【中考冲刺】中考物理专题提高力学实验讲解PPT课件.ppt

物理 力学实验 2019 12 27 1 力学实验 一 牛顿第一定律1 物体不受力会怎样运动 这个问题不能仅靠理论分析来推测 应尽可能通过实验来回答 为此 设计实验如下 在水平的桌面上架设一个斜面 在斜面的某一合适高度作记号A 在桌面上铺上毛巾 让小车从A点由静止开始滑下 用刻度尺测量小车在毛巾上滑行的距离并记录在下面的表格中 把毛巾换成棉布 重复 中的其余步骤 最后去掉毛巾 再重复 中的其余步骤 对实验所得数据进行分析 2019 12 27 2 力学实验 1 本实验设计是通过观察小车 来推断小车的运动趋势的 让小车每次都从A点下滑 目的是 2 分析表中内容可知 平面越光滑 小车受到的摩擦力越 小车前进的距离就越 3 根据实验结果推理可得 若接触面完全光滑 即水平方向不受外力作用 轨道足够长 小车将一直做 运动 可见 力不是使物体运动的原因 力是改变物体 的原因 在水平面运动的距离 使小车到达水平面时的速度相同 小 远 匀速直线 运动状态 2019 12 27 3 力学实验 二 探究二力平衡的条件2 如图1甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景 1 当小卡片平衡时 小华将小卡片旋转一个角度 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 2 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 能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计B 小书片是比较容易获取的材料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 3 小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态 那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢 小明提出了自己的实验方案 用弹簧测力计拉着钩码 选填 必须沿水平方向 或 必须沿竖直方向 可以沿任意方向 做匀速直线运动 根据实验现象 可以得出结论 物体静止时的二力平衡条件同样 选填 适用 或 不适用 于物体处于匀速直线运动状态 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡 A 可以沿任意方向 适用 2019 12 27 4 力学实验 4 小明在课后也自选器材继续研究二力平衡的条件 设计了如图所示的3个实验方案 每个钩码质量均为50g 其中 能验证二力平衡时两个力大小相等 方向相反的是 选填序号 a b c 2019 12 27 5 力学实验 三 影响滑动摩擦力大小的因素3 2014 南京 在 探究影响滑动摩擦力大小的因素 实验中 1 将物体A置于水平木板上 用弹簧测力计沿水平方向拉动 使其做 运动 这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小 2 小明设计了如图所示的实验方案 通过实验得到了正确的结论 下列各种现象中 利用了该实验结论的是 选填字母 A 汽车在结冰的路面行驶时 在车轮上缠绕铁链B 用力压住橡皮 擦去写错的字C 移动很重的石块时 在地上铺设滚木 甲图中物体运动的速度大小为v1 乙图中物体运动的速度大小为v2 实验过程中 关于v1和v2的大小 下列说法正确的是 选填字母 A v1一定大于v2B v1一定小于v2C v1一定等于v2D v1可以大于 等于或小于v2 匀速直线 B D 2019 12 27 6 力学实验 4 2014苏州 在学过摩擦力知识后 小明想探究 摩擦力大小是否与压力 重力都有关系 他利用如图所示的装置进行探究实验 实验步骤如下 把金属盒放在质量不计的白纸上 读出台式测力计示数 拉动白纸的过程中 读出弹簧测力计的示数 将质量不计的氢气球系在金属盒上 读出台式测力计示数 拉动白纸的过程中 读出弹簧测力计的示数 再往金属盒注入适量的沙子 使台式测力计示数与步骤 中的示数相等 拉动白纸的过程中 读出弹簧测力计的示数 2019 12 27 7 力学实验 实验相关数据如下表 1 此实验是根据 原理测出摩擦力大小的 2 与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比 拉动白纸进行实验具有容易操作的优点 具体体现在 写出一条即可 3 请你补齐上表中空格处的数据 其值为N 4 实验中是通过 来改变金属盒总重力的 5 比较实验步骤 填序号 的数据 说明摩擦力大小与重力无关 二力平衡 不需要匀速拉动白纸 4 8 往金属盒内注入沙子 2019 12 27 8 力学实验 5 某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力 实验装置如图所示 一表面粗糙的木板固定在水平桌面上 木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮 绳的另一端悬挂托盘 实验时 在托盘中放入适量的砝码 使滑块做匀速直线运动 回答下列问题 1 为了测量滑块的滑动摩擦力 需要测量的物理量是 填选项前的编号 木板的质量m1 滑块的质量m2 砝码的质量m3 托盘和砝码的总质量m 2 滑块的滑动摩擦力表达式为f 用已知或测量的物理量符号表示 3 该实验的理论依据是 4 该实验存在一些不足之处 请你写出其中的一点 m4g 二力平衡 难以控制滑块恰好做匀速直线运动 2019 12 27 9 力学实验 四 影响压力作用效果大小的因素 6 在探究 压力的作用效果与哪些因素有关 的实验中 小明和小华利用图2 甲所提供的器材 小桌 海绵 砝码 木板 设计了图中的乙 丙两个实验 通过观察图2 乙 丙后得出 压力一定时 受力面积越小 压力的作用效果越明显 的结论 此后小华把小桌挪放到一块木板上 发现小桌对木板的压力效果不够明显 如图2 丁所示 通过对图2 乙 丁的比较又得出 压力一定时 受力面积越小 压力的作用效果越不明显 的结论 请你根据已学过的压强知识分析 2019 12 27 10 力学实验 1 小明和小华是根据 来比较压力的作用效果 2 造成前后两个结论不一致的原因是 3 设图2 丙中小桌对海绵的压强是p丙 图丁中小桌对木板的压强是p丁 则p丙 填 小于 等于 或 大于 p丁 4 比较图2 乙 丁可知 根据压力的作用效果比较压强大小需要满足的条件是 海绵的凹陷程度 海绵的形变 实验受力面条件不同 等于 受力物体应相同 2019 12 27 11 力学实验 五 液体内部压强的大小与什么因素有关 7 小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点 实验前 他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上 如图甲所示 1 当他将金属盒浸没于水中后 发现U形管两端液面如图乙所示的情景 则实验装置可能出现了 问题 2 排除故障后 他设计了如下图所示的实验探究方案 图 a b d 中金属盒在液体中的深度相同 实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4 h1 h2 h3 橡皮管破裂 2019 12 27 12 力学实验 3 实验中液体压强的大小变化是通过比较 来判断的 这种方法通常称为转换法 4 由图 a 和图 两次实验数据比较可以得出 液体的压强岁深度的增加而增大 5 由图 a 和图 d 两次实验数据比较可以得出 U形管两侧液面的高度差 C 液体的压强与液体的密度 或种类 有关 或在不同液体的同一深度 液体压强的密度越大 压强越大 2019 12 27 13 力学实验 六 浮力的大小与哪些因素有关8 如图是探究 浮力的大小与哪些因素有关 实验的若干操作 根据此图回答下列问题 1 若探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系 应选用的操作是 填序号 2 若选用的操作是 可探究浮力的大小与 的关系 3 若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系 应选用的操作是 填序号 3 6 液体密度 2019 12 27 14 力学实验 4 右图中能正确反映浮力F浮和物体下表面到水面距离h关系的图象为 5 如果物体的重力为G 图 中弹簧测力计的示数为F1 则物体浸没在水中受到的浮力的表达式为 物体的密度的表达式为 D F浮 G F G 水 G F1 2019 12 27 15 力学实验 七 杠杆的平衡条件 9 昆明市2014年 在探究 杠杆平衡条件 的实验中 采用了如图10所示的实验装置 1 调节平衡时 都应该使它在 位置平衡 根据图示杠杆所处的位置 应将平衡螺母向 调整 填 右 或 左 2 挂上钩码 正确调节使杠杆再次平衡 此时挂在杠杆上的钩码施加的动力 阻力方向恰好与杠杆 挂钩码位置所对应的刻度值就等于 3 某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码 同时调节平衡螺母使杠杆平衡 你认为他们的做法是 水平 左 垂直 力臂 错误 2019 12 27 16 力学实验 4 实验的结果如下表所示 甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是 动力 动力臂 阻力 阻力臂乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是 动力 动力臀 阻力 阻力臂两个同学都认为自己是对的 对方是错误的 那么你认为他们中正确的应该是 同学 原因是 同学的结论部分仅从部分实验数据分析得到 不是所有实验数据都满足他总结的结论 5 下列正在使用中的杠杆 用镊子取砝码 用扳手拧螺母 用钉捶拔钉子 属于费力的杠杆是 乙 甲 镊子 2019 12 27 17 力学实验 10 2014年兰州市 某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量 将刻度尺平放在支座上 左右移动刻度尺 找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置 记下这个位置 它就是刻度尺的 y com 如图所示 将质量为 的物体挂在刻度尺左边某一位置 向 选填 左 或 右 移动刻度尺 直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡 记录物体悬挂点到支座的距离 和刻度尺的 到支座的距离 根据杠杆的平衡条件 可以计算出刻度尺的质量 用题目中所给物理量表示 重心 右 重心 2019 12 27 18 力学实验 11 如图甲所示 小明在探究 杠杆的平衡条件 实验中所用的实验器材有 杠杆 支架 弹簧测力计 刻度尺 细线和质量相同的钩码若干个 1 实验前 将杠杆中点置于支架上 当杠杆静止时 发现杠杆右端下沉 此时 应把杠杆两端的平衡螺母向 选填 左 或 右 调节 使杠杆在不挂钩码时 保持 并静止 达到平衡状态 这样做的好处是 便于在杠杆上直接测量 2 杠杆调节平衡后 小明在杠杆上A点处挂4个钩码 在B点处挂 个钩码杠杆恰好在原位置平衡 于是小明便得出了杠杆的平衡条件为 他这样得出的结论是否合理 为什么 左 水平 力臂 6 动力 动力臂 阻力 阻力臂 或F1L1 F2L2 不合理 结论具有偶然性 结论没有普遍性 2019 12 27 19 力学实验 3 实验结束后 若支点不在杠杆的中点时 杠杆的平衡条件是否仍然成立 于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究 发现在杠杆左端的不同位置 用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时 测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符 其原因是 4 小李提出了新的探究问题 用弹簧测力计不竖直向上拉也使杠杆处于平衡状态时 测出的拉力大小比竖直向上拉时大 其原因是 杠杆自重的影响 动力的力臂变小 2019 12 27 20 力学实验 12 2014福建福州 小明在测量物重时 1 弹簧测力计侧甲物体重 如图所示 甲物体重是 N 2 估测乙物体重约10N 请你利用下列器材帮他设计一个测量乙物体重的实脸方案 器材 乙物体 弹簧测力计 0一5N 已调平衡的杠杆 刻度尺和细线 简述主要测量步骤或在图30中画图出测量方案的示意图 并标出需测量的物理量符号 提示 作图时 弹簧测力计对杠杆的拉力F1用力的示意图表示 可不画出弹簧测力计实物图 乙物体重力的计算表达式 G乙 用测量的物理量符号表示 4 4 G2 F1L1 L2 2019 12 27 21 2019 12 27 22 力学实验 八 机械效率13 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示 实验装置如下图 1 在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计 2 通过表中数据可分析出实验1是用 图做的实验 实验2是用 图做的实验 请将表中空白处填上恰当 通过实验1和实验2的数据分析可得出结论 使用不同的滑轮组 提升相同的重物时 动滑轮的个数越多 滑轮组的机械效率 4 比较实验1和实验3可得正确结论 使用同一滑轮组 可以提高滑轮组的机械效率 匀速 甲 乙 2 57 3 83 越低 增大物重 2019 12 27 23 力学实验 14 在 探究斜面的机械效率 实验中 小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关 小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关 如图是他们设计的实验装置 下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据 1 较陡 时 做的有用功为 总功为 机械效率为 2 分析表格中的实验数据 可得该实验是探究 选填 小明 或 小聪 的猜想 你能得到的结论是 2J 4J 50 小聪 当其它条件一定时 斜面越陡 机械效率越高 2019 12 27 24 力学实验 3 另一位同学为探究自己的猜想 设计了如下步骤 把一块长木板的一端垫高 构成一个斜面 用弹簧测力计沿斜面把一木块 拉上去 进行相关测量 计算出斜面的机械效率 保持斜面的 不变 改变斜面的 再进行相关测量 并计算出斜面的机械效率 比较两次 的大小 即可验证猜想是否正确 匀速 倾斜程度 机械效率 粗糙程度 2019 12 27 25 力学实验 九 影响动能大小的因素15 如图所示 让钢球从斜面上由静止滚下 碰到一个小木块上 能将木块撞出一段距离 放在同一水平面上相同位置的木块 被撞得越远 表示钢球的动能越大 现用质量不同的钢球从同一高度滚下 看哪次木块被推得远 回答以下问题 1 设计本实验的目的是研究 2 让不同的钢球从同一高度滚下是为了 3 此实验得出的结论是 4 下表中给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的一些数据 分析数据 可以看出 对物体动能大小影响较大的因素是 动能大小与质量的关系 为了使钢球到达斜面底端时的速度大小相同 速度相同时 质量越大 动能越大 速度 2019 12 27 26 力学实验 16 2014浙江丽水 在做了 物体动能大小与哪些因素有关 的实验后 有些同学对 质量不同的钢球从同一光滑斜面 同一高度由静止开始沿斜面滚下 刚到达底部时的速度大小相等 有疑惑 小衢设计了如图甲所示的实验 让质量不同的钢球A B同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下 观察和比较两球相对运动情况 若B球相对于A球 就可以说明任一时刻两球的速度大小相等 小丽肯定了小衢的实验方案后 对实验又提出了两个建议 建议一 因为钢球在斜面上滚下的时间很短 不利于观察和比较钢球的运动情况 不改变钢球在斜面上的位置 不改变球与斜面的粗糙程度 为了延长钢球在斜面上滚下的时间 可采用的方法是 建议二 为确保钢球滚下时不偏离斜面 可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽 如图乙所示 从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑 图中两个小凹槽的间距L应 静止 减小斜面的倾角 适当减小 2019 12 27 27 力学实验 十 测物质的密度 17 2014重庆B卷 黎黎同学配制了一定浓度的盐水 帮妈妈筛选出饱满的种子 她想知道所配制出的盐水密度 就用天平和量筒来进行测量 1 把天平放在水平台上 将拨到标尺左端的零刻线处后 发现天平横梁左高右低 应将 向 选填 左 或 右 调节 使天平平衡 2 用调节好的天平测得空烧杯的质量m1 3 把实力的盐水倒入量筒中 测得盐水体积V 如图15甲所示 4 把量筒中的盐水倒入烧杯中 测得烧杯和盐水的总质量m2 如图15乙所示 游码 平衡螺母 左 2019 12 27 28 力学实验 根据图中数据 帮黎黎同学把下表填写完整 5 以上方法测出的盐水密度值比真实值 选填 偏大 或 偏小 6 黎黎同学发现混杂在种子中的小石块也同饱满的种子一起觉入了盐水底部 她想尽快知道石块的密度究竟有多大 就选了一块大小合适且与其材质相同的石块 巧妙利用图15乙所示的天平状态 按以下的步骤测出了石块的密度 用细线栓着石块浸没在盐水中 石块未接触烧杯底且盐水未溢出 天平的读数增大了 将石块缓慢沉入烧杯底部 放开细线 天平的读数再增大了 石块密度的表达式 石 用 及盐水密度 表示 30 40 76 1 15 偏大 2019 12 27 29 力学实验 18 2014 泰安 学校研究性学习小组 测量一种矿石的密度 现有器材 小矿石块 天平 含砝码 一个烧杯 足量的水 细线 小组同学们设计了一种测量矿石密度的方案如下 1 调节天平平衡后 小明用天平测量矿石块的质量 如图1 指出实验操作中的错误 改正错误后 小明用正确的方法称矿石块的质量 平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图2 则矿石块的质量m0为g 2 在烧杯中倒满水 称出烧杯和水的总质量m1 3 将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中 矿石块沉入杯底 烧杯溢出水后 将烧杯壁外的水擦干净 放在天平左盘上 称出此时烧杯 杯内矿石和水的总质量m2 4 写出矿石密度的表达式 矿石 用m0 m1 m2 水来表示 用手直接拿砝码 47 4 2019 12 27 30 力学实验 19 2014 南京 在探究质量与体积的关系时 小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验 1 图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景 他的错误是 2 改正错误后 小明正确操作 根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图象 如图乙所示 分析图象可知 同种物质的不同物体 其质量与体积的比值 选填 相同 或 不同 物理学中将质量与体积的比值定义为密度 塑料的密度为kg m3 往烧杯内倒入10cm3的液体 用天平称出烧杯和液体的总质量 天平平衡时 右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示 则烧杯和液体的总质量为 g 若烧杯内液体的体积为20cm3 则烧杯和液体的总质量应为g 称量时调节平衡螺母 相同 1 2 103 37 4 45 4 2019 12 27 31 力学实验 20 2014 株洲 某同学利用 替代法 测量一粒花生米的密度 实验过程如图所示 1 在下列空格中填写适当内容 选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明玻璃杯中 发现花生米下沉至杯底 如图 甲 此时花生米所受的浮力重力 填 大于 等于 或 小于 往杯中逐渐加盐并搅拌 直至观察到花生米 随即停止加盐 如图 乙 取出花生米 用调好的天平测杯子和盐水的总质量 如图 丙 天平的读数为g 小于 悬浮 121 2019 12 27 32 力学实验 出盐水的密度 即为花生米的密度 2 实验中若加盐过量 可进行如下操作 3 实验中遗漏了重要的一步 即 将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒 如图 丁 量筒的读数为 mL 利用密度公式计算 55 向盐水中加水 将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒 测出空杯子的质量 2019 12 27 33 力学实验 21 2014浙江丽水 小科利用塑料瓶 定滑轮 量筒和水设计了测量黄蜡石密度的实验 如图甲所示 细线两端各系一个完全相同的空塑料瓶 线的右端再系上黄蜡石 向左瓶中逐渐加水至13毫升时装置恰好平衡 接着用排水法测黄蜡石的体积 量筒读数如图乙所示 细线右端系一个空塑料瓶的目的是 使实验更准确 黄蜡石的密度是 g cm3 不考虑黄蜡石的吸水性和装置的摩擦 避免细线左端塑料瓶对测定黄蜡石质量的影响 2 6 2019 12 27 34 力学实验 22 2014 东营 地下卤水是我市除石油之外的另一重要矿产资源 主要应用于盐化工和滩涂养殖 对沿海经济发展起来越来越重要的作用 某同学提出地下卤水与海水相比 谁的密度更大的问题 实验室提供了如下器材 天平 量筒或量杯 烧杯 地下卤水 海水 滴管 弹簧测力计 系有细丝线的铝块等 所给器材数量足够 请你按下述要求 设计比较卤水与海水密度大小的实验方案 1 从上述器材中选出实验所需器材 2 写出实验步骤及比较密度大小的过程 需要的实验器材有烧杯 地下卤水 海水 弹簧测力计 系有细丝线的铝块 实验步骤 在烧杯中加适量的卤水 然后将带有细线的铝块挂在弹簧测力计下 并将铝块完全浸没在卤水中 记下弹簧测力计的示数为F1 将烧杯中的卤水倒掉 并在烧杯中加适量的海水 然后将带有细线的铝块挂在弹簧测力计下 并将铝块完全浸没在海水中 记下弹簧测力计的示数为F2 当F1 F2时 说明铝块在卤水中受到的浮力小 当F1 F2时 说明铝块在卤水和海水中受到的浮力相等 当F1 F2时 说明铝块在卤水中受到的浮力大 由F浮 液gV排可知 液 若F1 F2 则 卤水 海水 若F1 F2 则 卤水 海水 若F1 F2 则 卤水 海水 2019 12 27 35 力学实验 23 小刚同学想测出一个实心塑料球的密度 但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上 无法测出它的体积 小刚设计了以下实验步骤 图8 A 用天平测量塑料球的质量 天平平衡时如图8a所示 记录塑料球质量为m B 把适量的水倒进量筒中如图8b所示 记录此时水的体积为V1 C 用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中 静止时如图8c所示 记录此时量筒的示数为V2 D 把小铁块单独放入水中静止时如图8d所示 记录此时量筒的为V3 E 利用密度公式计算出结果 2019 12 27 36 力学实验 根据上述实验过程 回答下列问题 1 实验中使用天平测出塑料球的质量m g 塑料球的体积V cm3 计算出塑料球的密度 g cm3 2 实验拓展 本实验中若不用天平 只在B C D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度 请你写出这个操作步骤 根据你补充的步骤 写出计算塑料球密度的表达式 用字母表示 水的密度为 水 11 2 20 0 56 将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上 读出量筒示数V4 V4 V1 水 V2 V3 2019 12