《力 运动与力》实验探究

实验一:探究阻力对物体运动的影响 【命题角度】 1、实验装置

2、控制变量法的应用:每次实验时让同一小车从同一斜面的相同高度自由滑下,使小车到达水平面的初速度相同。

3、改变小车在水平面上运动所受阻力大小的方法:通过改变不同材料与接触面的粗糙程度来改变阻力的大小。

4、使小车滑下沿水平方向运动的原因:能保证小车在水平方向上只受摩擦力,因为小车在竖直方向上受到重力和支持力,相互平衡,对小车水平方向上的运动没有影响。 5、小车到达水平面能继续向前运动的原因:小车具有惯性。

6、转换法的应用:通过小车在水平面上运动距离的不同来判断阻力的大小。

7、小车从斜面顶端滑下过程中能量转化:重力势能转化为动能(默认斜面是光滑的)。 8、实验推理:若物体不受阻力,运动的物体将一直做匀速直线运动。

【例题】(2018.唐山市路北区二模)在探究“阻力对物体运动的影响”时,如图所示,

使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。

(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时 相同。

(2)根据实验现象,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越远。推理可得,如果水平面绝对光滑,对小车没有阻力,则小车将做 运动。

(3)小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2,则W1 W2(选填“>”、“=”或“<”); 【拓展设问】

(4)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。

(5)上述所有探究实验中用到的科学研究方法是 (写出一种即可)。 (6)小车从斜面滑下的过程中, 转化为动能。

(7)牛顿第一定律是由此实验直接得来的吗? 实验二:探究二力平衡的条件 【命题角度】 1、实验装置

2、选择小车而不选择木块的原因:减小摩擦对实验的影响。 3、定滑轮的作用,减小摩擦,改变力的方向。

4、实验中选择卡片为研究对象,是为了不考虑卡片自重的影响。 5、控制变量法的应用:

(1)保持两个力在同一条直线上,改变小车两边所挂钩码的数量,研究力的大小的关系。 (2)保持两边钩码质量相同,扭动小车或纸片,研究平衡力是否在一条直线上。

(3)保持两个力在同一条直线上,两边钩码质量相同,用剪刀剪开卡片的目的是研究两个力是否作用在同一个物体上。

6、实验结论:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。

【例题】如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.

(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小. (2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究 . (3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是: . (4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是( ) A.减少,摩擦力对实验结果的影响 B.小书片是比较容易获取的才料 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.

【拓展设问】在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,

小华同学采用的实验装置如图乙所示.

丙 丁

(1)当物体处于静止状态或_________状态时,它受到的力是相互平衡的. (2)这两个实验装置中,你认为装置_____(选填“丙”或“丁”)更科学.

(3)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状.这说明两个力必须作用在同一_____(选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡. 实验三:研究影响滑动摩擦力大小的因素 【命题角度】

1、实验器材:木块、长木板、棉布、弹簧测力计 2、实验装置

3、滑动摩擦力的测量方法(转换法):实验时,一定要水平拉动物体做匀速直线运动。这样物体受力平衡,f=F。 4、控制变量法的应用:

(1)探究滑动摩擦力与压力大小的关系时,控制接触面的粗糙程度不同,改变压力大小。 (2)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度关系时,控制压力不变,改变接触面的粗糙程度。 5、弹簧测力计的使用与读数。 6、分析表格数据得出结论。

7、滑动摩擦力大小与速度的关系(无关)。

8、实验中很难保持物体做匀速直线运动,改进方法:测力计固定,拉动木块下面的长木板,这样既便于读数,也方便操作。

9、实验结论:滑动摩擦力大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。

【例题1】(2018.乐山)在学习摩擦力时,小强猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有: a、接触面所受的压力 b、接触面的粗糙程度 他通过如图所示实验,并记录实验数据:

(1)如图甲,在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块, 从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

(2)如图乙,在木块上加一砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此情况下的滑动摩擦力。

(3)如图丙,在木板上铺毛巾,从而改变木块与长木板间接触面的粗糙程度,保持木块上的砝码不变,测出此情况下的滑动摩擦力。

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