專題05 力學探究型型實驗一-備戰(zhàn) 中考物理?？紵狳c實驗攻略（人教版）

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?專題05 力學探究型實驗（一）（原卷版）

實驗一、阻力對物體運動的影響

【實驗目的】探究運動和力的關系。
【實驗器材】小車、斜面、長木板、直尺、毛巾、棉布、木塊。
【實驗原理】（1）任何物體都具有慣性，物體慣性大小與質(zhì)量有關；（2）當物體不受力或受到平衡力作用時，物體靜止或做勻速直線運動。
【實驗步驟】一、實驗裝置如圖。

二、在長木板上鋪上毛巾，讓小車從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計入表格。
三、在長木板上鋪上棉布，讓小車從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計入表格。
四、讓小車在長木板上從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計入表格。
五、讓小車在長木板上從B位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計入表格。
六、實驗表格（參考數(shù)據(jù)）
實驗步驟
運動表面
開始位置
斜面底端到停止位置距離/cm
1
毛巾
A

2
棉布
A

3
木板
A
20
4
木板
B

七、整理器材。
【實驗結(jié)論】力是改變物體的運動狀態(tài)的原因，物體所受阻力（摩擦力）越大，小車越容易停下來。
【考向點撥】
1.小車從斜面的同一高度滑下的目的：當小車到達水平面時，使小車的速度相同；
2.小車在三個水平面上運動時，水平面越光滑，小車運動的距離：越遠；
3.由此推斷，當小車不受摩擦力作用時：小車將做勻速直線運動；
4.此實驗正確地揭示了：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因；
5.實驗方法：控制變量法（到達水平面時的速度相同，使水平面的粗糙程度不同）；
6.表面越光滑：小車受到的摩擦力越??；
7.這個實驗能不能直接驗證牛頓第一定律：不能；
8.小車運動的長短與它受到的阻力有什么關系：阻力越大，運動越短；
9.讓小車從不同高度滑下還可以探究：重力勢能與高度、動能與速度關系。

【典例1】（2021·江蘇蘇州市）在探究“阻力時物體運動的影響”時，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小車。
（1）實驗時要固定斜面，并將小車從斜面上______（同一/不同）位置由靜止釋放；
（2）從實驗現(xiàn)象可推理，若水平面絕對光滑，則運動的小車將在水平面上______；
（3）如圖，若實驗中小車僅在木板上滑行時滑出了右端，是否需要重做本實驗以獲取可靠的證據(jù)？答：______（需要/不需要）

（4）在本實驗中，“小車在水平面上運動的距離”反映的是______。
A．小車在水平面上所受阻力大小
B．阻力對小車運動的影響情況
C．A、B選項均正確
【典例2】（2020?泰州）在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中：
（1）小明調(diào)試實驗裝置時，將小車從斜面上A處滑下，如圖甲所示，小車滑出水平木板右端而掉落下去。為讓小車不滑出木板，下列做法不可行的是　 ??；
A．小車仍從斜面A處滑下，換一個更長的木板
B．增大斜面的傾角，小車仍從斜面上A處滑下
C．斜面傾角不變，小車從斜面上A處以下位置滑下
D．減小斜面的傾角，小車仍從斜面上A處滑下
（2）調(diào)試成功后，小明每次均將小車從斜面上同一高度處滑下，讓小車分別在毛巾、棉布和木板表面運動，最終小車靜止時的位置如圖乙所示。由此可得：小車受到的阻力越小，運動的路程越　 　。進一步推理可知：若小車運動時所受阻力為零，小車將保持　 ?。ㄌ钸\動狀態(tài)）；
（3）在上述實驗中，小車在毛巾表面運動過程中的速度變化量　 ?。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面運動過程中的速度變化量；
（4）上述實驗結(jié)論是小明在分析實驗現(xiàn)象的基礎上，經(jīng)過科學推理得出的。下列得出實驗結(jié)論的過程與該實驗相同的是　 　。
A．探究影響壓力作用效果的因素
B．用小磁針探究磁體周圍的磁場
C．探究聲音能否在真空中傳播
D．探究動能大小與物體質(zhì)量的關系


1．劉偉同學為了探究“運動和力的關系”，設計了如圖所示的斜面實驗。

（1）為了使小車在滑到水平面時的初速度相同，在實驗中劉偉讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，劉偉采用的研究問題的方法是　 　。
（2）從甲、乙、丙三次實驗小車所停位置情況看，　 　圖中小車所受阻力最大。
（3）劉偉從實驗推理可知，若水平面絕對光滑，則運動的小車會在水平面上做 　運動。
（4）牛頓在前人研究成果的基礎上，總結(jié)處牛頓第一定律，它的內(nèi)容是：　 　。
2.（1）為了使小車滑到水平面時的初速度相同，實時應讓小車從同一斜面的　???　滑下，這種研究問題的方法是　????。ㄟx填“轉(zhuǎn)換法”、“模型法”或“控制變量法”）。
（2）伽利略對類似的實驗進行了分析并進一步推測：如果水平面光滑，小車在運動時不受阻力，則小車將在水平面上　???　。說明物體的運動　????。ㄌ睢靶枰被颉安恍枰保┝砭S持。
（3）牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律。該定律　???　。
A．能用實驗直接驗證
B．不能用實驗直接驗證，所以不能確定這個定律是否正確
C．是在大量經(jīng)驗事實的基礎上，通過進一步的推理概括得出的

3.下圖為某同學“探究牛頓第一定律”的實驗裝置。實驗中該同學先后三次將同一木塊放在同一斜面上的同一高度，然后分別用不同的力推了一下木塊，使其沿斜面向下運動，逐漸減小水平面的粗糙程度，觀察木塊運動的距離，從而得出力和運動的關系。

（1）該同學在實驗操作中有一處明顯的錯誤是?????????????????????。
（2）更正錯誤后進行實驗，從實驗中觀察到，隨著摩擦力的逐漸減小，木塊在水平面上運動的距離逐漸????????，運動的時間越來越??????，但由于實驗中摩擦力??????????，所以不可能觀察到木塊在水平面上做勻速運動的情形。
（3）在上述實驗觀察分析的基礎上，可以推測：如果摩擦力減小為零，水平面足夠長，那木塊在水平面上的速度既不減小，也不增加，運動方向也不發(fā)生變化，木塊將???????。
實驗二、探究二力平衡的條件

【實驗目的】探究二力平衡的條件
【實驗器材】小車或小卡片、細線、兩個完全相同的滑輪、兩個完全相同的托盤、砝碼或鉤碼若干、表面光滑的桌子。
【實驗裝置】1.實驗裝置圖如圖。

2.主要器材組裝及作用：
①小車(減小摩擦力對實驗的影響)
②小卡片(減小小卡片自重對實驗的影響)
③滑輪的作用(改變力的方向）
④鉤碼(改變力的大小)
⑤實驗中選擇光滑桌面的原因(減小摩擦力對實驗的影響)
【設計與進行實驗】
(1)實驗中用到的物理研究方法
①探究平衡的兩個力是否在同一直線上:必須保持研究物體兩端受力相同，使研究物體轉(zhuǎn)過一定角度，觀察物體是否處于平衡狀態(tài)；
②探究平衡的兩個力是否大小相同:必須保持兩個力在同一條直線上，且兩端托盤里的砝碼質(zhì)量不相等或兩端鉤碼的數(shù)目不相同，觀察物體是否處于平衡狀態(tài)；
③探究平衡的兩個力是否作用在同一物體上:必須保持平衡力大小相等且方向相反，作用在同一直線上,讓兩個力不同時作用在同一物體上，觀察物體是否處于平衡狀態(tài)。
(2)實驗一般選擇物體在靜止狀態(tài)研究而不是勻速直線運動狀態(tài)研究的原因(靜止狀態(tài)便于觀察和操作) 。
(3)進行多次實驗的目的(得出普遍規(guī)律，避免實驗的偶然性)
5.實驗結(jié)論
二力平衡的條件為:作用在同一物體上的兩個力大小相等、方向相反；作用在一條直線上。
6.交流與反思
保持兩盤砝碼質(zhì)量相等,把小車扭轉(zhuǎn)一個角度,使拉力F1和F2不在一條直線上,觀察到木塊是否保持平衡。當木塊重新恢復到原來靜止狀態(tài)時,拉力F1、F2作用在同一直線上，說明這兩個力必須滿足作用在一條直線上，才能相互平衡。
【考向點撥】
1.兩邊托盤必須相同的目的：為了使兩邊的拉力相同；
2.使用光滑桌面的目的：減小阻力對實驗的影響；
3.探究平衡的兩個力是否在同一直線上:必須保持研究物體兩端受力相同，使研究物體轉(zhuǎn)過一定角度，觀察物體是否處于平衡狀態(tài)；
4.探究平衡的兩個力是否大小相同:必須保持兩個力在同一條直線上，且兩端托盤里的砝碼質(zhì)量不相等或兩端鉤碼的數(shù)目不相同，觀察物體是否處于平衡狀態(tài)；
5.探究平衡的兩個力是否作用在同一物體上:必須保持平衡力大小相等且方向相反，作用在同一直線上,讓兩個力不同時作用在同一物體上，觀察物體是否處于平衡狀態(tài)；
6.實驗一般選擇物體在靜止狀態(tài)的原因：靜止狀態(tài)便于觀察和操作；
7.進行多次實驗的目的：得出普遍規(guī)律，避免實驗的偶然性；
8.二力平衡的條件為:作用在同一物體上的兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上；
9.二力平衡的條件：同體、等大、反向、共線。

【典例1】（2021·四川瀘州市）某實驗小組探究二力平衡條件的實驗裝置如圖所示，M為一輕薄塑料片，實驗中所用的鉤碼均為100g，不計繩重及摩擦（g取10N/kg）。

（1）在圖甲的裝置中滑輪的作用是_______。
（2）當左右兩端同時各掛1個鉤碼時，塑料片靜止，其左端受到的拉力F1與右端受到的拉力F2的方向_______；當左端再掛上一個鉤碼時，如圖乙所示，塑料片將做_______（選填“勻速”或“變速”）運動，此時塑料片受到的合力為_______N。
（3）在圖甲實驗的基礎上，用剪刀將塑料片從中間剪斷，斷開的塑料片向兩邊加速運動，說明不任同一物體上的兩個力________平衡（選填“他”或“不能”）。
【典例2】（2021·湖南衡陽市）小華同學用下面的裝置探究二力平衡的條件，具體操作如下：

（1）如圖甲所示，用直徑略小于滑輪孔徑的鐵釘把三個滑輪、、分別釘在木板上，木板豎直掛起待用，用大號縫衣針把細線沿輕質(zhì)塑料塊的中心軸線穿過，并在緊靠塑料塊的兩側(cè)各打一線結(jié)，使塑料塊與細線固定在一起，且塑料塊不與木板接觸。將塑料塊由靜止開始運動，實驗表明，作用在同一個物體上的兩個力，方向相反，但___________不相等，則這兩個力不平衡。
（2）按住塑料塊，把跨過輪的細線移到輪上，在兩線端掛上相同質(zhì)量的鉤碼，松手后塑料塊由靜止開始轉(zhuǎn)動，如圖乙所示。按住塑料塊，把跨過輪的細線移到輪上，把塑料塊轉(zhuǎn)過，松手后塑料塊由靜止開始轉(zhuǎn)動，如圖丙所示。由此表明，作用在同物體上的兩個力，如果僅僅大小相等，方向成某一角度或方向相反但___________，這兩個力不平衡。
（3）在探究同一問題時，另一同學將木塊放在水平桌面上，設計了如圖丁所示的實驗，同學們認為小華的實驗優(yōu)于此實驗，其主要原因是___________。

A．塑料塊容易扭轉(zhuǎn)
B．塑料塊是比較容易獲取的材料
C．減少了摩擦力對實驗結(jié)果的影響

1．某實驗小組探究二力平衡條件的實驗裝置如圖所示，M為一輕薄塑料片，實驗中所用的鉤碼均為100g，不計繩重及摩擦（g取10N/kg）。
?
（1）在圖甲的裝置中滑輪的作用是_______。
（2）當左右兩端同時各掛1個鉤碼時，塑料片靜止，其左端受到的拉力F1?與右端受到的拉力F2?的方向_______；當左端再掛上一個鉤碼時，如圖乙所示，塑料片將做_______（選填“勻速”或“變速”）運動，此時塑料片受到的合力為_______N。
（3）在圖甲實驗的基礎上，用剪刀將塑料片從中間剪斷，斷開的塑料片向兩邊加速運動，說明不在同一物體上的兩個力________平衡（選填“能”或“不能”）。
2.在“探究二力平衡的條件”實驗中：

(1)如圖甲所示，甲同學將系于小卡片(重力可忽略不計)?兩端的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向__________，兩端所掛鉤碼質(zhì)量相等時，小卡片才能保持靜止，說明平衡的兩個力大小____________；
(2)當小卡片平衡時，甲同學將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后瞬間小卡片_______(選填“能”或“不能”)平衡，設計此實驗步驟的目的是為了探究______________；
(3)若乙同學在左右支架上裝配兩個滑輪時沒有安裝成相同高度(如圖乙所示)，你認為_____(選填“能”或“不能”)?用該裝置進行實驗；丙同學設計了如圖丙所示實驗方案，同學們認為該方案沒有甲同學的好，主要原因是丙同學的實驗___________。
3.如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。

（1）小華將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向__________，并通過調(diào)整____________來改變拉力的大小；
（2）當小卡片平衡時，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片________（能/不能）平衡。設計此實驗步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須滿足___________________的條件；
（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，小華下一步的操作是?將卡片_________；
（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小華的實驗優(yōu)于小明的實驗，其主要原因是能減少木塊受到的_____________對實驗的影響；
（5）小華在探究活動結(jié)束后想到物體的平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運動狀態(tài)，那如何探究物體做勻速直線運動時的二力平衡條件呢？小明提出了自己的實驗方案：用彈簧測力計拉著鉤碼在________（水平方向/豎直方向/任意方向）做勻速直線運動，根據(jù)觀察到彈簧測力計的讀數(shù)________________的現(xiàn)象，可以得出結(jié)論：物體靜止時的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運動狀態(tài)。
實驗三：探究影響摩擦力大小的因素

【實驗目的】探究影響摩擦力大小的因素。
【實驗器材】彈簧測力計，長木板，棉布，毛巾，帶鉤長方體木塊，鉤碼。
【實驗原理】（1）二力平衡條件：作用在物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反并作用在一條直線上，這兩個力就是平衡力；（2）用彈簧測力計拉著木塊在水平桌面上做勻速直線運動，彈簧測力計的讀數(shù)就等于摩擦力大小，這樣就測出了摩擦力大小。
【實驗步驟】實驗裝置如圖。

一、用彈簧測力計勻速拉動木塊，讓木塊在長木板上做勻速滑動，讀出彈簧測力計讀數(shù)，即木塊與長木板之間的摩擦力；數(shù)據(jù)計入表格；
二、改變放在木塊上的鉤碼，從而改變木塊對長木板的壓力，重復步驟一進行試驗；
三、把棉布、毛巾鋪在長木板上，改變接觸面的粗糙程度，重復上述試驗。
四、實驗表格
試驗次數(shù)
接觸面
壓力大小
彈簧測力計讀數(shù)/N
1
木塊與長木板
無鉤碼

2
木塊與長木板
有鉤碼

3
木塊與棉布
無鉤碼

4
木塊與毛巾
無鉤碼

五、整理器材。
【實驗結(jié)論】（1）摩擦力大小跟作用在物體表面的壓力有關，壓力越大，摩擦力越大：（2）摩擦力大小跟接觸面粗糙程度有關，接觸面越粗糙，摩擦力越大；（3）摩擦力大小跟接觸面大小無關；（4）摩擦力大小跟運動速度無關。
【考向點撥】
1.要測出摩擦力大小物體應做什么運動：勻速直線運動；
2.如何確定摩擦力大?。簞蛩龠\動時，彈簧測力計讀數(shù)與摩擦力大小相等（二力平衡）；
3.可說明摩擦力大小與壓力有關的實驗步驟：1和2；
4.摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關的實驗步驟：1和3或1和4之間；
5.測量誤差產(chǎn)生原因：很難做到勻速運動、彈簧測力計在運動中讀數(shù)會有誤差；
6.根據(jù)實驗結(jié)論找出生活中利用摩擦力的例子：汽車輪胎、自行車把、膠鞋等；
7.添加鉤碼的目的：為了探究摩擦力大小與壓力的關系；
8.探究實驗的物理方法：控制變量法。

【典例1】（2021·貴州中考真題）瑞瑞同學用下圖實驗裝置“探究影響滑動摩擦力大小的因素”，請你與他合作，回答下列問題：

（1）緩慢拉動木板B，直到物塊A與木板B之間發(fā)生相對滑動，觀察某時刻彈簧測力計示數(shù)（如圖）為______N；
（2）若保持A、B間接觸面粗糙程度、接觸面積大小不變，在A上增加鉤碼，重復（1）操作，彈簧測力計示數(shù)變大，說明滑動摩擦力大小與______有關；
（3）若保持______不變，在B上分別鋪棉布、毛巾，重復（1）操作，彈簧測力計示數(shù)發(fā)生變化，說明滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關；
（4）若保持A、B間壓力大小、接觸面粗糙程度不變，改變A、B間的接觸面積大小，重復（1）操作，彈簧測力計示數(shù)不變，說明滑動摩擦力大小與______無關。
【典例2】（2021·甘肅蘭州市）在學習了滑動摩擦力的知識后，小美想知道新買的運動鞋在橡膠墊上的滑動摩擦力大小，她準備了一張平整的橡膠墊、一個彈簧測力計和一根細線。

（1）為了能準確測量滑動摩擦力的大小，根據(jù)___________知識可知，小美應該讓運動鞋沿水平方向做___________運動；
（2）如圖甲所示，小美將運動鞋放在水平橡膠墊上，按正確的方法拉動，此時測出運動鞋受到的滑動摩擦力大小為___________N；
（3）若在實際拉動過程中運動鞋沒有做勻速直線運動，則運動鞋所受滑動摩擦力的大小_________（選填“改變”或“不變”）；
（4）在老師的指導下，小美對甲圖實驗方案進行了改進，如圖乙所示，她固定彈簧測力計，拉動鞋下的橡膠墊進行實驗，這樣做的好處是___________。

1．如圖所示，在探究?“影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中。

（1）實驗中測量滑動摩擦力大小的原理是___________；
（2）甲、丙兩圖是為了研究滑動摩擦力大小與___________的關系，實驗中采用的研究方法是___________；
（3）根據(jù)甲、乙兩圖可得結(jié)論是：___________；
（4）小華同學將甲圖測量摩擦力大小裝置改為丁圖裝置的好處是：___________。
2.為了探究滑動摩擦力大小與什么因素有關，小夏設計了如圖1所示實驗（實驗所用棉布比木板表面粗糙）。
?
（1）實驗過程中，彈簧測力計應沿水平方向拉著物塊做______運動，根據(jù)______知識，可知滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)；
（2）在這四次實驗中，滑動摩擦力最小的是______（選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；
（3）比較甲、乙兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力大小與______是否有關；比較乙、丙兩次實驗，是為了探究滑動摩擦力大小與______是否有關；
（4）比較甲、丁兩次實驗，發(fā)現(xiàn)甲實驗中彈簧測力計的示數(shù)大于丁實驗中彈簧測力計的示數(shù)，小夏由此得出結(jié)論：滑動摩擦力大小與接觸面積的大小有關。你認為他的結(jié)論______的（選填“正確”或“錯誤”），理由是______；
（5）小夏對實驗裝置進行改進后，如圖2所示，當他再進行實驗時，發(fā)現(xiàn)效果更好。請你說出改進后的優(yōu)點是______（寫出一條即可）。
3.小明按如下步驟完成“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗。
a.如圖甲所示,將木塊A平放在長木板B上,緩緩地勻速拉動木塊A,保持彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定,并記錄其示數(shù)。
b.如圖乙所示,將毛巾固定在長木板B上,木塊A平放在毛巾上,緩緩地勻速拉動木塊A,保持彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定,并記錄其示數(shù)。
c.如圖丙所示,將木塊A平放在長木板B上,并在木塊A上放一砝碼,緩緩地勻速拉動木塊A,保持彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定,并記錄其示數(shù)。

(1)該實驗主要采用的探究方法是　　　　　　　。?
(2)由　　　　兩圖可知:當接觸面粗糙程度一定時,接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大。?
(3)由甲、乙兩圖可知:當接觸面受到的壓力一定時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越　　　　(選填“大”或“小”)。?
(4)實驗后小組交流討論時發(fā)現(xiàn),在實驗中很難使木塊A做勻速直線運動。于是小麗設計了如圖丁所示的實驗裝置,該裝置的優(yōu)點是　　　　　(選填“需要”或“不需要”)長木板做勻速直線運動。實驗中小麗發(fā)現(xiàn),當F為3 N?時,木塊A相對于地面靜止且長木板B剛好做勻速直線運動,則長木板B受到地面的摩擦力大小為　　　　N。?
(5)實驗拓展:如圖戊所示,放在水平地面上的物體C受到方向不變的水平拉力F'的作用,F'-t和v-t圖像分別如圖己、庚所示,則物體C在第4 s時受到的摩擦力大小為　　　　N。?
實驗四：探究影響壓力作用效果的因素

【實驗目的】探究影響壓力作用效果的因素。
【實驗原理】根據(jù)壓力作用在物體上產(chǎn)生形變的大小來判斷壓力的作用效果。
【實驗裝置】

【實驗步驟】1.照圖甲那樣，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；觀察泡沫塑料被壓下的深度；
2.再照圖乙那樣，在桌面上放一個砝碼觀察泡沫塑料被壓下的深度；
3.再把小桌翻過來，如圖丙，觀察泡沫塑料被壓下的深度；
【實驗表格】

【實驗結(jié)論】受力面積一定時，壓力越大，壓力作用效果越明顯；壓力大小一定時，受力面積越小，壓力作用效果越明顯。
【考向點撥】
1.海綿的作用：通過海綿的形變體現(xiàn)壓力作用效果；
2.通過比較甲丙兩圖能否得出結(jié)論：不能，因為沒有控制變量；
3.小明同學實驗時將物體沿豎直方向切成大小不同的兩塊．他發(fā)現(xiàn)它們兩塊對海綿的壓力作用效果相同，由此他得出的結(jié)論是：壓力作用效果與受力面積無關．你認為他在探究過程中的做法是否正確？原因是：不正確，她沒有控制壓力大小相同；
4.如果將圖乙中的海綿換成木板，壓力的作用效果與放海綿的作用效果相同嗎：相同，因為壓力的效果與壓力大小和受力面積有關，有其他因素無關，改成木板后只是我們觀察不到效果而已；
5.實驗需要多次進行，目的是：總結(jié)普通規(guī)律；
6.實驗方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。

【典例1】（2021·遼寧中考真題）小平用一個長方體木塊、彈簧測力計、兩個相同的砝碼和海綿等探究壓力作用效果與什么因素有關：

（1）根據(jù)甲、乙兩圖，可知壓力的作用效果與______大小有關；
（2）用甲、丙兩圖探究壓力作用效果與受力面積的關系，應在丙圖木塊上放 ______個砝碼。由此得出結(jié)論：______一定， 受力面積越小，壓力的作用效果越______。
（3）小平利用上述器材繼續(xù)探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關：
①用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平桌面做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)如圖丁所示；
②取下木塊上的砝碼，重復①的操作，彈簧測力計的示數(shù)為1.8N。由此說明，接觸面粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越______；
③以不同的速度多次水平拉動木塊，使它沿水平桌面做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)幾乎不變，說明滑動摩擦力的大小與速度大小______。
【典例2】（2021·湖北武漢市）在探究影響壓力作用效果的因素的實驗中，甲圖中小桌放在海綿上，乙圖中在桌面上放一個砝碼，丙圖中桌面朝下，并在其上放一個同樣的砝碼。

（1）在三次實驗中，均用海綿被壓下的深淺，來顯示小桌對______的壓力作用效果；
（2）比較______兩圖可以初步得出實驗結(jié)論:壓力大小相同時，受力面積越大，壓力作用效果越不明顯。若想通過比較甲、丙兩圖也得出相同的實驗結(jié)論，可以采取的措施是______。
下列事例中，直接應用該結(jié)論的是______（填序號）。
①有些課桌的邊緣設計成園弧形狀
②水壺的壺嘴和壺身設計成相同的高度
③交通管理部門規(guī)定，貨車每一車軸的平均承載質(zhì)量不得超過10t

1．如圖所示，王明和張華兩同學一起做探究“影響壓力作用的效果”的實驗，其中：

（1）他們?yōu)榱吮容^壓力的作用效果，是通過觀察海綿的凹陷的程度來比較，這運用了的實驗方法是______。
（2）為比較在______相同時，______越大，壓力作用的效果越明顯；應選乙圖和 ______圖；
（3）為比較在______相同時，______越小，壓力作用的效果越明顯；應選乙圖和 ______圖。
2．學習完壓強的相關知識后，老師要求同學們用身邊的物品探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”。小亮找到的器材有海綿和兩瓶未開封的完全相同的礦泉水。

（1）該同學通過觀察_________來反映壓力的作用效果。
（2）如圖所示，小亮將兩瓶完全相同的礦泉水分別正立和倒立放在海綿上，從該實驗中得出的結(jié)論是___________。以下實例中應用該結(jié)論的有_________（選填字母）。
A．菜刀要經(jīng)常磨一磨
B．書包要用寬的背帶
C．汽車限重
D．啄木鳥有個堅硬而細長的喙
（3）接下來小亮要探究“壓力的作用效果與壓力大小的關系”，他的操作步驟是：___________。
3．小紅想探究壓力的作用效果到底與哪些因素有關，她做出了如下猜想：
猜想一：可能與壓力大小有關。
猜想二：可能與受力面積的大小有關；為驗證上述猜想，小紅利用小桌、海綿和砝碼等器材進行了如圖所示的實驗。

（1）實驗中通過觀察______來比較壓力的作用效果；
（2）為了驗證猜想一，應比較______兩圖的實驗，可得出結(jié)論：受力面積相同時，壓力______（選填“越大”或“越小”），壓力的作用效果越明顯；
（3）下列實例中，直接應用該結(jié)論的是______（填字母）；
A．圖釘?shù)囊欢俗龅煤芗?br /> B．交通管理部門規(guī)定，嚴禁貨車超載
C．書包要用寬的背帶
D．菜刀要經(jīng)常磨一磨
（4）若將該小桌和砝碼放在如圖丁所示的木板上，比較圖乙中海綿受到的壓強p乙和圖丁中木板受到的壓強p丁的大小關系為p乙________（選填“>”“＜”或“=”）p?。?br /> （5）小紅對比丙、丁兩圖的實驗，得出結(jié)論：壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越不明顯。請你分析造成前后兩個結(jié)論不一致的原因是______。
實驗五：探究液體內(nèi)部壓強的大小可能與哪些因素有關

【實驗目的】探究液體內(nèi)部壓強的大小可能與哪些因素有關。
【實驗裝置】

【實驗方法】控制變量法、轉(zhuǎn)換法。
【實驗原理】根據(jù)U形管內(nèi)兩管液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強大小。
【實驗過程】根據(jù)U形管內(nèi)兩管液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強大小。
1.根據(jù)如圖甲所示，按照組裝U形管壓強計
2.將水倒入燒杯，如圖乙，控制探頭在水下深度不變，調(diào)節(jié)旋鈕改變探頭的朝向，觀察并測出U形管中液面的高度差，將數(shù)據(jù)填入下表；
3.如圖乙、丙，控制橡皮膜的朝向不變，改變探頭浸入水中的深度，觀察并測出U形管中液面的高度差，將數(shù)據(jù)填入下表；
4.如圖丙、丁，控制探頭在水和鹽水下的深度相同，觀察并測出U形管中液面的高度差，將數(shù)據(jù)填入下表；
【實驗表格】
實驗內(nèi)容
液體物質(zhì)
探頭浸入水下深度
橡皮膜朝向
U形管兩端液面高度差（cm）

a

水
相同（5cm）
向下

相同（5cm）
向前

相同（5cm）
向上


b

水
不同(3cm)
向下

不同(5cm)
不同(7cm）
向下
向下


c
水
相同（5cm）
向下

鹽水
相同（5cm）
向下

【實驗結(jié)論】液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，壓強隨液體深度的增加而增加；同種液體在同深度的各處，各個方向的壓強大小相等；不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強大小與液體的密度有關，密度越大，液體的壓強越大。
【考向點撥】
1.U形管壓強計的作用：通過U形管內(nèi)兩管液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強大小；
2.液體壓強產(chǎn)生的原因是：液體受到重力作用；液體有流動性；
3.實驗前的兩個操作：（1）先檢查U型管左右兩邊的液面是否相平；（2）檢查裝置的氣密性：（用手壓金屬盒上的橡皮膜，觀察U型管中液面是否發(fā)生變化，若變化明顯，則氣密性良好）；
4.實驗時發(fā)現(xiàn)U型管內(nèi)高度差沒變化原因是什么？怎么解決？
答：氣密性不好，拆下來重新安裝；
5.使用的U型管是不是連通器：不是；
6.此實驗U型管內(nèi)液體為什么要染成紅色？答：使實驗效果明顯，便于觀察；
7.實驗需要多次進行，目的是：總結(jié)普通規(guī)律；
8.比較乙、丙實驗結(jié)論是：液體密度一定時，深度越深，液體產(chǎn)生的壓強越大；
9.比較丙、丁實驗結(jié)論是：當液體深度相同時，液體密度越大，液體產(chǎn)生的壓強越大。

【典例1】（2021·寧夏·中考真題）如圖所示，在“探究液體內(nèi)部壓強”的實驗中：

（1）圖A所示壓強計在使用前，需觀察U形管兩邊液面是否相平，要檢查裝置的氣密性。請簡述檢查氣密性的方法：_______。實驗中通過_________顯示液體內(nèi)部壓強的大小。
（2）某同學實驗的情形如圖B、C、D所示。
①比較圖B和圖C可以探究的問題是___________。
②保持探頭在水中的深度不變，改變它的方向如圖C、D所示，根據(jù)實驗現(xiàn)象可以初步得出結(jié)論：_________。
（3）該同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn)：在同種液體內(nèi)部同一深度處，使用不同的壓強計，U形管兩側(cè)液面的高度差不完全相同。他認為可能與探頭橡皮膜安裝的松緊有關。請你設計實驗證明他的觀點_________。。
【典例2】（2021·湖南常德市）如圖在“研究液體內(nèi)部的壓強”的探究活動中（U形管所裝液體是水）。

（1）甲圖中的壓強計是通過觀察U形管中液面高度差的大小來反映 ______的大小；
（2）小明在探究過程中，發(fā)現(xiàn)U形管中的液面高度差不變，說明 ______；
（3）儀器調(diào)試好后進行實驗，得到乙、丙、丁圖的結(jié)果，由圖可知，在同一深度，液體內(nèi)部向各個方向的壓強 ______；
（4）比較丁圖和戊圖，說明同一深度，液體壓強還與 ______有關；
（5）在戊圖中，U形管左右兩側(cè)液面高度差h＝5cm，則壓強計所測之處的液體壓強是 ______Pa。

1．如圖所示，在?“探究液體內(nèi)部壓強”的實驗中：

（1）圖A所示壓強計在使用前，需觀察U形管兩邊液面是否相平，要檢查裝置的氣密性。請簡述檢查氣密性的方法：_______。實驗中通過_________顯示液體內(nèi)部壓強的大小。
（2）某同學實驗的情形如圖B、C、D所示。
①?比較圖B和圖C可以探究的問題是___________。
②?保持探頭在水中的深度不變，改變它的方向如圖C、D所示，根據(jù)實驗現(xiàn)象可以初步得出結(jié)論：_________。
（3）該同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn)：在同種液體內(nèi)部同一深度處，使用不同的壓強計，U形管兩側(cè)液面的高度差不完全相同。他認為可能與探頭橡皮膜安裝的松緊有關。請你設計實驗證明他的觀點_________。
2．在“探究壓力作用效果與哪些因素有關”的實驗中，小強利用了多個完全相同的木塊和海綿進行了如圖所示的實驗。

（1）實驗中通過觀察海綿的______來比較壓力作用效果；
（2）對比甲、乙兩圖可以得出：當______一定時，受力面積越小，壓力作用效果越明顯；
（3）由甲、丙兩圖可以探究壓力作用效果與______的關系；
（4）對比甲、丁兩圖，小強認為壓力作用效果與壓力大小無關，你認為他的觀點______（選填“正確”或“錯誤”），理由是______。
（拓展）將圖丁中的兩木塊放在如圖戊所示的木板上，則圖丁中海綿受到的壓強p和圖戊中木板受到的壓強p′的大小關系為p______。（選填“>”、“”、“