力学实验总结.docx
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力学实验总结
力学实验总结
一、仪器使用
在实验室里，测量长度的基本工具是__________，比它更精密的常用测量工具是________和________；测量时间的基本工具是________；测量质量的基本工具是________；测量力的基本工具是________。
（一）刻度尺
1、认识刻度尺
右图中，刻度尺的量程为________、分度值为________。
2、刻度尺的使用
刻度尺的使用要领是“五会”。
即：
会认：
即正确认识刻度尺的__________、__________、__________；
会放：
应使刻度尺的________线或某条（整数）刻度线与被测物体的一条边对齐，把刻度尺的________尽可能与被测物体________，不能歪斜；
会看：
读数时，视线应________刻度尺；
会读：
除读出最小刻度以上各位数字外，还应____________________________；
会记：
记录的测量数据，包括________值、________值和________（没有单位的数值是毫无意义的）。
3、长度测量的特殊方法
（1）化曲为直：
将弯曲的轨迹变成直线来测量。
如：
测量地图上的铁道线长度，可用棉线与它重合，再拉直测量；测薄圆铁片周长，可使铁片顺直线滚一圈再测量起、终点长度。
（2）以多测少或以少测多。
如：
测一张纸的厚度可测n张纸的厚度再除以n；测细铜丝直径可测出密绕后n匝的长度再除以n；测楼房高度可测每一级楼梯的高度再乘以相应楼层的级数。
这种方法适用于完全相同的测量对象，以多测少可提高测量的准确度，以少测多相当于扩大了量程。
（3）利用工具平移。
如图所示是测圆锥高度和圆柱直径所用的一种方法。
（4）替代法。
用可以直接测量的长度来替代不能直接测量的长度。
如测圆柱直径可先测出周长，再根据周长与直径的关系算出直径。
[典型例题]
1．下图中刻度尺使用方法正确的是（）
2．如图所示，用两把刻度尺A、B测量同一物体的长度，刻度尺A的读数为__________，刻度尺B的读数为__________，测量结果更接近于真实值的是______刻度尺。
（二）秒表
下图中，秒表的示数为________。
（三）托盘天平
天平是测量质量的基本工具，天平的本质是一支____________。
在实验室里，常用的测量质量的工具是托盘天平，在测量精度的要求更高时，则使用物理天平；在生活中，常见的测量质量的工具有________、________、________和杆秤。
1、认识托盘天平
请在下图中写出托盘天平各部分的名称。
其中，砝码盒中砝码的总质量为________；游码标尺的最大刻度为________，分度值为________。
2、天平的使用
（1）____________调节。
即把托盘天平放在________的桌面上。
注：
若是物理天平等更精密的天平，在其底盘上还有调节装置，要调节天平的底盘至严格的水平。
（2）____________调节。
首先要把________移到________处；再调节________，使指针指在标尺的________处。
注：
a）调节平衡螺母时，“哪边高，往哪边调”；
b）调节过程中，当指针在中央红线两边摆的幅度相等时，即为天平平衡；
c）已经调好的天平，在移动位置后再使用时，应再次调节。
（3）称量。
A、应估计被测物体的质量，不能测量超过规定的质量（m物≤“称量”）
B、应把物体放在天平的____盘，砝码放在____盘；液体、粉末和有腐蚀性的化学药品，不能直接放入托盘
C、应根据估计，____________（由大到小/由小到大/随意）地向右盘中加入砝码，夹取砝码必须用________，不能用手直接拿；最后移动游码，直到天平平衡。
注：
当往右盘中加入最小的砝码则右盘下沉、而拿掉最小的砝码时左盘要下沉时，应移动游码。
（4）读数。
用一个公式表示：
m左=m右+m游码示数
注：
1）天平在保管过程中往往在其两边的托盘下衬有“橡胶垫圈”，使用时应注意拿下；
2）使用完毕，应注意收拾仪器。
[典型例题]
1．某同学用天平称物体的质量，天平平衡时右盘中的砝码和游码如图所示，则物体的质量为________。
2．一架托盘天平横梁标尺的最小刻度是O.2g，最大示数是5g，把天平放在水平台上调平后，在天平的左盘内放入被测物体，右盘内放人10g砝码，指针指在分度盘中线的右侧；从右盘内取出lOg砝码后，再放入5g砝码，指针指在分度盘中线的左边，要测出被测物体的质量，应（）
A．将右端的平衡螺母旋出一些B．将右端的平衡螺母旋进一些
C．将左右两托盘交换位置D．移动游码，使指针指在分度盘中线
3．用托盘天平称量5.4g食盐，若指针稍微偏左，接下来的操作应是 （）
A．减少砝码或游码B．减少食盐C．增加砝码或游码D．增加食盐
（四）量筒和量杯
量筒和量杯是实验室里常用的测体积的工具，通常用______作单位。
“ml”即“cm3”，故1mLl=____cm3=____L=____m3。
1、认识量筒和量杯
下图中，量筒的测量范围是__________，分度值为________。
与量筒相比，量杯由于口大底小，因而其刻度特点是上____下____。
2、量筒的使用
（1）量筒可以直接测量____体的体积，或者间接地测量____体的体积。
（2）读数时，要把量筒放在______的桌面上，视线要与量筒________——若是凹液面，应以凹液面的________为准；若是凸液面，应以凸液面的________为准。
3、体积测量的特殊方法
（1）对于不能下沉的物体，常用以下方法测量其体积
a）顶针法。
即用一根细针（细钢丝）将其按入水中。
b）悬挂法。
即在其下面吊上一个重物，使其能沉入水中。
（2）对于易溶于水的物体如冰糖、硫酸铜晶体等，可用以下方法测量其体积。
a）配制饱和溶液，使其不溶。
b）用细砂代替水进行测量。
（3）对于有孔物体或具有吸水性物体如粉笔等，要测量其外观体积，可以采用如下方法。
a）先使其吸足水。
b）用细砂代替水进行测量。
[典型例题]
1．用量筒测量一个金属块的体积，甲同学先后经历了以下步骤：
A、在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；
B、用细线系住块金属块，将金属块放入量筒，再读出水的体积V2。
则：
V1=________；V2=________；金属块的体积V=________。
若乙同学先在量筒中倒入适量的水，忘记读出水的体积就用细线系住金属块，将金属块放入量筒，读出水的体积为V1；将金属块取出后再补读量筒中的水的体积为V2，则他的做法________（合理/不合理），理由是_________________________________________。
（五）弹簧秤
弹簧秤是测量力的常用工具，它是利用弹簧的伸长与受到的拉力成________的性质（即F=k·Δl）制成的。
1、认识弹簧秤。
右图中，弹簧秤的量程为________，分度值为________。
2、弹簧秤的使用方法。
（1）应先____________________，选择合适的弹簧秤；
（2）使用弹簧秤前首先要“________”，即使指针对准“零刻度线”；
（3）应使弹簧的伸长方向与拉力的方向在同一条直线上；
（4）读数时视线要________刻度板。
3、测力的特殊方法。
（1）间接测量法。
有些力如摩擦力无法直接测量，测量时要依据“二力平衡”原理。
（2）“并联”法。
有时所测力的大小超过弹簧秤的测量范围，此时可以把两支弹簧秤“并联”使用，结果为两支弹簧秤的示数之和。
（注意：
“串联”无效。
）
二、重点实验
（一）用天平、量筒测密度
考查内容：
1、实验原理（ρ=m/V）；
2、仪器使用：
天平、量筒的用法和读数；
3、误差讨论及实验步骤的优化：
引起误差的原因和影响的后果，如测测固体密度时将固体从水中取出后带出了水、测液体密度时有液体沾在杯壁上等；如何优化设计，尽可能避免上述等因素的影响等；多次测量取平均值以减小误差，等等；
能力拓展：
依据密度原理，进行间接测量。
只用天平测某液体的密度（另提供一只杯子、适量的水）、测不能直接称量的物体的质量或体积；测形状不规则的物体的面积等。
[示例]：
小王同学用天平和量筒做“测定牛奶密度的实验”。
（1）实验的原理为________；
（2）他的实验步骤如下：
①把天平放在水平的桌面上，调节游码，当指针在标尺中央红线的两边摆的幅度相等时，停止调节；
②把盛有牛奶的玻璃杯放在天平的左盘，加减砝码并移动游码，直到指针指在标尺的中央，测得牛奶和玻璃杯的总质量为m1；
③把玻璃杯中的一部分牛奶倒进量筒，如图所示，记下牛奶体积V；
④把玻璃杯和杯中剩下的牛奶放在托盘天平上称量，当天平恢复平衡时，托盘上三个砝码的质量及游码的位置如图所示，记下质量m2．
⑤把以上步骤中测得数据填入下表中求出牛奶的密度．
a）小王的实验步骤中有一处明显不合理，请更正
_________________________________________；
b）在实验步骤④中，小王在加减砝码和移动游码时，首先做的是（）
A．先加50g的砝码B．先加5g的砝码
C．先移动游码D．随便，都可以
c）写出小王计算牛奶密度的表达式________
d）为了使测量结果更精确，请你提出一个可行的建议：
________________。
（3）小林同学的步骤是：
先用量筒测出一定体积的牛奶，再倒入已经测出质量的烧杯中，最后用天平称出烧杯和牛奶的总质量,最后求得牛奶的密度。
与小王同学的方案相比，哪一个更好？
为什么？
（二）测滑动磨擦力
考查内容：
1、实验原理（二力平衡）；
2、控制变量法的运用、实验步骤设计；
3、结论表达；
能力拓展：
1、实验方案的优化。
[示例]：
小明进行探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验，实验过程如图所示。
（1）在实验过程中，他必须拉着木块作____________运动，这样才能保证________。
（2）比较________两图能说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；
比较________两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
（3）在此基础上小明又猜想：
滑动摩擦力大小是否会与物体运动速度的大小有关？
请你利用图中已有器材验证小明的猜想。
写出你的做法，并写出判断的方法。
（三）研究液体内部压强的规律
考查内容：
1、探制变量法的运用；
2、实验现象的描述、实验结论的表达。
[示例]右图是某同学做“研究液体内部压强”实验时所用的装置，下表是该同学实验时记录的部分数据（实验时，压强计的U形管内的液体的质量不发生变化，ρ煤油=0.8×103kg/m3）。
（1）比较表中第1、2、3次实验数据可知：
在同种液体的同一深度处，各个方向的液体压强大小___________；
（2）将表中第5次实验时的数据填写完整；并比较表中第1、4、5次实验数据，可知：
_______________________。
（3）将表中第6次实验时的数据填写完整；并比较表中第5、6次实验数据，可知：
______________________。
实验次数
研究对象
橡皮膜所处深度/cm
橡皮膜朝向
压强计
左管液面高度/cm
右管液面高度/cm
1
水
4
朝上
8
12
2
水
4
朝下
8
12
3
水
4
朝左
8
12
4
水
8
朝上
6
14
5
水
10
朝上
6
煤油
10
朝上
6
（四）测量大气压
考查内容：
1、实验原理及表达式推导；
2、方案设计及操作要领；
3、误差讨论。
[示例]小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值．实验步骤如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是。
（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞时，记下弹簧测力计的示数为8.2N。
（3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为________cm，计算得到活塞的横截面积为________cm2。
（4）计算得到大气压强的数值为________Pa。
（5）小明了解到班内同学的实验误差普遍很大，有的偏大，有的偏小。
请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）____________________________
________________。
（五）探究杠杆的平衡条件
考查内容：
1、操作要领；
2、对力臂的理解；
3、表格设计与数据分析、结论表达；
[示例]小强在探究“杠杆的平衡条件”时，经历了如下的实验步骤：
A、调节杠杆两端的螺母，使杠杆在__________位置平衡；
B、在杠杆的两边挂上钩码，并移动悬挂位置，使杠杆重新平衡；
C、改变动力或动力臂的大小，并重新调节，再次使杠杆平衡；
D、如此多次测量，得到多组数据。
（1）小强进行步骤A的调节的目的是______________________；
（2）在步骤C中，当小强改变动力的大小后，为使杠杆重新平衡，接下来的操作步骤是（多选）（）
A．改变动力臂大小B．改变阻力大小
C．改变阻力臂大小D．调节平衡螺母
（3）实验获得的数据如下表：
实验次数
动力／N
动力臂／cm
阻力／N
阻力臂／cm
1
4
5
2
10
2
1.5
10
3
5
3
2
15
3
10
4
l
20
1
20
分析上表，用F1、F2、L1和L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为：
_____________。
（4）当小强进一步做如图所示的实验时，发现不再满足（3）中得到的规律，请你对此作出评析：
（六）测滑轮组的机械效率
考查内容：
1、实验原理（η=W有用/W总）；
2、器材选择、滑轮组绕线、操作要领
3、表格设计、数据处理
4、结论表达、推论分析
[示例]：
小明要进行“测滑轮组机械效率”的实验。
（1）实验原理为________
（2）小明说，还少刻度尺，无法进行实验。
你的观点是___________________；另外，请你再给小明提一点实验中的注意点___________________________________。
（3）经过实验，小明得到了下表的实验数据：
实验次数
钩码重G（N）
动滑轮G′（N）
拉力F（N）
滑轮组的机械效率η
1
0.5
0.4
0.33
50.6％
2
0.5
0.4
0.36
46.3％
3
1
0.4
0.53
63.3％
4
1
0.6
0.62
53.8％
5
1
0.6
0.38
52.6％
6
2
0.6
0.60
67.0％
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
a）请根据表中数据推断小明在第1次和第6次实验时所使用的滑轮组，要求把图画在右边的方框中：
b）实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么？
_________________________________________________________________
c）第1、2两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是（）
A．滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同B．测拉力时没有使测力计匀速上升
C．测拉力时拉力的方向没有竖直向上D．钩码被提升的高度不同
d）第4、5两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，所用的拉力却不同，原因是___________________________
e）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议（要求写两点）:
①__________________________________
②________________________________
（七）探究动能的大小与哪些因素有关
考查内容：
1、控制变量法的运用：
动能大小的显示方法、速度的控制方法；实验步骤的设计；
2、现象描述与结论表达。
[示例]某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作：
A、让铁球甲从斜面F点滚下打到一个小木块上，推动木块使木块从位置A移动，记下木块移动到的位置B。
B、让铁球甲从斜面E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块使木块从位置A移动，记下木块移动到的位置C。
C、换一铁球乙（m乙>m甲）从斜面上F点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动，计下木块移动到的位置D
（1）每一次都要让铁球推动木块的目的是：
___________________________________；
（2）由A、B两步得到的结论是：
_____________________________________________；
由____、C两步得到的结论是：
__________________________________________。
三、课本其他实验
1、探究影响物体所受重力大小的因素（得出公式G=mg）
2、探究影响塑料刻度尺形变的因素（认识力的三要素）
3、探究压力作用的效果
4、探究流速对液体压强的影响
5、探究阿其米德原理
6、探究物体的浮沉条件
7、探究二力平衡的条件
8、探究阻力对物体运动的影响（伽利略斜面小车实验）
9、观察惯性现象
10、估测上楼时的功率
11、探究重力势能的大小与哪些因素有关12、动能、势能的相互转化
四、练习
1．如图所示，浮在水面上的两个软木塞上分别放有一个小磁铁和一个小铁条，当两者靠近到一定距离时就会相向运动起来，吸到一起。
请说出其中蕴含的物理知识（至少两条）：
（1）_______________________
（2）_______________
2．如图所示，要把门推开，力作用在A点时要比作用在B点轻松，这说明力的作用效果与力的________有关；比较F2与F3，则说明力的作用效果与力的________有关。
3．如图所示，两手用力压气球，气球保持静止，但与手指接触处的气球凹陷更厉害。
这说明___________________。
4．如图所示，在装满水的杯子上盖一张纸片，将杯子倒置过来，纸片不下落，说明纸片受到向上的________力的作用。
5．如图所示，将烧瓶中的水烧开后用橡皮塞密封并倒立过来，立即向烧瓶上浇冷水，这时可以发现，烧瓶中的水______________________，原因是______________________
___________________________________。
6．如图所示，向放在轨道上的两个气球的中间吹气，可以看到的现象是______________
________________________________，说明的物理原理是________________________
_______________________________________。
7．如图所示，用力击打鸡蛋下面的硬纸片，可以发现硬纸片被击飞而鸡蛋却落在原处。
这个现象中包含的物理原理有：
______________________________________________
____________________________________________________________（至少说出两条）
8．在匀速向左行驶的汽车的车厢里站着一个人，他松手使一个物体由静止开始下落，则物体会落在______处，原因是______________________________________________。
9．如图所示，将一个石块吊在弹簧秤下浸没在水中，可以看到弹簧秤的示数________，这是因为_______________，再如图（3）所示称出溢出的水的重力，可以发现的规律是_____________。
10．把橡皮泥、蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中，松手后，上浮的物体有：
加盖的小玻璃瓶、 ；若要使小玻璃瓶沉到水底，你的做法是；若要使沉在水底的鸡蛋上浮，你的做法是。
通过探究可以知道：
要控制物体的浮与沉，可以通过改变物体所受的重力和来实现。
11．分别把一个木块和一个小玻璃瓶放入水中，均可以漂浮在水面上，若把小木块放入小玻璃瓶中再放入水中，却发现小玻璃瓶沉入水底。
这个现象可以理解为：
把小木块放入小玻璃瓶中，相当于减小了它们的________，从而减小了________。
12．如图所示，下面的三种常用的剪刀中，______剪刀常用于理发，它是________杠杆；______剪刀常用于剪铁皮，它是________杠杆。
13．如图所示，用同一把剪刀剪东西，方法A比方法B更________，因为这样可以_____
______________________________。
14．下图是生活中的一些常用工具，其中属于省力杠杆的有______________，属于费力杠杆的有______________。
15．如图所示，当用力托起一只铅球时，人的前臂相当于一只________杠杆，其支点在手臂的________处。
当把铅球从图A位置托到图B位置时，人的上臂肌肉的拉力______（变大/变小/不变），这是因为__________________________________；人的手掌对铅球对托力________（变大/变小/不变）。
16．如图所示，滚摆在最高点A和最低点是B之间往复运动。
在摆轮在由A到B的过程中，转动的速度将________，这时________能转化为________能；在摆轮在由B到A的过程中，转动的速度将________，这时________能转化为________能。
若没有空气等阻力，摆轮在A点的动能________在B点的动能，摆轮在A点的机械能________在B点的机械能，滚摆将永远运动下去（最后两空选填“大于/小于/等于”）。
17．如图所示，把拴在细绳下的小球拉到一定高度后放手，它可以反复摆动，小球从A点到B点的过程中重力势能逐渐__________，动能逐渐_________（增大/减小），从B点到C点的过程中______能逐渐增大。
经过一段时间后，发现小球上升到的高度会不断降低，这说明小球的机械能在________（增大/减小/不变）。
18．如图所示，运动员在在撑杆跳高时首先要奋力助跑，这是为了增大________（惯性/动能）；在他由A到B再到C的过程中，________能转化________能再转化为________能。
在他下落的过程中，________能转化________能，所以撑杆跳高时要在地上垫上一块厚厚的海绵垫，当运动员落在上面时，________能转化________能，避免运动员受到伤害。
19．如图所示的是一种太阳能节能灯，它由太阳能电池板、蓄电池、照明灯和控制系统组成。
白天，它把________能转化________能再转化________能储存在蓄电池中，夜晚，它再把________能转化______
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