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(2012?上海)为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度,小王使小球从AB斜面上高位h处由静止滚下,小球滚上BC斜面后,能到达的最大高度为h1,如图(a)所示;逐步减小BC斜面的倾角,小球能到达的最大高度分别为h2、h3,如图(b)、(c)所示.然后,他换用材料相同、质量不同的小球再次实验,如图(d)所示.请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.
①分析比较图(a)和(b)和(c)中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得:小球从同一高度由静止滚下时,
BC斜面的倾角越小,同一小球能到达的最大高度越低
BC斜面的倾角越小,同一小球能到达的最大高度越低
.
②分析比较图(c)和(d)中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得:小球从同一高度由静止滚下时,
BC斜面的倾角相同,材料相同、质量不同的小球能到达的最大高度相同
BC斜面的倾角相同,材料相同、质量不同的小球能到达的最大高度相同
.
分析:为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度,要采用控制变量法.
①应控制小球的材料、质量、下滑高度都相同,只是改变对接斜面的倾斜程度,观察在对接斜面的倾斜程度改变时,小球所能到达的高度是否改变;
②控制对接斜面的倾斜程度和小球的材料、下滑高度不变,改变小球的质量,观察在小球的质量改变时,小球所能到达的高度是否改变.
解答:解:①分析比较图(a)和(b)和(c)中小球在BC斜面上能到达的最大高度时,相同的斜面、相同的小球、由静止滑下、小球下滑高度相同,只是改变了对接斜面的倾斜程度,发现对接斜面的倾角越小,小球能到达的最大高度越低.故结论为:小球从同一高度由静止滚下时,BC斜面的倾角越小,同一小球能到达的最大高度越低.
故答案为:BC斜面的倾角越小,同一小球能到达的最大高度越低.
②分析比较图(c)和(d)中小球在BC斜面上能到达的最大高度时,BC斜面的倾角相同,小球的材料相同、由静止滑下、下滑高度相同,只是改变了小球的质量,发现材料相同、质量不同的小球能到达的最大高度相同.
故答案为:BC斜面的倾角相同,材料相同、质量不同的小球能到达的最大高度相同.
点评:此题主要考查的是学生对控制变量法在物理实验中的熟练运用,以及根据实验现象总结物理结论和规律的能力,写结论时,一定要注意必须有前提条件,结论才能成立.中考常见题型,同时考查学生的语言表达能力.
练习册系列答案
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(2012?上海)某小组同学通过实验研究圆柱体浸入液体的过程中测力计示数的变化情况.如图所示,他们将高H位0.10米的圆柱体A挂在测力计下,逐步改变其下表面到液面的距离h,读出相应的测力计示数F,将h和F记录在表一中.然后,他们变换液体重复实验,将数据记录在表二中.为进一步研究F和h的关系,他们计算了相邻两次实验中h及F的变化量△h和△F,并将结果分别记录在表一和表二的后两列中.(已知ρ1<ρ2)
表一(液体密度为ρ1) 
实验
序号
h
(米)
F
(牛)
△h(米) △F
(牛)
1 0.02 22.0 0.01 0
2 0.01
3 0 22.0 0.01 0.8
4 0.01 21.2
5 0.02 20.4 0.02 1.6
6 0.04 18.8
7 0.05 18.0 0.03 2.4
8 0.08 15.6
9 0.10 14.0 0.04 0
10 0.14 14.0
表二(液体密度为ρ2)
实验
序号
h
(米)
F
(牛)
△h(米) △F(牛)
11 0.02 22.0 0.01 0
12 0.01 22.0
13 0 0.01 1.0
14 0.01 21.0
15 0.02 20.0 0.02 2.0
16 0.04 18.0
17 0.05 17.0 0.03 3.0
18 0.08 14.0
19 0.10 12.0 0.04 0
20 0.14 12.0
①实验序号2和13所空缺的数据分别为
22.0
22.0
、
22.0
22.0
.
②分析比较实验序号4、5、6、7与8或14、15、16、17与18等数据中F与h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:在圆柱体浸入同种液体的过程中,
圆柱体没有全部浸没以前,F随h的增大而减小
圆柱体没有全部浸没以前,F随h的增大而减小
.
③请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较实验序号3~8或13~18中△F与△h的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
在圆柱体浸入同种液体的过程中,△F与△h的比值是一个定值
在圆柱体浸入同种液体的过程中,△F与△h的比值是一个定值
.
(b)分析比较实验序号3~8和13~18中△F与△h的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
在圆柱体浸入不同液体的过程中,液体密度大,△F与△h的比值大
在圆柱体浸入不同液体的过程中,液体密度大,△F与△h的比值大
.
④他们继续分析实验序号9和10或19和20的数据及相关条件,发现圆柱体浸入液体后,当h满足一定条件时,F不再随h而变化.为进一步研究h所满足的条件,需添加的器材为
乙
乙
(选填“甲”、“乙”或“丙”).
器材:圆柱体甲 高H=0.10米;
圆柱体乙 高H=0.20米;
圆柱体丙 高H=0.10米.
请在表三的第二列填入拟进行实验的数据,以达到研究h所满足条件的目的.          
表三
实验
序号
h
(米)
F
(牛)
1
0.20
0.20
2
0.30
0.30
3
0.40
0.40

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