李长直

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力学实验汇总

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李长直
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2019-08-07, 15:32
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一、力的三要素

1.小强在学习力的相关知识中,对“力的作用效果与什么因素有关?”的问题提出了如下一些猜想:

①力的作用效果与力的大小有关;②力的作用效果与力的方向有关;

③力的作用效果与力的作用点有关;④力的作用效果与物体间相互作用的面积有关。

上述猜想是否正确,请你选择其中的一个来进行探究。要求写出实验探究的步骤和分析与结论。

(1)你选择的猜想是____________________。(填写序号)

(2)实验探究步骤:

____________________________________________________________ .

(3)分析与结论:____________________________________________________________.

 

知识要点:

1.力的三要素为方向、大小、作用点。

2.力的作用效果

(1)力可以改变物体的运动状态

改变物体的运动状态包括改变物体的运动速度的大小和运动的方向,力可以改变物体的运动状态,但是不意味着受到力,物体的运动状态一定改变。

(2)力可以使物体发生形变。

(3)一个物体的形状或者运动状态改变,则这个物体一定受到力的作用,受到力的作用时,两种变化可能出现其一,也可能都出现。

 

二、弹簧的形变量和弹簧产生的弹力成正比。

小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图所示实验装置记录了相应实验数据如下:

 

(1)这项研究在实际中的应用是__________________________

(2)分析实验数据你可得到的结论:______________________________

(3)小华作出了如下三个图象,其中正确的是________________________________

 

知识要点:

1 弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧所受拉力越大弹簧的伸长就越长;在弹性限度内,弹簧的伸长与所受到的拉力成正比。

2. 弹簧的形变是有一定限度的,超过这个限度之后,弹簧失去弹性,不会产生弹性形变了。

三、物体所受重力大小与物体质量的关系

某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表:

 

 (1)在实验过程中,需要的两个测量工具是:___________________________。

(2)分析表中数据,能得出的结论是:________________________________.

 

知识要点:

1.由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。地球上的所有物体都受到重力的作用。

2.重力与质量的关系:物体所受的重力跟它的质量成正比。

公式:G=mg,式中,G 是重力,单位牛顿(N);m 是质量,单位千克(kg)。

测量用弹簧测力计进行测量。

 

四、牛顿第一定律 

在探究“力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图所示。

(1)实验时小车每次都从斜面顶端滚下,是为了让小车在这些物体表面开始运动的___________相同。

(2)由图示可知,小车在玻璃上运动的距离最___________,这说明小车受到的阻力越

______________,速度减小得越慢。

(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持________________________。

 

知识要点:

1. 牛顿第一定律:一切物体在不受力时,总保持静止或者匀速直线运动。

2.牛顿第一定律不能简单从实验中得出,它是通过大量实验为基础、通过合理的推理总结得到的。

3.力是 改变物体运动状态的原因(牛顿观点),而不是 维持物体运动状态的原因。(亚里士多德的观点)

 

五、二力平衡

在 “ 探究二力平衡条件 ” 的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。

(1 )图 a  的探究方案中研究对象是小卡片,图 b  的探究方案中研究对象是______________ ;

(2 )小明选择了图 a  所示的探究方案。他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码。这是用于探究两个力的__________ 和__________ 对物体平衡的影响;

(3)探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手。这样做的目的是用于探究不在________上的两个力对物体平衡的影响。

(4)两个探究方案相比较,你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些?为什么?

 

知识要点:

1. 平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。

2. 平衡状态:物体受到两个力(或多个力)作用时,如果能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。

3. 二力平衡的条件:作用在同一物体上 ,大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。

 

六、探究摩擦力

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。

(1)小明的三次实验情况分别如图中的甲、乙、丙所示。实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动,根据____________________________知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。

(2)小明在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时,利用图 19 中甲、乙两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论。

你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗?________。你的理由是

____________________________________。

(3)请你根据小明这三次实验情况设计一个实验数据记录表格。

(4)从图中甲、丙两组数据比较,你能得出的结论是:

_______________________________________________。

 

知识要点:

1. 摩擦力的定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或者相对运动趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力。

2. 滑动摩擦力大小与物体间的接触面的粗糙程度、在接触面上的正压力有关;与物体的运动状态和接触的面积无关。

3. 本实验的两点不足:1.很难使木块做匀速直线运动 2.弹簧测力计运动不便读数。

 

七、探究压力的作用效果

为了研究压力的作用效果与哪些因素有关,小明在家里找到了一块海绵(如沙发垫)、一个方凳、一个铁锤(或其他重物),进行如下实验:

 

①将凳腿朝下放在海绵上,如图 A;

②在凳上加一铁锤,如图 B;

③将凳面改为朝下放在海绵上,并加上铁锤,如图 C。

根据小明作法及图中实验现象,回答下列问题。

(1)实验中为什么选用海绵而不是其它像木板之类的材料?_____________________________ 。

(2)实验中“压力的作用效果”如何体现?_________________________________________ 。

(3)由图 A 和 B 可得结论:_____________________________________________________。

(4)由图 B 和 C 可得结论:_____________________________________________________。

 

知识要点:

1. 压强是表示压力的作用效果的物理量。

2. 压强的定义:物体所受压力大小和受力面积之比叫做压强。

公式:P=F/S。

影响压强的因素:受压力的接触面的面积和压力的大小

 

八、探究液体压强的影响因素

在“研究液体压强”的实验中,进行了如下各图所示的操作。

 

(1)为了顺利完成实验,除图中画出的器材外,还需要用到______________;

(2)比较图中代号为_______、_______、________的三个图,可得到的结论是:在同一深度,液体向各个方向的压强相等;

(3)比较______、_________两图,可以知道:在深度相同的情况下,不同液体的压强还与它的密度有关,液体的密度越大,压强____________________;

(4)、比较 A、D、E 三个图,可以看出:__________________________。

知识要点:

1.影响液体压强的大小因素:

液体压强与在液体内的深度和液体密度有关。

2.液体压强的产生原因:液体由于中立的作用对于支持它的物体有挤压。

公式:P=ρgh。式中,P 表示液体压强单位帕斯卡 Pa;ρ表示液体密度,单位是 kg/m³;h 表示液体深度,单位是 m.

 

九、大气压强的粗略测量

小明同学利用标有“4.5mL”注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值.实验步骤如下:

(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是                                 

 

(2)如图所示,用细绳拴住注射器活塞,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞静止时,记下弹簧测力计的示数为 8.2N。

(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 6cm,活塞的横截面积为_________cm2。

(4)测得大气压强的数值为__________ Pa。(保留二位小数)

(5)朱冉了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小.请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)

 

知识要点:

压强公式:P=F/S 适用于所有的压强计算。

大气压在空间中存在,方向作用于各个方向。

2.大气压受到天气和季节的影响:冬天的气压比夏天高。晴天的气压比雨天的气压高。

 

十、浮力的影响因素

在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:

① 可能跟物体浸入液体的深度有关;

② 可能跟物体的重力有关;

③ 可能跟物体的体积有关;

④ 可能跟物体浸入液体的体积有关;

⑤ 可能跟液体的密度有关。

为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:

(1)铁块从位置 1-2-3 的过程中,弹簧测力计的示数______,说明铁块受到的浮力______;从位置 3-4 的过程中,弹簧测力计的示数______ ,说明铁块受到的浮力__________。(填“变大”、“变小”或“不变”)

(2)通过这一实验可以验证上述猜想 ________是正确的,猜想_______是不正确的(填上面猜想的序号)。

(3)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如图),请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关。简要写出你的实验验证的方法

 

知识要点:

1. 浮力产生的原因:物体上下表面受到的液体(或气体)向上和向下的压力差

2. 浮力的五种求法:

公式:F =m g=ρ g V

 

十一、杠杆的平衡条件

在“研究杠杆平衡条件”的实验中:

(1)把杠杆挂在支架上,实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,可将右端螺母向_____边旋转,使杠杆在水平位置平衡(填“左”或“右”)。

(2)实验中共有 6 个钩码,杠杆上每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边离支点 2 格的 A 处挂了3 个钩码,如右图所示,为使杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法).你的方法是_________。

(3)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析.

这样做的目的是________。

 

知识要点:

1.杠杆:可以围绕固定点旋转的硬杆。

2.杠杆的平衡条件:动力臂×动力=阻力臂×阻力

3. 力臂的作法

过支点作力的方向的垂线段。

 

十二、定滑轮和动滑轮的特点

物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如下图所示的实验并记录了数据。

 

 

通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差。你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:

(1)该实验中出现这样结果的主要原因各是什么? 分别叙述。

(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。两种情况分别提出

 

 

知识要点:

定滑轮:只改变力的方向,不改变力的大小。

动滑轮:可以更加省力,具体的大小需要通过观察动滑轮上面的绳子的数目进行确定。

 

分类:
学科知识

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