳+难点突破+易错点拨) 教师版.doc