1、力与运动实验力与运动实验 探究阻力对物体运动的影响 【设计与进行实验】 1. 主要实验器材的选取及作用 (1)斜面：为小车提供初速度 (2)粗糙程度不同的水平面：改变小车在水平面上运动时所受的阻力 (3)刻度尺：测量小车运动的距离 2. 让同一小车从斜面同一高度释放的目的：使小车到达水平面时具有相同的速度 3. 转换法的应用：通过比较小车在水平面运动距离的远近来比较阻力的大小，运动的距离越远，阻力越小 4. 控制变量法的应用 控制小车到达水平面的速度不变：将小车从同一斜面同一高度由静止滑下 改变小车在水平面运动时所受阻力的大小：使小车滑到表面粗糙程度不同的水平面上 5. 科学推理法的应用：如果
2、小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受阻力作用，它将做匀速直线运动 6. 比较小车在不同水平面上运动的距离，总结结论 【交流与反思】 7. 小车运动到斜面底端后继续运动的原因：小车具有惯性 8. 小车最终在水平面停下来的原因：受到阻力作用 9. 小车运动过程中能量的转化：从斜面滑到水平面的过程中：重力势能转化为动能和内能；从水平面 运动到静止的过程中：动能转化为内能 10. 测量小车在水平面运动时所受阻力大小的做法：用弹簧测力计沿水平方向拉着小车做匀速直线运动，读 出弹簧测力计的示数 11. 添加器材或改变实验操作还可探究的实验 (1)让同一小车从斜面的不同高度由静止滑下可探究的实验：小车的动能
3、与速度的关系、小车的重力势能与 高度的关系 (2)在粗糙程度不同的水平面上用弹簧测力计拉着同一小车做匀速直线运动可探究的实验：滑动摩擦力的大 小与接触面粗糙程度的关系 实验结论：在其他条件相同时，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车前进的距离就越远 探究二力平衡的条件 【设计与进行实验】 1. 主要实验器材的选取及作用 (1)定滑轮：改变力的方向； (2)选用小车或较光滑水平面的原因：减小阻力对实验造成的影响 2. 控制变量法的应用 (1)探究平衡的两个力是否在同一直线上：同一直线上：保持小车两端所受的力大小相同，方向相反，将小车扭转一定的 角度后放开 (2)探究平衡的两个力是否大小相同：
4、保持两个力作用在同一直线上同一直线上上，方向相反相反，改变其中一个力的大小 (3)探究平衡的两个力是否作用在同一物体上：保持两个力的大小相等，方向相反相反，分别作用在两个物体上) 3. 根据实验现象，分析总结二力平衡的条件 【交流与反思】 4. 进行多次实验的目的(得出普遍规律，避免偶然性) 5. 换用小卡片做实验的好处(卡片质量小，可忽略其重力对实验的影响；减小摩擦力的影响) 实验结论：二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 压强实验压强实验 探究压力的作用效果与哪些因素有关 【设计与进行实验】 1. 主要实验器材的选取及作用 (1)海绵：形变量容易
5、观察到 (2)砝码：改变压力的大小 2. 转换法的应用：通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果 3. 控制变量法的应用 (1)探究压力的作用效果与压力大小的关系：控制受力面积不变，改变压力大小 (2)探究压力的作用效果与受力面积的关系：控制压力大小不变，改变受力面积 4. 分析实验现象，总结影响压力作用效果的因素 【交流与反思】 5. 选用海绵而不选用长木板的原因：长木板的形变量不易用肉眼观察到，实验现象不明显 6. 可代替海绵的材料：沙子、橡皮泥、面粉等容易发生形变的物体 实验结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小， 压力的作用效果越明显 探究影响液
6、体内部压强大小的因素 【提出猜想与假设】 1. 液体内部的压强可能与方向、深度及液体的密度有关 【设计与进行实验】 2. 实验前先要检查装置的气密性： 用手按压金属盒上的橡皮膜， 观察 U 形管中两边液柱是否变化， 若变化， 则气密性良好 3. 实验前 U 形管液面应调平：若不相平，应拆除橡皮管重新安装 4. 转换法的应用：通过观察 U 形管两边液面的高度差高度差来比较压强的大小 5. 控制变量法的应用 (1)探究液体内部的压强与方向方向的关系： 控制金属盒在同种液体的同一深度，改变金属盒的方向，观察 U 形管液面的高度差 (2)探究液体内部压强与深度的关系： 控制金属盒在同种液体中，金属盒方
7、向不变，改变金属盒的深度深度，观察 U 形管液面的高度差 (3)探究液体内部压强与液体密度的关系： 控制金属盒在相同深度，金属盒方向不变，改变液体密度密度，观察 U 形管液面的高度差 6. 比较不同条件下比较不同条件下 U 形管压强计两侧液面的高度差，总结影响液体内部压强的因素形管压强计两侧液面的高度差，总结影响液体内部压强的因素 【交流与反思】 7. 多次实验的目的：使结论具有普遍性 8. 金属盒移动方向的判断： 改变液体密度，为使液体压强不变，若密度增大，探头应向上移动；若密度减小，探头应向下移动 9. 液体密度的相关判断： 同一深度处，U 形管液面高度差大的液体密度大； U 形管液面高度
8、差相等时，探头所处深度深的液体密度小 实验结论：液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等相等，随 液体深度的增加，压强随之变大；不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，液体 密度越大，液体的压强越大 浮力实验浮力实验 探究浮力的大小与哪些因素有关 【提出猜想与假设】 1. 浮力的大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度和物体浸没在液体中的深度有关 【设计与进行实验】 2. 实验原理(称重法：F浮GF) 3. 弹簧测力计的使用及读数 4. 控制变量法的应用 (1)探究浮力的大小与物体浸在液体中体积的关系： 用弹簧测力计提着同一物体，使物体浸入同
9、种液体中的体积体积不同 (2)探究浮力的大小与液体密度液体密度的关系： 用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同密度液体的同一深度处 (3) 探究浮力的大小与物体浸在液体中的深度的关系： (4) 用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没于同种液体的不同深度同种液体的不同深度 5. 实验方案的设计、实验步骤的补充：注意使用控制变量法 【分析数据和现象，总结结论】 6. 实验图像的绘制与分析：当物体逐渐浸入液体中，测力计示数不断减小，浮力增大，物体浸没在液体中 后，测力计示数不变，浮力不变 7. 根据实验数据，分析总结浮力大小的影响因素 【交流与反思】 8. 探究浮力大小与液体密度有关时，换用不
10、同液体进行多次测量的目的：使结论具有普遍性 9. F浮液gV排的应用： 计算液体的密度、物体排开液体的体积、物体受到的浮力，判断物体的浮沉等 10. 实验方法的改进：实验时将弹簧测力计固定在铁架台上，使物体悬在空烧杯中，向烧杯中逐渐加水，可 以保证弹簧测力计的示数稳定，方便读数 11. 实验误差分析：实验时若先测量物体在水中的浮力，再测量物体的重力，会导致浮力的测量结果偏大 实验结论：物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与物 体浸没在液体中的深度无关 探究浮力的大小 【设计与进行实验】 1. 主要实验器材的选取及作用 (1)物体的选择：物体的重力不能超
11、出弹簧测力计的量程；密度大于水；不吸水 (2)弹簧测力计的使用与读数 (3)正确使用溢水杯：溢水杯中的液体要达到溢水口，以保证排开的液体全部流入小桶 2. 测量浮力大小的原理：称重法：F浮GF 3. 实验测量顺序：测出空桶的重力 G1和物体的重力 G2将物体浸没在盛满水的溢水杯中，测出拉力的大 小 F测出桶与排开水所受的总重力 G 4. 被排开的水所受的重力：称重法：G排GG1 【分析数据和现象，总结结论】 5. Fh 图像分析：随着物体浸入液体，弹簧测力计的示数减小，当物体完全浸没在液体中后，继续下沉， 弹簧测力计的示数不变 6. 根据实验现象、表格数据，分析总结实验结论 【交流与反思】 7
12、. 换用不同液体、不同物体等多次测量：使实验结论具有普遍性 8. F浮液gV 排的应用： 计算液体的密度、 物体排开液体的体积、 物体受到的浮力， 判断物体的浮力大小、 浮沉等 9. 实验误差分析 (1)测力计精度不够，测量时测力计未保持静止 (2)先将物体放入水中测物体所受拉力的大小，再测物体的重力：物体沾水所测重力偏大，所测浮力偏大 (3)先测桶与排开水所受的重力，再测桶的重力：桶沾水所测桶的重力偏大，所测排开水的重力偏小 (4)溢水杯中没有装满水，则所测排开液体的重力偏小 10. 物体密度小于液体密度的探究方法：采用定滑轮置于溢水杯底部，来改变拉力的方向 11. 实验过程中若物体没有完全
13、浸入水中，对实验结论没有影响 实验结论：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小 机械与人实验机械与人实验 探究杠杆的平衡条件 【设计与进行实验】 1. 弹簧测力计的使用与读数 2. 选择杠杆中心作为支点的目的：减小杠杆自重对实验的影响 3. 实验前应调节杠杆在水平位置平衡 目的：方便读出力臂的大小；调平：左高向右调，右高向左调；实验过程中不能再调节平衡螺母 4. 实验表格的设计与数据的记录：至少进行 3 次实验，表格中要有单位 5. 根据实验数据，分析总结杠杆的平衡条件 【交流与反思】 6. 测量多组数据的目的：使结论具有普遍性 7. 将钩码换成弹簧测力计的好处：可以直
14、接读出力的大小 8. 弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆：弹簧测力计拉力的力臂逐渐变小，弹簧测力计示数变大 9. 不能得出正确实验结论的原因：杠杆的支点未在杠杆中点处；杠杆未处于水平平衡状态即读取力臂 10. 杠杆平衡条件的应用： 在杠杆平衡时，判断两边增减钩码后杠杆是否平衡；为了使杠杆平衡，判断钩码的移动方向和距离或 增、减钩码的数量；力、力臂的判断或计算 11. 实验方案评估：杠杆一端多处悬挂钩码，存在的问题是力臂太多，不便于总结实验结论 实验结论：杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，即 F1l1F2l2. 测量滑轮组的机械效率 【设计与进行实验】 1. 实验原理： 100% W W
15、有 总 2. 弹簧测力计的使用和读数 3. 弹簧测力计的拉动方式：匀速竖直拉动，目的是利用二力平衡，使拉力等于弹簧测力计的示数 4. 控制变量法的应用 (1)探究滑轮组机械效率与所吊物体重力大小的关系：控制同一滑轮组提升物体的高度相同，改变所吊重物 的质量 (2)探究滑轮组机械效率与动滑轮重力大小的关系： 控制同一滑轮组提升物体的质量和高度相同，改变动滑轮的重力 (3) 探究滑轮组的机械效率与所吊物体高度的关系： (4) 控制同一滑轮组提升物体的质量相同，改变提升物体的高度 【分析数据，总结结论】 5. 功、功率、机械效率等的相关计算 6. 根据表格数据，分析总结滑轮组机械效率的影响因素 【交
16、流与反思】 7. 可以省略的工具：刻度尺，省略后用 G nF 100%计算，反而能够提高精度 8. 提高滑轮组机械效率的方法：增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦 9. 随着物重增大，额外功变大的原因：随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大，克服摩擦力做的额 外功增加 10. 理论分析实验的局限性：忽略绳子重力和摩擦 探究动能的大小与哪些因素有关 【提出猜想与假设】 1. 物体动能的大小可能与物体的质量、运动的速度、物体的材料有关 【设计与进行实验】 2. 改变钢球到达水平面速度的方法：让钢球从不同高度静止释放 3. 控制钢球从斜面同一高度静止释放的目的：使钢球到达水平面时的速度速度相
17、同 4. 转换法的应用：通过木块水平移动的距离水平移动的距离反映钢球动能的大小 5. 控制变量法的应用 (1)探究物体动能大小与质量的关系：控制质量不同不同的钢球从斜面的同一同一高度由静止释放，观察木块被推动 的距离 (2)探究物体动能大小与速度的关系：控制质量相同相同的钢球从斜面的不同不同高度由静止释放，观察木块被推动 的距离 6. 根据实验数据及现象，分析总结动能大小的影响因素 【交流与反思】 7. 钢球在水平面上不能立即停下的原因：钢球具有惯性惯性 8. 木块在水平面上最终会停下来：受到摩擦力摩擦力(阻力阻力)的作用 9. 实验中的能量转化： 钢球加速下滑时主要将重力势能转化为动能；木块被撞后运动过程中将机械能转化为内能 10. 实验中木块被撞后滑出木板的改进措施： 换质量更大的木块或换质量较小的钢球，或换较长的木板等 11. 若水平面绝对光滑，该实验能否达到探究目的：不能，木块将做匀速直线运动，无法比较距离长短 实验结论：质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大；速度相同时，质量越大的物体具有的动能 越大大；物体的动能与物体的质量和速度有关质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大大
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