实验九、探究阻力对物体运动影响的实验
【实验目的】:
探究阻力对物体运动的影响。
【实验原理】:
力是改变物体运动状态的原因。
【实验器材】:
斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺
【实验方法】:
控制变量法
【实验步骤】:
①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好;
②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度;
③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ;
④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2;
⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3 。 【实验数据】: 表面状况 毛巾 棉布 木板 阻力大小 最大 较大 小 水平面上运动距离 近 较远 最远
【实验结果】:
平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小;
平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。 【实验推理】:
运动的物体如果不受外力作用,它将永远匀速直线运动下去。牛顿第一定律也称惯性定律就是在
此基础上总结出来的。这个定律因为是用科学推理的方法得出,所以不是用实验直接得出的。 【考点方向】:
1、此实验让应让下车怎么滑下来?目的是什么?答: 。 2、通过什么知道阻力越小,物体运动减小的越慢?答: 。 3、这个实验斜面有何作用?答: 。 4、实验结论: 。 5、此实验采用的方法是?答:
6、牛顿第一定律能否通过实验探究出来?答: 。 7、将此实验略加修改还能做哪个实验?答:(1) ; (2) 。
牛顿第一定律:
说明:A、牛顿第一定律是在大量 的基础上,通过进一步 出来的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做 .
C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以 ,即力与运动无关,所以力不是 。
D、 。
【经典例题】:
例题:(2024?眉山)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (填“相等”或“不相等”)。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 。
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的 得出的正确结论。
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原
练习1:(2024?广东)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,如图1所示。
(1)让同小车从斜面上同一位置由静止开始下滑,目的是 。 (2)实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长,表明它在该表面受到的阻力最 。 (3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则它会在水平面上做 运动。
(4)如图丙所示,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,则还可以探究小车的 关系(选填序号)。
①重力势能与质量;②重力势能与高度;③动能与质量;④动能与速度
(5)如图2所示,用弹簧测力计水平拉着木块在长木块上做匀速直线运动,此时测力计的示数为 N。 (6)在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,可探究木块的 关系(选填序号)。
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度;②滑动摩擦力的大小与压力大小;
练习2:(2024?无锡)用如图所示的装置“探究阻力对物体运动的影响”,探究过程中
(1)需将小车从斜面的 高度处静止释放,比较小车在不同材料的水平支持面上运动的 。 (2)必须保证小车运动在水平支持面上,这是为了让小车在竖直方向所受 力和支持面对小车的 力相平衡,从而只探究阻力对物体运动的影响。
练习3:(2024?宁波)在“观察从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中,小车在相同斜面顶端由静止释放,沿斜面下滑到达底端在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离,分别停在如图所示位置。
(1)小车在相同斜面顶端由静止释放,是为了使小车到达水平面时的 相同。
(2)小车所受阻力越小,运动距离越远。如果运动的物体在 的理想情况下,它将保持原 来的速度一直运动下去。300多年前,伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。
(3)实验中,小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2,则P1 P2.(填“>”、“=”或“<“)