题目内容

在“探究牛顿第二定律”的实验时,你所采用到的主要研究方法是   
【答案】分析:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中.
解答:解:在“探究牛顿第二定律”的实验时,有三个独立变量,质量、合力、加速度;
先控制质量m一定,研究加速度a与合力F的关系;
在控制合力F一定,研究加速度a与质量m的关系;
故答案为:变量控制法.
点评:本题考查了控制变量法这种实验思想,是物理实验的基本设计思想之一,要掌握好.
练习册系列答案
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(1)建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅与和拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属,其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数,这个常数叫做杨氏模量.用E表示,即:E=
F
S
 )
△L
L
 )
;某同学为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝;不同质量的重物;螺旋测微器; 游标卡尺;米尺;天平;固定装置等.设计的实验如图1所示.
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h.用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;用米尺测得金属丝的原长为2L;用天平测出重物的质量m(不超量程).
①在一次测量中:
a.螺旋测微器如图2甲所示,其示数为
3.853
3.853
mm;
b.游标卡尺如图2乙所示,其示数为
11.14
11.14
mm;

②用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)

(2)在探究“牛顿第二定律”时,某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系.实验装置如图3所示,将轨道分上下双层排列,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统).通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小.通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式为
s=
1
2
at2
s=
1
2
at2
.已知两车质量均为200g,实验数据如表中所示:
实验次数 小车 拉力F/N 位移s/cm 拉力比F/F 位移比s/s
1 0.1 22.3 0.50 0.51
0.2 43.5
2 0.2 29.0 0.67 0.67
0.3 43.0
3 0.3 41.0 0.75 0.74
0.4 55.4
分析表中数据可得到结论:
在实验误差范围内当小车质量保持不变时,由于s∝F说明a∝F;
在实验误差范围内当小车质量保持不变时,由于s∝F说明a∝F;

该装置中的刹车系统的作用是
控制两车同时运动和同时停止;
控制两车同时运动和同时停止;

为了减小实验的系统误差,你认为还可以进行哪些方面的改进?(只需提出一个建议即可)
调整两木板平衡摩擦力(或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等).
调整两木板平衡摩擦力(或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等).

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