摘要:6 25 . 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.一支一端削尖的铅笔.几张白纸.足够的水.请你选用这几种器材.设计两个不同原理的小实验来研究或说明相关的物理问题. 实验器材研究或说明的物理问题实验1 实验2
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(1)小刚在“自制测力计”的实践活动中,想知道橡皮筋伸长与所受拉力的关系,于是他取了原长l0=5cm的一条橡皮筋做实验,记录数据如下表所示.
请你分析表中数据并填空:
F2:Fl=2:1,(l2-l0):(l1-l0)=2:1;
F3:Fl=3:1,(l3-l0):(l1-l0)=3:1;
F4:Fl=4:1,(l4-l0):(l1-l0)= ;
F4:F2= ,(l4-l0):(l2-l0)=2:1;
F5:F4=5:4,(l5-l0):(l4-l0)= .
由此可得出结论:在一定范围内,橡皮筋两次的伸长之比 (选填“等于”或“不等于”)橡皮筋两次所受拉力之比.
(2)小刚在假期一次野外学习考察中,在湖边发现了一小块矿石,他身边带有以下器材:刻度尺、橡皮筋、细线、饮水杯、标有20g的一块糖果,请你帮助他利用身边的器材设计实验,测量小矿石的质量.写出实验步骤,并用字母表示测量出的物理量.
实验步骤: .
用已知量和测量出的物理量表示出小矿石的质量m= .
(3)他想测量小矿石的密度,请你帮助他利用身边的器材进一步设计实验,并用字母表示出实验步骤中要测量出的物理量.
实验步骤: .
用已知量和测量出的物理量表示出小矿石的密度ρ= .
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| 实验次数 | 拉力F/N | 橡皮筋长度l/cm | 橡皮筋伸长(l-l0)/cm |
| 0 | 0 | 5.0 | 0 |
| 1 | 0.1 | 5.5 | 0.5 |
| 2 | 0.2 | 6.0 | 1.0 |
| 3 | 0.3 | 6.5 | 1.5 |
| 4 | 0.4 | 7.0 | 2.0 |
| 5 | 0.5 | 7.5 | 2.5 |
F2:Fl=2:1,(l2-l0):(l1-l0)=2:1;
F3:Fl=3:1,(l3-l0):(l1-l0)=3:1;
F4:Fl=4:1,(l4-l0):(l1-l0)=
F4:F2=
F5:F4=5:4,(l5-l0):(l4-l0)=
由此可得出结论:在一定范围内,橡皮筋两次的伸长之比
(2)小刚在假期一次野外学习考察中,在湖边发现了一小块矿石,他身边带有以下器材:刻度尺、橡皮筋、细线、饮水杯、标有20g的一块糖果,请你帮助他利用身边的器材设计实验,测量小矿石的质量.写出实验步骤,并用字母表示测量出的物理量.
实验步骤:
用已知量和测量出的物理量表示出小矿石的质量m=
(3)他想测量小矿石的密度,请你帮助他利用身边的器材进一步设计实验,并用字母表示出实验步骤中要测量出的物理量.
实验步骤:
用已知量和测量出的物理量表示出小矿石的密度ρ=
小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的
②选用图甲探究的是动能与
③选用图乙探究的是动能与

在做完探究“动能的大小与什么因素有关”的实验后,小华提出了这样一个问题:
“如果改变斜面的长度,仍使小球从同一高度滚下,小球的动能变不变呢?”“当然不变了,”同桌小明立刻回答说,“因为高度并没有变.”“可毕竟斜面的坡度变了呀!斜面的坡度对动能有没有影响呢?”小红说.
“做一做实验不就知道了吗?”于是他们准备利用身边的实验器材,通过实验进行探究.他们还为这个探究活动设计了一个探究报告,以下就是这个探究报告的框架.在报告中有的地方没有填写,请你帮助他们尽可能地完善.
探究课题:同一钢球在不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下,到达斜面底端的动能是否相同?
猜想:尽管斜面的坡度不同,只要钢球从相同高度的位置开始滚下,到达斜面底端的动能是相同的.
(3)实验器材和实验装置如图所示.

(4)实验步骤
(5)实验记录:(请在下面设计记录实验数据的表格,不必填写数据).
(6)预测:如果实验结论与猜想一致,则在实验中应该看到的现象是:
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(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的
速度
速度
.②选用图甲探究的是动能与
速度
速度
的关系,得出的结论是:质量一定时,速度越大动能越大
质量一定时,速度越大动能越大
.③选用图乙探究的是动能与
质量
质量
的关系.在做完探究“动能的大小与什么因素有关”的实验后,小华提出了这样一个问题:
“如果改变斜面的长度,仍使小球从同一高度滚下,小球的动能变不变呢?”“当然不变了,”同桌小明立刻回答说,“因为高度并没有变.”“可毕竟斜面的坡度变了呀!斜面的坡度对动能有没有影响呢?”小红说.
“做一做实验不就知道了吗?”于是他们准备利用身边的实验器材,通过实验进行探究.他们还为这个探究活动设计了一个探究报告,以下就是这个探究报告的框架.在报告中有的地方没有填写,请你帮助他们尽可能地完善.
探究课题:同一钢球在不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下,到达斜面底端的动能是否相同?
猜想:尽管斜面的坡度不同,只要钢球从相同高度的位置开始滚下,到达斜面底端的动能是相同的.
(3)实验器材和实验装置如图所示.
(4)实验步骤
分别让钢球从相同高度的位置开始滚下,比较平面上的纸盒推动的距离
分别让钢球从相同高度的位置开始滚下,比较平面上的纸盒推动的距离
.(5)实验记录:(请在下面设计记录实验数据的表格,不必填写数据).
(6)预测:如果实验结论与猜想一致,则在实验中应该看到的现象是:
纸盒被推动的距离相等
纸盒被推动的距离相等
某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记下所用凸透镜的焦距,按正确的方法安装和调节好实验装置.他们在光具座上先固定焦距为fl的凸透镜,按表一中的物距u依次进行实验,每次都使光屏上烛焰的像最清晰,并将相应的像距v记录在表一中.然后他们换用焦距为f2的凸透镜,重复上述实验,并将数据记录在表二中.为了进一步探究物距u和像距v之间的关系,他们进行适量的运算,将结果分别记录在表一和表二的后四列中.(已知f1<f2)
表一(凸透镜的焦距为f1)
表二(凸透镜的焦距为f2)
(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件,可得出物距u与像距v的初步关系是: .
(2)分析比较实验序号 数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结沦是:不同的凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大.
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,你还能够归纳得出的结论是 (写一条).
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表一(凸透镜的焦距为f1)
| 实验序号 | v(m) | v(m) | uv(m2) | v/u | 1/u(m-1) | 1/v(m-1) |
| 1 | 0.200 | 0.200 | 0.0400 | 1.00 | 5.00 | 5.00 |
| 2 | 0.300 | 0.150 | 0.0450 | 0.50 | 3.33 | 6.67 |
| 3 | 0.500 | 0.125 | 0.0625 | 0.25 | 2.00 | 8.00 |
| 实验序号 | u(m) | v(m) | uv(m2) | v/u | u(m-1) | v(m-1) |
| 4 | 0.200 | 0.300 | 0.0600 | 1.50 | 5.00 | 3.33 |
| 5 | 0.300 | 0.200 | 0.0600 | 0.67 | 3.33 | 5.00 |
| 6 | 0.500 | 0.158 | 0.0790 | 0.32 | 2.00 | 6.33 |
(2)分析比较实验序号
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,你还能够归纳得出的结论是
(2007?卢湾区一模)某小组同学利用课余时间,通过实验继续探究凸透镜成像规律,他们将发光物体放在焦距为f1的凸透镜前,按正确的方法安装和调节好实验装置,进行了三次实验,每次都在光屏上得到发光体清晰的像,并记下相应的物距u和像距v,测出相应像的高度h,记录数据如表一所示.然后他们把同一发光物体分别放在焦距为f2和f3的凸透镜前,重复上述实验,并将数据分别记录在表二和表三中.(f1>f2>f3)
表一(凸透镜的焦距为f1)
表二(凸透镜的焦距为f2)
表三(凸透镜的焦距为f3)
(1)分析比较实验序号
(2)分析比较实验序号1与4(或2与5,或3与6)数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结论是:
(3)请进一步综合分析比较表一和表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论.
(a)分析比较
(b)分析比较
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表一(凸透镜的焦距为f1)
| 实验 序号 |
u (厘米) |
v (厘米) |
h (厘米) |
| 1 | 20 | 60 | 1.8 |
| 2 | 30 | 30 | 0.6 |
| 3 | 60 | 20 | 0.2 |
| 实验 序号 |
u (厘米) |
v (厘米) |
h (厘米) |
| 4 | 20 | 20 | 0.6 |
| 5 | 30 | 15 | 0.3 |
| 6 | 60 | 12 | 0.12 |
| 实验 序号 |
u (厘米) |
v (厘米) |
h (厘米) |
| 7 | 8 | 24 | 1.8 |
| 8 | 12 | 12 | 0.6 |
| 9 | 24 | 8 | 0.2 |
1、2与3(或4、5与6,或7、8与9)
1、2与3(或4、5与6,或7、8与9)
数据中的像距v随物距u的变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一凸透镜,当它成实像时,像距随物距的增大而减小.(2)分析比较实验序号1与4(或2与5,或3与6)数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结论是:
不同凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的减小而减小
不同凸透镜,当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的减小而减小
.(3)请进一步综合分析比较表一和表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论.
(a)分析比较
分析比较实验序号1与7(或2与8,或3与9)中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一发光体通过凸透镜成实像,当像距与物距的比值相同时,像的高度是相同的
分析比较实验序号1与7(或2与8,或3与9)中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一发光体通过凸透镜成实像,当像距与物距的比值相同时,像的高度是相同的
.(b)分析比较
分析比较表一或表三中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一发光体通过凸透镜成实像,当像距与物距的比值不同时,像的高度是不同的,且比值越大,像越高
分析比较表一或表三中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一发光体通过凸透镜成实像,当像距与物距的比值不同时,像的高度是不同的,且比值越大,像越高
.(1)另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合.这一实验步骤可以观察比较蜡烛和它成的像的
大小
大小
,同时还可以确定像的位置
像的位置
.(2)该实验中,用玻璃板代替平面镜是为了
便于观察到所成的像的位置与物体的位置有何关系和比较像与物的大小关系
便于观察到所成的像的位置与物体的位置有何关系和比较像与物的大小关系
.包含的物理研究方法是等效替代
等效替代
法(3)探究时,有时测的像和物体到镜面距离不相等,这可能是
没等到像完全重合就测量
没等到像完全重合就测量
造成的(4)实验中需记录数据,请设计记录表格:
(5)如图所示,完成光路,做出AB的像
(6)利用光的反射知识,怎样检测水池中水面的高低变化?