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文檔簡(jiǎn)介
專練14實(shí)驗(yàn)探究題(力學(xué))
解題方略,
一、物質(zhì)密度測(cè)量
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(D測(cè)量工具:密度測(cè)量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒測(cè)量固體和液體的體積:用天
平測(cè)量物體質(zhì)量。
(2)天平的使用:用天平測(cè)量物體的質(zhì)量。
天平的使用及注意事項(xiàng):測(cè)量時(shí),應(yīng)將天平放在水平桌面上;先將游碼撥回標(biāo)尺左端的零刻線
處(歸零),再調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤的中央刻度(或左右擺動(dòng)幅度相等),表示橫梁平衡;
將物體放在左盤,祛碼放在右盤,用鏡子加減祛碼并調(diào)節(jié)游碼,使天平重新平衡;被測(cè)物體的質(zhì)量=
右盤中祛碼的總質(zhì)量+游碼在標(biāo)尺上的指示值。
2.液體密度的測(cè)量:液體密度的測(cè)量步驟如下:
(1)用天平稱出燒杯的質(zhì)量mi;
(2)將適量的液體倒入燒杯中,用天平稱出燒杯與液體的總質(zhì)量m2;
(3)將燒杯中的液體倒入量筒中,讀出量筒中液體的體積V;
⑷計(jì)算液體的密度:p=—=m2~m,o
VV
3.固體密度的測(cè)量:固體密度的測(cè)量步驟如下:
(1)用天平測(cè)量固體的質(zhì)量m:
⑵在量筒中倒入適量的水,讀出水的體積Vi;
(3)用細(xì)線拴住固體,輕放浸沒在水中,讀出固體與水的總體積V2;
⑷計(jì)算固體的密度:。
匕-匕
2.考查方向
考查方向解答思路
天平調(diào)平衡移動(dòng)平衡螺母(指針左偏,平衡螺母右移;指針右偏,平衡螺母左移)
把天平放在水平桌面上,游碼放在“零”位,調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平
天平使用
衡,左盤放被測(cè)物體,右盤放祛碼,不得用手夾取祛碼
求被測(cè)量物體質(zhì)量物體總質(zhì)量等于祛碼總質(zhì)量加上游碼讀數(shù)
液體體積測(cè)量視線要與液面相平,ImLGcn?
被測(cè)物體密度用密度公式進(jìn)行計(jì)算即可
燒杯或被測(cè)固體均粘有部分液體,由實(shí)驗(yàn)步驟可知被測(cè)質(zhì)量偏小時(shí),
被測(cè)物質(zhì)密度誤差
密度偏?。槐粶y(cè)質(zhì)量偏大時(shí),密度偏大
靠增減祛碼無法使天平平衡時(shí)取下最小祛碼,調(diào)節(jié)往右調(diào)節(jié)游碼
根據(jù)測(cè)量過程確定測(cè)量值偏大還是偏小并分析實(shí)驗(yàn)過程中存在
實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)
問題
【典例】(2020?淄博)在勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)中,物理興趣小組的同學(xué)用大豆、核桃、花生等食材制作
營養(yǎng)豆?jié){,并測(cè)量營養(yǎng)豆?jié){的密度。
(1)小明的實(shí)驗(yàn)過程:
①用調(diào)好的天平測(cè)量燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量,所加祛碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,總質(zhì)
量為g;
②把燒杯中的豆?jié){倒入量筒中一部分,如圖乙所示,記下量筒中豆?jié){的體積為cm3;
③測(cè)出燒杯和剩余豆?jié){的質(zhì)量為30g。
根據(jù)以上數(shù)據(jù),計(jì)算豆?jié){的密度為kg/m3o
ftA
SOg20g
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01二345g
甲
(2)小亮的方法:
①用調(diào)好的天平測(cè)量空燒杯的質(zhì)量m,;
②向空燒杯中倒入適量豆?jié){,測(cè)量燒杯和豆?jié){的總質(zhì)量m2;
③將燒杯中的豆?jié){倒入量筒中,記下量筒中豆?jié){的體積V。
你認(rèn)為(填“小明”或“小亮”)的實(shí)驗(yàn)方法所測(cè)密度誤差較大,理由是。
(3)測(cè)量結(jié)束后,小明把核桃放入水中,發(fā)現(xiàn)核桃漂浮在水面上,他想測(cè)量核桃的密度,于是挑
選了一個(gè)不透水的核桃(如圖丙),卻發(fā)現(xiàn)無法放入量筒中。聰明的小明利用彈簧測(cè)力計(jì)、小桶、細(xì)
線、細(xì)鐵絲、裝滿水的溢水杯,也測(cè)出了核桃的密度。
實(shí)驗(yàn)步驟:
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶所受的重力G;
②;
③。
請(qǐng)補(bǔ)全主要步驟,用所測(cè)物理量的符號(hào)寫出核桃密度的表達(dá)式P=(水的密度用P水表示)
【跟蹤練習(xí)】
1.(2020?阜新)小明把一小塊瑪瑙石和一個(gè)小木塊帶到實(shí)驗(yàn)室,測(cè)量它們的密度:
(1)如圖甲所示,小明忘記把游碼歸零就調(diào)節(jié)天平平衡了,及時(shí)改正后,他應(yīng)將平衡螺母向—側(cè)
移動(dòng)(選填“左”或“右”),天平才能重新平衡。
(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,小明測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙、丙所示,瑪瑙石的質(zhì)量是g,瑪瑙石的體
積是—cm3,瑪瑙石的密度是kg/m\
⑶小明把瑪瑙石做成一件小工藝品后,其質(zhì)量減少,瑪瑙石的密度(填“變大”“不變”
或“變小”或
(4)小明嘗試只用量筒和水測(cè)量小木塊的密度,如圖丁所示操作如下:
①向量筒內(nèi)倒入適量的水,體積記為片;
②將小木塊輕輕放入量筒內(nèi),靜止后,水面對(duì)應(yīng)的體積記為L(zhǎng);
③再用細(xì)鋼針將小木塊浸沒在水中,水面所對(duì)應(yīng)的體積記為V3,
由此得到木塊密度的表達(dá)式P=o(用P水和所測(cè)物理量符號(hào)表示)
2.(2020?鞍山)如圖所示為小聰同學(xué)利用未知液體來測(cè)量小石塊密度的實(shí)驗(yàn)操作:
I
Im-J
三
=x)
=l(>o
=--8
_f?
-_
!=-
=
=4
=
三o
-
三2
!=-O
50g!=三
1=三-
丙
乙
(1)如圖甲所示,小聰在調(diào)節(jié)天平橫梁平衡過程中的錯(cuò)誤操作是。
(2)小聰糾正錯(cuò)誤后,正確測(cè)量出了小石塊的質(zhì)量m土,(如圖乙所示),并由圖丙測(cè)出了小石塊的
體積丫布=cm3,則小石塊的密度P^=g/cm:
(3)小聰還想測(cè)出量筒中未知液體的密度,他利用彈簧測(cè)力計(jì)只增加一個(gè)操作步驟,便完成了該
實(shí)驗(yàn)。新增操作步驟:“讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F。未知液體密度的表達(dá)
式:「淑=(用字母表示,不必代入數(shù)值)。
3.(2020?葫蘆島)小琪非常喜歡吃大櫻桃,很想知道它的密度,于是進(jìn)行了如下測(cè)量:
(1)將天平放在水平臺(tái)上,游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處,指針的位置如圖中所示,則應(yīng)將平衡
螺母向—(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié),使橫梁平衡。
(2)他取來一顆大櫻桃,用天平測(cè)出了大櫻桃的質(zhì)量如圖乙所示為go
(3)將一顆大櫻桃,放入裝有30mL水的量筒中,水面上升到圖丙所示的位置,大櫻桃的體積為
cm3,密度為g/cm3=
(4)小琪將大櫻桃放入量筒中時(shí),筒壁上濺了幾滴水,所測(cè)的大櫻桃密度會(huì)(填“偏大”
或“偏小”)。
(5)小琪還想利用大櫻桃(已知密度為P。)、平底試管、刻度尺測(cè)量家里消毒液的密度,實(shí)驗(yàn)步
驟如下:
①在平底試管中倒入適量的消毒液,用刻度尺測(cè)量試管中液面的高度hi。
②將大櫻桃放入試管內(nèi)的消毒液中,大櫻桃處于漂浮狀態(tài),用刻度尺測(cè)量試管中液面的高度
③取出大櫻桃,在其內(nèi)部插入一根細(xì)鐵絲(忽略大櫻桃體積的變化),重新放入試管內(nèi)的消毒液
中,由于浸沒在消毒液中時(shí)重力(填“大于”“小于”或“等于")浮力,大櫻桃沉入試管底部,
用刻度尺測(cè)量試管中液面的高度hs。
④消毒液密度的表達(dá)式為P娥浪=。
二、探究影響摩擦力大小的因素實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑绊懩Σ亮Υ笮〉囊蛩亍?/p>
【實(shí)驗(yàn)器材】彈簧測(cè)力計(jì)?,長(zhǎng)木板,棉布,毛巾,帶鉤長(zhǎng)方體木塊,鉤碼。
【實(shí)驗(yàn)原理】(1)二力平衡條件:作用在物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反并作用在一
條直線上,這兩個(gè)力就是平衡力;(2)用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)
力計(jì)的讀數(shù)就等于摩擦力大小,這樣就測(cè)出了摩擦力大小。
【實(shí)驗(yàn)步驟】實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
一、用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊,讓木塊在長(zhǎng)木板上做勻速滑動(dòng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù),即木
塊與長(zhǎng)木板之間的摩擦力;數(shù)據(jù)計(jì)入表格;
二、改變放在木塊上的鉤碼,從而改變木塊對(duì)長(zhǎng)木板的壓力,重復(fù)步驟一進(jìn)行試驗(yàn);
三、把棉布、毛巾鋪在長(zhǎng)木板上,改變接觸面的粗糙程度,重復(fù)上述試驗(yàn)。
四、實(shí)驗(yàn)表格
試驗(yàn)次數(shù)接觸面壓力大小彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N
1木塊與長(zhǎng)木板無鉤碼
2木塊與長(zhǎng)木板有鉤碼
3木塊與棉布無鉤碼
4木塊與毛巾無鉤碼
五、整理器材。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)摩擦力大小跟作用在物體表面的壓力有關(guān),壓力越大,摩擦力越大:(2)摩擦
力大小跟接觸面粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,摩擦力越大;(3)摩擦力大小跟接觸面大小無關(guān);(4)
摩擦力大小跟運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)。
2.考查內(nèi)容
考查方向解答思路
要測(cè)出摩擦力大小物體應(yīng)做什么運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)
如何確定摩擦力大小勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)與摩擦力大小相等
可說明摩擦力大小與壓力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟1和2
摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)1和3或1和4之間
步驟
測(cè)量誤差產(chǎn)生原因很難做到勻速運(yùn)動(dòng)、彈簧測(cè)力計(jì)在運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)會(huì)有誤差
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論找出生活中利用摩擦力的例汽車輪胎、自行車把、膠鞋等
添加鉤碼的目的為了探究摩擦力大小與壓力的關(guān)系
探究實(shí)驗(yàn)的物理方法控制變量法
【典例】(2020?臨夏分)小宇要探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”,他猜想影響滑動(dòng)摩擦力大
小的因素可能有:A.接觸面所受的壓力大??;B.接觸面的粗糙程度;C.物體運(yùn)動(dòng)的速度。接下來
(1)進(jìn)行甲、乙、丙圖實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)必須沿水平方向拉著物體做運(yùn)動(dòng);
(2)要驗(yàn)證猜想B,需按照兩個(gè)圖(選填“甲”、“乙”、“丙”)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn);
(3)比較甲、乙圖的實(shí)驗(yàn),得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是;
(4)在本次實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的研究方法是轉(zhuǎn)換法和;
(5)小潁發(fā)現(xiàn)小宇上述實(shí)驗(yàn)操作中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)并不穩(wěn)定,于是改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置,如圖丁所
示。改進(jìn)后長(zhǎng)木板(選填“一定”或“不一定”)要做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【跟蹤訓(xùn)練】
1.(2020?湘西)如圖,為了探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”,請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)步
驟:
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)(選填“勻速”或“加速”)。
(2)由甲和乙實(shí)驗(yàn)可知,在壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越o
(3)由和丙實(shí)驗(yàn)可知,在接觸面的粗糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
2.(2020?本溪)在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中,小平完成了如圖所示的甲、乙、
丙三次實(shí)驗(yàn)。測(cè)量滑動(dòng)摩擦力時(shí),小平用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使它沿水平方向做勻速直線運(yùn)
動(dòng)。
(1)甲實(shí)驗(yàn)中木塊受到的摩擦力為N,如果水平拉動(dòng)木塊向右做加速運(yùn)動(dòng),木塊受到的摩
擦力將(填“變大”“變小”或“不變”);
(2)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),是為了探究滑動(dòng)摩擦力的大小與的關(guān)系;
(3)比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),(填“能”或“不能”)得出滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面的
粗糙程度有關(guān)的結(jié)論,判斷依據(jù)是;
(4)小平得出滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系后,還想探究滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面
受到壓強(qiáng)的關(guān)系,他選擇了一個(gè)長(zhǎng)、寬、高不等且各表面粗糙程度相同的木塊,設(shè)計(jì)了兩種方案,
你認(rèn)為合理的是(填"A”或"B”)。
A.木塊平放在木板上,在木塊上加不同質(zhì)量的祛碼,拉動(dòng)木塊,比較兩次滑動(dòng)摩擦力的大小
B.把木塊分別平放、側(cè)放在木板上,拉動(dòng)木塊,比較兩次滑動(dòng)摩擦力的大小
3.(2020?濰坊)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)器材:粗糖程度不同的長(zhǎng)木板甲和乙、滑塊(質(zhì)量已知)、破碼、測(cè)力計(jì)。
實(shí)驗(yàn)步驟:①將滑塊放在水平長(zhǎng)木板甲上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過改變滑塊上祛碼的個(gè)數(shù)改變滑塊的壓
力;記錄多組滑動(dòng)摩擦力廠及壓力K的大??;作出摩擦力廠隨壓力人變化的圖象,如尸-入圖象
中甲所示;
②換用木板乙重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出摩擦力廠隨壓力K變化的圖象,如/一/圖象中乙所示。
⑴如下圖所示,(選填“A”或"B”)操作更便于測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小。
A.測(cè)力計(jì)固定,水平拉木板B.木板固定,水平勻速拉滑塊
(2)由尸-久圖象可知:①在接觸面一定的情況下滑動(dòng)摩擦力與壓力成______比;②長(zhǎng)木板
(選填“甲”或“乙”)的接觸面更粗糙。
三、運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄窟\(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。
【實(shí)驗(yàn)器材】小車、斜面、長(zhǎng)木板、直尺、毛巾、棉布、木塊。
【實(shí)驗(yàn)原理】(1)任何物體都具有慣性,物體慣性大小與質(zhì)量有關(guān);(2)當(dāng)物體不受力或受到平
衡力作用時(shí),物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【實(shí)驗(yàn)步驟】一、實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
二、在長(zhǎng)木板上鋪上毛巾,讓小車從A位置由靜止開始自由下滑、靜止后測(cè)出斜面底端到小車
停下位置路程,數(shù)據(jù)計(jì)入表格。
三、在長(zhǎng)木板上鋪上棉布,讓小車從A位置由靜止開始自由下滑,靜止后測(cè)出斜面底端到小車
停下位置路程,數(shù)據(jù)計(jì)入表格。
四、讓小車在長(zhǎng)木板上從A位置由靜止開始自由下滑,靜止后測(cè)出斜面底端到小車停下位置路
程,數(shù)據(jù)計(jì)入表格。
五、讓小車在長(zhǎng)木板上從B位置由靜止開始自由下滑,靜止后測(cè)出斜面底端到小車停下位置路
程,數(shù)據(jù)計(jì)入表格。
六、實(shí)驗(yàn)表格(參考數(shù)據(jù))
實(shí)驗(yàn)步驟運(yùn)動(dòng)表面開始位置斜面底端到停止位置距離/cm
1毛巾A
2棉布A
3木板A20
4木板B
七、整理器材。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】力是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,物體所受阻力(摩擦力)越大,小車越容易停下
來。
2.考查內(nèi)容
考查方向解答思路
小車從斜面的同一高度滑下的目的當(dāng)小車到達(dá)水平面時(shí),使小車的速度相同
小車在三個(gè)水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),水平面越光滑,小車運(yùn)越遠(yuǎn)
動(dòng)的距離
由此推斷,當(dāng)小車不受摩擦力作用時(shí)小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
此實(shí)驗(yàn)正確地揭示了:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
實(shí)驗(yàn)方法控制變量法
表面越光滑小車受到的摩擦力越小
這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苤苯域?yàn)證牛頓第一定律不能
小車運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)短與它受到的阻力有什么關(guān)系阻力越大,運(yùn)動(dòng)越短
讓小車從不同高度滑下還可以探究重力勢(shì)能與高度、動(dòng)能與速度關(guān)系
【典例】(2020?百色)某次探究實(shí)驗(yàn)中,小明依次將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上,讓小車分
別從斜面上滑下,再觀察和比較小車在水平面上滑行的距離,實(shí)驗(yàn)情景如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)中每次讓小車從斜面同一高度由靜止滑下,目的是使小車在水平面上開始滑行時(shí)的速度
大?。ㄟx填“相等”或“不相等”)o
(2)分析小車運(yùn)動(dòng)情況可知:小車受到的阻力越小,速度減小得越(選填“快”或“慢”);
由此推理:如果水平面光滑,小車運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力作用,它將在水平面上;說明物體的運(yùn)
動(dòng)(選填“需要”或“不需要”)力來維持。
(3)牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律。該定律(選填“能”或“不
能”)用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。
【跟蹤訓(xùn)練】
1.(2020?呼倫貝爾)在探究“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)。讓同一小
車滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上,觀察小車子在水平面上滑行的距離。
(1)為了使小車滑到水平面時(shí)的初速度相同,實(shí)驗(yàn)應(yīng)讓小車從同一斜面的滑下,
這種研究問題的方法是(選填“轉(zhuǎn)換法”、“模型法”或“控制變量法”)。
(2)伽利略對(duì)類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析并進(jìn)一步推測(cè):如果水平面光滑,小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,
則小車將在水平面上。說明物體的運(yùn)動(dòng)(填“需要”或“不需要”)力來維持。
(3)牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律。該定律o
A.能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證
B.不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證,所以不能確定這個(gè)定律是否正確
C.是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的推理概括得出的
2.(2020?瀘州)小聰將一根橡皮筋左端固定在墻上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉其右端來“探究?jī)蓚€(gè)分力
與合力的關(guān)系”。
(1)實(shí)驗(yàn)中使用的彈簧測(cè)力計(jì)如圖甲所示,其分度值為N;
(2)小聰用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A點(diǎn),此時(shí)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示
數(shù)分別為%=3.ON、B=4.ON;小聰只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮筋也拉到A點(diǎn),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F
=7.ON,如圖乙所示。F的作用效果F,、F2共同作用的效果相同,即F為R和R的合力,這種探究
物理規(guī)律的方法是(選填“控制變量法”或“等效替代法”);
(3)小聰在實(shí)驗(yàn)中突發(fā)奇想,將兩彈簧測(cè)力計(jì)相互垂直作用在橡皮筋上拉到B點(diǎn),記下兩彈簧測(cè)
力計(jì)的示數(shù)分別為R=3.0N、Fz=4.0N;然后只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮筋也拉到B點(diǎn),如圖丙所
示,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F'=No根據(jù)你對(duì)合力與分力的理解,判斷F'(選填“是”
或“不是”出、F”的合力。
3.(2020?泰州)在“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)中:
(D小明調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),將小車從斜面上A處滑下,如圖甲所示,小車滑出水平木板右端而掉
落下去。為讓小車不滑出木板,下列做法不可行的是;
A.小車仍從斜面A處滑下,換一個(gè)更長(zhǎng)的木板
B.增大斜面的傾角,小車仍從斜面上A處滑下
C.斜面傾角不變,小車從斜面上A處以下位置滑下
D.減小斜面的傾角,小車仍從斜面上A處滑下
(2)調(diào)試成功后,小明每次均將小車從斜面上同一高度處滑下,讓小車分別在毛巾、棉布和木板
表面運(yùn)動(dòng),最終小車靜止時(shí)的位置如圖乙所示。由此可得:小車受到的阻力越小,運(yùn)動(dòng)的路程越o
進(jìn)一步推理可知:若小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為零,小車將保持(填運(yùn)動(dòng)狀態(tài));
(3)在上述實(shí)驗(yàn)中,小車在毛巾表面運(yùn)動(dòng)過程中的速度變化量______(選填“大于”、“等于”或
“小于”)在木板表面運(yùn)動(dòng)過程中的速度變化量;
(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論是小明在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,經(jīng)過科學(xué)推理得出的。下列得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的
過程與該實(shí)驗(yàn)相同的是o
A.探究影響壓力作用效果的因素
B.用小磁針探究磁體周圍的磁場(chǎng)
C.探究聲音能否在真空中傳播
D.探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系
四、影響液體壓強(qiáng)大小的因素
探究課題:探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素
實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)U形管內(nèi)兩管液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小
I.根據(jù)如圖甲所示,按照組裝u形管壓強(qiáng)計(jì)
2.將水倒入燒杯,如圖乙,控制探頭在水下深度不變,調(diào)節(jié)旋鈕改變探頭的朝向,
觀察并測(cè)出U形管中液面的高度差,將數(shù)據(jù)填入下表;
探究過程3.如圖乙、丙,控制橡皮膜的朝向不變,改變探頭浸入水中的深度,觀察并測(cè)出
U形管中液面的高度差,將數(shù)據(jù)填入下表;
4.如圖丙、丁,控制探頭在水和鹽水下的深度相同,觀察并測(cè)出U形管中液面的
高度差,將數(shù)據(jù)填入下表;
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容液體物質(zhì)探頭浸入水下橡皮膜朝向U形管兩端液面高度差
深度(cm)
相同(5cm)向下
a水相同(5cm)向前
相同(5cm)向上
叱次衣命
不同(3cm)向下
b水不同(5cm)向下
不同(7cm)向下
水相同(5cm)向下
c鹽水相同(5cm)向下
液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增加;同種液體在同深
實(shí)驗(yàn)結(jié)論度的各處,各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等;不同的液體,在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小
與液體的密度有關(guān),密度越大,液體的壓強(qiáng)越大。
考查方向
1.U形管壓強(qiáng)計(jì)的作用?通過U形管內(nèi)兩管液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強(qiáng)大
器材作用
小
1.液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是:液體受到重75作用;液體有流動(dòng)性
2.實(shí)驗(yàn)前的兩個(gè)操作:(1)先檢查U型管左右兩邊的液面是否相平。
(2)檢查裝置的氣密性:(用手壓金屬盒」二的橡皮膜,觀察U型管中液面是否發(fā)生
變化,若變化明顯,則氣密性良好)
3.實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)U型管內(nèi)高度差沒變化原R目是什么?怎么解決?
注意事項(xiàng)答:氣密性不好,拆下來重新安裝
4.使用的U型管是不是連通器?答:不女1
5.此實(shí)驗(yàn)U型管內(nèi)液體為什么要染成紅£3?答:使實(shí)驗(yàn)效果明顯,便于觀察5.
實(shí)驗(yàn)需要多次進(jìn)行,目的是:總結(jié)普通我罐6.比較乙、丙實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:液體密度
一定時(shí),深度越深,液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越317.比較丙、丁實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:當(dāng)液體深度
相同時(shí),液體密度越大,液體產(chǎn)生的壓弓雖越大
【典例】(2020?煙臺(tái))在“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)實(shí)驗(yàn)前,小明利用U形管、軟管、扎緊橡皮膜的探頭等組裝成壓強(qiáng)計(jì)后,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液
面不相平,如圖甲所示,他應(yīng)做的調(diào)節(jié)是(選填"A”或"B”)。
A.取下軟管重新安裝
B.將右側(cè)管中高出的液體倒出
(2)調(diào)整好壓強(qiáng)計(jì)后,小明按圖乙所示開始實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表:
序號(hào)液體深度/cm橡皮膜方向壓強(qiáng)計(jì)左右液面高度差/cm
①水5朝上4.9
②水5朝下4.9
③水5朝側(cè)面4.9
④水10朝側(cè)面9.7
⑤水15朝側(cè)面14.6
⑥鹽水15朝側(cè)面16.7
①比較序號(hào)1、2、3三組數(shù)據(jù),探究的問題是什么?
②比較序號(hào)三組數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:同種液體中,深度越大,液體的壓強(qiáng)越大。
③比較序號(hào)5、6兩組數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是什么?
(3)1648年,物理學(xué)家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”,如圖丙所示。實(shí)驗(yàn)中帕斯卡只用
了幾杯水就讓裝滿水的木桶向四周裂開,這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠驗(yàn)證液體壓強(qiáng)的哪些特點(diǎn)?
【跟蹤訓(xùn)練】
1.(2020?咸寧)同學(xué)們利用壓強(qiáng)計(jì)等裝置“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的規(guī)律,進(jìn)行了如下的操作:
(1)在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差(如圖甲所示),接下來的操作是(選
填字母)。
A.直接從U形管右側(cè)中倒出適量液體B.拆除膠管重新安裝
(2)正確操作后,分析乙、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,初步得出的結(jié)論是:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液
體深度的增加而,因此攔河大壩要做成的形狀(選填“上窄下寬”或“上寬下窄”);
(3)玲玲保持丙圖中探頭的位置不變,并向容器內(nèi)加入適量的濃鹽水,她發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面的
高度差又變大了,于是得出了“在同一深度,液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大”的結(jié)論。她的
操作不可靠,原因是加入鹽水后液面位置改變了,正確操作是應(yīng)將探頭適當(dāng)(選填“上移”或
“下移”);
(4)紅紅用丁裝置測(cè)量未知液體的密度,在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測(cè)液體,直到
觀察到橡皮膜相平,需要測(cè)量的物理量有(多選);
A.右側(cè)待測(cè)液體到容器底的深度乩;
B.右側(cè)待測(cè)液體到橡皮膜中心的深度h2i
C.左側(cè)水到容器底的深度h:i:
D.左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h,;
根據(jù)你選用的物理量推導(dǎo)出待測(cè)液體密度的表達(dá)式為P=(用題中字母和P水表示)。
2.(2020?金華)在游泳時(shí),小金發(fā)現(xiàn)越往深水區(qū)走,越感到胸悶,由此猜想液體內(nèi)部壓強(qiáng)可能
與液體的深度有關(guān)。于是用液體壓強(qiáng)計(jì)對(duì)此進(jìn)行了探究。
甲乙
步驟一:將金屬盒放入水中深度5厘米處,觀察現(xiàn)象;
步驟二:將金屬盒放入水中深度15厘米處時(shí),發(fā)現(xiàn)金屬盒的位置不動(dòng),但U形管兩側(cè)的液面高
度差逐漸減??;
步驟三:調(diào)整好器材后,重新實(shí)驗(yàn)。在深度5厘米處觀察到現(xiàn)象如圖(甲)A所示,在深度15厘
米處觀察到現(xiàn)象如圖(甲)B所示。
得出結(jié)論:同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大。
請(qǐng)完成下列問題:
(1)該實(shí)驗(yàn)過程用到的科學(xué)方法有(填字母);
A.轉(zhuǎn)換法
B.控制變量法
C.類比法
(2)步驟二中金屬盒在水里的位置不動(dòng),但U形管兩側(cè)的液面高度差逐漸減小的原因是:
(3)小金反思:只進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)就得出結(jié)論,結(jié)論是不可靠的。還需改變深度更換液體進(jìn)行多次
實(shí)驗(yàn),其目的是:
(4)對(duì)液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小與深度關(guān)系的進(jìn)一步思考。圖(乙)為一圓柱形容器,容器內(nèi)裝有密度為
P的液體,a點(diǎn)在深度為h處的水平橫截面上,橫截面上方的液柱對(duì)橫截面產(chǎn)生的壓力大小等于該
液柱的重力。根據(jù)壓強(qiáng)公式p=E,推導(dǎo)出a點(diǎn)所在橫截面受到的液體壓強(qiáng)必與深度h之間的關(guān)系
S
式是P?=o
3.(2020?天水)在“探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,小明進(jìn)行了如下的猜想:
猜想一:液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)。
猜想二:液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與液體密度有關(guān)。
猜想三:液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可能與方向有關(guān)。
為了驗(yàn)證以上猜想,小明進(jìn)行了如圖所示的操作:
(1)實(shí)驗(yàn)過程中探頭受到的液體壓強(qiáng)大小是通過反映的。
(2)為了驗(yàn)證猜想一,應(yīng)選擇兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)比,可初步驗(yàn)證出猜想一是正確的。
(3)探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時(shí),對(duì)比乙、丙兩組實(shí)驗(yàn),小明可得出的結(jié)論是:當(dāng)液體深
度相同時(shí),液體的密度越大,液體的壓強(qiáng)就越。
五、探究影響浮力大小因素實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑绊懜×Υ笮〉囊蛩亍?/p>
【實(shí)驗(yàn)器材】彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯2個(gè)、水、圓柱體(A)、鹽水。
【實(shí)驗(yàn)原理】(1)浸在液體中的物體都會(huì)受到向上的浮力;(2)浮力大小遵循阿基米德原理。
【實(shí)驗(yàn)步驟】一、實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
廣
BN
甲乙內(nèi)丁戊
。
表格
實(shí)驗(yàn)
計(jì)入
數(shù)據(jù)
示,
甲所
,如圖
重力
到的
體受
圓柱
測(cè)量
力計(jì)
簧測(cè)
用彈
二、
計(jì)
計(jì)讀數(shù)
簧測(cè)力
此時(shí)彈
示,
乙所
如圖
中,
入水
半)浸
分(一
慢部
A慢
物體
掛著
力計(jì)
簧測(cè)
用彈
三、
格。
入表
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