【实验方法】控制变量法、转化法。

【实验装置】

【实验关键】

  1. 动能大小的比较:比较同一水平面上木块被撞的距离的远近。木块运动的距离越远,具有的动能越大
  2. 探究动能与物体速度的关系。思路:控制质量不变,只改变物体的速度。例如,让同一钢球从不同高度由静止开始滚下。
  3. 探究动能与物体质量的关系。思路:控制物体的物体速度不变,只改变质量。例如,让不同钢球从同一高度由静止开始滚下。

【要点探究】

  1. 在实验中,为什么让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下?
    提示:目的是控制不同的钢球在撞击木块时速度相同。(速度相同改变质量)
  2. 在实验中,为什么让同一个钢球从不同高度由静止开始滚下?
    提示:目的是控制同一个钢球在撞击木块时速度不同。(质量相同改变速度)
  3. 实验中,假设平面没有阻力,会出现什么现象?
    提示:木块将永远做匀速直线运动。
  4. 在实验中,木块运动到平面的末端之外,如何解决?
    提示:降低斜面的高度,即把斜面适当放缓。

课后练习

【例】(编号:T100701)如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置。实验中,让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下,碰到同一木块。
(1)实验中,通过观察__________来判断钢球动能的大小。
(2)实验中,让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下,是为了探究钢球动能的大小与其__________的关系。
(3)如果水平面是光滑的,木块受到钢球撞击后将做____________________________。
(4)本实验的科学研究方法用到了控制变量法,在你所学的物理探究实验中,哪些实验也用到了这个研究方法,请举一例:_____________________________。
【例】(编号:T100702)在探究物体动能大小与质量的关系时,利用如图所示的装置,让不同质量的钢球,从同一斜面同一高度由静止滚下,撞击水平面上的木块。
(1)实验中,通过观察______________________比较小球动能的大小。
(2)通过观察甲、乙两图的实验现象,可得出结论:在________相同时,物体的质量越大,动能越大。
(3)交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装货物的质量,减小车辆的惯性和________,防止造成重大伤害。
【例】(编号:T100703)实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是________,钢球动能的大小是通过观察________来判断的。
(2)从表中数据可以看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达竖直位置的________相同,从而探究动能与________的关系。

(3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用________同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:______________________________________________________________________。

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