图片实验13 功和机械能 简单机械 教材图片实验解读-2022年中考物理实验专题复习解读与训练

图片实验12 功和机械能 简单机械 教材图片实验解读 实验01 演示动能和势能的相互转化 操作：①将滚摆向同一方向滚动，使得两侧的悬线在滚轴上缠绕足够多，到一定高度后由静止释放滚摆 ②将摆球拉到位置A处由静止释放。 现象：滚摆和单摆均先下落后又上升，下落时越来越 快 ，上升时越来越 慢 分析：下降时，重力势能 减小 ，动能 增大 ，上升时，动能 减小 。重力势能 变大 结论：动能和重力势能可以 相互转化 。 实验02 研究定滑轮和动滑轮的特点 操作：①用测力计测出物体的重力，记为G。用定滑轮将该重物提升h高度，记下测力计示数为F1，测力计移动的距离为s。再用动滑轮将该重物提升h高度，记下测力计示数为F2，测力计移动的距离为s2 ②使用定滑轮时，改变拉力的方向，观察测力计示数的变化。 现象：①F1 等于 G，s1 = h；F2 < G，s2= 2 h ②使用定滑轮时，改变拉力方向测力计示数 不变 结论：使用定滑轮可以改变 拉力方向 ，但不省力，使用动滑轮不改变力的方向，但可以 省力 。使用定滑轮既不能省距离，也不会费距离；使用动滑轮会 省力 。 实验03 使用动滑轮是否省功 操作：用测力计将钩码级缓提升一定高度h，读出测力针示数，即钩码重G。用测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码级缓提升相同高度，测量出测力计移动的距离s，读出测力计的示数F。 现象：计算出直接提升重物升高h做的功为W1= Gh ；计算出使用动滑轮提升同一重物升高同样高度h拉力做的功W2= Gh+G动h ；比较发现W1 < W2。 结论：使用动滑轮 不省功 . 习题训练 例1．小明在实验室看到一科学玩具——牛顿摆，如图1甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成， 每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他做出以下猜想： ①可能与撞击球撞击时的速度大小有关； ②可能与撞击球的数量多少有关； 将牛顿摆等效为单摆模型，如图1乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为球。 若不考虑能量损失，请回答下列问题： （1）将A球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直），由静止开始释放。释放后，A球向右摆动过程中，将___________能转化为动能。 （2）探究猜想①时，必须先控制每次撞击球的___________相等，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是：___________。释放后，当钢球A以不同速度发生碰撞时，每次均仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度___________（选填：“有关”或“无关”）。 （3）通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教，老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解，小明继续探究猜想②，将A、B两球作为撞击球紧挨着，拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图2中的___________（选填：“甲”、“乙”或“丙”）；请阐述你选择的理由：___________。 例2．同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： 　　 　　 （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以 ______，但不可以 ______； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ______，但不可以 ______； （3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，由图可知，利用滑轮组提升重物能 ______，如果物体被提升的速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度是______m/s。 例1．重力势 数量 将A球拉至不同的高度由静止释放 无关 乙 见解析 【解析】（1）[1]释放后，A球向右摆动过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能。 （2）[2][3]探究被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关时，需要