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(共30張PPT)
專題8 力學實驗
01
綜述
力學實驗涉及刻度尺、天平、量筒、測力計等測量儀器的應用；涉及
測量型實驗，如測密度；涉及探究型實驗，控制變量法、轉換法、等效替
代法等方法的應用。具體如下：
02
典例精析
題型
一
實驗探究：測量液體和固體的密度
【名師點撥】 測量型實驗一定要從原理出發，分析推理，采用科學合
理的方法進行實驗。
1.測量原理：
2.測量方法：
（1）測質量。
①天平直接測質量；②用電子稱直接測質量；③用彈簧測力計測量重
力，然后計算質量。
（2）測量體積。
①用量筒直接測量液體體積；②用“排水法”測量固體體積；③用刻度尺
測量規則物體的體積。
3.測量順序：
（1）測量固體密度：先測質量再測體積，以免固體因沾水而造成質量
測量不準確。
（2）測液體密度（量差法）。
①先測液體和燒杯的總質量，再將部分液體注入量筒中，讀出量筒中
液體的體積，最后測剩余液體和燒杯的質量。
②將部分液體注入量筒時，要避免液體濺在量筒壁上，導致所測體積偏小。
例1 [2024寧德二檢] 小明用天平和量筒測量金屬塊的密度。
（1）將天平放在水平臺面上，游碼歸零后，發現指針指示的位置如圖甲所
示，將平衡螺母向____端移動，使橫梁水平平衡。
（2）將金屬塊放在天平的左盤，當右盤中砝碼的質量和游碼在標尺上的位
置如圖乙所示時，橫梁再次水平平衡，金屬塊的質量為_____ 。
左
62.4
（3）往量筒中倒入 的水，將該金屬塊緩慢放入量筒中，量筒中液面
位置如圖丙，測出金屬塊的體積為____ 。
（4）該金屬塊的密度為_____ 。
（5）小明為了提高測量的精確度，利用電子秤、一根細繩、燒杯和水設計
了另一種實驗方案，如圖丁所示：
①如圖A，向燒杯中倒入適量水，電子秤的示數為 ；
②如圖B，將金屬塊用細線系住，用手拉住細線，使金屬塊浸沒于水中，電
子秤的示數為 ；
③如圖C，將金屬塊沉入杯底、松開細線，靜止時電子秤的示數為 ；
④金屬塊的密度_ _________（用、、、 表示）。
10
6.24
變式訓練1 [2024漳州二檢] 九龍江，亦名漳州河，源起龍巖市連城縣，有
支流流經漳州市區在龍海匯入大海。小華同學利用注射器、天平（帶砝碼）
測量九龍江水的密度。
（1）將天平放在______桌面上，游碼移至稱量標尺左端零刻度線處，指針
靜止位置如圖甲所示，應將平衡螺母向____調節，使天平在水平位置平衡，
用它測出空注射器質量為 。
水平
右
（2）用注射器抽取 九龍江水，用天平測量注射器和水的總質量，天
平平衡時游碼和砝碼的位置如圖丙所示，為_____ ，求出九龍江水的密度
為_____ 。
39.2
1.01
（3）小宇同學提出：江海交匯處與市區段的水密度應該有差異，并建議直
接用海水密度計（量程為，精確度為 ）進行
測量。采集樣本后實驗現象如圖丁，由現象可知圖丁中的___（填對應字母）
密度大。
B
（4）請對兩位同學所使用的測量方法進行評估：______________________
_____________________________________。
小宇的實驗相對于小華而言，測量儀器少、過程簡單、便于操作
題型
二
實驗探究：影響滑動摩擦力大小的因素
【名師點撥】 探究型實驗最關鍵的是控制變量法的使用，實驗前要明
確以下幾點：
探究什么？怎么探究？（提示：無法直接測量時，使用轉換法或等效
替代法）
改變什么？怎么改變？
控制什么？怎么控制？
1.利用控制變量法探究滑動摩擦力大小的影響因素：當研究滑動摩擦力
大小與壓力大小的關系，應控制接觸面粗糙程度相同；當研究滑動摩擦力
大小與接觸面粗糙程度的關系，應控制壓力大小相同。
2.利用轉換法測量摩擦力：讓木塊沿水平方向做勻速直線運動，根據二
力平衡的知識可知摩擦力等于彈簧測力計的示數。注意敘述物體運動狀態
時，不能漏掉“水平、勻速、直線”，當物體做變速直線運動時，摩擦力不等
于彈簧測力計的示數。
3.結論的描述：在……一定時， 越大（越粗糙），滑動摩擦力越
大。一定注意不能漏掉“在……一定時”這個條件。
4.滑動摩擦力的大小只與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，與接觸
面的面積和物體運動的速度大小無關。
例2 [2024四川成都] 小成同學探究“滑動摩擦力大小與什么有關”，實驗器
材如下：長木板（上下表面粗糙程度不同）、長方體木塊（每個面粗糙程
度都相同，長、寬、高不等）、彈簧測力計。
（1）實驗過程中，將木塊放在水平木板上，用彈簧測
力計沿水平方向緩緩勻速拉動木塊（如圖所示），目的
是讓彈簧測力計示數與木塊所受滑動摩擦力大小______。
相等
（2）小成在實驗探究時利用下表收集數據，你認為她探究的是滑動摩擦力
大小與______________________的關系。
長木板不同表面 彈簧測力計示數/ 一個木塊 兩個木塊重疊
光滑表面
粗糙表面
接觸面粗糙程度和壓力
（3）小成利用同一個木塊探究了滑動摩擦力大小與接觸面積是否有關，她
改變接觸面積的操作是______________________________________。
換用木塊面積不同的側面置于水平木板上
（4）小成發現勻速拉動木塊時，不好控制且不方便讀數，于是愛思考的她
利用木塊靜止時二力平衡的特點，設計了改進方案（如下表所示），你認
為應該采用方案____。
方案一：用繩子將木塊 連接到墻上后，通過彈 簧測力計拉動下面的長 木板 方案二：用繩子將木塊 連接到墻上后，通過彈 簧測力計拉動底部加了 輪子的長木板 方案三：通過彈簧測力
計將木塊連接到墻上
后，直接拉動下面的長
木板
_________________________________________________ _______________________________________________ __________________________________________
三
題型
三
實驗探究：研究液體內部的壓強
【名師點撥】1.壓強計在使用前，必須檢查它的氣密性：用不同的力按
壓橡皮膜，如果兩端液面的高度差隨著變化，則說明不漏氣，氣密性較好。
2.如果實驗前 形管兩側液面就有高度差，可以拔下軟管，重新安裝。
3.控制變量法的應用，如：研究壓強與方向是否有關時，應該控制液體
深度和密度相等。
4.轉換法的應用： 形管兩側液面的高度差反映了液體內部壓強的大
小， 形管兩側的液面高度差越大，則液體產生的壓強越大。
5.結論的描述：在……一定（不變）時， 越深（越大），液體壓
強越大。
例3 [2024廈門二檢] 用如圖所示裝置探究液體壓強與哪些因素有關。
（1）將形管壓強計的金屬盒放入液體中，如圖甲所示， 形管兩管液面高
度差可反映__________的大小。
（2）比較圖甲和乙，得出結論：同種液體，深度越深，液體的壓強______。
液體壓強
越大
（3）利用圖甲和丙，可以探究的問題：液體壓強與__________的關系。
液體密度
（4）在實驗中發現，圖甲和丙中 形管兩管的液面高度差對比不夠明顯，
對此小明提出以下兩條建議：①將金屬盒放在更深的位置；②將 形管換成
更細的管。
請對小明的兩條建議分別進行評價：__________________。
提出一條不同于小明的改進建議：___________________________________
_____________________。
兩種方法都不可行
燒杯中換密度更大的液體，形管左右兩側液面的高度差變大
變式訓練2 [2024寧德二檢] 小明利用 形管壓強計探究液體壓強與哪些因素
有關。
（1）如圖甲所示，從結構上來看，壓強計的 形管______（選填“是”或“不
是”）連通器；小明用大小不同的力按壓探頭的橡皮膜時，發現 形管兩側
液面的高度差無明顯變化，該裝置存在的問題可能是______。
不是
漏氣
（2）排除故障后，通過圖乙、丙所示的兩次實驗得出：同種液體，同一深
度，液體內部向各個方向的壓強______；通過圖____、____所示的兩次實
驗得出：在同種液體中，液體壓強隨著深度的增加而增大。
相等
乙
丁
（3）小明往圖丁的水中加入鹽，并攪拌均勻，保持探頭深度不變，發現
形管兩邊液面的高度差變大，說明液體壓強還與__________有關。
液體密度
題型
四
實驗探究：物體的動能跟哪些因素有關
【名師點撥】1.該實驗的研究對象是從斜面由靜止開始滾下的小球。
2.轉換法的應用：通過比較木塊被撞的距離來反映小球動能的大小，木
塊被撞的距離越遠，小球做功越多，小球的動能越大。
3.小球從斜面由靜止開始滾下，到達水平面的速度大小與高度有關，與
小球的質量無關。
4.控制變量法：
（1）讓同一個小球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是控制小
球的質量相等，可以探究動能與速度的關系。
（2）讓質量不同的小球從斜面的同一高度由靜止開始滾下，目的是控
制小球的速度相等，可以探究動能與質量的關系。
例4 [2024吉林四平模擬] 小明同學設計了如圖所示的實驗模擬探究超載和
超速的危害：將、、 三輛小車分別從同一斜面的三個位置由靜止釋放，
已知， 。
（1）實驗中超載、超速帶來的危害程度是通過木塊____________來體現的。
（2）如圖丁所示，木塊被小車推動的距離為______ 。
（3）在甲、丙兩圖所示的實驗中，、兩車到達水平面時的速度___ 。
移動的距離
20.50
（4）研究超速帶來的安全隱患時，應選用圖甲和圖____進行實驗。在質量
相同的情況下，汽車的______越大，其動能就越大，發生交通事故時造成
的傷害就越大。
乙
速度
（5）若水平木板表面光滑且足夠長，則利用該裝置______（選填“能”或“不
能”）完成實驗。
不能
變式訓練3 [2024安徽蕪湖模擬] 小貝利用如圖所示的裝置探究“物體的動能
大小與哪些因素有關”。他將小球、分別拉到與豎直方向成一定角度 的
位置，然后都由靜止釋放，當小球擺動到豎直位置時，會與靜止在水平軌
道上的木塊 發生碰撞，碰撞后木塊都會在水平軌道上滑行一定距離后停止。
實驗裝置中小球、的質量分別為、且；擺長為 且均相同；
擺線與豎直方向的夾角為 且 。
（1）在開始探究前，小貝將小球、 同時拉到與豎直方向成相同角度的位
置，然后由靜止同時釋放，觀察到它們始終并排擺動且同時到達豎直位置。
這表明兩小球在擺動過程中的任一時刻的速度大小均______（選填“相同”或
“不同”），且與小球的質量無關。
相同
（2）小貝通過如圖甲、乙所示的探究過程，他觀察到球能將木塊 撞得更
遠，經過思考可得出結論：小球的動能大小與______有關；通過如圖乙、
丙所示的探究發現圖丙中木塊 滑行得更遠些，由此可得出結論：________
______________。
質量
動能的大小與速度有關

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