内容正文:
专项六 实验探究
重难点25 力学探究规律类实验探究
【知识梳理】
力学探究类实验较多,常考的如:重力与质量的关系;影响滑动摩擦力大小的因素;二力平衡的条件;阻力与运动的关系(牛顿第一定律);影响压力作用效果的因素;液体压强的特点;影响浮力大小的因素;浮力与物体排开液体的重力大小的关系;杠杆平衡原理;影响滑轮组机械效率高低的因素;影响动能大小的因素等。其中高频考点主要集中在影响滑动摩擦力大小的因素、杠杆平衡原理这两个实验。
一、重力与质量的关系
1.常考点:
(1)质量-重力图像的绘制。
(2)重力的测量。
(3)结论的描述。
(4)对g值的物理含义的描述。
【易混淆点】将重力与质量的关系叙述为“物体的质量与所受的重力成正比”。
二、影响滑动摩擦力大小的因素
1.常考点
(1)滑动摩擦力的测量方法。
(2)结论的叙述。
(3)面积、速度等对滑动摩擦力的影响。
【易混淆点】
1.只有当弹簧测力计拉着物体做匀速直线滑动时,拉力的大小才等于滑动摩擦力的大小。而且只要压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小就不变。
2.面积、速度、运动方向、拉力的大小均与滑动摩擦力大小无关。
三、二力平衡的条件
1.常考点
(1)对实验的改进。
(2)对结论的叙述与应用。
(3)对每一个条件的验证实验设计与操作。
【易混淆点】
1.对每一个条件的探究设计步骤不够明确,张冠李戴。
2.对结论的描述不够条理和完善。
3.对改进实验缺乏灵活分析。
四、阻力与运动的关系(牛顿第一定律)
1.常考点
(1)“三个同一”的目的:让小车到达平面时具有相同的初速度。
(2)对实验部分与推理部分的区分。
(3)实验方法:实验与推理相结合。
【易混淆点】
1.对“三个同一”的目的分析不正确。
2.对推理部分与实验部分混淆不清:操作的实验,都是实验事实;假设平面没有摩擦之后的,就是推理部分了。
3.对实验方法中还包含“控制变量法”以及本实验的主要方法实验与推理相结合认识不够。
五、液体压强的特点
1.常考点
(1)微小压强计的使用方法。
(2)控制变量法的运用。
(3)数据分析与结论的描述。
【易混淆点】
1.对深度的正确理解:自由液面到该点的距离。
2.结论的叙述不够严谨。
六、影响浮力大小的因素
1.常考点
(1)浮力的测量方法。
(2)控制变量法的运用。
(3)实验结论的描述。
【易混淆点】对实验记录表格的设计和数据分析与结论的描述。
七、杠杆平衡原理
1.常考点
(1)杠杆水平位置的调节方法与目的:调节方法—那边向上翘,平衡螺母就向那边调;目的:使力臂与杠杆重合,便于测量力臂的长度。
(2)猜想。为什么不能猜想“动力+动力臂=阻力+阻力臂”?因为力与力臂是两个不同的物理量,不能相加减。
(3)如何是拉力最小?让弹簧测力计与杠杆垂直。
(4)为什么要多次改变力和力臂的大小?为了避免一次实验带来的偶然性,探究规律。
【易混淆点】
1. 杠杆水平平衡的调节,将螺母的调节方向搞错。
2. 对常考点2、3、4的原因理解不够。
八、影响动能大小的因素等
1.常考点:
(1)实验方法:控制变量法和转换法(将动能的大小转换为物体推动木块移动距离的远近)。
(2)探究速度大小时才操作方法。
(3)结论的描述。
【易混淆点】
1.对转化法的理解不够。
2.对结论的叙述,不说条件。
3.对同一物体从不同高度由静止滑下的目的理解不明确:在质量相同时,改变物体速度的大小,探究速度对动能的影响。
【典例分析】
【例1】(2020潍坊20)某同学通过实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关。
实验器材:粗糖程度不同的长木板甲和乙、滑块(质量已知)、破码、测力计。
实验步骤:①将滑块放在水平长木板甲上进行实验,通过改变滑块上砝码的个数改变滑块的压力;记录多组滑动摩擦力F及压力FN的大小;作出摩擦力F随压力FN变化的图象,如
图象中甲所示;
②换用木板乙重复上述实验,作出摩擦力F随压力FN变化的图象,如
图象中乙所示。
(1)如下图所示,______(选填“A”或“B”)操作更便于测量滑动摩擦力的大小。
(2)由
图象可知:①在接触面一定的情况下滑动摩擦力与压力成______比;②长木板______(选填“甲”或“乙”)的接触面更粗糙。
【答案】 (1)A (2)正 甲
【分析】(1)由图可知:用A方案,无需匀速拉动木板,当弹簧测力计的示数稳定后,滑块相对于地面是静止的,此时弹簧测力计的示数,等于木板对对木块的摩擦力。用B方案,需匀速拉动滑块,再实际操作中很难做到匀速拉动。选A。
(2)①由F—FN图象可知:在接触面一定的情况下,当压力增大时,滑动摩擦力增大,故滑动摩擦力与压力成正比。②]由F—FN图像可知:当压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大,故在压力一定时