小华总结两年来所做的物理探究实验发现
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。这种研究物理问题的方法叫转换法。
探究动能的大小与哪些因素有关、比较水和沙子吸热本领的大小
如:甲实验中小球动能的大小是通过观察比较木物块B 反映出来的。
乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用 来表示
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用 法。
如:甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变 的大小,同时控制小球的 不变。
乙实验中只有物质的 不同,其他因素必须控制相同(例如烧杯的规格相同、水和沙的 相等、酒精灯加热方式相同等)。
在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中,用沿斜面向上的力F拉动小车,使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端,如图所示。多次改变斜面倾斜程度,部分实验数据记录在下面的表格中,根据表格中数据回答下列问题:
斜面 倾斜度 |
小车重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力F/N |
斜面长 S/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
斜面的 机械效率 |
较缓 |
10 |
0.1 |
3 |
1 |
1 |
3 |
33.3% |
较陡 |
10 |
0.2 |
4 |
1 |
2 |
4 |
50% |
最陡 |
10 |
0.4 |
1 |
6 |
(1)当斜面“最陡”时,沿斜面拉力为 N;做的有用功为 J;斜面的机械效率为 %。
(2)通过数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,需要的拉力越 。
(3)根据上面实验数据,你可以获得该实验探究的初步结论是:
在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,小明提出它的机械效率与物体上升的高度有关,小组同学利用图所示装置测得了四组数据,如下表所示。
(1)四次实验中,第 次实验数据明显出现错误,应当剔除。
(2)第四次实验中,有用功是 J,滑轮组的机械效率为 。
(3)根据以上信息,可以判断滑轮组的机械效率与物体上升的高度 关。
小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),如图所示,将同一个弹簧压缩 (选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块 ,从而比较弹性势能的大小。
(2)若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的.
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后 都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都彻底消灭了.你认为小明的观点是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 。
某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图甲所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:
钩码重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) |
2 |
0.1 |
0.4 |
0.3 |
(1)对该同学的实验记录进行分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的,其表现是:
(2)你会发现导致实验结果违背物理规律的原因.其原因是 .纠正错误后,可计算出该滑轮组的机械效率为 .
(3)若增加提升钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 (填“增大”、“不变”或“减小”).影响该滑轮组机械效率的因素还有 .
(1)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图1所示的滑轮组做了多次实验,其中第4、5两次实验中只更换了动滑轮,实验数据记录如下表所示.
实验次数 |
钩码重 C1/N |
动滑轮重 C2/N |
钩码提升高度h1/m |
弹簧测力计示数F/N |
弹簧测力计上升高度 h2/m |
滑轮组的机械效率η |
1 |
2 |
0.5 |
0.1 |
0.85 |
0.3 |
78.4% |
2 |
4 |
0.5 |
0.1 |
1.54 |
0,3 |
86.6% |
3 |
6 |
0.5 |
0.1 |
2.24 |
0.3 |
89.3% |
4 |
6 |
1 |
0.1 |
2.40 |
0.3 |
83.3% |
5 |
6 |
2 |
0.1 |
2.74 |
0.3 |
73.3% |
①这位同学在实验操作中,应该竖直向上 拉动弹簧测力计.
②对比分析1、2、3次实验数据,可以得到的初步结论是:使用同一滑轮组提升重物,滑轮组的机械效率随物重的增加而 .
③对比分析3、4、5次实验数据,可以得到的初步结论是:在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 .
(2)小华测量一个实心玻璃球的密度,所用实验器材和操作步骤是:第一步,如图2甲所示,先将两个完全相同的烧杯分别放置在已调好的天平左右两个托盘中,再将玻璃球放入左盘烧杯中,同时向右盘烧杯中倒入一定量的水,并用滴管小心增减,直至天平平衡.第二步,将右盘烧杯中的水倒入量筒中,量筒示数如图2乙所示,则水的体积为 mL.第三步,用细线拴好玻璃球,轻放入量筒中,此时玻璃球和水的总体积如图2丙所示.由实验中测得的数据,小华得出实心玻璃球的质量为 g,密度为 g/cm3.
江南科技馆有一种神奇的装置,如图所示.借助该装置,小明仅用150N的拉力就提起了重600N的一辆摩托车,并在5s内将摩托车提起了2m, 问:(6分)
(1)小明使用该装置时做的有用功为多少;
(2)小明拉力的功率为多少;
(3)小明提起摩托的过程中该装置的机械效率为多高
在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中,用沿斜面向上的力F拉动小车,使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端,如图所示。多次改变斜面倾斜程度,部分实验数据记录在下面的表格中,根据表格中数据回答下列问题:
斜面 倾斜度 |
小车重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力F/N |
斜面长 S/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
斜面的 机械效率 |
较缓 |
10 |
0.1 |
3 |
1 |
1 |
3 |
33.3% |
较陡 |
10 |
0.2 |
4 |
1 |
2 |
4 |
50% |
最陡 |
10 |
0.4 |
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1 |
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6 |
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(1)当斜面“最陡”时,沿斜面拉力为 N;做的有用功为 J;斜面的机械效率为 %。
(2)通过数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,需要的拉力越 。
(3)根据上面实验数据,你可以获得该实验探究的初步结论是:
甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼
(1)甲用图1所示的方法,直接用绳把物体提到三楼,判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时,有两种分析如下表,若分析正确,在表中同一行的空格画“√”
分析一 |
物体在力F的方向上移动了距离,所以拉力F对物体做了功 |
|
|
分析二 |
物体匀速上升,其动能不变,重力势能增加 |
能量的转化可以通过做功的过程来实现.因为物体的机械能增加了,所以拉力F对物体做了功 |
|
(2)甲用20s把物体由M提到N,他对物体做功的功率多大?
(3)乙用图2所示的方法,通过滑轮把物体提到二楼,滑轮重10N,
有人计算乙做的总功过程如下:
W = F乙S ①
②
S = 6m ③
联立①②③求出W,请指出以上计算过程中的错误之处. 图2
(4)图2中,若要将150N的物体从地面匀速提到三楼,求此时的机械效率(不计绳重及摩擦).
(5) 你认为提高滑轮组的机械效率有哪些办法?至少说两种.
.(2011十堰) 如图是小枫探究影响斜面机械效率因素的实验装置。他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿着不同的斜面匀速向上运动,实验测量的数据如下表。请你解答下列问题:
(1)在第4次实验中,木块受到的摩擦力是_________N。(结果保留一位小数)
(2)分析第1、2、4次实验数据,尅得出:在斜面光滑程度一定时,______________。
(3)分析第3、4、5次实验数据,可得出:____________________________________。
(4)该实验用到的研究方法是_________。请你再举出一例用此方法的实验_________。
小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关。
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中:
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的_______。
②选用图甲探究的是动能与_______的关系,理由是:两球_______相等;得出的结论是:________________________________________________________。
③选用图乙探究的是动能与_______的关系,得出的结论是:___________________。
④物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法;本实验中运用了两种研究方法,一是_______法;二是转换法,就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小。
如图22所示,下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时,得到如下实验数据.
(1)此探究实验是采用了_________的物理研究方法。
(2)请将上表中空格补充完整.
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:___________________________________________________________________。
结论二:___________________________________________________________________。
图19甲是小刚测动滑轮的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端,将重为6N钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A’ 位置匀速竖直上升到B’ 位置, 在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图19乙所示。则:
(1) 弹簧测力计的示数是 N;
(2) 弹簧测力计移动的距离为 cm;
(3) 拉力为F做的功是 J。
用图所示的装置来测滑轮组的机械效率。
(1)实验要求,用弹簧测力计拉动绳端时,拉力的方向应 ,并使物体 上升。
(2)若弹簧测力计移动15cm,则物体移动 m。
(3)若在实际的实验中,物体上升10cm,弹簧测力计上升30cm,被提升的物体总重为6N,动滑轮重为0.5N,弹簧测力计读数是2.5N,则拉力做的额外功是 J。滑轮组的机械效率是 。
(4)若再加挂一只钩码重做实验,所测的机械效率与前一次相比将 。(选填“相同”或“变大”或“变小”)。