力学实验之斜面专题

1、 1实验原理实验原理 2斜面坡度应该大一些好还是小一些好？斜面坡度应该大一些好还是小一些好？ 3如何测量下半程的平均速度？如何测量下半程的平均速度？ 4能否将小车放在中点上，从静止释放，测量下半程的平均速度？能否将小车放在中点上，从静止释放，测量下半程的平均速度？ 5扩展性实验中，电脑绘制图像（扩展性实验中，电脑绘制图像（下下图图DE段）为什么有一段减速过程？段）为什么有一段减速过程？ 一、测量物体运动的速度一、测量物体运动的速度 V=S/t 例例1如图所示是如图所示是测量小车运动平均速度的实验装置示意图，让小车从静止开测量小车运动平均速度的实验装置示意图，让小车从静止开 始沿斜面向下运动，设

2、前半段始沿斜面向下运动，设前半段AB长度为长度为s2，全程，全程AC长度为长度为s1，B为为AC中点。中点。 则以下说法正确的是（）则以下说法正确的是（） A以木块为参照物，小车是静止的以木块为参照物，小车是静止的 B小车对斜面的压力就是小车的重力小车对斜面的压力就是小车的重力 C小车小车AB段运动所用时间与段运动所用时间与BC段运动所用时间相等段运动所用时间相等 D小车小车AC段的平均速度大于段的平均速度大于AB段的平均速度段的平均速度 D 1实验中，为什么每次都让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下？实验中，为什么每次都让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下？ 2实验中怎样体现小车所受

3、阻力的大小？实验中怎样体现小车所受阻力的大小？ 3实验中过程中主要应用了什么研究方法？实验中过程中主要应用了什么研究方法？ 实验中，我们要研究的是小车运动的距离受阻力大小的影响，因此，必须保证同一实验中，我们要研究的是小车运动的距离受阻力大小的影响，因此，必须保证同一 小车进入水平面的速度相同。小车进入水平面的速度相同。 是分别让小车在棉布、毛巾、木板上滑行。由于小车在水平面滑行时，所受的阻力是分别让小车在棉布、毛巾、木板上滑行。由于小车在水平面滑行时，所受的阻力 主要来自接触面的摩擦力，而摩擦力的大小受压力大小和接触面的粗糙程度影响，主要来自接触面的摩擦力，而摩擦力的大小受压力大小和接触面的

4、粗糙程度影响， 因此，必须要控制压力不变，只改变接触面的粗糙程度。因此，必须要控制压力不变，只改变接触面的粗糙程度。 在本实验中，主要涉及到三种物理研究方法：一是在本实验中，主要涉及到三种物理研究方法：一是转换法转换法，即通过小车运动的距离，即通过小车运动的距离 来反映阻力的作用效果；二是来反映阻力的作用效果；二是控制变量法控制变量法，即在研究阻力对小车运动情况的影响时，即在研究阻力对小车运动情况的影响时， 控制其初速度相同、压力相同，只改变接触面的粗糙程度；三是控制其初速度相同、压力相同，只改变接触面的粗糙程度；三是实验实验+推理推理法法，即，即 在实验的基础上，通过进一步推理，可以得出物体

5、在不受外力时，将保持匀速直线在实验的基础上，通过进一步推理，可以得出物体在不受外力时，将保持匀速直线 运动状态。运动状态。 速度相同的物体受到的阻力越小，物速度相同的物体受到的阻力越小，物 体运动的路程越长。体运动的路程越长。 推理：推理：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速运动着的物体，如果不受外力作用，它的速 度将保持不变，并一直运动下去度将保持不变，并一直运动下去 4.实验结论：实验结论： 长 ： 实验时是通过观察实验时是通过观察 来比较小车所受阻力来比较小车所受阻力 大小的大小的 小车最终会停下来是因为其受到小车最终会停下来是因为其受到 的作用（选填的作用（选填“平衡平衡 力力”或或

6、“非平衡力非平衡力”） 小车运动到斜面底端后能继续运动是因为小车运动到斜面底端后能继续运动是因为 1在实验中，通过什么现象来说明动能的大小？在实验中，通过什么现象来说明动能的大小？ 2实验中为什么让铁球在同一位置释放？这样做的目的是探究什么问题？实验中为什么让铁球在同一位置释放？这样做的目的是探究什么问题？ 3实验中为什么要让同一个铁球从不同的位置释放？这样做的目的是探究什么问题？实验中为什么要让同一个铁球从不同的位置释放？这样做的目的是探究什么问题？ 4实验用到了什么研究方法？实验用到了什么研究方法？ 实验结论：实验结论： 在同一水平面上，木块被撞得越远，说明物体的动能越大。在同一水平面上，

7、木块被撞得越远，说明物体的动能越大。 让铁球在同一位置释放是为了让不同的铁球在撞击木块时的速度相同，这样做的让铁球在同一位置释放是为了让不同的铁球在撞击木块时的速度相同，这样做的 目的是探究在速度一定时，动能与质量的关系。目的是探究在速度一定时，动能与质量的关系。 让同一个铁球从不同的位置释放是让同一个铁球在撞击木块时的速度不同，这是探让同一个铁球从不同的位置释放是让同一个铁球在撞击木块时的速度不同，这是探 究在质量一定时，动能与速度的关系。究在质量一定时，动能与速度的关系。 应用了控制变量法和转换法。应用了控制变量法和转换法。 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；质量相同的物体，运

8、动的速度越大，它的动能越大； 运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。 例例3、 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜 面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究：面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究： （1）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大 小，这种常用的实验方法是小，这种常用的实验方法是 (选填选填“控制变量法控制变量法”或或“转换法转换法 ”) （2）为了研究汽车超速

9、问题，实验中应选择）为了研究汽车超速问题，实验中应选择 两个图进行比两个图进行比 较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大；较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大； （3）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得 到的结论是：到的结论是： 。 补充设问：补充设问： （1）小明在准备实验器材的时候，有两块相同长度的光滑）小明在准备实验器材的时候，有两块相同长度的光滑 长木板长木板A和粗糙长木板和粗糙长木板B，为了使实验顺利进行，小明应选择，为了使实验顺利进行，小明应选择 长木板长木板

10、（选填（选填“A”或或“B”） （2）小明用丙图来研究超速安全隐患时，发现木块运动到）小明用丙图来研究超速安全隐患时，发现木块运动到 了长木块的末端之外，在不更换实验器材的条件下，解决的了长木块的末端之外，在不更换实验器材的条件下，解决的 办法是办法是 。 （3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f 甲、甲、f乙，则乙，则f甲甲 f乙。（选填乙。（选填“”、“”、“=” ) 阻力对物体运动的影响阻力对物体运动的影响动能大小的影响因素（重力势能）动能大小的影响因素（重力势能） 斜面上斜面上“相相同同” ，平板上平板上 “不同不同”斜面上斜面上“不同不同” ，平板上平板上 “相相同同” 没有摩擦时的结果正是本实验追求的终极结论没有摩擦时的结果正是本实验追求的终极结论 没有摩擦时木块将匀速直线运动，所没有摩擦时木块将匀速直线运动，所 以无法比较距离，无法比较动能大小。以无法比较距离，无法比较动能大小。 若有弹簧测力计，左图还可以完成若有弹簧测力计，左图还可以完成“探究摩擦力大小与什么因素有关探究摩擦力大小与什么因素有关” 实验，实验， 若再添加刻度尺，还可以完成若再添加刻度尺，还可以完成“探究斜面的机械效率探究斜面的机械效率”实验。实验。 四、四、测量测量斜面斜面的机械效率的机械效率 1测