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小明设计如图1所示的实验装置,用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动可以得出摩擦力的大小;小华设计如图2所示的实验装置,把弹簧测力计的一端固定,用力沿水平方向拉木板,读出弹簧测力计的示数可测出木块所受摩擦力大小.请你分析小明和小华两位同学设计的两个实验,说明你建议用那个实验装置的理由.
分析:木块受到滑动摩擦力与弹簧测力计拉力作用,如果木块处于平衡状态(静止或做匀速直线运动),木块受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力;分析图示实验情景,从方便实验操作、减小实验误差的角度分析答题.
解答:答:(1)如图1所示,实验时水平匀速拉动木块,让木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力;实验过程中应控制木块做匀速直线运动,控制木块做匀速直线运动难于操作,同时弹簧测力计是运动的,对运动的弹簧测力计读数比较困难.
(2)图2所示实验,木块用弹簧测力计固定在墙上,拉动木板,让木板相对木块滑动,木块受到弹簧测力计拉力与滑动摩擦力作用而静止,由平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计拉力,实验时不需要控制木板做匀速直线运动,同时弹簧测力计静止,易于对弹簧测力计读数.
由以上分析可知:应该使用图2所示实验装置,因为图2所示实验装置实验操作方便,易于对弹簧测力计读数.
点评:知道实验原理、分析清楚图示实验情景,从方便实验操作的角度分析,即可正确解题.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

学校课外活动小组要测量一个阻值约为数百欧的电阻.现能找到的器材有:干电池两节(电压恒定)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器(100Ω 2A)和电阻箱(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.
(1)小华提出,没有学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A),不能直接测出通过待测电阻的电流,无法用伏安法测电阻.小明却认为即使找到这种电流表,也不能直接测出电路中的电流,因为利用现有器材连成电路,即使待测电阻的阻值只有200Ω,则通过待测电阻的最大电流约为
0.015
0.015
A,而这种电流表的最小分度值为
0.02
0.02
A,所以无法准确读数.
(2)于是小明设计如图甲所示的电路,采用等效替代法测电阻.电路实物图部分已连接好,如图乙所示,请完成实物图的连接.要求滑动变阻器滑片向右滑时,变阻器连入电路的电阻增大.
(3)小明在连好电路后,将滑动变阻器的滑片移至最右端,先闭合开关S和
S1
S1
,读出电压表示数为U.然后断开开关
S1
S1
,闭合另一支路上的开关,调节
电阻箱
电阻箱
(填“电阻箱”或“滑动变阻器”),使电压表示数仍然为U.因为电源电压一定,先后两次电路中的电流相等,所以待测电阻的阻值等于
电阻箱
电阻箱
(填“电阻箱”或“滑动变阻器”)此时接入电路的电阻.

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科目:初中物理 来源: 题型:

物理学习小组成员小亮和小明分别进行了“测量定值电阻阻值”
(1)小亮的实验如下:
①请用笔画线代替导线,帮助小亮将图1中实物连接完整.
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移动
A
A
(选填”“A”或“B”),这样做的目的是
保护电路
保护电路

③实验过程中滑动变阻器的作用是
改变通过待测电阻两端的电压和通过它的电流
改变通过待测电阻两端的电压和通过它的电流

(2)小明设计如图2所示的电路,测量Rx的阻值,电源电压保持不变,S是单刀双掷开关,R′是电阻箱,R0是已知阻值的电阻,Rx是待测电阻,将开关S按到a,电流表的示数为I;再将开关S按到b,调节电阻箱R′的阻值,当电流表的示数为I时,读出电阻箱的阻值为R,则被测电阻Rx的阻值为
R
R

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑.光斑的形状与什么要素有关呢?光斑又是如何形成的呢?对此他们马上进行了探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关;
c.与树叶间空隙大小(即孔的大小)有关.
(1)根据所学知识,可确定猜想a是
不合理
不合理
(合理、不合理)的;
(2)为了进行探究,他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔的卡片,如图所示,其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均大于2cm,且丙、丁卡片中大孔尺寸相同.在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状.

让你在甲、乙、丁三张卡片中选择一张卡片用来验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”,你选用
卡片;
在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时,小明选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出“光斑的形状与树叶间空隙大小无关”的结论,这结论
不可靠
不可靠
(可靠、不可靠),若由你进行探究,你将如何设计带孔的卡片?请在虚线框内画出孔的形状.
(3)小明采用如图1所示的方式进行小孔成像的实验,可以看到较大孔对应的光斑为孔的形状,较小的孔对应的光斑为圆形(太阳的像).如果增大光屏与小孔的距离,则光斑的形状会渐渐变成圆形.如图2,屏到孔的距离为30cm,光斑形状和孔一样为三角形;如屏到孔的距离为150cm,光斑形状变为圆形(图3).

通过探究,他们得到了以下结论,其中错误的是
C
C

A.如果孔太大,通过孔形成的光斑的形状的确与孔的形状有关;
B.小孔形成的圆形光斑是实像,此像所对应的物体是太阳;
C.如果要使小孔所形成的圆形光斑大一些,应该将孔到地面的距离变小;
D.不管孔的大小、孔的形状如何变化,光斑都是由光的直线传播形成的.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

小明设计如图1所示的实验装置,用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动可以得出摩擦力的大小;小华设计如图2所示的实验装置,把弹簧测力计的一端固定,用力沿水平方向拉木板,读出弹簧测力计的示数可测出木块所受摩擦力大小.请你分析小明和小华两位同学设计的两个实验,说明你建议用那个实验装置的理由.

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