内容正文:
专题一 力的实验探究方法
1.控制变量法常用来研究一个物理量A 与几个物理量B、C、D 之间的关系.研究物理量A 与物理量B 之
间的关系时,应控制物理量C、D 不变.
2.概括探究一定要注意探究的目的,探究结论必须围绕探究目的进行表述.
类型一 力的作用效果的探究
1.力的作用效果与哪些因素有关呢? 为了探究这个问
题,小明设计了这样的实验思路:用一个弹性较好的
钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,通过钢片
受力而发生的形变来研究问题.如图所示是小明设
计的实验的几个主要步骤(小明使用的钩码规格相
同).
(1)通过比较甲和丁中钢片的形变程度,可发现:力的
作用效果与力的 方向 有关.
(2)通过比较甲和丙中钢片的形变程度,可发现:力的
作用效果与力的 作用点 有关.
(3)在本实验中,采用的方法叫做 控制变量法 .
类型二 弹力的探究
2.在研究弹簧的伸长量与外力的关
系的实验中,将弹簧水平放置测
出其自然长度,然后竖直悬挂让
其自然下垂,在其下端竖直向下
施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用
记录的外力F 与弹簧的伸长量x 作出的FGx 图线如图
所示.
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的
伸长量增加 0.5 cm;
(2)该图线不过原点的原因是 弹簧由于受到自身竖
直向下的重力,所以已有一定的伸长 .
3.现有弹簧、钩码、直尺、指针等器材,小华要自制一个
弹簧测力计.他首先测出弹簧的长度l0=2.10cm,
然后在弹簧的下端挂上不同的钩码,测出弹簧的长度
l,算出伸长量Δl(Δl=l-l0):
拉力
F/N 1 2 3 4 5 6 7
长度
l/cm 2.50 2.90 3.30 3.70 4.10 4.50 4.90
伸长量
Δl/cm 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80
(1)从上表中的数据可以看出,拉力F 和弹簧伸长量
Δl成 正比 ;
(2)小华继续做实验,得到的数据如下:
拉力F/N 8 9 10 11 12
长度l/cm 5.30 5.70 6.10 6.60 7.30
伸长量 Δl/cm 3.20 3.60 4.00 4.50 5.20
从上表的数据可以看出,拉力达到 11 N 时,拉
力和弹簧伸长量的关系就改变了.因此,弹簧测
力计的范围只能达到 10 N.
类型三 重力的探究
4.小华同学认为物体的
重力大小与物体的质
量有关,他用天平、钩
码、弹簧测力计进行
了探究.
(1)你 同意 (选填
“同意”或“不同意”)物体的重力大小与物体的质
量有关的依据是 质量增大为原来的几倍,重力
也增大为原来的几倍 .
(2)如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数,该测
力计的量程是 0~5 N,分度值是 0.2 N,请将
此时测力计的示数填入下表的空格处.
次数 1 2 3 4
质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
重力G/N l 2 3 4
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(3)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力
随质量变化的图象.
解:如图所示
(4)由图象可知:物体的重力跟物体的质量成 正比 .
(5)若干年后,小华在我国建成的太空站工作时,你认
为他用同样的器材 不能 (选填“能”或“不能”)
完成该探究.
5.下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”的
实验中得到的实验数据.
测量对象 质量m/kg G/N 比值g/(Nkg-1)
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
(1)实验中,需要的测量工具是 天平 和 弹簧测
力计 .
(2)分析表中数据,可以得出的结论是 物体所受重
力与质量成正比 .
(3)在通常情况下,我们将g 值取为9.8N/kg.但经
过精确测量,发现在某些不同的地理位置,g 值存
在着微小差异.下表列出了一些城市和地区的g
值大小.
地点 赤道 广州 上海 北京 莫斯科 北极
g值
大小
9.780 9.788 9.794 9.801 9.816 9.832
地理
纬度
0° 23°06′ 31°12′ 39°56′