题目内容
20.利用身边的物品、廉价的材料进行物理实验,探究物理规律,是学习物理的好方法.给你一个透明玻璃杯、一支铅笔、足够的水和一张白纸,请你利用这些器材或从中选用部分器材,设计一个小实验来研究(说明)相关的物理问题或现象.(1)要研究(说明)的物理问题或现象;
(2)选用的器材;
(3)简述实验过程及现象.
分析 (1)可以设计光学和力学实验,力学实验主要考虑重力方向竖直向下、力的作用效果、惯性、摩擦力、能量转化、浮力等等.
(2)光学实验,可以考虑光的折射、放大镜等等.
解答 解:实验一:
(1)研究的物理问题:影响压力作用效果的因素;
(2)选用器材:削好的木制铅笔;
(3)实验过程及现象:将削好的木制铅笔,夹在左右食指之间,稍用力后,接触笔尖的食指特别疼;说明了压力的作用效果与受力面积有关,压力相同时,受力面积越小,压力的效果越明显;
实验二:
(1)研究的物理现象;光的折射现象;
(2)选用器材:一个透明玻璃杯、一支铅笔、足够的水;
(3)实验过程及现象:在玻璃杯内倒满水,把铅笔斜放入水中,水中部分看起来向上弯折了,这是光从水中斜射入空气中时发生的折射现象.
故答案为:(1)影响压力作用效果的因素;
(2)削好的木制铅笔;
(3)将削好的木制铅笔,夹在左右食指之间,稍用力后,接触笔尖的食指特别疼;说明了压力的作用效果与受力面积有关,压力相同时,受力面积越小,压力的效果越明显.
点评 此题是一道开放题,充分考查学生利用身边现成器材设计物理小实验的能力;必须对所学的力学知识有总体的认识,方可设计出合理的实验.
练习册系列答案
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11.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得到的结论是速度相同时,物体的质量越大,动能越大.
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,让后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景.据此你能得出结论是质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大.
(3)本实验中球与木块最终停下,是因为阻力 的作用使机械能转化为内 能,若水平面绝对光滑,还能完成该实验吗?不能
(4)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个队动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表.
(a)为了探究“超载”隐患时,应选择1、3序号的实验进行比较.
(b)分析表格中对应的数据可知:速度对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得到的结论是速度相同时,物体的质量越大,动能越大.
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,让后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景.据此你能得出结论是质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大.
(3)本实验中球与木块最终停下,是因为阻力 的作用使机械能转化为内 能,若水平面绝对光滑,还能完成该实验吗?不能
(4)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个队动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表.
| 实验序号 | 小球的质量m/g | 小球自由滚下的高度h/cm | 木块被撞后运到的距离s/m |
| 1 | 30 | 10 | 4 |
| 2 | 30 | 20 | 16 |
| 3 | 60 | 10 | 8 |
(b)分析表格中对应的数据可知:速度对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
8.
如图所示,压缩弹簧,弹簧可以将小球弹起.弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢?(以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度).
(1)小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验,得出的三组不同数据如表一所示:
(2)小红猜想:弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关.她设计的探究方案如下:
①将A、B两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别置于水平桌面上;
②将小球置于弹簧A的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为5cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H1;
③再将同一小球置于弹簧B的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为6cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H2;
④比较H1、H2的大小,就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了.
表一
小红探究方案中存在的一个问题是:没有控制弹簧两次被压缩的长度相等.
影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有弹簧的粗细(说出一个影响因素即可).
(1)小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验,得出的三组不同数据如表一所示:
(2)小红猜想:弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关.她设计的探究方案如下:
①将A、B两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别置于水平桌面上;
②将小球置于弹簧A的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为5cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H1;
③再将同一小球置于弹簧B的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为6cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H2;
④比较H1、H2的大小,就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了.
表一
| 次 数 | 1 | 2 | 3 |
| 弹簧被压缩的长度(cm) | △l1 | △l2 | △l3 |
| 小球被弹起的高度(cm) | h1 | h2 | h3 |
影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有弹簧的粗细(说出一个影响因素即可).
15.
小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样.
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端(选填“左”或“右”).
(3)小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中,在第1次实验中小灯泡不亮,能否判断为电路出现断路不能,依据是电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮的原因是:变阻器接入阻值太大,灯的实际功率太小.
(4)分析表格中信息,可知小灯泡的额定功率为0.75W,实验得出的结论是:小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮.
| 物理量 次数 | 电压 I/V | 电流 I/A | 实际电功率 P/W | 小灯泡 亮度 |
| 1 | 0.5 | 0.12 | 0.06 | 不亮 |
| 2 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 稍亮 |
| 3 | 2.5 | 0.30 | 正常 | |
| 4 | 2.8 | 0.32 | 0.90 | 更亮 |
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端(选填“左”或“右”).
(3)小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中,在第1次实验中小灯泡不亮,能否判断为电路出现断路不能,依据是电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮的原因是:变阻器接入阻值太大,灯的实际功率太小.
(4)分析表格中信息,可知小灯泡的额定功率为0.75W,实验得出的结论是:小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮.
12.综合实验(可以配图说明):
小雨要验证“太阳能电池板产生电压与太阳光照射角度的关系”,请完成设计方案.
小雨要验证“太阳能电池板产生电压与太阳光照射角度的关系”,请完成设计方案.
| 器材 | 太阳能电池板一块、量角器、导线若干、开关、电压表. | ||||||||||
| 实验步骤 | ①将电压表并联到太阳能电池两极,使电池板与阳光角度为30°,闭合开关,记录电压表示数; ②使电池板与阳光角度分别为60°、90°,重复上述实验,分析数据,得出结论 | 数据记录表格 |
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