简单机械探究实验.doc

专题1: 探究杠杆平衡的条件

1、在“研究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向　右　调（填“左”或“右”）
秤盘
调零
螺丝
支点
游码
槽码
秤杆
砝码盘

啊 A

甲 乙 丙

（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向
右 （填“左”或“右”）移动　2　　　格。
（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将　顺时针转动　　。（填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）
2、甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时，分别得到下面两组数据和结论。
他们在交流时，甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认为甲组产生错误的原因有那些？
甲 组

乙 组
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
4
5
5
4
7
4
2
14
2
3
4
4
3
6
4
8
3
3

4
5
2
10
结论
动力+ 动力臂=阻力+阻力臂
动力动力臂=阻力阻力臂
甲组产生错误的原因：（1）不同单位的物理量不能相加。
（2）这四个物理量中的三个，它们的数据都应任意设定。
（3）没有进行多次测量并从中找到普遍规律。
3、小森在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)把杠杆挂在支架上，观察到枉杆左端下沉，当他
去调节螺母时，发现两侧螺母已丢失，聪明的小森
在__右___〔“左，或“右”〕侧末端缠些透明胶就使
杠杆在水平位置平衡了。
(2)某次测量中，如图16所示的杠杆已处于平衡状
态。若小森在两边钩码下方各拿走两个钩码，杠杆
___左__(“左”或“右’)端将下沉。为使杠杆恢复水平平衡，小森应将左侧剩余的两个钩码移
至_D__处。

专题2:测滑轮组的机械效率
1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。
（1）、请计算出后两次的机械效率，并填入表格中；
(2)、比较1、2两次实验，可得的结论：同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高
(3)、比较2、3两次实验，可得的结论：不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
测力计的示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η /％
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1
2
4
0.1
1.6
0.3
83.3
3
4
0.1
1.1
0.5
72.7

2、在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。
（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为__0.25_____J,人做的总功为__0.21____J。
钩码总重 G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力 F(N)
测力计移动距离s(m)
5
0.05
1.4
0.15
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是有用功大于总功；结合测力计放大图，可知小强的错误是测力计的示数读错。
（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是__92.6%____。
钩码总重 G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(m)
5
0.05
1.4
0.15

3、在测定“各种滑轮组机械效率与物重关系”的实验中，小明用如图所示的滑轮组进行实验，并将数据记录在了下面表格中。
实验
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
拉力
F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
η/％
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
2
0.1
0.9
0.3

3
3
0.1
1.1
0.3

（1）请你用笔画线代替绳子，根据数据组装滑轮组 ；并计算出后两次滑轮组的机械效率。
（2）就这一问题的研究，你认为她收集的数据是否充分？说明理由。
不充分，因为他只采用了此滑轮组进行了三次实验，应该换用不同的滑轮组再进行实验，结论就会更可靠。

专题3: 测斜面的机械效率
1、如图所示。斜面长1m，高0.2m；将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么：
(1)斜面的机械效率是多少? 80﹪
(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功? 摩擦力有多大？ 0.5J 0.5N
(3)为了提高该斜面的机械效率，同学们提出了一些建议：
A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端
B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端
C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面
其中建议__ C ___(填番号)可以达到目的；理由是：_ 减小摩擦力 有用功一定 总功减少_____
2、研究性学习中，有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验如图所示，用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面，并使它固定，把小车放在斜面底端A，用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面匀速上升到B位置，上升过程中弹簧测力计的示数如图所示.

（1）根据题中提供的信息，在下面的实验记录表格中完成相关的内容：
小车的重力G/N
沿斜面的拉力F/N
小车沿斜面上升的距离L/m
小车上升高度h/m
2
1.5
0.8
0.45
（2）根据以上的实验记录，完成下列计算： 拉力F在这过程中做的有用功是： 0.9J
拉力F在这过程中做总功是： 1.2J 该次实验的机械效率是：75﹪
专题4:测中学生上楼或引体向上的平均功率
1、初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后，想估测某同学上楼的功率有多大，已知该同学从一楼上到三楼用了10 s，则他上楼的功率大约是（ C ）
A.3 W B.30 W C. 300 W D. 3 000 W
解析：这道题较为开放，答案不是具体确定的，但有一个比较合理的范围，只要介于这个范围内就是正确的，而且这道题跟实际生活联系密切，考查了学生的估测能力，体现了从物理走向生活、从生活走向物理的课改思想。根据P=W/t、W=Gh、G=mg可得，该题估测的物理量是质量和一层楼的高度。一般初三学生的体重介于40—70 kg，一层楼的高度为3 m左右，所以，上楼的功率介于240—420 W之间，因此，正确答案为C。该题注意估测的值不能跟实际值偏差太大，偏差太大就是错误。还有就是从一楼上到三楼是两层楼的高度，不是三层楼的高度，这也是错选其他选项的原因。
2、体育课上，汪洋和李鹏在练引体向上，汪洋突发奇想，对李鹏说：“咱俩谁做引体向上的功率大？”
（1）请你告诉他俩怎么比较功率的大小。在相等的时间内比较做功的多少或做相同的功比较所用时间的多少。
（2）如果汪洋的体重已知，要测出他的功率，还需要测出的物理量有__高度和时间___。
（3）写出测量的具体步骤并写出功率的表达式。 ①用刻度尺测出他做引体向上的高度，记为h ②用秒表测出他做n次引体向上所用的时间，记为t ③求出他受到的重力G=mg ④求出他做的功W=Gh=mgh ⑤求出他的平均功率P=nmgh/t
解析：（1）比较他俩功率的大小有两种方法。（2）该实验的原理是P=W/t，再根据W=Gh、G=mg和题意可得出需要测量的物理量。（3）该题必须注意实验原理和所测物理量的表达式的区别。（4）因为这是一个间接测量的实验，记录数据的表格中至少应包含直接测得和间接测得的两种数据。注意每个物理量后面要标注单位。同时，为了测量得较为准确，尽量多做几个引体向上，测量平均功率。
（4）测量中为了便于记录测量数据，请你帮助他设计出实验数据记录表。
质量m/kg
重力G/N
高度h/m
功W/J
时间t/s
功率P/W

3、体育课上要比比哪位同学做引体向上的功率大，你认为需要测量的物理量有哪些？用到的测量工具又有哪些？质量、高度和时间；磅秤、刻度尺和秒表。
解析：该题考查的是功率的测量。首先要明确该实验的原理，然后根据原理确定所要测量的物理量、测量工具和测量方法。该实验的原理是P=W/t，根据该原理，再根据W=Gh=mgh，得出测量功率需要测量的三个物理量，从而确定出合适的测量工具。但是，学生回答测量质量的工具时常常认为是天平，这是不正确的。因为天平是实验室里用来测量比较小的物体的质量的，人的质量显然不能用天平来测量，应该用磅秤来测量。
专题5:探究影响动能大小因素的实验
1、 “跳高”是一项常见的体育运动，跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，助跑是为了（C）。
A．增大运动员的惯性
B．增强运动员表演的观赏性
C．增大运动员的动能
D．避免运动员受伤
点拨：在跳起的过程中需要较大的动能来转化成势能，这样会在质量一定的情况下跳得更高。
2、一游客在乘缆车匀速上山的过程中，他的动能_不变__，机械能_增大_。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
点拨：速度不变，质量不变，所以动能就不变，但是高度在增加，所以重力势能就在增加，所以机械能就在增加。
3、人骑自行车从坡上下来时，速度会越来越大，在这运动过程中（ A ）
A．人和车的动能增大
B．人和车的动能减小
C．人和车的重力势能增大
D．人和车的动能保持不变
点拨：速度越来越大，在质量不变的情况下动能在增加，但是由于高度在减小所以重力势能是在减小的。
4、探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上．目的是探究小车动能的大小与 速度 的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块 做功越多，从而判断小车的动能越 大（大／小）；若水平面绝对光滑，本实验将 不能 （能／不能）达到探究目的。
解析：（1）我们知道，小车从斜面上不同的高度由静止滑下时，到达水平面的速度不同．所以，让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，目的是控制质量相同改变速度，探究小车动能的大小与速度的关系。（2）小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块做的功越多，也反映了小车具有的动能越大。（3）若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，就达不到探究的目的了。
专题6:探究影响重力势能大小因素的实验
1、为了探究重力势能与哪些因素有关，现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等．在探究重力势能与高度的关系时，应选用_大小相同的实心铁球__，分别从不同的高度自由落下；在探究重力势能与质量的关系时，应选用_大小不同的实心铁球_，分别从相同的高度自由落下．
点拨：重力势能跟两个因素有关一是质量二是高度，所以本题要用到控制变量法。所以底一空要控制质量相等，第二空要控制高度相同。
2、皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升的过程重力势能 增加 ，皮球在整个运动过程中的机械能 减少 （选填“增加”、“减少”或“不变”）．
点拨：由于空气的阻力使得机械能在减小，但是随着高度的增加重力势能是增加的，不要受题目给出的条件的影响。
3、专题7:比较水和沙子的吸热本领
1、在科学探究中，常把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究．这种方法称之为转换法．例如在探究物质吸热升温的属性时，沙子和水吸收热量的多少不便直接测量，可以通过测量加热时间的长短来比较吸热的多少．下述实验中采用了转换法的是（ A ）。
A．在探究影响动能大小的因素时，动能大小的比较方法
B．在探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态
C．在探究串联电路电流特点时，换用不同灯泡及改变电源电压，多次实验
D．在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力
解析：A、在探究影响动能大小的因素时，动能大小是通过木块被撞击后移动的距离来判断的，是转换法，符合题意；B、在探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态，是实验推理法，不符合题意；C、在探究串联电路电流特点时，换用不同灯泡及改变电源电压，多次实验；寻找普遍规律；是归纳法，不符合题意；D、在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力；采用的是控制变量法，不符合题意。
2、专题8:比较碎纸片和酒精的热值大小
1、为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如下的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相 同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧．
（1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整．
（2）实验后小明根据实验数据利用公式Q=cm△t算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明理由 酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收 ．
温度 燃料
加热前水温/℃
① 加热后的水温/℃
10g酒精

② 10克碎纸片

2、探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水．下列说法正确的是（ ）
A． 实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B． 在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的
C． 实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同
D． 实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强
专题9:探究串联电路中电压和电流的特点
专题10:探究并联电路中电压和电流的特点
专题11:探究电流和电压的关系
专题12:探究电流和电阻的关系
专题13:伏安法测小灯泡的电阻
专题14:探究影响电功大小的因素
专题15:伏安法测小灯泡的电功率
专题16:探究影响电热大小的因素