2020年中考物理重点实验复习 探究动能大小的影响因素实验
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实验十七、探究决定动能大小的因素实验
【实验目的】:
探究物体的动能大小因素
【实验器材】:
木板长方形木块质量不同的小球
【实验原理】:
观察下车在木板上移动的距离,如木块移动的越远,
表示木块做的功越多,说明小车具有很大的动能;
【实验方法】:控制变量法、转换法
【实验步骤】:
①将木板的一端垫高,组成一个斜面;
②让小球在斜面的不同高度滚下,推动木块在木板上前进,观察木块在木板上移动的距离。(做三次)
③换做质量在较大的小球在斜面的同一高度滚下,观察木板在木板上移动的距离。(做三次)【实验现象】:
1、同一小球在斜面越高的地方滚下,木块被推的越远;
2、质量不同的小球,在同一高度滚下,质量越大的小车,把木块被推的越远
【实验结论】:
1、质量相同的物体,运动速度越大,动能越大;
2、运动速度相同的物体,质量越大,动能越大;
3、动能与物体的质量和物体运动的速度有关
【考点方向】:
1、猜想:动能大小与物体质量和速度有关;
2、实验研究:研究对象:小钢球方法:控制变量法;转换法;
3、如何判断动能大小:看木块被小钢球推动的距离多少;
4、使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的:使小球到达水平面时的初速度相同;
5、如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下;
6、分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时,速度越大,动能越大;
7、保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时,质量越大,动能越大;
8、得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
9、斜面的作用:使物体具有速度并改变物体速度的大小。
10、水平面的作用:使物体在竖直方向上受力平衡,在水平方向只受摩擦力。
11、能量转化:在斜面上机械能转化过程:重力势能转化成动能,在水平面上能力转化过程:动能转化为内能。
12、木块最终停下来的原因:在水平面受到摩擦力。
13、实验推理与假设:当水平面绝对光滑,小球将做匀速直线匀速,不能达到探究目的。
14、超载、超速问题判断:超速时,质量不变,速度越大,动能越大;超载时,速度不变,质量越大,动能越大。
15、用小球做实验有不足之处是:不能保证小球在水平面上沿直线运动。
【创新母题】:如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图.
(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体________(物体A、B质量不变)的关系.
(2)该实验中所探究物体的动能是指物体________(填“A”或“B”)的动能.
(3)该实验物体动能的大小是通过___________来反映的,这种实验探究方法是。
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,它是通过________(填“高度”或“质量”)来改变的;物体从斜面上由静止滑下过程中发生的能量转化是:能转化为。
(5)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得结论是____________________________________________________________。
(6)若要研究物体动能与质量的关系,则需用不同质量的物体从斜面________高度由静止滚
下,并观察记录,此种实验方法是.
(7)如果木块与水平面之间不存在摩擦力,(选填“能/不能”)完成该实验,请说明理由:。(8)该实验过程中多次将物体从斜面滑下来进行探究的目的是:。
【答案】:
(1)速度
(2)A
(3)物体B移动的距离;转换法;
(4)高度;重力势能;动能;
(5)当质量相同时,物体的速度越大,动能越大
(6)相同(同一);控制变量法;
(7)不能;如果水平面是光滑的,木块被撞击后将做匀速直线运动,不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
(8)多次实验,可以避免实验的偶然性,使结论更具普遍性。
【解析】:
(1)决定物体动能的因素有速度和质量,题设中质量相同,则探究内容应为动能与速度的关系;
(2)实验研究的是A小球,故是探究其动能;
(3)实验中动能大小的判断是依据物块被B被撞离原位置的远近来体现的,动能越大,B 越远;这种实验探究方法是转换法;
(4)该速度为撞前速度,由动能定理可知,其高度决定与质量无关;
(5)由实验现象易得;
(6)研究质量时要保证另一变量速度不变,则要求其高度相同。
(7)如果水平面是光滑的,没有阻力作用,木块被撞击后将做匀速直线运动,不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
(8)一组实验往往具有偶然性,多次重复实验可以得出探究实验的普遍规律。
练习1:(2019•绥化)如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的________能转化为动能,其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
(2)分析比较________两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功_____J。(4)如果水平面光滑,则________(选填“能”或“不能”)完成本实验。
【答案】:
(1)重力势;(2)甲、乙;(3)0;(4)不能。
【解析】:
(1)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程;其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,重力对木块做功0J;(4)如果水平面是光滑的,没有阻力作用,木块被撞击后将做匀速直线运动,不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
练习2:(2019•娄底)如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,m A=m B<m C,h A=h C>h B。