力学十大实验.docx

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力学十大实验

力学十大实验

实验一：

探究影响滑动摩擦力大小的因素

实验二：

探究阻力对物体运动的影响

实验三：

探究二力平衡的条件

实验四：

探究影响压力作用效果的因素

实验五：

探究液体内部的压强特点

实验六：

探究浮力大小跟哪些因素有关

实验七：

探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验八：

探究杠杆的平衡条件

实验九：

测量滑轮组的机械效率

实验十：

探究物体的动能跟哪些因素有关

实验一：

探究影响滑动摩擦力大小的因素

1.实验装置：

2.实验原理：

________________；

3.实验方法：

（1）转换法：

通过：

_____________________的大小来反映滑动摩擦力的大小；

（2）控制变量法：

研究滑动摩擦力的大小与压力的关系时，控制接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小；

②研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时，控制压力的大小不变，改变接触面的粗糙程度；

4.实验过程注意事项：

实验中要缓慢匀速拉动木块，是因为只有匀速拉动时，_________________________________；

5.交流反思

（1）实验装置的改进：

使弹簧测力计固定，拉动物体下面的长木板，这样便于准确地读出弹簧测力计的示数，更为准确地测出摩擦力的大小；

（2）滑动摩擦力的大小与物体运动的速度、接触面积大小无关；

6.实验结论：

当接触面的粗糙程度不变时，接触面上的压力越大，滑动摩擦力就越大；当接触面上的压力不变时，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。

典例1．（2019·江苏省初二期中）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”）

（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；

（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。

实验二：

探究阻力对物体运动的影响

1.实验装置图：

2.实验方法：

（1）转换法：

通过比较_________________________来判断阻力的大小；

（2）控制变量法：

让小车从斜面同一高度由静止自由下滑，目的是使小车到达水平面的速度_______；

（3）实验推理法：

由实验推理得出，若物体不受阻力时，物体的速度将不会减小，即永远做___________运动；

3.实验现象：

小车在木板表面受到的阻力最_______，速度减小的最_______，运动的距离最_______。

4.交流反思

（1）小车运动到斜面底端后继续运动时由于小车具有_______；

（2）小车最终在水平面停下来的原因时由于_____________________；

5.实验结论及推论：

一切物体在没有受到力的作用时，总保持_______或________________状态。

典例2．（2019·山东省初二期中）（题文）如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。

（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：

使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小_______（选填“相等”或“不相等”）；

（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变_________________来实现的；

（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最远。

说明小车受到的阻力越小，速度减小得越_______（选填“快”或“慢”）；

（4）推理：

如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做______________；

（5）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是是通过符合逻辑的________得出的正确结论；

（6）牛顿第一定律告诉了我们物体的运动__________（填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来_____________不变的性质。

实验三：

探究二力平衡的条件

1.实验器材及实验装置图：

（1）实验中由甲到乙的变化是为了减小____________对实验带来的影响，由乙到丙的变化是为了减小________对实验的影响；

（2）定滑轮的作用是改变_______的方向。

2.实验方法——控制变量法：

（1）研究平衡的两个力是否在同一直线时，保持小车两端所受_____________相等，将物体___________________，观察小车是否处于平衡状态；

（2）研究平衡的两个力是否大小相同时，保持两个力在______________，但两边钩码的数目不同，观察小车是否处于平衡状态；

（3）研究平衡的两个力是否作用在同一个物体上时，保持两个力大小_______，且______________上，让两个力同时作用在不同的物体上，可以把卡片剪开，观察小车是否处于平衡状态。

4.交流反思：

（1）实验中选择静止作为研究状态是因为匀速直线运动状态____________________________；

（2）进行多次实验的目的是为了__________________________________。

5.实验结论：

二力平衡的条件是：

作用在___________上的两个力，大小_______、方向_______，且作用在_________直线上。

典例3．（2020·夏津实验中学初二月考）利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。

（1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上。

当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力__________；

（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片__________________，释放时观察其是否保持平衡；

（3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象，由此可以得到二力平衡的又一个条件是___________________；

（4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是_____________________。

实验四：

探究影响压力作用效果的因素

1.实验器材及实验装置图：

（1）海绵或沙子的作用：

易于形变，便于观察压力的作用效果；不选用长木板的原因是______________________________________。

（2）砝码的作用是改变________的大小。

2.实验方法：

（1）转换法：

通过海绵或沙子的______________来反映压力的作用效果；

（2）控制变量法：

①探究压力的作用效果与压力大小的关系，控制受力面积不变，改变________的大小；

②探究压力的作用效果与受力面积的关系，控制压力不变，改变____________的大小。

3.交流反思：

（1）比较不同接触面上压强的的大小，用公式比较，不能看接触面的凹陷程度；

（2）如果将小桌换成长方体铁块，将铁块沿竖直方向切去一半，_______（选填“能”或“不能”）探究压力的作用效果与受力面积的关系，原因是_____________________。

4.实验结论：

当受力面积一定时，压力越_______，作用效果越明显；当压力一定时，压力的受力面积越_______，作用效果越明显。

典例4．（2019·福建省初二期末）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验，请仔细观察，并分析回答下列问题：

（1）压力的作用效果的大小是通过比较海绵的______________来确定；

（2）分析比较图乙和丙的实验现象，可以得出结论：

_________________________________________

_______________________；

（3）分析比较图__________的实验现象，可得出结论：

当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著；

（4）进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论：

_________________________

___________________________________。

实验五：

探究液体内部的压强特点

1.实验装置：

2.实验原理：

___________________________________________。

3.实验前装置气密性的检查：

用手按压橡皮膜，观察______________________________，若_______，则气密性良好；

4.实验方法：

（1）转换法：

通过观察U形管两边液面__________来反映液体压强大小；

（2）控制变量法：

①探究液体内部压强与方向的关系，让金属盒在同种液体、________的深度、不同的方向进行实验；

②探究液体内部压强与深度的关系，让金属盒在同种液体、相同的_________、不同的深度进行实验；

③探究液体压强与液体密度的关系，让金属盒在相同的深度、相同的方向、________种液体中进行实验。

5.交流反思

若实验前发现U形管两侧液面已有高度差，应进行的操作是：

_____________，利用__________的原理使其两侧液面相平；

6.实验结论：

液体内部向_______方向都有压强，同种液体内部压强随深度的增加而_______；在深度相同的情况下，液体压强的大小与液体的_______有关，液体的_______越大，液体的压强越大。

典例5.（2018·南充）在“研究影响液体内部压强”的实验中：

（1）压强计是通过观察U型管的两端液面的__________来显示橡皮膜所受压强大小；

（2）比较图甲和图乙，可以初步得出结论：

在同种液体中，液体内部压强随液体________的增加而增大；

（3）如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，应选择__________进行比较；

（4）已知乙图中U型管左侧液柱高为4cm，右侧液柱高为10cm，则U型管底部受到的液体的压强为_________Pa（ρ水＝1×103kg/m3g＝10N/kg）。

实验六：

探究浮力大小跟哪些因素有关

1.实验原理：

____________________。

2.实验方法：

控制变量法

（1）探究浮力与物体浸在液体中的体积关系时，控制液体________不变，改变物体浸在液体中的体积；

（2）探究浮力的大小与液体密度的关系时，控制________________________不变，改变液体的密度；

（3）探究浮力与浸没的深度的关系时，控制液体________不变，使物体浸没在液体的不同深度处。

30实验分析：

当物体逐渐浸入液体中，测力计示数不断________，浮力___