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物理实验要遵循实事求是的原则.小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如图所示的实验并记录了数据.通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差.你一定也做过
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通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差.你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:
(1)分别叙述实验中出现这样结果的可能原因(各写一个):
定滑轮实验:______,
动滑轮实验:______;
(2)针对你前面所说的原因提出改进意见(各写一个):
定滑轮实验:______,
动滑轮实验:______;
实验次数 | 物重 G/N | 使用定滑轮时测力计的 示数 F1/N | 使用动滑轮时测力计的 示数F2/N |
1 | 1.00 | 0.60 | 0.65 |
2 | 1.50 | 1.10 | 0.90 |
3 | 2.00 | 1.60 | 1.15 |
▼优质解答
答案和解析
(1)对图乙中弹簧测力计进行受力分析:受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),向下受到重力和手向下的拉力.图中手拉测力计挂钩,因此测力计测量的是手向下的拉力而不是绳子自由端的拉力.所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成拉力小于物重.
对丙图中的动滑轮进行分析:“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的物重和摩擦是客观存在的.由表中数据可知,随着物重的增加,测力计的示数变大,但比物重的一半要大,这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大.其主要原因是没有考虑滑轮的自重.
(2)使用定滑轮改进的意见:弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端,其读数才是用定滑轮提升物体时绳子自由端的拉力值.
使用动滑轮改进的意见:可以先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系.
故答案为:(1)没有考虑到弹簧测力计外壳受到的重力;没有考虑动滑轮受到的重力;(2)弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端,其读数才是用定滑轮提升物体时绳子自由端的拉力值;可以先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系.
对丙图中的动滑轮进行分析:“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的物重和摩擦是客观存在的.由表中数据可知,随着物重的增加,测力计的示数变大,但比物重的一半要大,这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大.其主要原因是没有考虑滑轮的自重.
(2)使用定滑轮改进的意见:弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端,其读数才是用定滑轮提升物体时绳子自由端的拉力值.
使用动滑轮改进的意见:可以先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系.
故答案为:(1)没有考虑到弹簧测力计外壳受到的重力;没有考虑动滑轮受到的重力;(2)弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端,其读数才是用定滑轮提升物体时绳子自由端的拉力值;可以先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系.
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