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物理必考物理实验要遵循实事求是的原则.小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

物理实验要遵循实事求是的原则.小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如下图所示的实验并记录了数据.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

实验次数物重Pfk物理好资源网(原物理ok网)

G/N

使用定滑轮时测力计的示数 F1/N使用动滑轮时测力计的示数F2/N
11.000.600.65
21.501.100.90
32.001.601.15
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差.你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:Pfk物理好资源网(原物理ok网)

(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么?Pfk物理好资源网(原物理ok网)

(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见.

试题答案

解:(1)对图乙:Pfk物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

对弹簧测力计进行受力分析:受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),向下受到重力和手向下的拉力.图中手拉测力计挂钩,因此测力计测量的是手向下的拉力而不是绳子自由端的拉力.所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成 F1的测量会小于物重.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

②改进:弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端,其读数才是用定滑轮提升物体时绳子自由端的拉力值.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

(2)对丙图:Pfk物理好资源网(原物理ok网)

①分析:“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的物重和摩擦是客观存在的.由表中数据可知,随着物重的增加,测力计的示数变大,但比物重的一半要大,这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大.其主要原因是没有考虑滑轮的自重.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

②改进:可以先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系或采用轻质滑轮.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:Pfk物理好资源网(原物理ok网)

(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时(乙图)F1≠G,这是由于没有考虑到弹簧测力计外壳受到的重力;Pfk物理好资源网(原物理ok网)

使用动滑轮时(丙图) F2≠,是由于没有考虑动滑轮受到的重力.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

(2)使用定滑轮时(乙图),将弹簧测力计倒过来使用(或水平拉动弹簧测力计;或实验前先测出弹簧测力计自身的重力);Pfk物理好资源网(原物理ok网)

使用动滑轮时(丙图),要先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮或增加钩码重).Pfk物理好资源网(原物理ok网)

分析:(1)根据表格记录的数据的分析可知3次定滑轮拉力的测量存在问题.根据图乙对弹簧测力计进行受力分析可以找到问题所在.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑轮组中如果忽略滑轮自重和摩擦力的大小,使用动滑轮能省一半的力,如果考虑动滑轮自重,则F=(G+G).Pfk物理好资源网(原物理ok网)

(3)使用定滑轮时,改进弹簧测力计的使用法;使用动滑轮时,要考虑到动滑轮的重力.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对实验测量数据的分析能力,属实验评估类题目范畴.有许多物理中的结论是建立在理想模型条件下得出的,在实际的应用中会出现与结论不一致的情况,是受到了客观条件的影响,而不能说结论有错误.Pfk物理好资源网(原物理ok网)

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