4.如圖所示,小芳同學(xué)將兩個(gè)相同的斜面并排放在水平桌面上,利用它們探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān).
(1)將A、B兩球(mA<mB)分別從兩斜面的相同高度處由靜止同時(shí)釋放,觀察到它們并排滾動(dòng)且始終相對(duì)靜止.這表明在滾動(dòng)的任一時(shí)刻,兩球的速度大小相同,且兩球的速度跟質(zhì)量無(wú)關(guān).
(2)分別在水平桌面上的C、C′處放置相同的木塊,再將兩球分別從兩斜面的相同高度處?kù)o止同時(shí)釋放,觀察到B球?qū)⒛緣K撞得更遠(yuǎn).由此可得出結(jié)論:當(dāng)速度一定時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大.
(3)若要探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系,請(qǐng)你幫助小芳設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案.將A球先后放在斜面的不同高度由靜止釋放,觀察木塊兩次被撞擊的距離.

分析 (1)由于兩球原來(lái)的位置相同,運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后,兩球的位置沒(méi)有變化,極始終相對(duì)靜止,由此可知,兩球的速度大小關(guān)系.由題意知,兩個(gè)球的質(zhì)量不同,但兩球的速度始終相等,由此得到球的速度與質(zhì)量的關(guān)系.
(2)由于兩球的質(zhì)量不同,速度相同,根據(jù)動(dòng)能的決定因素可知其動(dòng)能大小不同,所以將球撞擊的距離也不同,動(dòng)能大的球?qū)⒛緣K撞得更遠(yuǎn).因此要確定哪個(gè)球?qū)⒛緣K撞擊的更遠(yuǎn),就要先確定哪個(gè)球的動(dòng)能更大.通過(guò)球木塊被撞擊的距離遠(yuǎn)近可以體現(xiàn)物體球的動(dòng)能的多少.根據(jù)兩個(gè)球的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),利用控制變量法的思想,即可得出結(jié)論.
(3)研究動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系時(shí),要使小球以不同的速度(動(dòng)能)與木塊撞擊,為達(dá)到此目的,應(yīng)使小球從不同的位置釋放,使小球到達(dá)水平面時(shí)的速度不同.

解答 解:(1)由于兩球從相同的高度同時(shí)滾落,且在每一時(shí)刻,兩者的位置都相對(duì)靜止,即,經(jīng)過(guò)了相同的時(shí)間,運(yùn)動(dòng)的距離相同,由此可知,兩球的速度始終相等.
由題意知,兩個(gè)球的質(zhì)量不同,但在每一時(shí)刻的速度相同,所以兩個(gè)球的速度大小與質(zhì)量無(wú)關(guān).
(2)A、B兩個(gè)球的速度大小相同,由于質(zhì)量的不同導(dǎo)致了兩個(gè)球的動(dòng)能不同,并且質(zhì)量大的物體的動(dòng)能大,由此可得出如下結(jié)論:運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能越大;或物體的動(dòng)能與它的質(zhì)量有關(guān).
(3)探究動(dòng)能與速度的關(guān)系,應(yīng)控制物體質(zhì)量不變而速度不同,可以將A球先后放在斜面的不同高度由靜止釋放,觀察木塊兩次被撞擊的距離.
故答案為:(1)相同;質(zhì)量;(2)速度;質(zhì)量;(3)將A球先后放在斜面的不同高度由靜止釋放,觀察木塊兩次被撞擊的距離.

點(diǎn)評(píng) 物體動(dòng)能的多少通過(guò)木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近反應(yīng)出來(lái);把握兩個(gè)球的異同點(diǎn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合控制變量法的思路,即可確定球的動(dòng)能影響因素.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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12.小雷想知道小燈的亮暗程度與什么因素有關(guān),于是找來(lái)額定電流均小于0.6A、額定電壓是2.5V的燈L1和額定電壓是3.8V的燈L2,先后接在電源電壓恒為6V的電路中,按照如圖所示的電路開始探究.
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)圖1所示的電路圖,將圖2所示實(shí)物圖連接完整.
(2)若小雷連接電路后閉合開關(guān),燈L1幾乎不發(fā)光,移動(dòng)滑片P也不能改變燈的亮度.原因是他把滑動(dòng)變阻器的A、B(填“A、B”或“C、D”)接線柱接入了電路.
(3)小雷排除故障后,按圖1所示的電路繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
閉合開關(guān),滑片P向A(填“A”或“B”)端移動(dòng),使燈L1發(fā)光,測(cè)出燈L1的相關(guān)物理量,記錄和計(jì)算結(jié)果如表:
次數(shù)電壓/V電流/A實(shí)際功率/W電阻Ω
11.6O.20O.328.00
22.5O.24O.601O.42
32.8O.26O.731O.77
(4)小雷注意到燈L1的亮度變化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.結(jié)合表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是小燈泡越亮,它的實(shí)際功率越大.
(5)用L2替換L1重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要改變電壓表的量程,發(fā)現(xiàn)燈L2的亮度變化規(guī)律與燈L1相似.
(6)小雷在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后與同學(xué)們討論:
①有同學(xué)認(rèn)為“用上表中燈L1的3次電阻的平均值代表它的電阻更準(zhǔn)確.”這種說(shuō)法錯(cuò)誤的原因是小雷忽略了溫度對(duì)小燈電阻的影響.
②有同學(xué)認(rèn)為“把燈L1換成定值電阻,該實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系,”你認(rèn)為這種說(shuō)法正確(填“正確”或“錯(cuò)誤”).

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19.現(xiàn)有一臺(tái)電鳳扇,線圈的電阻是1Ω,當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí),通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為0.3A.則:每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是3960 J,線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是5.4J.

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(3)某小組在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)后,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),其原因可能是燈泡斷路.

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