中考物理实验专题复习导学案-----力学实验 运动和力

这是一份中考物理实验专题复习导学案-----力学实验 运动和力，共7页。学案主要包含了实验目的，实验器材，实验步骤及数据记录，实验步骤或内容，实验记录与结论等内容，欢迎下载使用。
探究阻力对物体运动的影响、实验：探究二力平衡的条件、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响动能大小的因素实验
考 点
探究阻力对物体运动的影响
一、实验目的：
探究阻力对物体运动的影响
二、实验器材
小车、斜面、木板、棉布、毛巾
三、实验步骤及数据记录
1.木板放在水平的桌面上，将斜面放固定在木板的一端，将刻度尺零刻度线与木板一端对齐，紧贴木板并固定好；
2.观察木板毛巾与棉布的粗糙程度；
3.将毛巾铺在木板上，将小车置于斜面顶端同一位置，使小车向下滑，小车停下后，记录小车在毛巾上运动的距离S1；
4.将棉布铺在木板上，将小车置于斜面顶端同一位置，使小车向下滑，小车停下后，记录小车在棉布上运动的距离S2；
5.小车置于斜面顶端，使小车向下滑，小车停下后，记录小车在木板上运动的距离S3
实验结论：
接触面
小车在水平面上运动的距离
小车在水平面上受到阻力的大小
小车速度减小的情况
小车与毛巾
S1
较大
很快
小车与棉布
S2
较小
较快
小车与木板
S3
小
较小
在水平面上运动的小车，所受的阻力减小时，向前运动的距离变大，速度减小得慢,若在水平面上运动的小车所受的阻力变为零，则小车将保持一定的速度一直运动下去
实验：探究二力平衡的条件
实验器材：小车、棉线、钩码、滑轮等。
实验步骤：
1．如图，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小车在水平方向受到两个拉力，用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况下保持运动状态不变。
2．用手按住小车，改变两端钩码数量，使两个拉力大小不等。然后松手，观察小车能不能保持静止。
3．用手按住小车，让两端钩码数量相等，让两个力的方向相同，然后松手，观察小车能不能保持静止。
4．用手按住小车，让两端钩码数量相等，让小车扭转一个角度，然后松手，观察小车能不能保持静止。
5．用手按住小车，让两端钩码数量相等，再让拉力方向相反，且在同一条直线上，然后松手，观察小车能不能保持静止。
分析论证：
要保证物体处于平衡状态，则作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。简单地说，就是：同体、等值、反向、共线。
评估：
该实验中的小车在水平方向还要受到摩擦阻力，使小车在水平方向受到的力实际是三个。如果阻力比两个拉力小得多，可以忽略的话，可以近似认为小车水平方向只受到两个拉力。这就要求桌面尽可能光滑；小车的轮子滚动自如；选取质量较大的钩码，使两个拉力尽量大些，以削弱摩擦阻力的影响。所用的两个托盘也要相同
实验装置改进：也可以用一张方形卡片纸（注意重量轻些的好）代替小车作为受力物体，卡纸的两个对角分别用线穿过并栓牢，线的另两端绕过铁架台上的滑轮并挂上钩码。然后按上述步骤进行实验，图2和图3是其中的两个步骤。
实验名称：探究影响滑动摩擦力大小的因素
一、实验目的
探究压力的大小和接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响。
二、实验仪器和器材．
木块，砝码，弹簧测力计，毛巾。
三、实验原理：
二力平衡的条件(F=f)
四、实验步骤或内容：．
（1）检查器材：观察弹簧测力计的量程和分度值，指针是否指在零刻线处。
（2）当木块在水平桌面上运动，测出压力F=G木块时木块受到的滑动摩擦力。
（3）改变压力，将砝码放在木块上，测出木块压力F＞G木块时木块受到的滑动摩擦力。
（4）改变接触面的粗糙程度，将毛巾平铺在水平桌面上，测出压力F=G木块时木块受到的滑动摩擦力。
（5）整理器材。
五、实验记录与结论
（1）弹簧测力计的量程为0～5N，分度值为0.1N。
（2）实验记录：
实验次数
接触表面
压力F
滑动摩擦力f /N
1
木—木
F=G木块
2N
2
木—木
F＞G木块
3N
3
木—毛巾
F=G木块
3.5N
(3)实验结论：
在接触面相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力相等的情况下，接触表面越粗糙，滑动摩擦力越大。
探究影响动能大小的因素实验
【实验目的】：
探究影响物体的动能大小因素
【实验器材】：
木板、木块、质量不同的小球
【实验原理】：
观察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远，
表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能；
【实验步骤】：
= 1 \* GB3 ①将木板的一端垫高，组成一个斜面； = 2 \* GB3 ②让小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离。（做三次） = 3 \* GB3 ③换做质量在较大的小球在斜面的同一高度滚下， 观察木板在木板上移动的距离。（做三次）
【实验现象】：
1、同一小球在斜面越高的地方滚下，木块被推的越远；
2、质量不同的小球，在同一高度滚下，质量越大的小车，把木块被推的越远
【实验结论】：
1、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；
2、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大；
3、动能与物体的质量和物体运动的速度有关
探究阻力对物体运动的影响
1. 实验时让小车在斜面上从同一高度由静止自由下滑：保证小车在实验中滑到水平面时的速度相等；
2. 实验方法：
（1）控制变量法
（2）转换法：通过小车在水平面上运动的距离不同来判断阻力的大小；
（3）实验推理：
3. 小车到达斜面底端继续运动的原因：小车具有惯性；
4. 最终会停下来的原因：受到非平衡力（摩擦阻力）的作用；
5. 平衡力与相互作用力的判断；
实验：探究二力平衡的条件
1.选择小车而不选择木块的原因：减小摩擦力对实验的影响。
2.定滑轮的作用：减小摩擦,改变力的方向。
3.实验中选择卡片为研究对象,可以忽略自重的影响
4.应选择让小车处于静止状态,因为匀速直线运动状态不好控制。
5.两边挂上相同的钩码,目的是为了研究力的大小关系。
实验名称：探究影响滑动摩擦力大小的因素
1. 测量原理：用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体，根据二力平衡可知，此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小；
2. 弹簧测力计的使用与读数；
3. 实验方法：
转换法：通过弹簧测力计的示数即拉力的大小来反映摩擦力的大小；
控制变量法：
①探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系：
②探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系：
③探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系
4.匀速运动状态改变时，摩擦力大小的判断：加速时摩擦力大小不变，说明滑动摩擦力大小与物体运动速度无关；
5. 实验装置的评估与改进：实验过程中很难保持物体做匀速直线运动，如图所示装置不需要物体做匀速直线运动也能测出摩擦力的大小；
探究影响动能大小的因素实验
1. 实验方法：
(1)转换法：通过小球推动木块运动的距离来反映小球动能大小，推动木块运动距离越远，小球的动能越大；
(2)控制变量法：
①研究动能的大小与速度的关系
②研究动能的大小与质量的关系
(3)实验推理：当水平面绝对光滑时，木块将一直做匀速直线运动．
2.分析数据和现象，总结结论．
3.实验中能量的转化：小球从斜面由静止下落，下落过程中重力势能转化为动能；
4.木块最终停止的原因：受到摩擦力的作用；
5.生活中超载超速问题的分析：超速速度大，超载质量大，则动能大，危险性大．
小试牛刀：
1.小聪在探究在水平面上阻力对物体运动的影响时，进行了如下操作：
A．如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面项端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离.
B．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面项端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离.
C．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离.
请回答以下问题：
（1）以上操作中错误的一次是 （选填“A”“B”或“C”）.
（2）实验时让小车从斜面的同一高度滑下，其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时获得相同的 .
（3）纠正错误后，小聪发现相同条件下水平表面越光滑，物体受到的阻力越小，因此物体运动的距离越长：并由此推理出进一步的结论，运动的物体如果不受外力作用，它将 .
（4）牛顿第一定律是在实验基础上进行推理得出的，以下研究问题的方法与此相同的是 .
A．用刻度尺测量长度进行多次测量
B．探究声音能否在真空中传播
C．探究滑动摩擦力与哪些因素有关
（5）同学们进行实验时，小车在粗糙程度不同的表面上运动时每次都滑出表面，无法探究出物体运动的距离，在器材不变的情况下，请你为他们改进一下实验，你的做法是： .
2.如图所示,是“探究二力平衡条件”的实验装置图。
(1)实验时使用小车而不使用木块,是因为小车与桌面间的____________更小,从而减小对实验结果的影响。
(2)在实验开始时,由于粗心只在左盘中放入砝码,小车立即向左运动,在运动过程中,左盘中砝码的重力势能将____________,动能将____________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力的大小____________。
(4)应该选择静止状态的物体作为研究对象,因______________
(5)用手指水平向右轻弹一下静止的小车,若不计小车与桌面间的摩擦,小车离开手指后将做 。
(6)如果将两边的吊盘挂在小车一端的同一挂钩上,可以发现小车不会静止,这表明二力平衡必须满足______这一条件。
3.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想：
A.与物体间压力的大小有关
B.与物体运动速度的大小有关
C.与物体间的接触面积大小有关
D.与物体间接触面的粗糙程度有关
为了探究各种猜想是否正确,他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两块(一块光滑,另一块粗糙)、长方体木块一块(带有挂钩)、砝码一盒。
(1)要探究他们的猜想,首先要解决的是如何测量滑动摩擦力。经过讨论,大家认为：要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做____________运动。
(2)上图是同学们做实验时的情景,通过图甲、乙所示的实验,可以探究猜想____是否正确。通过实验结果得出结论：在保持______一定时,__________越大,滑动摩擦力越大。
(3)要探究猜想A是否正确,他们应该比较图____________所示的实验。
(4)上述探究物理问题的方法叫________________。
(5)利用以上器材还可以探究其他猜想,请说出你的一个方案：



(6)如图乙所示,木块在运动过程中所受拉力突然变大,滑动摩擦力将____________；若木块的运动速度突然变大,其所受滑动摩擦力____________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(7)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法是_______(选填“正确”或“错误”)的,理由是_______________________。
(8)在以上实验中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小.在第1次实验中，滑动摩擦力为 N；若拉力增大到2 N，木块做加速运动时，滑动摩擦力为 N.
次数
木块大小
接触面积S/cm2
弹簧测力计的示数/N
1
整块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
4.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m)，分别从不同的高度h和H(H>h)静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示．
(1)小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是________(选填“控制变量法”或“转换法”)；若水平面绝对光滑，本实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的；
(2)由甲、乙图可得实验结论：物体的动能大小与________有关；
(3)小丽根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？________(选填“正确”或“错误”)，理由是：___________________________.
(4)钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有______，木块最终会停下来是因为受到______________的作用；
(5)图乙、丙让不同质量的两个钢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________，由图示现象可知，物体的质量越大，________越大；由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，________(选填“大客车”和“小轿车”)的限速应该是100 km/h.