中考科學(xué)總復(fù)習(xí) 滿分策略 第30講 力學(xué)實驗探究專題課件

科學(xué)科學(xué)第30講力學(xué)實驗探究專題科學(xué)探究實驗的形式多種多樣，其中的力學(xué)實驗探究是初中科學(xué)教學(xué)中以及中考出題的一個重要的類型。力學(xué)實驗探究中的提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、合作等要素，在現(xiàn)今的初中科學(xué)課堂教與學(xué)中都有很好的實施。近幾年中考力學(xué)實驗探究題可以分為研究科學(xué)量影響因素類，如：研究影響壓力作用效果、滑動摩擦力、液體的壓強、動能的因素；研究科學(xué)原理類，如：阿基米德原理、杠桿平衡原理等；測量科學(xué)量類，如測大氣壓的值、密度、平均速度。1如圖1所示，小明在“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，用彈簧測力計拉著木塊分別在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上做勻速直線運動，通過改變放在木塊上的砝碼改變壓力，分別測出木塊在甲、乙木板上滑動時的摩擦力，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點畫出了滑動摩擦力f摩與對應(yīng)壓力F壓關(guān)系的圖像。(1)分析圖像甲或乙可知，木塊對木板的_越大，木塊所受的滑動摩擦力也就越大；比較圖像可知，_(選填“甲”或“乙”)木板更粗糙。壓力甲(2)小明在實驗中發(fā)現(xiàn)，拉著木塊運動時很難控制“勻速”，于是他設(shè)計了如圖2所示的裝置，將彈簧測力計固定，改為拉動平板小車，當(dāng)他水平向左拉動平板小車時，木塊所受到的摩擦力的方向為 。這樣改進(jìn)后的裝置的優(yōu)點是 。水平向左不需要小車做勻速直線運動，便于實驗操作；由于測力計靜止便于讀數(shù)【解析】(1)由滑動摩擦力f摩與對應(yīng)壓力F壓關(guān)系的圖像可知，此圖像為正比例圖像，摩擦力隨壓力的增大而增大，所以木塊對木板的壓力越大，木塊所受的滑動摩擦力也就越大；比較甲、乙圖像可知，在壓力相同時，甲的摩擦力大于乙的摩擦力，所以甲木板更粗糙；(2)在如圖2所示的裝置中，水平向左拉動平板小車時，木塊相對于小車向右運動，所以受到的摩擦力的方向為水平向左；由圖2所示可知，木塊與彈簧測力計固定不動，拉動平板小車運動，該實驗設(shè)計的優(yōu)點是：一方面，不需要木板做勻速直線運動，便于實驗操作，另一方面，由于測力計靜止便于讀數(shù)。2(2017，預(yù)測)在“探究滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)時”，李麗同學(xué)提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)”的猜想；張華同學(xué)提出“滑動摩擦力的大小可能與接觸面所受的壓力有關(guān)”的猜想。如圖是他們進(jìn)行探究實驗的實驗裝置圖。(1)李麗同學(xué)為了完成他自己的探究應(yīng)該按 兩個圖所示的方案進(jìn)行。(2)張華選用正確的實驗裝置進(jìn)行實驗，得到的實驗數(shù)據(jù)見下表；根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，可以得出Ff與FN的關(guān)系是 ；FN/N1.01.52.02.53.0Ff/N0.40.60.81.01.2甲、丙成正比(3)“滑動摩擦力的大小是否與接觸面的面積有關(guān)呢？”張華將圖甲中的木塊側(cè)放在水平木板上，用彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的讀數(shù)和圖甲的示數(shù)一樣，得出“滑動摩擦力的大小和接觸面積的大小無關(guān)”的結(jié)論。而李麗將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，用彈簧測力計拉著木塊在木板上做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的讀數(shù)為圖甲中示數(shù)的一半，得出“滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)”的結(jié)論。你認(rèn)為_的結(jié)論是錯誤的；錯誤的原因 。李麗實驗中沒有保持壓力不變【解析】(1)李麗同學(xué)提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)”，所以需控制壓力大小這個變量，改變接觸面的粗糙程度，甲、丙兩圖中壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，所以應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實驗。(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，接觸面的粗糙程度相同，滑動摩擦力與壓力大小成正比。(3)李麗將圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，這樣壓力大小也會變?yōu)橐话?，沒有保持壓力大小不變，所以得出的結(jié)論是錯誤的。3如圖，為了探究浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系，某同學(xué)進(jìn)行了實驗：(1)圖B中用細(xì)線將合金塊掛在彈簧測力計下，測出它的_大小；(2)將合金塊浸入裝滿水的溢水杯中如圖C，合金塊所受浮力是_N；(3)比較圖C和圖D可知，合金塊在水中所受浮力與浸沒的_無關(guān)；(4)該同學(xué)做完實驗總結(jié)出規(guī)律后，計算合金塊的密度是 kg/m3。(g取10 N/kg)重力0.5深度41034(2017，預(yù)測)利用天平和量筒測合金塊的密度：(1)調(diào)節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤右側(cè)(如圖甲)，此時應(yīng)將平衡螺母向_調(diào)。左(2)小明用托盤天平測合金塊的質(zhì)量，操作情況如圖乙所示，指出其中的三處錯誤是：用手直接拿砝碼；物體和砝碼的位置放反了；測量前沒有將游碼撥到零刻度線處。改正錯誤后，小明用正確的方法稱合金塊的質(zhì)量，平衡時放在盤中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖丙所示，則合金塊的質(zhì)量是_g。(3)用細(xì)線拴好合金塊，把它放入盛有30mL水的量筒中，水面到達(dá)的位置如圖丁所示，則合金塊的體積為_cm3，合金塊的密度為 g/cm3。47.4104.745某科學(xué)實驗小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值，實驗步驟如下：(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的是 。(2)如圖甲所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計的示數(shù)為30 N。排盡注射器內(nèi)的空氣(3)如圖乙所示，用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為_cm，計算出活塞的橫截面積。(4)計算得到大氣壓強的數(shù)值為 Pa。(5)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實驗誤差較大，請分析，該實驗過程中導(dǎo)致誤差的因素有(請寫出兩條)： ； 。6.000.9105空氣沒有排盡注射器筒壁與活塞之間有摩擦1小明在選用彈簧測力計的過程中，發(fā)現(xiàn)測量大小相同的力時，用不同規(guī)格的測力計，彈簧伸長的長度不一樣。對哪些因素會影響彈簧的伸長量，小明有三種猜想：猜想1：制造彈簧所用的材料可能影響彈簧的伸長量。猜想2：彈簧的原長可能影響彈簧的伸長量。猜想3：彈簧的粗細(xì)可能影響彈簧的伸長量。小明為探究自己的猜想，設(shè)計出一個實驗方案：將一根彈簧剪成長度不同的兩根，測出兩根彈簧的初始長度L1、L2；如圖所示，固定彈簧的一端，用大小相等的力拉彈簧，測出兩根彈簧的對應(yīng)長度L1、L2；改變拉力的大小，重復(fù)實驗步驟，記錄實驗數(shù)據(jù)。(1)該實驗方案研究的是猜想_(填寫序號)；(2)實驗方案中將“一根彈簧剪成長度不同的兩根”，這樣做的目的是 。(3)實驗方案中“用大小相同的力拉彈簧”表明彈簧的伸長量還與 有關(guān)。(4)探究此猜想需要研究和比較的物理量是 和 。2得到材料、粗細(xì)均相同的兩根彈簧拉力大小彈簧的原長對應(yīng)的伸長量2在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中，在水平木板上先后鋪上粗糙程度不同的毛巾和棉布；讓小車從斜面頂端由靜止滑下，如圖1所示，觀察和比較小車在毛巾表面，棉布表面和木板表面滑行的距離。(1)實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是：使小車每次在水平面上開始滑行時速度大小_(選填“相等”或“不相等”)。(2)實驗中是通過改變 來改變小車所受阻力大小的。(3)實驗中發(fā)現(xiàn)：小車在毛巾表面上滑行的距離最短，在木板上滑行的距離最遠(yuǎn)，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越_(選填“快”或“慢”)。相等水平面的粗糙程度慢(4)推理：本實驗中，如果小車在水平面上滑行時受到的阻力為零，它將做 。(5)在此基礎(chǔ)上，牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果概括出牛頓第一定律，請問：牛頓第一定律_(選填“能”或“不能”)直接由實驗得出。(6)本實驗中小車在水平面上三次滑行過程中消耗的機(jī)械能大小_(選填“相等”或“不相等”)。(7)通過上面的探究后，小明再想考如下的問題，如圖2所示，擺球從A點由靜止釋放擺到右側(cè)最高點C時，如果擺球所受的力忽然全部消失，則擺球?qū)(選填“往回擺”“靜止”或“做勻速直線運動”)。勻速直線運動不能相等靜止3(1)如圖1中：天平測出物體的質(zhì)量是_g；量筒中液體的體積是_mL；彈簧測力計的示數(shù)是_N。106341.4(2)木塊從如圖2斜面所示位置靜止釋放，直到撞上金屬片，測此過程木塊的平均速度。在圖中畫出需要測量的距離。用粗糙程度相同、質(zhì)量不同的木塊做實驗所得數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)公式 算出第一次實驗?zāi)緣K的平均速度為 。請歸納本實驗?zāi)緣K的平均速度與質(zhì)量是否有關(guān)？_。實驗次數(shù)木塊質(zhì)量/g運動距離/m運動時間/s11001.0000.821501.0000.832001.0000.842501.0000.8vs/t1.25m/s無關(guān)4“在水平木板上鋪上粗糙程度不同的材料，小車自斜面頂端由靜止開始滑下，比較小車在水平面運動的距離”(如圖所示)。伽利略、牛頓等科學(xué)家曾多次做過類似實驗，并在此基礎(chǔ)上分析推理得出著名的牛頓第一定律。請回答下列問題：(1)為了得出科學(xué)結(jié)論，三次實驗中小車每次都從斜面上同一位置由靜止自由下滑，這樣做的目的是 。使小車運動到水平面上的初速度相同(2)三次實驗中，小車在_表面上停止得最慢，是因為小車在該表面受到的阻力最_。(3)進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對光滑(小車不受阻力)，則小車會在水平面上做 運動。木板小勻速直線5探究“作用在同一個物體上二個力的平衡條件”，需要比較“平衡”和“不平衡”兩種不同狀態(tài)的受力情況才可以得出結(jié)論。實驗室內(nèi)的實驗裝置如圖所示(定滑輪按45角固定在桌邊上)。小紅利用此裝置做實驗過程中，將木塊進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，小亮說：“由于定滑輪無法扭轉(zhuǎn)，所以會影響實驗效果”。(1)在木塊不扭轉(zhuǎn)的情況下，“二力平衡”的三個條件中，對哪些平衡條件的探究存在缺陷？(2)根據(jù)實驗需要改進(jìn)該實驗裝置，簡述你的改進(jìn)方案。解：(1)方向相反；作用在同一條直線上；(2)改進(jìn)方案：用小車代替木塊，然后將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，看小車是否平衡。1(2017，預(yù)測)為了探究靜摩擦力作用的相互性，并比較一對相互作用的靜摩擦力的大小，某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，整個裝置放在水平桌面上，其中A、B兩木塊疊放在一起，兩個輕質(zhì)彈簧測力計C、D的一端與兩木塊相連，另一端固定在鐵架臺E、F上。后來經(jīng)過討論，完善了實驗裝置，如圖乙所示。(1)在理想情況下，B對A的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計_的示數(shù)，A對B的靜摩擦力的大小等于彈簧測力計_的示數(shù)。(均選填“C”或“D”)DC(2)在B下面放細(xì)圓木條的目的是 ，在A上放鉤碼的目的是 。(3)實驗中需向右緩慢移動鐵架臺F，在此過程中，應(yīng)使A、B保持相對_(選填“運動”或“靜止”)，整個裝置靜止后，讀取兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2。(4)分析實驗數(shù)據(jù)，若 ，則靜摩擦力的作用是相互的，且一對相互作用的靜摩擦力大小相等。用滾動代替滑動增大壓力靜止F1F22實驗和探究(請將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整)：(1)探究二力平衡的條件：3.小明同學(xué)用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油)，對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了研究，下圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)。(1)分析圖B、C、D，說明浮力大小跟 有關(guān)。(2)分析圖_，說明浮力大小跟液體密度有關(guān)。(3)物體完全浸沒在煤油中所受到的浮力是_N。物體排開液體的體積DE2.4(4)小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān)。他找來一小團(tuán)橡皮泥、燒杯和水進(jìn)行實驗，實驗步驟如下：步驟一：將橡皮泥團(tuán)放入盛有適量水的燒杯中，橡皮泥團(tuán)下沉至杯底。步驟二：將橡皮泥團(tuán)捏成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上。(a)小明通過分析得出結(jié)論：由于呈“團(tuán)狀”受到的浮力_(填“大于”“等于”或“小于”)第二次呈“碗狀”時受到的浮力，所以物體受到的浮力與其形狀有關(guān)。(b)同組的小紅不同意，她指出小明的實驗有一處錯誤，所以才會得出錯誤的結(jié)論，錯誤的原因是：他只關(guān)注了橡皮泥形狀的改變，沒有控制物體都要 。小于排開液體的體積相同