初中物理力学新情境实验和相关例题
实验:探究影响滑动摩擦力大小的因素
情境:在同一个水平桌面上放置一块木块和一块铁块,请探究滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度的关系。
实验步骤:
1. 将木块放在桌面上,用弹簧测力计拉着它在木块上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为木块受到的滑动摩擦力大小。
2. 在木块上加一个砝码,重复上述实验。
3. 将铁块放在桌面上,用同样的方法测得铁块受到的滑动摩擦力大小。
相关例题:
1. 某同学在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,使用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,从而根据弹簧测力计显示拉力大小。下列说法正确的是( )
A. 木块受到的滑动摩擦力与拉力大小无关
B. 木块受到的滑动摩擦力与拉力大小相等
C. 弹簧测力计显示的是木块和桌面之间的摩擦力
D. 弹簧测力计显示的是木块受到的摩擦力
2. 在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验中,某同学猜想:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度、压力、接触面积和运动速度等因素有关。为了探究其中的一个因素对滑动摩擦力的影响,该同学分别用弹簧测力计水平拉着同一木块在接触面不变的情况下依次放在同一水平桌面上,让木块的运动速度相同而接触面粗糙程度不同,实验数据记录如下表所示。根据实验现象及相关数据,可得出结论:
(1)该同学在实验中用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,木块受到的拉力等于木块受到的摩擦力。
(2)比较实验次数1、3、5可得到的结论是:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)比较实验次数______可得到的结论是:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
答案:
1. D 2. (3)2、4或3、5或4、6
以上实验和例题主要是针对初中物理力学中滑动摩擦力的影响因素进行考察,通过具体情境来加深对知识的理解和应用。
初中物理力学新情境实验:
小明在公园里看到一只小鸟在树上停留,他突发奇想,在树上固定一个装置,让小鸟站在上面不会掉下来。为了探究小鸟是否受到摩擦力作用,小明设计了以下实验方案:
1. 将装置固定在小鸟所在的树上,使小鸟站在装置上。
2. 在装置下方放置一个压力传感器,通过电脑软件记录装置受到的压力变化。
3. 观察并记录小鸟在装置上停留的时间,以及装置受到的压力变化情况。
实验结果:装置受到的压力在小鸟站立时没有变化,说明小鸟没有对装置施加压力。
相关例题:
小明在进行上述实验时,发现压力传感器没有记录到任何变化。他猜想小鸟可能受到了静摩擦力的作用。请你设计一个实验验证小明的猜想是否正确。
实验器材:小鸟、弹簧测力计、细线、长木板、毛巾。
实验步骤:
1. 将小鸟放在长木板上,用细线固定住。
2. 用弹簧测力计沿水平方向拉动木板,使小鸟做匀速直线运动。
3. 观察并记录弹簧测力计的示数,以及小鸟受到的摩擦力大小。
4. 在木板上铺上毛巾,重复上述实验。
实验结果:如果两次实验中弹簧测力计的示数相同,说明小鸟受到了静摩擦力的作用;否则,说明小明没有正确地解释现象。
初中物理力学新情境实验和相关例题常见问题包括:
1. 实验目的:明确实验要解决的是哪方面的问题,例如,探究摩擦力与压力和粗糙程度的关系,需要确定实验的目标是测量摩擦力,还是探究摩擦力与压力和粗糙程度的关系。
2. 实验器材:根据实验目的选择合适的器材,例如,探究摩擦力与压力的关系时,需要弹簧测力计、木块和砝码等。
3. 实验步骤:按照步骤进行操作,例如,通过改变压力,保持接触面的粗糙程度不变,记录木块在各组条件下的摩擦力。
4. 实验数据记录和处理:根据实验数据绘制图表,分析数据的变化趋势和规律。
例题:
实验名称:探究摩擦力与压力的关系
实验目的:测量并分析物体在水平面上受到的摩擦力与压力的关系
实验器材:弹簧测力计、木块、砝码(若干)
实验步骤:
1. 将木块放在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,记录测力计的示数。
2. 在木块上增加砝码,重复上述步骤。
3. 改变砝码的数量,重复步骤1和2。
4. 分析实验数据,得出结论。
实验数据记录:
| 压力(N)| 0个砝码 | 1个砝码 | 2个砝码 | 3个砝码 | ... |
| --- | --- | --- | --- | --- | ... |
| 摩擦力(N)| ... | 0.5 | 0.75 | 1.0 | ... |
分析实验数据可知,在压力增大时,摩擦力也随着增大,说明物体在水平面上受到的摩擦力与压力成正比。
常见问题:
1. 如何保证木块做匀速直线运动?
2. 如何正确使用弹簧测力计?
3. 如何选择合适的砝码数量进行实验?
4. 如果摩擦力大于弹簧测力计的量程,应该如何处理?
以上问题都是在进行新情境实验时需要注意和考虑的。通过解决这些问题,可以更好地理解实验的原理和方法,从而更好地掌握物理力学知识。
