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小华和小明在实验室用小球和细线制成了如图所示的装置.他们使摆球在竖直平面内左右摆动.请回答:(1)在摆球左右摆动的过程中.他们将会看到摆球上升的高度逐渐降低.这种现象与能量的转化和守恒定律 .这是因为

作者:bjdoctor网 阅读量:32

小华和小明在实验室用小球和细线制成了如图所示的装置,他们使摆球在竖直平面内左右摆动.请回答:
(1)在摆球左右摆动的过程中,他们将会看到摆球上升的高度逐渐降低,这种现象与能量的转化和守恒定律________(相矛盾/不相矛盾),这是因为________;
(2)小华和小明在实验中意外地发现:在摆动角度不大的情况下,虽然同一小球两次摆动的角度不同,但往返一次所用的时间却相同.请你针对这一问题提出一种猜想:小球往返一次所用的时间可能与________(除小球摆动的角度外)有关.
(3)请对你的猜想设计一个实验加以验证:(写出主要实验步骤)________

试卷题目答案

解:(1)摆球左右摆动的过程中,动能和重力势能转化的过程中,动能和重力势能的总和是摆球的机械能,摆球在摆动的过程中,摆球和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减少,内能增加.但是能的总量是不变的,和能量守恒定律不矛盾.
(2)摆球摆动时,往返一次的时间可能跟摆球的质量、绳长、摆动的角度有关.
(3)探究往返一次的时间跟质量的关系:不同质量的摆球,在绳长、摆动的角度相同时,记录摆球往返一次所用的时间.
探究往返一次的时间跟绳长的关系:长度不同的绳子,系上相同质量的摆球,在摆动的角度相同时,记录摆球往返一次所用的时间.
故答案为:(1)不相矛盾;在动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量减少了,内能增加了,总能量保持不变.
(2)摆球的质量、绳长;
(3)探究往返一次的时间和摆球质量的关系:不同质量的摆球,在绳长、摆动的角度相同时,记录摆球往返一次所用的时间(答案不唯一).
分析:(1)摆球左右摆动的过程中,动能和重力势能转化的过程中,动能和重力势能的总量减少了,机械能转化为内能.能的总量保持不变.
(2)摆球在摆动过程中,往返一次的时间可能跟摆球的质量有关,可能跟摆球的偏转角度有关,可能跟绳长有关.探究往返时间跟其中任何一个因素的关系时,采用控制变量法.
探究往返时间跟摆球质量的关系时,控制摆球偏转的角度和绳长不变.
探究往返时间跟绳长的关系时,控制摆球的偏转角度和质量不变.
点评:一个物理量受多个因素影响时,探究物理量和其中一个因素的关系时,采用控制变量法,明确控制不变的量是什么,改变的量是什么.控制变量法在初中物理中应用广泛,一定要掌握.
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