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初三第二轮复习
专题六 力学实验
备战中考 全国通用
学海物理 精品系列
课标解读--力学实验
《义务教育初中物理课程标准(2022年版)》 力学 测量类学生必做实验 4.1.1用托盘天平测量物体的质量 例1用托盘天平测量小木块和杯中水的质量。
4.1.2测量固体和液体的密度 例2用天平、量筒等测量小石块和盐水的密度。
4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间 例4用刻度尺测量物理教科书的长和宽,利用具有秒表功能的设备测量自己脉搏跳动30次所用的时间。
4.1.5测量物体运动的速度 例5用秒表和刻度尺,测量小球通过某段距离的速度。
4.1.6用弹簧测力计测量力 例6用手拉动弹簧测力计体验1N、2 N、4N力的大小,测量一本物理教科书所受的重力。
探究类学生必做实验 4.2.2探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 例2用弹簧测力计、平板、细绳、长方体物块、棉布、毛巾等,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
4.2.3探究液体压强与哪些因素有关 例3用水、盐水、压强计等,探究液体压强与哪些因素有关。
4.2.4探究浮力大小与哪些因素有关 例4用水、盐水、金属块、弹簧测力计等,探究金属块所受浮力与哪些因素有关。
4.2.5探究杠杆的平衡条件 例5用杠杆、铁架台、钩码和弹簧测力计,探究杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间的定量关系。
根据《义务教育初中物理课程标准(2022年版)》的要求,力学实验一共包括九大实验,其中测量类学生必做实验一共有五个,包括用托盘天平测量物体的质量、测量固体和液体的密度、用刻度尺测量长度、用表测量时间、测量物体运动的速度、用弹簧测力计测量力。探究类实验一共有四个,包括探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关、探究液体压强与哪些因素有关、探究浮力大小与哪些因素有关、探究杠杆的平衡条件。每个实验的要求如上图所示。
由于4.1.1用托盘天平测量物体的质量一般会结合4.1.2测量固体和液体的密度的实验进行考查,所以将两者设置为一个考点,即考点一 测量固体与液体的密度;由于4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间的实验一般会结合4.1.5测量物体运动的速度的实验进行考查,所以将两者设置为一个考点,即考点二、测量物体运动的速度;由于4.1.6用弹簧测力计测量力与4.2.2、4.2.3、4.2.4、4.2.5结合在一起考查,所以将其设置为如下图所示的考点三、考点四、考点五以及考点六,共六大考点。
课标解读--力学实验
课标解读--力学实验
类型 实验 考点分类
力学 测量类学生必做实验 4.1.1用托盘天平测量物体的质量 考点一 测量固体和液体的密度
4.1.2测量固体和液体的密度 4.1.4用刻度尺测量长度、用表测量时间 考点二 测量物体运动的速度
4.1.5测量物体运动的速度 4.1.6用弹簧测力计测量力 考点三 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
探究类学生必做实验 4.2.2探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 4.2.3探究液体压强与哪些因素有关 考点四 探究液体压强与哪些因素有关
4.2.4探究浮力大小与哪些因素有关 考点五 探究浮力大小与哪些因素有关
4.2.5探究杠杆的平衡条件 考点六 探究杠杆的平衡条件
01
02
考点一 测量固体和液体的密度
考点二 测量物体运动的速度
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03
考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
04
考点四 探究液体压强的影响因素
05
考点五 探究浮力大小的影响因素
06
考点六 探究杠杆的平衡条件
01
考点一 测量固体和液体的密度
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考点一 测量固体和液体的密度
一、测量固体和液体的密度 测量固体的密度 实验器材 天平:测量小石块的质量;量筒:利用“排水法”测量小石块的体积(适量的水既要能浸没小石块,又不能超过量筒的量程)。
操作要点 1.天平的两次平衡调节:①称量前,通过平衡螺母调节;②测量时,通过加减砝码及移动游码位置调节;2.测量时应先测质量再测体积。
实验过程 从左往右:
数据处理 ρ=m/(V2-V1)
评估 1.质量测量误差:①砝码磨损或缺角,所测质量偏大;②砝码生锈或粘有杂物,所测质量偏小;2.体积测量误差:①俯视读数时,所测体积偏大;②仰视读数时,所测体积偏小;3.操作不当误差:①先测体积再测质量,小石块会沾水而使所测质量偏大,密度偏大;②测体积时,若有水溢出,会使所测体积偏小,密度偏大。
考点一 测量固体和液体的密度
一、测量固体和液体的密度 测量液体的密度 实验器材 1.天平:利用“间接法”测量盐水的质量;
2.量筒:测量盐水的体积。
操作要点 测量时先测量烧杯和盐水的总质量;再将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,测其体积;最后再用天平利用“间接法”测出所倒出盐水的质量。
实验过程 从左往右:
数据处理 ρ=(m1-m2)/V
评估 此方法测量出来的液体的密度结果较为准确,因为质量与体积的测量都较为准确。
考点一 测量固体和液体的密度
二、特殊方法测密度 1.标记法- 测固体密度 操作步骤 ①将小石块浸没在烧杯水中,在水面到达的位置上作标记,用天平测出水、石块和烧杯总质量m1;
②将小石块从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2;
③向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3。
实验过程 从左往右:
数据处理 ①小石块的质量:m石=m1-m2
②小石子的体积:V石=V加水=(m3-m2)/ρ水
③小石子的密度:
考点一 测量固体和液体的密度
二、特殊方法测密度 2.等体积法-测液体密度 操作步骤 ①用已调好的天平测出空烧杯的质量,记为m0;
②在烧杯中倒入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③在另一个相同的烧杯中倒入等体积的酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。
实验过程 从左往右:
数据处理 ①水的体积: ②酱油的密度:
考点一 测量固体和液体的密度
二、特殊方法测密度 3.漂浮法-测密度 操作步骤 ①如图甲,将小石块放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1;
③如图丙,取出碗中的小石块并放入量筒中,记下小石块和水的总体积V2;
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小石块和剩余水的总体积V3。
实验过程 从左往右:
数据处理 ①小石块的体积为:V=V2-V1
②小石块的质量等于量筒中减小的水的质量:
③小石块密度为
考点一 测量固体和液体的密度
1.我省某金矿新勘查出金属储量200t,成为国内最大单体金矿床。为研究该金矿矿石,小明利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。
(1)把天平放在水平台上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,指针的位置如图甲所示,此时应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)天平平衡后,所用砝码及游码在称量标尺上的位置如图乙所示,则矿石的质量为 g;
(3)向量筒中倒入60mL的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则实验所测矿石的密度为 kg/m3;
(4)因矿石具有吸水性,实验所测矿石的密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。
右
48.8
2.44×103
偏大
考点一 测量固体和液体的密度
2.豆浆是汉族传统饮品,其营养丰富,且易于消化吸收,老少皆宜。小明想知道豆浆的密度是多少,于是用天平、量筒和小烧杯测量豆浆的密度。
(1)将天平放在水平台上,把游码移至标尺左端的 处,此时指针的指向如图甲所示,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)在烧杯中倒入适量豆浆,用调好的天平测出烧杯和豆浆的总质量如图乙所示,烧杯和豆浆的总质量m1= g;把烧杯中一部分豆浆倒入量筒中如图丙所示,量筒中豆浆的体积V= cm3;再测出烧杯和杯中剩余豆浆的总质量m2=38.8g;
(3)小明所测豆浆的密度ρ豆浆= kg/m3;
(4)小明将烧杯中的豆浆倒入量筒时,量筒壁上沾有较多豆浆,则他所测豆浆的密度将会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
零刻度线
右
80.4
40
1.04×103
偏大
考点一 测量固体和液体的密度
3.在学完密度的相关知识后,兴趣小组的同学课后测量了雨花石(不吸水)的密度。
(1)天平放在水平桌面上,将 移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,应将平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调节,直到天平平衡;
(2)将雨花石放在天平左盘,往右盘加减砝码,并移动游码,测量结果如图甲,雨花石的
质量为 g;
(3)如图乙所示,往量筒中倒入适量的水,再将雨花石放入量筒中,液面变化后如图丙,则雨花石的密度是 kg/m3;
(4)小明只用烧杯和天平也测出了雨花石的密度,具体操作如图丁所示:
①测出雨花石质量m1;②往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没,在水面位置做上标记;
③取出小石块,测得烧杯和水的总质量为m2;
④往烧杯中加水,直到标记处,再测出此时烧杯和水的总质量为m3;
⑤小石块的密度为 (用m1、m2、m3、ρ水表示);
⑥由于从水中取出小石块表面上有小水滴,这样导致测量的密度值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
游码
左
22.4
2.24×103
偏小
考点一 测量固体和液体的密度
4.小明和小华想测量木块(表面经处理,不吸水)的密度。
(1)下面是小明的测量步骤,请你帮他填写完整:
①天平调平衡后,将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,指针位置如图甲所示,接下来应该 (选填序号);A.向左调节平衡螺母 B.直接向右移动游码 C.取下最小的砝码,然后移动游码
②在量筒中加适量的水,如图丙(a)所示,读出其体积为40mL;
③用细线系住一小铁块,浸没在量筒的水中,如图丙(b)所示,读出其总体积为60mL;
④将铁块挂在木块的下面,一起浸没在量筒的水中,如图丙(c)所示。木块的体积为 cm3;
⑤根据上述数据计算出该木块的密度为 g/cm3。
(2)小华没有使用天平与量筒,设计了如图丁所示的方法,借助于水(密度已知ρ水),利用所学过的浮力知识也测出了木块的密度,实验过程如下:
①向容器内倒入适量的水,如图丁(a)所示,水的体积记作Va;
②将木块轻轻放入容器中,如图丁(b)所示,液面上升至Vb;
③用细针将木块按压,使木块浸没于水中,如图丁(c)所示,液面上升至Vc;
④请用所测物理量,写出木块密度表达式的推导过程ρ木块= (用测量值表示,ρ水已知)。
C
40
0.55
02
考点二 测量物体运动的速度
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考点二 测量物体运动的速度
测量物体运动的速度
实验装置
实验原理 v=s/t
实验器材 斜面:坡度要适中,不至于让小车下滑太快,以便于测量时间;刻度尺:根据“头对头”或“尾对尾”测量小车运动的路程;金属片:便于确定小车的终点位置;便于测量时间。
操作要点 (1)每次测量时必须让小车从同一位置由静止开始下滑;(2)测量下半程所需时间,应用小车从斜面顶端滑到底端的总时间减去小车从斜面顶端滑到中间的时间。
评估 (1)小车过了终点才停止计时或小车未开始运动时计时,测量时间偏大,平均速度偏小;(2)小车未达终点停止计时或小车运动后才开始计时,测量时间偏小,平均速度偏大。
考点二 测量物体运动的速度
5.如图所示,在测量小车运动的平均速度的实验中,让小车从斜面的 A 点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达 B 点和 C 点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验中,测得时间 tAB =1.6s,则 AB 段的平均速度 vAB= m/s ;
(2)如果小车过了 B 点才停止计时,则测得的平均速度 vAB会偏 ;
(3)实验中全程平均速度 v1,上半程的平均速度v2,下半程的平均速度 v3,三者间的大小关系为 。
0.25
小
考点二 测量物体运动的速度
6.如图所示,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验的原理是 ;实验中所需的测量工具是刻度尺和 ;
(2)实验时应保持斜面的倾角 (选填“较大”或“较小”),目的是 ;
(3)小车通过AB段时,测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度VAB= m/s;小车通过AC段的时间为tAC=2.6s,则BC段的平均速度VBC= m/s;
(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段平均速度会偏 (选填“大”或“小”);
(5)由实验看出,小车下滑过程中速度越来越 ;
(6)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗? (选填“正确”或“不正确”)。
秒表
较小
便于测量时间
0.4
小
大
不正确
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03
考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
探究滑动摩擦力的影响因素 实验过程
实验方法 (1)转换法用弹簧测力计的示数来反映滑动摩擦力的大小(其原理是匀速直线运动状态下的二力平衡)。(2)控制变量法甲乙两图控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小;乙丙两图控制压力大小不变,改变接触面粗糙程度。
实验结论 滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
评估 实验方案的改进:把木块位于长木板上,用弹簧测力计拉住木块的一端,弹簧测力计的另一端固定。改进后,水平向左拉动长木板,当木块保持静止时,木块处于平衡状态,此时无论长木板是否做匀速直线运动,都可以保证拉力的大小始终等于滑动摩擦力的大小。
考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
7.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。根据猜想,同学们设计了如图甲、乙、丙、丁所示的实验:
(1)用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做 运动;
(2)甲、丙两图是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)根据甲、乙两图可得结论是: ;
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的.原因是 ;
(5)交流评估时,某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定。小明同学将实验装置改进为如图所示的装置:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。当他向右拉出木板的过程中, (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动,则此时通过弹簧测力计示数可知木块受到的摩擦力,读数为 N。
匀速直线
接触面粗糙程度
接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
错误
未控制压力相同
不一定
2.4
考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
8.小明用不同的力将手掌压在各种不同物体表面上向前推,发现感受不同,猜想滑动摩擦力的大小可能与下列因素有关:①压力的大小、②接触面的粗糙程度、③接触面的材料种类,为了验证猜想是否正确,他进行了以下探究:
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做 ,此时滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)比较甲、乙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与 有关;
(3)如图甲、丙所示,小明将同一木块分别放在粗糙程度不同的木板一、木板二上测量滑动摩擦力的大小,此过程控制不变的影响因素是:压力大小和 ;
(4)实验中发现弹簧测力计示数不易稳定,改用如图丁所示的装置水平拉动长木板,这样做的好处是: 。
匀速直线运动
等于
压力大小
接触面的材料种类
不需要匀速拉动长木板
考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
9.小天在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用同一木块分别做了如图所示的实验,木块表面较光滑,棉布表面较粗糙。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做 运动,根据 知识,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比 (填写实验序号)两次实验可知:在压力相同时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;对比甲、乙两次实验可知,在接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小
与 有关;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小天得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,他的结论是 的(选填“正确”或“错误”)。理由是 。
匀速直线
二力平衡
乙、丙
压力大小
错误
没有控制压力相同
考点三 探究滑动摩擦力的影响因素
10.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,哲哲设计了如图所示的实验,其中A是物块,B是木板,C是铺了毛巾的垫板。
(1)为了测出物体所受滑动摩擦力的大小,弹簧测力计应先在 方向调零,根据 可知,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动,此时,滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计示数已标出;
(2)甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 大小的关系;而 两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)比较甲、丁两次实验,哲哲得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。他这次实验存在的问题是 ;
(4)哲哲用原有的实验装置进行改动,如图戊所示。当拉力F为5N时,木板B刚好做匀速直线运动。当拉力F为8N时,弹簧测力计的示数为 N,此时木板受到地面的摩擦力为 N。
水平
二力平衡
匀速直线
压力
乙丙
没有控制压力相同
1.3
3.7
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04
考点四 探究液体压强的影响因素
考点四 探究液体压强的影响因素
探究液体压强的影响因素 实验过程
实验方法 (1)转换法:通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小。(2)控制变量法:探究液体内部的压强与方向的关系;探究液体内部压强与深度的关系;探究液体内部压强与液体密度的关系。
实验结论 在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;深度越深,压强越大;液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同处,液体的密度越大,压强越大。
评估 用其它器材也可以研究液体内部的压强:优点是器材简单、现象明显,便于操作。左图可以比较液体压强与深度的关系;右图可以比较液体密度大小。
考点四 探究液体压强的影响因素
11.如图所示为探究“影响液体内部压强大小的因素”实验。
(1)如图甲所示,压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);如图甲所示,小明发现压强计U形管左侧液面比右侧液面低,接下来的操作是 (填字母),使U形管左右两侧的液面相平;
A.将右侧管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(3)为了提高压强计的精确度,当U形管足够长时,U形管内应该选用密度 (选填“大”或“小”)的液体;
(4)比较图中 两图中的现象,可初步得出结论:同种液体内部压强随深度的增加而增大;因此,拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;(5)比较丙、丁两图,可探究液体压强与 的关系。
不属于
不漏气
B
小
乙丙
上窄下宽
液体密度
考点四 探究液体压强的影响因素
12.小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会 ,U形管左右两侧液面就会产生 ;
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与 的关系;
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论: ;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 (选填“正确”或“错误” )的,判断的依据是: ;
发生形变
高度差
液体深度
同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等
错误
没有控制探头所在深度一定
考点四 探究液体压强的影响因素
(5)通过学习,小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度,过程如下:
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水,橡皮膜向右凸起;
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水,直至橡皮膜 ;
③测得水面到橡皮膜中心的深度为h1;
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2;
④可推导出该盐水密度的表达式为ρ盐水= (用h1、h2、ρ水表示)。
变平
考点四 探究液体压强的影响因素
13.小明用如图所示的装置“研究液体内部的压强”的实验。
(1)本实验是通过比较U形管内两侧液面的 来表示橡皮膜所受压强大小的,其中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)对比图乙和图丙可得出结论: ;
(3)1648年物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”,如图丁所示,实验中帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开,图中 (选填甲、乙、丙中的两个)两幅图对比可以解释这个现象;
(4)实验结束后,粗心的小明没有收拾器材便离开了,一段时间后,图丙中盐水的水分蒸发,则剩余盐水对容器底部的压力 (选填“变大”、“不变”或“变小”);剩余盐水对容器底部的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”),你的判断依据是 ;
(5)小聪在家里利用如图戊所示的实验装置来比较液体密度的大小。他先向隔板左侧倒入一定量的水,然后向隔板右侧倒入一定量的某种液体,橡皮膜恰好不发生形变,则这种液体的密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
高度差
不是
液体的深度相同,液体的密度不相同,且液体的密度越大,U形管的高度差越大,液体的压强越大。
甲乙
变小
变小
大于
因为盐水中水分蒸发,所以容器中水减少,而盐的质量不变, 因为容器为规则柱体,所以容器底部所受压力等于盐水的重力,由于水分蒸发,盐水的重力减小,对容器底压力减小,所以液体对容器底的压强变小
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05
考点五 探究浮力大小的影响因素
考点五 探究浮力大小的影响因素
探究浮力大小的影响因素 实验过程
实验方法 (1)转换法用弹簧测力计的示数变化量来反映浮力的大小(F浮=F1-F2)。(2)控制变量法探究浮力大小与固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量的关系,在检验浮力与其中某一个量的关系时,必须使其他量保持不变,或者确认浮力跟这些量无关。
实验结论 影响浮力大小的因素: 物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
考点五 探究浮力大小的影响因素
14.在探究影响浮力大小的因素的实验中,小清根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①可能与物体浸入在液体中的深度有关;
②可能与物体排开液体的体积有关;
③可能与液体的密度有关;
④可能与物体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想②的一个生活现象: ;
(2)分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
(4)为了探究猜想④,小清同学用两块体积相同但密度不同的物体A和B进行了如图f、g的实验,发现弹簧测力计示数不同,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的密度有关,小珍同学认为该结论不正确,主要原因是: 。
人在水中下沉,而在死海中却能漂浮
a、b、c/a、b、d
越大
弹簧测力计示数不是浮力大小
考点五 探究浮力大小的影响因素
15.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度(液体均未溢),并记录弹簧测力计的示数。
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N;
(2)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与 有关;
(3)分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度;
(4)D、E两图,弹簧测力计示数不变,说明 ;
(5)实验中选用不同液体进行了多次实验,其目的是 (选填“寻求普遍规律”或“多次实验求平均值减小误差”)。
1
排开液体的体积
液体密度
小于
浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
寻求普遍规律
考点五 探究浮力大小的影响因素
16.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小明根据生活经验,提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想。A.与物体浸入液体中的深度有关;B.与物体排开液体的体积有关;C.与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图1所示。其中序号c中物体P所受浮力的大小为 N,物体P的密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg);
(2)分析 三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
2
2.4×103
a、b、c
越大
考点五 探究浮力大小的影响因素
(3)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如图2所示,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4;
①探究操作的最合理顺序是 (将字母排序),若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 成立,就可得出结论F浮=G排;
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是 (选填字母)。
A.c中水面未到达溢水杯的溢水口 B.c中物体没有全部浸入在水中
bacd
F1﹣F3=F4﹣F2
A
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06
考点六 探究杠杆的平衡条件
考点五 探究杠杆的平衡条件
探究杠杆的平衡条件 实验过程
操作要点 (1)使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂;(2)选择杠杆中点为支点,以消除杠杆自重对平衡的影响;(3)实验前:调节“平衡螺母”,调节原则“左高左调,右高右调”;实验时:调节钩码的位置或改变钩码的数量。(4)动力和阻力:等于所挂钩码的重力;(5)动力臂和阻力臂:通过杠杆上的刻度值直接读出。
实验结论 杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
考点五 探究杠杆的平衡条件
17.物理兴趣小组的同学,利用如图所示的装置,来“探究杠杆的平衡条件”
(1)如图甲所示,以杠杆的中心作为支点的目的是 ;
(2)在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 ;若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,以使杠杆在水平位置平衡;
(3)调节完毕后,当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码,如图乙所示,那么在杠杆的D点挂 个质量相同的钩码,才能使杠杆恢复在水平位置平衡。当杠杆平衡后,将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格,那么杠杆 (填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡;
(4)实验中若不在D点挂钩码,而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应使弹簧测力计挂 点,且拉力的方向是 。
消除杠杆自重对实验的影响
便于测量力臂
右
4
不能
A
竖直向上
考点五 探究杠杆的平衡条件
18.如题图在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,目的是 ;
(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图甲、乙、丙所示,两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为L1和L2,由此可得杠杆的平衡条件为: ,若将图丙所示的杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆 (选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)在图丁中,去掉右边的钩码,改用细绳竖直向上拉,如图丁所示,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F为 N;保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是 ;
(4)实验中进行多次实验的目的是 。
避免杠杆自身重力对实验的影响
F1L1=F2L2
左端下沉
1
变大
保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大。
为了得出普遍性结论,避免偶然性
考点五 探究杠杆的平衡条件
19.某同学学习了杠杆的平衡条件后,兴趣盎然,意犹未尽,对杠杆又做了进一步研究。(杠杆刻度均匀,所用钩码重均相同)
(1)杠杆静止时的位置如图甲所示,此时杠杆 (填“是”或“不是”)处于平衡状态。为了使杠杆静止时处于水平位置,接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向 (填“左”或“右”)移动。使杠杆处于水平平衡的目的是便于测量 。
(2)如图乙所示,在杠杆上的A处挂4个钩码,在B处施加力F拉杠杆,使其水平平衡,此时杠杆的类型与 (填字母)的类型相同。
A.托盘天平 B.钓鱼竿 C.钳子
(3)撤掉图乙中的力F,需要在B处挂 个钩码才能使杠杆仍水平平衡,杠杆水平平衡后,若在A、B两处各增加一个钩码,则杠杆会 (填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
(4)如图丙所示,用弹簧测力计沿位置1的方向拉杠杆的C处,使其水平平衡,当弹簧测力计由位置 1转至位置2(竖直方向)的过程中,使杠杆仍水平平衡,则弹簧测力计的拉力 ,其原因是此拉力的力臂 。(均填“变大”或“变小”)
是
左
力臂
A
2
顺时针
变小
变大