内容正文:
专题6 探究阻力对物体运动的影响 实验突破
实验装置
【实验结论】
①运动物体受到的阻力越大,运动的距离越 短 ,阻力越小,运动的距离 远 。
②若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持 匀速直线运动 。
【实验方法】
①控制变量法:控制小车从斜面上 同一位置 由静止释放,使小车到斜面底端时具有 初速度 ;
②转换法:通过小车在水平面上 滑行距离长短 来间接判断小车所受阻力大小;
③实验推理法:若小车不受阻力时,小车的速度将 保持不变 ,将永远做 匀速直线运动 ;
【考点梳理】
(1)小车到达斜面底端继续前行的原因:小车具有 惯性 ;
(2)小车最终会停下来的原因:受到 摩擦阻力 的作用;
(3)牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)牛顿第一定律得到的方法:在大量 实验 的基础上,通过科学的 归纳 总结归纳出来的, 不能 由实验得到。
(5)对牛顿第一定律的理解:力不是 维持 物体运动状态的原因,力是 改变 物体运动状态的原因。
(6)对小车受力情况的判断:小车在水平面上运动时 重力 和 支持力 相互平衡,水平方向上受到阻力的作用,做 减速 直线运动;
【交流与讨论】
本实验选用小车而不选用木块的原因是:相同条件下,小车受到的阻力较小,实验现象较 不明显 (选填“明显”或“不明显”).
1.探究阻力对物体运动的影响
【知识点的认识】
设计实验:取一辆小车,使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上.每次水平面表面的粗糙程度都不同,第一次在水平面上铺毛巾,第二次换成棉布,第三次去掉所铺棉布,比较小车每次在水平面上的运动情况有什么不同.
实验现象:按以上设计进行实验,实验现象如图所示,并将实验的结果填在下表中.
接触面
小车受到阻力的大小
小车运动的距离
毛巾
最大
最短
棉布
较大
较短
木板
最小
最长
现象分析:小车分别滑过毛巾、棉布、木板表面时,由于毛巾表面最粗糙,阻力最大,使小车很快就停下来,运动的距离最短;而木板表面最光滑,阻力最小,小车运动的距离最长.通过小车在不同表面运动的距离不同,说明小车受到的阻力越小,速度改变越慢,小车越不容易停下来.
实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越大,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢.
实验推理:如果水平面表面绝对光滑,小车受到的阻力为0,速度不会减小,小车将以恒定不变的速度运动下去.
【命题方向】
本实验探究的问题,实验探究过程中用到的物理学方法:控制变量法、推理法等是命题方向.
典例:在探究“力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图所示.
(1)实验时小车每次都从斜面顶端滚下,是为了让小车在这些物体表面开始运动的 速度 相同.
(2)由图示可知,小车在玻璃上运动的距离最 远 ,这说明小车受到的阻力越 小 ,速度减小得越慢.
(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持 匀速直线运动状态 .
分析:实验中要求从同一点滑下,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度,从而看出在不同材料上的滑行的距离.而这三种材料我们非常熟悉,从而比较出受阻力的不同,然后我们可以猜想如果没有任何阻力的话,物体的速度将不会改变
解:我们让小车从顶端滚下目地是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同,便于比较.
而明显由图示看出,在玻璃板上小车滑行的距离是最远的,我们知道在玻璃板上小车受阻力最小;
速度减小的慢,所以我们想到如果没有阻力的话小车将会滑行将会一直进行下去,做匀速直线运动.
故答案为:(1)速度;(2)远、小;(3)匀速直线运动状态.
点评:本题考查理想实验内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义.
【解题方法点拨】
阻力对物体运动影响的探究实验要明白:
(1)小车从斜面上滑下后,为什么最终会在水平面上停下
(2)如果水平面铺的材料不同,小车在平面上减小的速度一样吗?
(3)用所给器材,怎样验证你的想法
(4)在实验中我们应该注意什么样的问题.
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