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期末复习之实验设计四个重点实验一、研究滑动摩擦力与什么因素有关例1：（期末复习之运动和力单元测验30 ）. 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，还与接触面的粗糙程度有关。请你设计一个简单实验，验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。实验仪器除了有长木板，还有质量相同的铁块、铝块和木块各一块，每个物块上都固定有一个可用于牵引的金属小钩。要求设计的实验具有可行性，要符合安全规则。（5分）1）实验还需要的器材是 （只能再选择一个）2）实验步骤：（3）实验分析与结论：答案：（1）弹簧测力计 1分（2）步骤: 将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,读出弹簧测力计的示数用F1表示并记录在表格中; 将铝块放在木块上,用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,读出弹簧测力计的示数用 F2;表示并记录在表格中 再将铁块叠放在铝块上，用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块, 读出弹簧测力计的示数用F3表示并记录在表格中; （3）分析与结论：发现F1F2F3。因为做匀速直线运动，木块受到的摩擦力f等于弹簧测力计的示数F 1分接触面的粗糙程度一定，改变接触面上所受的压力，摩擦力大小改变，说明滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。 1分变式训练：五年P28页第8题二、研究杠杆平衡条件及有关问题图19OA例2：（东城期末35题 ）实验台上有如下实验器材：一个带支架的杠杆、一个量程为01N的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验，证明“在杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，则动力跟动力臂成反比”。（1）在你所设计的实验中，如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点B表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，杠杆必须使用整格数。请在图19中的杠杆上标出A点和B点。（2）写出主要实验步骤。OAB图19答案：（1）作图要求： A、B两点在同一侧，且B点距离支点应比A点距离支点较远。 1分（2）实验步骤：用细绳做成两个绳套，拴牢在杠杆的A点，在B点处也做一个绳套可以自由移动，调节杠杆使其在水平位置平衡。将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置。1分在A点处依次挂1个钩码，在B点处竖直向上拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。钩码的质量用m表示，拉力用F动表示，将他们都记录在表格中。用刻度尺测出阻力臂长L阻，动力臂OB长L1并全部记入表格中。 1分保持A点位置不变和钩码不变，改变B点的位置，仿照步骤再做5次实验，把每次操作过程中动力臂长L1和相应的弹簧测力计示数F动记录在表格中。将钩码的质量m和阻力臂长L阻也记录在表格中。 1分探究动力跟动力臂关系的实验数据记录表次数123456L动/mL阻/m m/kgF阻/N F动/N 变式训练：五年P61页第11题三、探究浮力大小与什么因素有关例3：固体在液体中所受的浮力大小跟什么因素有关？在进行该问题的实验探究时，小李根据自己的经验感受，提出：“在同种液体中，固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比。” 现有实验器材：测力计、多个相同的钩码、高度足够的烧杯、水。请你根据提供的器材设计一个实验验证小李的猜想。简明陈述实验步骤。陈述时，请用英文字母表明所测量的物理量。答案：1在烧杯中注入适量的水； 2用弹簧测力计在空气中测量1个钩码，弹簧测力计的读数为F0=G；3将弹簧测力计下的钩码完全浸没在水中，钩码排开的水的体积记为V，测出一个钩码受到的拉力为F1拉，根据F1浮= G-F1拉算出浮力F1并记录；4仿照步骤2、3，将2个、3个、4个、5个、6个钩码分别浸没在水中，排开的水的体积分别记为2V、3 V、4 V、5 V、6 V分别测出2、3、4、5、6个钩码受到的拉力F2拉、F3拉、F4拉、F5拉、F6拉； 根据公式F浮= G-F拉分别算出浮力F2浮、F3浮、F4浮、F5浮、F6浮并记录在表格中。次数123456V/m3G/NF拉/N F浮 /N 变式训练：五年P55页第8、9题四、探究滑轮组的机械效率及有关的问题例4：实验台上有组装好的实验装置，如图14所示，其中弹簧测力计的量程为0-5N。另外还有质量均为100g的钩码六个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，物重越大，机械效率越高。请写出实验步骤、画出实验数据记录表。（5分）【实验步骤】（1）将弹簧测力计调零，按示意图组装实验器材。（2）在动滑轮挂钩上挂1个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。1个钩码的总质量用m表示，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。将m的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中； （3）保持动滑轮不变，绳子自由端移动的距离s不变，依次改变所挂钩码个数分别为2个，3个，4个，5个 ，6个，仿照步骤（1）再做5次实验，将各次的m数值记录在表格中，分别测量各次的F、s、h，并把测量数据记录在表格中。 （4）利用W总F s，计算出各次的总功W总，用W有用G h=mgh，计算出各次的有用功W有用，并将W总、W有用的数据记录在表格中。(5)根据公式= W有/W总分别算出各次的机械效率并记入表格。次数123F/Ns/mm/kgh/mW有/JW总/J变式训练：（第二次月考试卷31）： 实验台上有组装好的实验装置，如图14所示，其中弹簧测力计的量程为0-5N。另外还有质量均为100g的钩码六个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功跟总功成正比。请写出实验步骤、画出实验数据记录表。（5分）【实验步骤】（1）将弹簧测力计调零，按示意图组装实验器材。（2）在动滑轮挂钩上挂5个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。5个钩码的总质量用m表示，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。将m的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中； （3）保持动滑轮所挂钩码个数不变，依次改变绳子自由端移动的距离s，仿照步骤（1）再做5次实验，将各次的m数值记录在表格中，分别测量各次的F、s、h，并把测量数据记录在表格中。 （4）利用W总F s，计算出各次的总功W总，用W有用G h=mgh，计算出各次的有用功W有用，并将W总、W有用的数据记录在表格中。次数123456F/Ns/mm/kgh/mW有用/JW总/J
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