境自远尘皆入咏,物含妙理总堪寻!——物理规律往往隐藏在众多表象的茫茫迷雾之中,而科学研(探)究就像穿透这迷雾的明灯,引导着探索者到达真理的彼岸。
人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程。
(1)古希腊哲学家亚里士多德认为:____________________________,这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年。
(2)十七世纪,伽利略通过理想斜面实验,正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示,伽利略的斜面实验有如下步骤:
①减小二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
上述步骤中,有的属于可靠事实,有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序,以下正确的是( )
A.事实②→事实①→推论③→推论④ | B.事实②→推论①→推论③→推论④ |
C.事实②→推论①→推论④→推论③ | D.事实②→推论③→推论①→推论④ |
(3)伽利略得出:运动物体如果不受其它物体的作用,将会___________________,伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
小文和小丽探究“电流和电阻的关系”电路如图所示。设计思路是“改变电阻,保持电压不变,获取相应的电流值”。
(1)①请说出保持电压不变的方法:
②请回答实验中为什么保持电压不变:
(2)小丽按设计思路进行实验,收集数据如下表:
次数 |
1 |
2 |
3 |
电流I/A |
0.48 |
0.24 |
0.12 |
电压R/Ω |
5 |
10 |
20 |
请根据表中数据,写出实验结论
(3)小文实验时,发现自己桌子上的两个测量工具都是电流表。经过思考,利用现有器材,设计如图所示电路,小文也完成了实验探究任务。
请写出收集实验数据的步骤。
小丽和小文实验探究:滑动摩擦力的大小跟什么有关?
(1)回忆你“在同一水平地面拉重力不同的物体和拉同一物体在不同材料的水平地面滑行的感受。”
猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关。
(2)小丽设计测量滑动摩擦力的方法:“在水平木板上水平拉动木块,弹簧测力计的示数就代表摩擦力的大小。”
请说出这种设计的错误和不足。
(3)小文在实验中收集到证据如下表:请依据小文的证据写出实验结论。
序号 |
实验条件 |
测力计示数/N |
||
长方体木块的放置 |
表面情况 |
压力/N |
||
1 |
平放 |
木板 |
8 |
1.6 |
2 |
平放 |
木板 |
12 |
2.4 |
3 |
平放 |
木板 |
16 |
3.2 |
4 |
侧放 |
木板 |
16 |
3.2 |
5 |
竖放 |
木板 |
16 |
3.2 |
小文探究“反射角与入射角的关系”,实验装置如图甲。白色纸板竖放在水平镜面上,ON与镜面垂直。实验中收集到一组实验证据如图乙。
(1)依据实验证据,可初步得到的实验结论是: ;
(2)为使实验结论更可靠,接下来的操作是:
(3)在此实验中白色纸板的作用是 ;图乙中光的传播方向改变的角度是 。
小军和小民班的同学在老师的指导下,用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)他们按照图甲所示安装各种器材后,点燃蜡烛,应先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者的中心大致在。
(2)实验小组依次选取了不同的物距分别进行实验,同时记录下相关实验数据和观察到的成像情况,如下表。
探究实验记录表(凸透镜焦距f=10cm)
实验次数 |
物体到凸透镜距离 (物距u/cm) |
像的放大或缩小 |
像的正立或倒立 |
像的虚实 |
1 |
30 |
缩小 |
倒立 |
实像 |
2 |
25 |
缩小 |
倒立 |
实像 |
3 |
20 |
等大 |
倒立 |
实像 |
4 |
16 |
放大 |
倒立 |
实像 |
5 |
12 |
放大 |
倒立 |
实像 |
6 |
8 |
放大 |
正立 |
虚像 |
7 |
4 |
放大 |
正立 |
虚像 |
分析表中数据可知:当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、的实像;
如果将蜡烛移动到距离凸透镜15 cm处,凸透镜所成的像是;
此像(选填“能”或“不能”)用光屏承接。
(3)进一步分析实验数据和观察到的成像情况:凸透镜可以成实像也可以成虚像,二者成像特点的不同是。
(4)实验时同学们发现,在观察光屏上淸晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向(选填“上”或“下”)移动。
(5)小明学完“凸透镜成像规律”之后,用凸透镜看“照相机”三个字,并在笔记本上画出了如图乙所示的实验现象,其中图是画错的,图反映了放大镜的成像原理。
图1所示是小明探究“运动和力的关系”的实验装置,实验时让滑块从斜面同一高度自由滑下进入粗糙程度不同的水平面,观察记录滑块在粗糙程度不同的水平面上运动的距离大小。
下表是小明组的同学们记录的实验数据。
(1)分析实验数据可知:平面越光滑,滑块受到的摩擦力越,滑块运动的距离就越。
(2)进一步推理,如果运动的滑块受到的摩擦力减小到零,则滑块将会(选填“停止”或“一直”)运动下去;或者说运动的物体如果不受力,物体将处于状态;同理,静止的物体如果不受力,物体将处于状态。
(3)英国物理学家总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态。为了纪念他对物理学作出的杰出贡献,人们以他的名字命名为的单位。
(4)现实生活中,物体都要受到力的作用,也能保持静止状态或匀速直线运动状态,这与上述的物理定律(选填“矛盾”或“不矛盾”)。如图25-2所示,跳伞运动员在空中可以沿直线匀速下降,原因是。