阻力对物体运动影响的探究实验
知识点概述
阻力对物体运动影响的探究实验
1、提出问题:阻力的大小与物体运动距离有什么关系?
2、猜想:阻力是阻碍物体运动的力,因此阻力越大物体的运动距离越小。
3、设计实验:
1)实验器材:小车、斜面、长木板、毛巾、棉布、涤纶布、刻度尺;
2)实验方法:
①把长木板放在水平的桌面上,然后把斜面放在板上固定好;
②实验时在长木板上铺上粗糙程度不同的物体;毛巾、棉布、涤纶布,让小车从斜面顶端同一位置从静止开始下滑。
③观察小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离,并用刻度尺测出其大小。
4、进行实验:根据实验现象测出小车在三种情况下运动的距离以及受到的阻力大小。
5、分析与论证:
分析:从实验数据中可知,平面越光滑,小车运动的距离越大。
结论:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
推理:如果运动物体不受力,它将一直运动下去。
6:评估:
本实验用同一小车从同一高度从静止开始下滑,保证小车到达斜面底端时获得共同的速度,保证小车在不同表面上运动的前提条件相同,来研究沿水平面上各种不同粗糙程度表面通过的距离,实验的准确度很高。
7、交流:
1)为什么用同一小车从同一高度从静止开始下滑?
答:为了保证小车到达斜面底端时获得共同的速度,保证小车在不同表面上运动的前提条件相同。
2)本实验中用到了怎样研究问题的方法?、
答:运用了控制变量法--控制小车到达斜面底端的速度大小相同。
图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。用同一小车从同一斜面的同一高度滑下,使它在材料不同的平面上运动,第一次连接斜面的水平木板上铺上毛巾;第二次水平木板上铺上棉布;第三次小车直接滑到水平木板上。结果,小车分别停止住不同位置上,则: (1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是 [ ] A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论
B.①②③④都是实验事实
C.①②是实验事实,③④是实验推论
D.①②③是实验事实,④是实验推论
(2)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,是为了 ;这种研究问题的方法叫 。
(3)小车在不同平面上通过的距离不等,这表明 ;
(4)由实验得到的推理是 。如图所示,让同一辆小车从同一斜面的同一高度滑下,分别滑到铺有不同材料的水平面上。
(1)让同一小车从同一斜面的同一高度滑下,其目的是______________________________________;
(2)小车在不同的平面上运动的距离不相等,说明了平面越_______,小车受到的阻力越______,小车前进的距离就越_______;
(3)推理,若平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度将_______(填“会”或“不会”)改变,小车将做_____________运动而永远运动下去。如图是“探究阻力对物体运动的影响”实验装置图。 (1)小车必须从三个相同斜面的同一高度下滑,这是为了______________________________ ;
(2)小车在_______表面运动得最远,这是因为_______________________________________ ;
(3)由此可以推断,假如小车在水平面上不受阻力,它将______________________________ 。在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,三次实验现象如下图所示,请你观察实验现象思考后回答:
(1)为了使三次实验中小车运动到斜面底端时的速度相等,应将同一小车从同一斜面上的同一______处_________释放。
(2)三次实验中,在水平面上铺上粗糙程度不同的材料是为了_________。
(3)分析实验现象可知:_______________,小车运动的路程就越远。
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受阻力),则小车将_________________。图为研究阻力对物体运动影响的实验。
实验时必须使小车从斜面上同一高度滑下,这是为了使小车在水平的面上开始运动时的________相同。实验时发现小车受到的阻力________,小车就运动得越远。由此我们可以推断,假如小车在水平面上不受阻力,它将_______________________ 。在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端从静止开始滑下,三次实验现象如下图所示,比较小车沿水平面运动的距离。 请你观察实验现象思考后回答:
(1)为了得出科学结论,三次实验中应使小车运动到斜面底端时的_________相等,即小车应从斜面上的____________处释放。
(2)实验直接得出的结论:________________________________________________________。
(3)进一步推理可知,____________________________________________________________。伽利略等科学家曾做过下图所示的实验,即研究小车在不同平面上的运动情况。
(1)实验时让小车从斜面同一高处滑下,目的是使小车到达平面时具有相同的___________________
(2)在分析现象时,一般人常注意的是:小车在毛巾表面运动时所受的__________大,所以运动距离短。而科学家却注意到:小车在较平滑的木板上运动的距离更远,并由此推想,运动着的物体如果不受外力作用,将____________________,著名的牛顿第一定律就是在这样的基础上总结和推理得到的。图甲是探究阻力对物体运动影响的实验,图乙是探究动能大小与什么因素有关的实验。请回答下列问题:
(1)图甲实验表明:平面越光滑,摩擦力越_________,小车运动距离越___________。联想到在雨雪天驾驶汽车应适当___________ (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
(2)图乙实验表明,钢球质量越大,动能越__________。联想到高速公路的限速牌上同时标明“120”和“100”字样,__________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是100km/h。
(3)由此看来,无论是保持车距还是限制车速,都是由于汽车具有__________,要保持原来的运动状态,刹车后不能立即停下来,所以要遵守交通规则。在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过这样的“斜面”实验:
(1)如图所示,让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在水平面运动时,竖直方向上受到的_______力和__________力相平衡,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一斜面的___________位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。
(3)减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越_________,小车运动的越________。
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做__________运动。小丽在探究“阻力对物体运动的影响”时,让小车每次从斜面同一高度由静止滑下。根据图中小车在水平面上滑行的距离,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越________。由此可推当:如果运动的物体不受力,它将________________。 同时也能说明力是改变物体________的原因。
小丽想用小车代替木块探究“摩擦力的大小与什么因素有关”,还需要添加的器材是钩码和________。如图所示,小丽在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,操作的错误是_____________.纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块作____________运动.若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将____________(选填“变大”、“变小”或“不变”).裘实同学发现一个从斜面滑下来的物体,在水平面上运动的 距离不一定相同,他决定探究这一问题:影响从斜面上滑下来的物体在水平面上运动距离的因素有哪些呢? 他提出猜想一:物体下滑的起点高度; 猜想二:……
(1)请你也提出一个猜想:________________________
(2)请你自选器材,设计一个方案验证裘实的猜想一,并简述
实验结论:______________________________________________________
(3)裘实同学经过实验探究,又推理得出结论:运动物体在水平面上运动的距离与物体的速度和水平面的粗糙程度有关,与物体的质量无关.你认为运动物体在水平面上运动的距离与物体的质量是否有关,并简述理由:_______________________________________________________。踢出去的足球,由于__________还要在地面上继续向前滚动;又由于____________,使得它最终停止下来。 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等),让小车每次从斜面顶端处由静止滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
(1)通过实验得出结论:平面越光滑,小车前进的距离就越___________(填“远”或“近”),小车受到的阻力就越_________________。
(2)由实验结果可推出:若运动物体不受力的作用,它将做____________运动。在学习牛顿第一定律时,为了探究阻力对物体运动的影响,我们做了如图所示的实验.
(1)为了探究不同阻力对小车的运动速度的改变的影响情况,应做到小车开始受到不同的阻力作用时的速度相同,在实验中用什么方法使小车在进入平面时速度相同? _____ .
(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越 _________ ,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 _________ .
(3)进而推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将 _________ .古希学者亚里士多德认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用.而伽利略则认为:运动物体并不需要力来维持.到底谁说得对呢?为了探究这个问题.小明和同学们设计了如图所示的实验。 (1)要探究运动到底需不需要力来维持,只需研究力对运动物体的影响,所以小明让一辆运动的小车在不同的阻力作用下研究它的速度变化.小明在实验中是如何让小车受到不同阻力的?
(2)为了探究不同阻力对运动的影响,我们应该保持小车受不同阻力前的速度是相同的,你认为小明是如何做到这一点的?
(3)请将小明在本实验中的结论填写完整:平面越光滑,小车运动的距离越_________,速度减小得越_________.。
(4)根据小明的结论,你能推理出若小车不受阻力,将做什么运动吗?物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,同学小王有如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体下落的高度有关;
猜想三:物体下落的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
(1)为了验证猜想一,应比较实验序号____和____,结论是: ;
(2)小敏同学也对这个问题进行了研究,她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落,她发现两者下落时间__ __(填“相等”或“不相等”),原因是:_______________ ______。
(3)根据表中的数据,宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放,它们将[ ] A、同时落地
B、铁片先落地,羽毛后落地
C、羽毛先落地,铁片后落地如图是探究阻力对物体运动的影响的实验装置,下列说法错误的( )
A.每次实验时,应使小车滑到水平面时的初速度相等
B.由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动
C.水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快
D.实验表明,力是维持物体运动的原因如图所示是小明与小强同学探究牛顿第一定律的实验方案. (1)在实验中“同样条件”是指同一 、同一 、同一 ;“不同条件”是指 ;
(2)小车在三种不同材料的水平面上运动距离不等,说明了 .
(3)由此实验推理可得出的结论是: .在实验室里,小明和同学们做如图所示的实验.他们使同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,接着在不同材料的水平表面上继续运动.实验完毕后,同学们讨论时提出了一些问题,请你帮助他们回答:
(1)同一辆小车从同一个斜面的同一高度滑下,可使小车在平面上运动的_________相同;
(2)小车在平面上运动过程中,水平方向 _____(填“有”或“没有”)摩擦力的作用;
(3)如果运动的小车在一个光滑的平面上不受任何力的作用,小车将处于______________ 状态.(填“静止”或“匀速直线运动”)如图是探究“摩擦力对物体运动的影响”的实验装置示意图,其实验过程用到了许多科学方法.
(1)怎样控制小车在水平面上开始滑行时的速度相等呢?方法是:把小车放在同一斜面的_________,由静止开始下滑.
(2)怎样反映“摩擦力”对“物体运动的影响”?
方法是:比较小车在不同表面上运动的距离或_________________.
(3)怎样得到“小车不受力作用时的运动状态”呢?必须要用推理的方法,即:如果小车运动时不受摩擦力的作用,那么小车将___________________.在研究牛顿第一定律的实验中,用同一小车从同样斜面的同一高度滑下,接着在材料不同的平面继续运动,分别停在图中所示的位置: (1)使小车都从斜面的同一高度滑下,是为了使小车到达斜面底端时有相同的________
(2)小车在不同的平面上运动的距离不同,是因为________,表面越光滑,小车受到的________,从而前进的________。
(3)从类似这个实验及其它大量经验事实的基础上,可以推出的结论是:一切物体在没有受到外力作用时,总保持________。
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