㈠ 在探究「二力平衡的條件」的實驗中,小明同學採用的實驗裝置如圖所示;(1)實驗時,小明發現當向左盤和
木塊與桌面間有摩擦力 ; 平衡
小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時,發現木塊仍然靜止,仍處於平衡狀態,木塊還受平衡力的作用,木塊有向右運動的趨勢,木塊和桌面之間產生了向左的摩擦力的作用,向左的拉力、摩擦力之和與向右的拉力是平衡力.
要避免這種現象要減小木塊與桌面之間的摩擦力的作用,用小車代替木塊,用光滑的水平面代替桌面等.
㈡ 與力有關的科學實驗
重力加速度測量的十種方法
方法一、用彈簧秤和已知質量的鉤碼測量
將已知質量為m的鉤碼掛在彈簧秤下,平衡後,讀數為G.利用公式G=mg得g=G/m.
方法二、用滴水法測重力加速度
調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒錶測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法三、用單擺測量(見高中物理學生實驗)
方法四、用圓錐擺測量.所用儀器為:米尺、秒錶、單擺.
使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動,用直尺測量出h(見圖1),用秒錶測出擺球n轉所用的時間t,則擺球角速度ω=2πn/t
擺球作勻速圓周運動的向心力F=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得:
g=4π2n2h/t2.
將所測的n、t、h代入即可求得g值.
方法五、用斜槽測量,所用儀器為:斜槽、米尺、秒錶、小鋼球.
按圖2所示裝置好儀器,使小鋼球從距斜槽底H處滾下,鋼球從水平槽底末端以速度v作平拋運動,落在水平槽末端距其垂足為H′的水平地面上,垂足與落地點的水平距離為S,用秒錶測出經H′所用的時間t,用米尺測出S,則鋼球作平拋運動的初速度v=S/t.不考慮摩擦,則小球在斜槽上運動時,由機械能守恆定律得:mgH=mv2/2.所以g=v2/2H=S2/2Ht2,將所測代入即可求得g值.
方法六、用打點計時器測量.所用儀器為:打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架台、紙帶、夾子、重物、學生電源等.
將儀器按圖3裝置好,使重錘作自由落體運動.選擇理想紙帶,找出起始點0,數出時間為t的P點,用米尺測出OP的距離為h,其中t=0.02秒×兩點間隔數.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,將所測代入即可求得g.
方法七、如圖4,標有刻度的粗細均勻的U型管裝有適量的水固定在小車上,用不計質量的彈簧秤拉著小車在光滑水平面上作勻加速運動,彈簧秤讀數為F,用天平測出整個小車裝置的質量為M,小車運動時兩液面高度差為Δh,U型管兩管相距為L.
設U型管水平部分橫截面積為S,則這段液體質量為m=ρ·S·L,ρ為水的密度.整個系統以加速度a=F/M沿水平方向運動,作用在該段水的合作力應為F=ma=ρ·S·LF/M.這個合外力由兩臂液柱的壓力差提供,即F=ρ·g·S·Δh.所以ρ·g·S·Δh=ρ·S·LF/M.由此可得:g=F·L/M·Δh,將所測F、L、M、Δh代入可求得g值.
方法八、將方法七中的U型管換成有刻度的玻璃缸(如圖5)內徑為D,其它條件不變,水與小車一起作勻加速運動時,液面上下高差為Δh,這時測力計的讀數為F,整套裝置質量為M,加速度a=F/M.
在液體斜面上取一微小體積元,設其質量為m,所受重力為mg,它還受到下面液體給予的支持力N,這兩個力的合力是產生加速度a的合力,即mg·tgα=ma.又tgα=Δh/D,所以g=F·D/M·Δh,將所測D、F、M、Δh代入即可求g.
方法九、在小車上固定一個「⊥」形支架,上面裝有量角器.量角器的圓心處掛有一重錘線,如圖6所示.用天平測出整套裝置的質量M,測力計質量不計,用測力計拉著小車在光滑的水平面上作勻加速運動時,測力計讀數為F,重錘線與豎直方向夾角為α,整套裝置的加速度為a=F/M,擺球受重力mg和繩子張力T,其合力產生加速度a.即mgtgα=ma,∴g=a/tgα=F/Mtgα.將所測F、M、α代入即可求得g.
方法十、取半徑為R的玻璃杯,內裝適當的液體,固定在旋轉台上.旋轉台繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉,這時液體相對於玻璃杯的形狀為旋轉拋物面(如圖7).
重力加速度的計算公式推導如下:
取液面上任一液元A,它距轉軸為x,質量為m,受重力mg、彈力N.由動力學知:
Ncosα-mg=0 (1)
Nsinα=mω2x (2)
兩式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,
∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.
.將某點對於對稱軸和垂直於對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出,將轉台轉速ω代入即可求得g.
以上測量重力加速度的方法,有的是粗略的,有的是較精確的,有的是可以實際做的,有的是不能做但原理上是合理的「理想實驗」.這些方法多數是力學知識的綜合運用,有利於培養學生創造性思維和發散性思維.本文的目的是使學生開拓視野,起到「思維訓練性實驗」課的作用.
㈢ 科技創新實驗:製作一個平衡裝置
很難,底面積6平方厘米太小了,要求很高的製作精度。思路:只能用一個礦泉內水瓶反過來作底(容否則底部面積超限),最下面的瓶子里可以裝些水(如果允許的話——沙子更好)用礦泉水瓶往上疊加(透明膠帶要省著用),用空磁帶盒和乒乓球找平衡。
真的很難,祝你好運。
㈣ 有哪些簡便又有趣的科學小實驗
鏈接:
德拉創新實驗室
㈤ 有哪些科學小實驗
瓶子賽跑、帶電的報紙、胡椒粉與鹽巴的分離、帶電的氣球、可愛的浮水印、分合的水流、漂浮的針、神奇的牙簽、有孔紙片托水、手絹的秘密。
㈥ 在探究「二力平衡的條件」的實驗中,小恆採用的實驗裝置如圖所示: (1) 當物體處於靜止狀態或________
(4分)(1)勻速直線運動 (2)木塊受到向左的摩擦力平衡將木塊換成小車,減小版小車和桌權面之間的摩擦力 ㈦ 重心與平衡的科學小實驗原理
重心與平衡 ㈧ 「探究加速度與力、質量的關系」的實驗裝置如圖甲所示.(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出
(1)由△x=aT2,有:
(2)①根據表中數據,在表格中作出畫出a-F圖象如圖所示專. ![]() 1 | 2 | |