初中物理力学实验归类复习.docx
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初中物理力学实验归类复习
初中物理力学实验归类复习
一、仪器使用
在实验室里,测量长度的基本工具是__________,比它更精密的常用测量工具是________和________;测量时间的基本工具是________;测量质量的基本工具是________;测量力的基本工具是________。
(一)刻度尺
1、认识刻度尺
右图中,刻度尺的量程为________、分度值为________。
2、刻度尺的使用
刻度尺的使用要领是“五会”。
即:
会认:
即正确认识刻度尺的__________、__________、__________;
会放:
应使刻度尺的________线或某条(整数)刻度线与被测物体的一条边对齐,把刻度尺的________尽可能与被测物体________,不能歪斜;
会看:
读数时,视线应________刻度尺;
会读:
除读出最小刻度以上各位数字外,还应____________________________;
会记:
记录的测量数据,包括________值、________值和________(没有单位的数值是毫无意义的)。
3、长度测量的特殊方法
(1)化曲为直:
将弯曲的轨迹变成直线来测量。
如:
测量地图上的铁道线长度,可用棉线与它重合,再拉直测量;测薄圆铁片周长,可使铁片顺直线滚一圈再测量起、终点长度。
(2)以多测少或以少测多。
如:
测一张纸的厚度可测n张纸的厚度再除以n;测细铜丝直径可测出密绕后n匝的长度再除以n;测楼房高度可测每一级楼梯的高度再乘以相应楼层的级数。
这种方法适用于完全相同的测量对象,以多测少可提高测量的准确度,以少测多相当于扩大了量程。
(3)利用工具平移。
如图所示是测圆锥高度和圆柱直径所用的一种方法。
(4)替代法。
用可以直接测量的长度来替代不能直接测量的长度。
如测圆柱直径可先测出周长,再根据周长与直径的关系算出直径。
[典型例题]
1.下图中刻度尺使用方法正确的是()
2.如图所示,用两把刻度尺A、B测量同一物体的长度,刻度尺A的读数为__________,刻度尺B的读数为__________,测量结果更接近于真实值的是______刻度尺。
(二)秒表
下图中,秒表的示数为________。
(三)托盘天平
天平是测量质量的基本工具,天平的本质是一支____________。
在实验室里,常用的测量质量的工具是托盘天平,在测量精度的要求更高时,则使用物理天平;在生活中,常见的测量质量的工具有________、________、________和杆秤。
1、认识托盘天平
请在下图中写出托盘天平各部分的名称。
其中,砝码盒中砝码的总质量为________;游码标尺的最大刻度为________,分度值为________。
2、天平的使用
(1)____________调节。
即把托盘天平放在________的桌面上。
注:
若是物理天平等更精密的天平,在其底盘上还有调节装置,要调节天平的底盘至严格的水平。
(2)____________调节。
首先要把________移到________处;再调节________,使指针指在标尺的________处。
注:
a)调节平衡螺母时,“哪边高,往哪边调”;
b)调节过程中,当指针在中央红线两边摆的幅度相等时,即为天平平衡;
c)已经调好的天平,在移动位置后再使用时,应再次调节。
(3)称量。
A、应估计被测物体的质量,不能测量超过规定的质量(m物≤“称量”)
B、应把物体放在天平的____盘,砝码放在____盘;液体、粉末和有腐蚀性的化学药品,不能直接放入托盘
C、应根据估计,____________(由大到小/由小到大/随意)地向右盘中加入砝码,夹取砝码必须用________,不能用手直接拿;最后移动游码,直到天平平衡。
注:
当往右盘中加入最小的砝码则右盘下沉、而拿掉最小的砝码时左盘要下沉时,应移动游码。
(4)读数。
用一个公式表示:
m左=m右+m游码示数
注:
1)天平在保管过程中往往在其两边的托盘下衬有“橡胶垫圈”,使用时应注意拿下;
2)使用完毕,应注意收拾仪器。
[典型例题]
1.某同学用天平称物体的质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码如图所示,则物体的质量为________。
2.一架托盘天平横梁标尺的最小刻度是O.2g,最大示数是5g,把天平放在水平台上调平后,在天平的左盘内放入被测物体,右盘内放人10g砝码,指针指在分度盘中线的右侧;从右盘内取出lOg砝码后,再放入5g砝码,指针指在分度盘中线的左边,要测出被测物体的质量,应()
A.将右端的平衡螺母旋出一些B.将右端的平衡螺母旋进一些
C.将左右两托盘交换位置D.移动游码,使指针指在分度盘中线
3.用托盘天平称量5.4g食盐,若指针稍微偏左,接下来的操作应是 ()
A.减少砝码或游码B.减少食盐C.增加砝码或游码D.增加食盐
(四)量筒和量杯
量筒和量杯是实验室里常用的测体积的工具,通常用______作单位。
“ml”即“cm3”,故1mLl=____cm3=____L=____m3。
1、认识量筒和量杯
下图中,量筒的测量范围是__________,分度值为________。
与量筒相比,量杯由于口大底小,因而其刻度特点是上____下____。
2、量筒的使用
(1)量筒可以直接测量____体的体积,或者间接地测量____体的体积。
(2)读数时,要把量筒放在______的桌面上,视线要与量筒________——若是凹液面,应以凹液面的________为准;若是凸液面,应以凸液面的________为准。
3、体积测量的特殊方法
(1)对于不能下沉的物体,常用以下方法测量其体积
a)顶针法。
即用一根细针(细钢丝)将其按入水中。
b)悬挂法。
即在其下面吊上一个重物,使其能沉入水中。
(2)对于易溶于水的物体如冰糖、硫酸铜晶体等,可用以下方法测量其体积。
a)配制饱和溶液,使其不溶。
b)用细砂代替水进行测量。
(3)对于有孔物体或具有吸水性物体如粉笔等,要测量其外观体积,可以采用如下方法。
a)先使其吸足水。
b)用细砂代替水进行测量。
[典型例题]
1.用量筒测量一个金属块的体积,甲同学先后经历了以下步骤:
A、在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;
B、用细线系住块金属块,将金属块放入量筒,再读出水的体积V2。
则:
V1=________;V2=________;金属块的体积V=________。
若乙同学先在量筒中倒入适量的水,忘记读出水的体积就用细线系住金属块,将金属块放入量筒,读出水的体积为V1;将金属块取出后再补读量筒中的水的体积为V2,则他的做法________(合理/不合理),理由是_________________________________________。
(五)弹簧秤
弹簧秤是测量力的常用工具,它是利用弹簧的伸长与受到的拉力成________的性质(即F=k·Δl)制成的。
1、认识弹簧秤。
右图中,弹簧秤的量程为________,分度值为________。
2、弹簧秤的使用方法。
(1)应先____________________,选择合适的弹簧秤;
(2)使用弹簧秤前首先要“________”,即使指针对准“零刻度线”;
(3)应使弹簧的伸长方向与拉力的方向在同一条直线上;
(4)读数时视线要________刻度板。
3、测力的特殊方法。
(1)间接测量法。
有些力如摩擦力无法直接测量,测量时要依据“二力平衡”原理。
(2)“并联”法。
有时所测力的大小超过弹簧秤的测量范围,此时可以把两支弹簧秤“并联”使用,结果为两支弹簧秤的示数之和。
(注意:
“串联”无效。
)
(六)密度计
密度计可以测量液体的密度,它的原理是物体的____________,即________。
由于ρ液与V排成反比,所以密度计上的刻度是________(均匀/不均匀)的。
下图中,所测液体的密度为____________。
二、重点实验
(一)用天平、量筒测密度
考查内容:
1、实验原理(ρ=m/V);
2、仪器使用:
天平、量筒的用法和读数;
3、误差讨论及实验步骤的优化:
引起误差的原因和影响的后果,如测测固体密度时将固体从水中取出后带出了水、测液体密度时有液体沾在杯壁上等;如何优化设计,尽可能避免上述等因素的影响等;多次测量取平均值以减小误差,等等;
能力拓展:
依据密度原理,进行间接测量。
只用天平测某液体的密度(另提供一只杯子、适量的水)、测不能直接称量的物体的质量或体积;测形状不规则的物体的面积等。
[示例]:
小王同学用天平和量筒做“测定牛奶密度的实验”。
(1)实验的原理为________;
(2)他的实验步骤如下:
①把天平放在水平的桌面上,调节游码,当指针在标尺中央红线的两边摆的幅度相等时,停止调节;
②把盛有牛奶的玻璃杯放在天平的左盘,加减砝码并移动游码,直到指针指在标尺的中央,测得牛奶和玻璃杯的总质量为m1;
③把玻璃杯中的一部分牛奶倒进量筒,如图所示,记下牛奶体积V;
④把玻璃杯和杯中剩下的牛奶放在托盘天平上称量,当天平恢复平衡时,托盘上三个砝码的质量及游码的位置如图所示,记下质量m2.
⑤把以上步骤中测得数据填入下表中求出牛奶的密度.
a)小王的实验步骤中有一处明显不合理,请更正_______________________
_____________________________________________________________;
b)在实验步骤④中,小王在加减砝码和移动游码时,首先做的是()
A.先加50g的砝码B.先加5g的砝码
C.先移动游码D.随便,都可以
c)写出小王计算牛奶密度的表达式________
d)为了使测量结果更精确,请你提出一个可行的建议:
________________。
(3)小林同学的步骤是:
先用量筒测出一定体积的牛奶,再倒入已经测出质量的烧杯中,最后用天平称出烧杯和牛奶的总质量,最后求得牛奶的密度。
与小王同学的方案相比,哪一个更好?
为什么?
(二)测滑动磨擦力
考查内容:
1、实验原理(二力平衡);
2、控制变量法的运用、实验步骤设计;
3、结论表达;
能力拓展:
1、实验方案的优化。
[示例]:
小明进行探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验,实验过程如图所示。
(1)在实验过程中,他必须拉着木块作____________运动,这样才能保证________。
(2)比较________两图能说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
比较________两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)在此基础上小明又猜想:
滑动摩擦力大小是否会与物体运动速度的大小有关?
请你利用图中已有器材验证小明的猜想。
写出你的做法,并写出判断的方法。
(三)研究液体内部压强的规律
考查内容:
1、探制变量法的运用;
2、实验现象的描述、实验结论的表达。
[示例]右图是某同学做“研究液体内部压强”实验时所用的装置,下表是该同学实验时记录的部分数据(实验时,压强计的U形管内的液体的质量不发生变化,ρ煤油=0.8×103kg/m3)。
(1)比较表中第1、2、3次实验数据可知:
在同种液体的同一深度处,各个方向的液体压强大小___________;
(2)将表中第5次实验时的数据填写完整;并比较表中第1、4、5次实验数据,可知:
_______________________________________________________________。
(3)将表中第6次实验时的数据填写完整;并比较表中第5、6次实验数据,可知:
_______________________________________________________________。
实验次数
研究对象
橡皮膜所处深度/cm
橡皮膜朝向
压强计
左管液面高度/cm
右管液面高度/cm
1
水
4
朝上
8
12
2
水
4
朝下
8
12
3
水
4
朝左
8
12
4
水
8
朝上
6
14
5
水
10
朝上
6
煤油
10
朝上
6
(四)测量大气压
考查内容:
1、实验原理及表达式推导;
2、方案设计及操作要领;
3、误差讨论。
[示例]小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值.实验步骤如下:
(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,这样做的目的是。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为________cm,计算得到活塞的横截面积为________cm2。
(4)计算得到大气压强的数值为________Pa。
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小。
请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)____________________________
______________________________________________________________。
(五)探究杠杆的平衡条件
考查内容:
1、操作要领;
2、对力臂的理解;
3、表格设计与数据分析、结论表达;
[示例]小强在探究“杠杆的平衡条件”时,经历了如下的实验步骤:
A、调节杠杆两端的螺母,使杠杆在__________位置平衡;
B、在杠杆的两边挂上钩码,并移动悬挂位置,使杠杆重新平衡;
C、改变动力或动力臂的大小,并重新调节,再次使杠杆平衡;
D、如此多次测量,得到多组数据。
(1)小强进行步骤A的调节的目的是______________________;
(2)在步骤C中,当小强改变动力的大小后,为使杠杆重新平衡,接下来的操作步骤是(多选)()
A.改变动力臂大小B.改变阻力大小
C.改变阻力臂大小D.调节平衡螺母
(3)实验获得的数据如下表:
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
4
5
2
10
2
1.5
10
3
5
3
2
15
3
10
4
l
20
1
20
分析上表,用F1、F2、L1和L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆平衡条件可表示为:
__________________________________。
(4)当小强进一步做如图所示的实验时,发现不再满足(3)中得到的规律,请你对此作出评析:
__________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(六)测滑轮组的机械效率
考查内容:
1、实验原理(η=W有用/W总);
2、器材选择、滑轮组绕线、操作要领
3、表格设计、数据处理
4、结论表达、推论分析
[示例]:
小明要进行“测滑轮组机械效率”的实验。
(1)实验原理为________
(2)小明说,还少刻度尺,无法进行实验。
你的观点是___________________;另外,请你再给小明提一点实验中的注意点___________________________________。
(3)经过实验,小明得到了下表的实验数据:
实验次数
钩码重G(N)
动滑轮G′(N)
拉力F(N)
滑轮组的机械效率η
1
0.5
0.4
0.33
50.6%
2
0.5
0.4
0.36
46.3%
3
1
0.4
0.53
63.3%
4
1
0.6
0.62
53.8%
5
1
0.6
0.38
52.6%
6
2
0.6
0.60
67.0%
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较,回答下列问题:
a)请根据表中数据推断小明在第1次和第6次实验时所使用的滑轮组,要求把图画在右边的方框中:
b)实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么?
___________________________________________________________________________________________________
c)第1、2两次的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮机械效率却不同,原因不可能是()
A.滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同B.测拉力时没有使测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上D.钩码被提升的高度不同
d)第4、5两次的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,所用的拉力却不同,原因是_____________________________________________
e)请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议(要求写两点):
①____________________________________________________
②____________________________________________________
(七)探究动能的大小与哪些因素有关
考查内容:
1、控制变量法的运用:
动能大小的显示方法、速度的控制方法;实验步骤的设计;
2、现象描述与结论表达。
[示例]某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中,设计了如图所示的实验方案,并进行了以下三步实验操作:
A、让铁球甲从斜面F点滚下打到一个小木块上,推动木块使木块从位置A移动,记下木块移动到的位置B。
B、让铁球甲从斜面E点滚下,打到相同的小木块上,推动木块使木块从位置A移动,记下木块移动到的位置C。
C、换一铁球乙(m乙>m甲)从斜面上F点滚下,打到相同的小木块上,推动木块从位置A移动,计下木块移动到的位置D
(1)每一次都要让铁球推动木块的目的是:
___________________________________;
(2)由A、B两步得到的结论是:
_____________________________________________;
由____、C两步得到的结论是:
__________________________________________。
三、其他实验
1、探究影响物体所受重力大小的因素(得出公式G=mg)
2、探究影响塑料刻度尺形变的因素(认识力的三要素)
3、探究压力作用的效果
4、探究流速对液体压强的影响
5、探究阿其米德原理
6、探究物体的浮沉条件
7、探究二力平衡的条件
8、探究阻力对物体运动的影响(伽利略斜面小车实验)
9、观察惯性现象
10、估测上楼时的功率
11、探究重力势能的大小与哪些因素有关
12、动能、势能的相互转化
四、练习
1.如图所示,浮在水面上的两个软木塞上分别放有一个小磁铁和一个小铁条,当两者靠近到一定距离时就会相向运动起来,吸到一起。
请说出其中蕴含的物理知识(至少两条):
(1)_____________________________________________________
(2)_____________________________________________________
2.如图所示,要把门推开,力作用在A点时要比作用在B点轻松,这说明力的作用效果与力的________有关;比较F2与F3,则说明力的作用效果与力的________有关。
3.如图所示,两手用力压气球,气球保持静止,但与手指接触处的气球凹陷更厉害。
这说明_______________________________________。
4.如图所示,在装满水的杯子上盖一张纸片,将杯子倒置过来,纸片不下落,说明纸片受到向上的________力的作用。
5.如图所示,将烧瓶中的水烧开后用橡皮塞密封并倒立过来,立即向烧瓶上浇冷水,这时可以发现,烧瓶中的水______________________,原因是______________________
___________________________________。
6.如图所示,向放在轨道上的两个气球的中间吹气,可以看到的现象是______________
________________________________,说明的物理原理是________________________
_______________________________________。
7.如图所示,用力击打鸡蛋下面的硬纸片,可以发现硬纸片被击飞而鸡蛋却落在原处。
这个现象中包含的物理原理有:
______________________________________________
____________________________________________________________(至少说出两条)
8.在匀速向左行驶的汽车的车厢里站着一个人,他松手使一个物体由静止开始下落,则物体会落在______处,原因是______________________________________________。
9.如图所示,将一个石块吊在弹簧秤下浸没在水中,可以看到弹簧秤的示数________,这是因为_____________________________,再如图(3)所示称出溢出的水的重力,可以发现的规律是_____________。
10.把橡皮泥、蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中,松手后,上浮的物体有:
加盖的小玻璃瓶、 ;若要使小玻璃瓶沉到水底,你的做法是;若要使沉在水底的鸡蛋上浮,你的做法是。
通过探究可以知道:
要控制物体的浮与沉,可以通过改变物体所受的重力和来实现。
11.分别把一个木块和一个小玻璃瓶放入水中,均可以漂浮在水面上,若把小木块放入小玻璃瓶中再放入水中,却发现小玻璃瓶沉入水底。
这个现象可以理解为:
把小木块放入小玻璃瓶中,相当于减小了它们的________,从而减小了________。
12.如图所示,下面的三种常用的剪刀中,______剪刀常用于理发,它是________杠杆;______剪刀常用于剪铁皮,它是________杠杆。
13.如图所示,用同一把剪刀剪东西,方法A比方法B更________,因为这样可以_____
______________________________。
14.下图是生活中的一些常用工具,其中属于省力杠杆的有______________,属于费力杠杆的有______________。
15.如图所示,当用力托起一只铅球时,人的前臂相当于一只________杠杆,其支点在手臂的________处。
当把铅球从图A位置托到图B位置时,人的上臂肌肉的拉力______(变大/变小/不变),这是因为__________________________________;人的手掌对铅球对托力________(变大/变小/不变)。
16.如图所示,滚摆在最高点A和最低点是B之间往复运动。
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