如图所示是小明与小强同学探究牛顿第一定律的实验方案.
在实验中“同样条件”是指同一小车、同一 、同一 ;“不同条件”是指 ;小车在三种不同材料的水平面上运动距离不等,说明了 ;有此实验推理可得出的结论是: 。
小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关.为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度.
⑴探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,应先后三次将小球从斜面的 (同一/不同)高度处释放,比较小球在 (同一/不同)粗糙面上滑行的路程.
⑵ 为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系.小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放,三次实验结果如图甲所示,由此得到结论: .小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,将 .
⑶ 在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1 , 小球克服木板的摩擦力做的功为W2 , 则W1 W2(选填“﹥”、“﹤”或“﹦”).
⑷ 为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB , hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止.同组的小红认为他的实验设计有问题,问题是: .更正后完成实验,在如图乙所示的甲、乙两次实验中,木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙 , 则f甲 f乙(选填“﹥”、“﹤”或“﹦”).
探究一:探究运动和力的关系(如图1)
①怎样控制小车运动到不同水平面上的速度相同呢?方法是:让同一辆小车从同一斜面的处静止滑下.
②怎样反映力对物体运动的影响呢?同学们采用了转换法,即用小车在平面上运动的距离远近来反映力对运动的影响大小.且通过比较还可表明:压力相同时,接触面,摩擦力越大.
③实验结果证明(选填“A”、“B”).
A.力是维持物体运动状态的原因
B.力可以改变物体的运动状态
④怎样得到小车不受力作用时的运动状态呢?必须用到实验推理法,即:如果小车运动时不受外力的作用,小车将保持状态.
探究二:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
①由图2甲图可知,物体所受重力为N.
②把该物体放入装满水的溢水杯中,物体处于漂浮状态,如图2乙图,此时小烧杯接到水的质量为kg (g取10N/kg).
③把另一个完全相同的物体放入装满酒精的溢水杯中,物体处于漂浮状态,如图丙,实验发现,此时物体排开酒精的质量乙图中排开水的质量(选填“大于”、“小于”、“等于”).
探究三:探究电流与电压的关系
①按图3甲图连接好电路,闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到端(选填“A”、“B”).
②闭合开关,保持定值电阻R=10Ω不变,调节滑动变阻器,表格中空格处的电流值如图3乙图所示,此时电流表示数为A.
③分析表格中的实验数据,可得到的结论是:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成(选填“正比”、“反比”).
实验序号 | 电压U | 电流 I |
1 | 2V | 0.2A |
2 | 3V | |
3 | 4V | 0.4A |
实验电路如图4所示,电源电压恒为6V,已知实验使用的特制小灯泡的额定电压为3.5V,其电阻大小保持不变.
①该实验的原理是(用公式表示).
②在测定小灯泡的额定电功率时,应选用电压表的量程来测量小灯泡两端的电压(选填“0~3V”、“0~15V”).
③在正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡发光,电压表无示数,电流表有示数,该电路故障是电压表(选填“短路”、“断路”).
④经检查发现,电压表选用的量程已损坏,而另一量程完好,某同学灵机一动:将电压表并联在变阻器的两端,调节滑动变阻器滑片至某一位置,读出电压表示数为2.8V,电流表示数为0.32A,也完成了实验,则小灯泡的额定功率为W.
①惯性大小与速度的关系 ②动能大小与速度的关系;
③重力势能与质量的关系 ④重力势能与高度的关系。
实验序号 |
“路面”材料 |
小车运动的路程(cm) |
1 |
棉布 |
40 |
2 |
木板 |
70 |
3 |
玻璃 |
110 |
接触面材料 |
小车受摩擦力情况 |
小车在水平面运动的距离s/cm |
毛巾 |
大 |
20.2 |
棉布 |
较大 |
40.0 |
木板 |
小 |
90.1 |
分析表中内容,得到的实验结论是∶在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越 ;进一步推理出的结论是∶运动的小车不受阻力作用时,将。早在300多年前,意大利物理学家就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究(填写实验名称即可)。
接触面 | 小车运动的距离s/(单位:cm) |
毛巾 | 18.00 |
棉布 | 26.58 |
木板 |