简单机械探究实验.docx
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简单机械探究实验.docx
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简单机械探究实验
专题1:
探究杠杆平衡的条件
1、在“研究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向 右 调(填“左”或“右”)
啊A
甲乙丙
(2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向
右(填“左”或“右”)移动 2 格。
(3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将 顺时针转动 。
(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)
2、甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时,分别得到下面两组数据和结论。
他们在交流时,甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。
你认为甲组产生错误的原因有那些?
甲组
乙组
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
4
5
5
4
7
4
2
14
2
3
4
4
3
6
4
8
3
3
4
5
2
10
结论
动力+动力臂=阻力+阻力臂
动力
动力臂=阻力
阻力臂
甲组产生错误的原因:
(1)不同单位的物理量不能相加。
(2)这四个物理量中的三个,它们的数据都应任意设定。
(3)没有进行多次测量并从中找到普遍规律。
3、小森在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)把杠杆挂在支架上,观察到枉杆左端下沉,当他
去调节螺母时,发现两侧螺母已丢失,聪明的小森
在__右___〔“左,或“右”〕侧末端缠些透明胶就使
杠杆在水平位置平衡了。
(2)某次测量中,如图16所示的杠杆已处于平衡状
态。
若小森在两边钩码下方各拿走两个钩码,杠杆
___左__(“左”或“右’)端将下沉。
为使杠杆恢复水平平衡,小森应将左侧剩余的两个钩码移
至_D__处。
专题2:
测滑轮组的机械效率
1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示,第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。
(1)、请计算出后两次的机械效率,并填入表格中;
(2)、比较1、2两次实验,可得的结论:
同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高
(3)、比较2、3两次实验,可得的结论:
不同的滑轮组机械效率不同,且在物重相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
测力计的示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1
2
4
0.1
1.6
0.3
83.3
3
4
0.1
1.1
0.5
72.7
2、在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据。
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为__0.25_____J,人做的总功为__0.21____J。
钩码总重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(m)
5
0.05
1.4
0.15
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是有用功大于总功;结合测力计放大图,可知小强的错误是测力计的示数读错。
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该是__92.6%____。
钩码总重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(m)
5
0.05
1.4
0.15
3、在测定“各种滑轮组机械效率与物重关系”的实验中,小明用如图所示的滑轮组进行实验,并将数据记录在了下面表格中。
实验
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
拉力
F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
η/%
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
2
0.1
0.9
0.3
3
3
0.1
1.1
0.3
(1)请你用笔画线代替绳子,根据数据组装滑轮组;并计算出后两次滑轮组的机械效率。
(2)就这一问题的研究,你认为她收集的数据是否充分?
说明理由。
不充分,因为他只采用了此滑轮组进行了三次实验,应该换用不同的滑轮组再进行实验,结论就会更可靠。
专题3:
测斜面的机械效率
1、如图所示。
斜面长1m,高0.2m;将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的力2.5N,那么:
(1)斜面的机械效率是多少?
80﹪
(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?
摩擦力有多大?
0.5J0.5N
(3)为了提高该斜面的机械效率,同学们提出了一些建议:
A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端
B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端
C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面
其中建议__C___(填番号)可以达到目的;理由是:
_减小摩擦力有用功一定总功减少_____
2、研究性学习中,有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验如图所示,用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面,并使它固定,把小车放在斜面底端A,用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面匀速上升到B位置,上升过程中弹簧测力计的示数如图所示.
(1)根据题中提供的信息,在下面的实验记录表格中完成相关的内容:
小车的重力G/N
沿斜面的拉力F/N
小车沿斜面上升的距离L/m
小车上升高度h/m
2
1.5
0.8
0.45
(2)根据以上的实验记录,完成下列计算:
拉力F在这过程中做的有用功是:
0.9J
拉力F在这过程中做总功是:
1.2J该次实验的机械效率是:
75﹪
专题4:
测中学生上楼或引体向上的平均功率
1、初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后,想估测某同学上楼的功率有多大,已知该同学从一楼上到三楼用了10s,则他上楼的功率大约是(C)
A.3WB.30WC.300WD.3000W
解析:
这道题较为开放,答案不是具体确定的,但有一个比较合理的范围,只要介于这个范围内就是正确的,而且这道题跟实际生活联系密切,考查了学生的估测能力,体现了从物理走向生活、从生活走向物理的课改思想。
根据P=W/t、W=Gh、G=mg可得,该题估测的物理量是质量和一层楼的高度。
一般初三学生的体重介于40—70kg,一层楼的高度为3m左右,所以,上楼的功率介于240—420W之间,因此,正确答案为C。
该题注意估测的值不能跟实际值偏差太大,偏差太大就是错误。
还有就是从一楼上到三楼是两层楼的高度,不是三层楼的高度,这也是错选其他选项的原因。
2、体育课上,汪洋和李鹏在练引体向上,汪洋突发奇想,对李鹏说:
“咱俩谁做引体向上的功率大?
”
(1)请你告诉他俩怎么比较功率的大小。
在相等的时间内比较做功的多少或做相同的功比较所用时间的多少。
(2)如果汪洋的体重已知,要测出他的功率,还需要测出的物理量有__高度和时间___。
(3)写出测量的具体步骤并写出功率的表达式。
①用刻度尺测出他做引体向上的高度,记为h②用秒表测出他做n次引体向上所用的时间,记为t③求出他受到的重力G=mg④求出他做的功W=Gh=mgh⑤求出他的平均功率P=nmgh/t
解析:
(1)比较他俩功率的大小有两种方法。
(2)该实验的原理是P=W/t,再根据W=Gh、G=mg和题意可得出需要测量的物理量。
(3)该题必须注意实验原理和所测物理量的表达式的区别。
(4)因为这是一个间接测量的实验,记录数据的表格中至少应包含直接测得和间接测得的两种数据。
注意每个物理量后面要标注单位。
同时,为了测量得较为准确,尽量多做几个引体向上,测量平均功率。
(4)测量中为了便于记录测量数据,请你帮助他设计出实验数据记录表。
质量m/kg
重力G/N
高度h/m
功W/J
时间t/s
功率P/W
3、体育课上要比比哪位同学做引体向上的功率大,你认为需要测量的物理量有哪些?
用到的测量工具又有哪些?
质量、高度和时间;磅秤、刻度尺和秒表。
解析:
该题考查的是功率的测量。
首先要明确该实验的原理,然后根据原理确定所要测量的物理量、测量工具和测量方法。
该实验的原理是P=W/t,根据该原理,再根据W=Gh=mgh,得出测量功率需要测量的三个物理量,从而确定出合适的测量工具。
但是,学生回答测量质量的工具时常常认为是天平,这是不正确的。
因为天平是实验室里用来测量比较小的物体的质量的,人的质量显然不能用天平来测量,应该用磅秤来测量。
专题5:
探究影响动能大小因素的实验
1、“跳高”是一项常见的体育运动,跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,助跑是为了(C)。
A.增大运动员的惯性
B.增强运动员表演的观赏性
C.增大运动员的动能
D.避免运动员受伤
点拨:
在跳起的过程中需要较大的动能来转化成势能,这样会在质量一定的情况下跳得更高。
2、一游客在乘缆车匀速上山的过程中,他的动能_不变__,机械能_增大_。
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
点拨:
速度不变,质量不变,所以动能就不变,但是高度在增加,所以重力势能就在增加,所以机械能就在增加。
3、人骑自行车从坡上下来时,速度会越来越大,在这运动过程中(A)
A.人和车的动能增大
B.人和车的动能减小
C.人和车的重力势能增大
D.人和车的动能保持不变
点拨:
速度越来越大,在质量不变的情况下动能在增加,但是由于高度在减小所以重力势能是在减小的。
4、探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时,让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动,碰到同一位置的相同木块上.目的是探究小车动能的大小与速度的关系;若小车推动木块移动的距离越大,说明小车对木块做功越多,从而判断小车的动能越大(大/小);若水平面绝对光滑,本实验将不能(能/不能)达到探究目的。
解析:
(1)我们知道,小车从斜面上不同的高度由静止滑下时,到达水平面的速度不同.所以,让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动,目的是控制质量相同改变速度,探究小车动能的大小与速度的关系。
(2)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。
(3)若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,小车和木块将永远一直运动下去,就达不到探究的目的了。
专题6:
探究影响重力势能大小因素的实验
1、为了探究重力势能与哪些因素有关,现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等.在探究重力势能与高度的关系时,应选用_大小相同的实心铁球__,分别从不同的高度自由落下;在探究重力势能与质量的关系时,应选用_大小不同的实心铁球_,分别从相同的高度自由落下.
点拨:
重力势能跟两个因素有关一是质量二是高度,所以本题要用到控制变量法。
所以底一空要控制质量相等,第二空要控制高度相同。
2、皮球从某一高度释放,落地后反弹上升,上升的最大高度比释放时的高度低一些,皮球上升的过程重力势能增加,皮球在整个运动过程中的机械能减少(选填“增加”、“减少”或“不变”).
点拨:
由于空气的阻力使得机械能在减小,但是随着高度的增加重力势能是增加的,不要受题目给出的条件的影响。
3、
专题7:
比较水和沙子的吸热本领
1、在科学探究中,常把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究.这种方法称之为转换法.例如在探究物质吸热升温的属性时,沙子和水吸收热量的多少不便直接测量,可以通过测量加热时间的长短来比较吸热的多少.下述实验中采用了转换法的是(A)。
A.在探究影响动能大小的因素时,动能大小的比较方法
B.在探究阻力对物体运动的影响时,推理出物体不受阻力时的运动状态
C.在探究串联电路电流特点时,换用不同灯泡及改变电源电压,多次实验
D.在探究压力对滑动摩擦力的影响时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力
解析:
A、在探究影响动能大小的因素时,动能大小是通过木块被撞击后移动的距离来判断的,是转换法,符合题意;B、在探究阻力对物体运动的影响时,推理出物体不受阻力时的运动状态,是实验推理法,不符合题意;C、在探究串联电路电流特点时,换用不同灯泡及改变电源电压,多次实验;寻找普遍规律;是归纳法,不符合题意;D、在探究压力对滑动摩擦力的影响时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力;采用的是控制变量法,不符合题意。
2、
专题8:
比较碎纸片和酒精的热值大小
1、为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明采用如下的装置进行实验:
他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们,分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧.
(1)小明设计了一张记录实验数据的表格,其中①②两项内容漏写了,请你帮他补充完整.
(2)实验后小明根据实验数据利用公式Q=cm△t算出了水吸收的热量,结合“10g酒精”这一数据,算出了酒精的热值,算出的酒精热值是否可靠,请说明理由酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收.
温度燃料
加热前水温/℃
①加热后的水温/℃
10g酒精
②10克碎纸片
2、探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水.下列说法正确的是()
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
专题9:
探究串联电路中电压和电流的特点
专题10:
探究并联电路中电压和电流的特点
专题11:
探究电流和电压的关系
专题12:
探究电流和电阻的关系
专题13:
伏安法测小灯泡的电阻
专题14:
探究影响电功大小的因素
专题15:
伏安法测小灯泡的电功率
专题16:
探究影响电热大小的因素
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- 简单机械 探究 实验