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初中二年级物理

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    如图所示,四根完全相同的钢片a、b、c、d固定在一水平木板上,分别受到力的作用会发生形变,四个力的大小关系是:F1=F3=F4>F2
    (1)如果要研究力的作用效果与力的大小的关系,应比较钢片______
    (2)如果要研究力的作用效果与力的方向的关系,应比较钢片______
    (3)如果要研究力的作用效果与力的作用点的关系,应比较钢片______
    (4)这一研究过程运用的研究方法是_________

    本题信息:2012年江西省月考题物理探究题难度较难 来源:顾跃辉(初中物理)
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本试题 “如图所示,四根完全相同的钢片a、b、c、d固定在一水平木板上,分别受到力的作用会发生形变,四个力的大小关系是:F1=F3=F4>F2.(1)如果要研究力的作用效果...” 主要考查您对

力的作用效果

控制变量法和科学探究的过程

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 力的作用效果
  • 控制变量法和科学探究的过程
力的作用效果:
1.力可以改变物体的运动状态

2.力可以改变物体的形状


对作用效果的理解:
1.力可以改变物体的运动状态

 (1)物体运动状态的改变分为三种情况:
一是物体运动方向不变速度大小发生改变,如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;
二是物体运动的速度大小不变,运动方向发生改变,如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变;三是物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。

(2)力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力,其运动状态就一定要改变,“可以”不是“一定”。如放在水平面上的物理课本,受到重力和支持力的作用处于静止状态。

2.力可以改变物体的形状

用手拉弹簧使弹簧变长了;揉面时,面团形状不断变化;刀片能划破纸;射箭时,拉弯了的弓等等都表明力可以使物体的形状发生改变。

3. 说明:
(1)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变,这个物体就一定受到力的作用;
(2)一个物体若受到了力(合力不为0)的作用,则物体要么改变了形状,要么改变了运动状态,要么两者都发生了改变。要根据题意判断是哪一种情况,不能盲目地下结论.


控制变量法研究力的作用效果:
在探究力的作用效果与哪些因素有关时就用到了控制变量法。
例1:如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生(1)、(2)、(3)、(4)各图所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是(  )

A.图(1)和(2)
B.图(1)和(3)
C.图(1)和(4)
D.图(2)和(3)

解析:力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。当力的方向和作用点相同时,力的作用效果跟力的大小有关,见图(1)和(2);当力的大小和力的作用点相同时,力的作用效果跟力的方向有关,见图(1) 和(3);当力的大小和方向相同时,力的作用效果跟力的作用点有关,见图(1)和(4),因此本题选C。
答案:C

例2:为了探究力能否使物体发生形变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图所示。其中,细玻璃管上有刻度,便于观察细玻璃管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:细玻璃管内水面上升,表明是由于手挤压玻璃瓶壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。要求只利用如图所示的装置,通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。

解析:用力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面上升,水面上升的高度记为h1,松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置。再用较小的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面也上升,水面上升的高度记为h2,且h2小于h1。这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。


控制变量法:
物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。例如以下的探究实验:
探究影响蒸发快慢的因素;
探究力与运动的关系
探究影响滑动摩擦力大小的因素;
探究影响压力的作用效果的因素;
探究影响液体压强大小的因素;
探究影响浮力大小的因素;
探究影响动能大小的因素;
探究影响重力势能大小的因素;
验证欧姆定律

科学探究过程:
科学探究过程的一些环节:提出问题、猜想和假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。
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