控制变量法斜面小车木块

小车斜面实验总结
根据控制变量法的要求，用同一辆小车从同一斜面同样高的位置自由滑下是为小车到达水平面时的初速度相同小车在不同表面前进的距离不一样，阻力越大时，小车减速时移动的距离越短；根据上述实验现象，当水平阻力无限减小，达到零阻力时，小车将保持匀速直线运动状让小车到达水平面时速度相同；同一小车当阻力越大时，减速时移动距离越短；当物体在水平方向不受阻力时，保持匀速直线运动状态在高中物理教学中,有几个实验是用斜面小车进行的.其中"验证牛顿第二定律"等是定量实验,如果误差太大,就达不到实验的目的.当然实验没有误差也是不可能的,用钢板尺或游标卡尺测量小车的位移会产生测量误差,电磁打点计时器,斜面小车等会产生系统误差.因此,根据仪器来选择实验方法和实验条件是必要的.下面仅就斜面小车的系统误差做些讨论.。

2019-2020学年八年级物理考点归类训练——影响动能的因素考点一：控制变量法和转换法1.如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面某位置滚下，撞击水平面上的小木块。

（1）实验中通过观察________，来判断小球动能的大小。

（2）让质量不同的小球A和B（m A＜m B），从同一斜面的同一高度由静止开始滚下，目的是为了使小球到达水平面的________相同。

比较甲、乙两图，可得出结论是________。

（3）利用此实验模拟探究汽车超速带来的安全隐患，请你写出实验方法：________。

（4）本实验的科学研究方法用到了控制变量法，在你所学的物理探究实验中，哪些实验也用到了这个研究方法，请举一例________。

2.如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。

（1）本实验通过观察木块被推动的________来表示小球动能的大小；（2）如图甲所示，让钢球分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下，高度越高，钢球运动到水平面速度越________，木块被撞得越远，物体的动能与物体的________（选填“质量”或“速度”）有关；（3）如图乙所示，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，速度相同时，质量越________的钢球将木块撞得越远，物体的动能与物体的________（选填“质量”或“速度”）有关；（4）若斜槽光滑，小球从斜槽顶端由静止滚到斜橧底部的过程中，其机械能________（选填“变大”“不变”或“变小”）（5）本实验运用了物理研究方法中的控制变量法和________法。

3.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球m和M（M的质量大于m），分别不从同的高度h和H（H＞h）静止开始放下，观察木块B被撞击后移动的距离。

实验过程如图所示。

（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

中考物理实验探究题考点汇总与精练——决定动能大小的因素实验目的：探究物体的动能大小因素实验器材：木板长方形木块质量不同的小球实验原理：观察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远，表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能；实验方法：控制变量法、转换法实验步骤：①将木板的一端垫高，组成一个斜面；②让小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离。

（做三次）③换做质量在较大的小球在斜面的同一高度滚下，观察木板在木板上移动的距离。

（做三次）实验现象：1、同一小球在斜面越高的地方滚下，木块被推的越远；2、质量不同的小球，在同一高度滚下，质量越大的小车，把木块被推的越远实验结论：1、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；2、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大；3、动能与物体的质量和物体运动的速度有关考点方向：1、猜想：动能大小与物体质量和速度有关；2、实验研究：研究对象：小钢球方法：控制变量法；转换法；3、如何判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少；4、使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同；5、如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；6、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时，速度越大，动能越大；7、保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时，质量越大，动能越大；8、得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。

9、斜面的作用：使物体具有速度并改变物体速度的大小。

10、水平面的作用：使物体在竖直方向上受力平衡，在水平方向只受摩擦力。

11、能量转化：在斜面上机械能转化过程：重力势能转化成动能，在水平面上能力转化过程：动能转化为内能。

12、木块最终停下来的原因：在水平面受到摩擦力。

13、实验推理与假设：当水平面绝对光滑，小球将做匀速直线匀速，不能达到探究目的。

14、超载、超速问题判断：超速时，质量不变，速度越大，动能越大；超载时，速度不变，质量越大，动能越大。

实验十七、探究动能大小的影响因素实验剖析【实验目的】探究物体的动能大小因素【实验器材】木板长方形木块质量不同的小球【实验原理】观察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远,表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能；【实验方法】控制变量法、转换法【实验步骤】S3①将木板的一端垫高，组成一个斜面；②让小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离。

（做三次）③换做质量在较大的小球在斜面的同一高度滚下，观察木板在木板上移动的距离。

（做三次）【实验现象】1、同一小球在斜面越高的地方滚下，木块被推的越远；2、质量不同的小球，在同一高度滚下，质量越大的小车，把木块被推的越远【实验结论】1、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；2、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大；3、动能与物体的质量和物体运动的速度有关【考点方向】：1、猜想：动能大小有关；2、实验研究：研究对象：方法：；3、如何判断动能大小：；4、使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的：：5、如何改变钢球速度：；6、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：；7、保持钢球速度不变时结论：；8、得出结论：______________________________________________________________________9、斜面的作用：o10、水平面的作用：o11、能量转化：在斜面上机械能转化过程：，在水平面上能力转化过程212、木块最终停下来的原因：o13、实验推理与假设：。

14、超载、超速问题判断：o15、用小球做实验有不足之处是：。

如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图.(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体(物体从〃质量不变)的关系.⑵该实验中所探究物体的动能是指物体(填“A”或"B”)的动能.⑶该实验物体动能的大小是通过来反映的，这种实验探究方法是。

(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体8即将碰撞时的速度，它是通过 (填“高度”或“质量”)来改变的；物体从斜面上由静止滑下过程中发生的能量转化是：能转化为。

实验探究：小车沿斜面下滑速度的变化s一、原理：v =t二、器材：小车、长木板、木块、停表、刻度尺、金属片（挡板)（斜面）（测量器材）三、实验目的：测出小车在斜面上半段、下半段以全程运动中的平均速度。

四、实验步骤：①使斜面保持较小的坡度，将小车放于顶端，金属片放于斜面底端，测小车通过的路程s1。

②测小车从斜面顶端滑到底端撞击金属片的时间，重复多测几次。

③据s和t求得全过程的平均速度V。

④将金属片移到斜面的中点，测得小车从顶端滑过斜面上半段路程s2，所用时间t，算出小车通过上半段路程的平均速度v1。

⑤利用全程所用时间减去上半段所用时间t1，求出下半段所用时间t2，算出小车在下半段的平均速度V2。

五、注意事项1.调整斜面的高度适中，目的是：便于测量时间（实验中斜面的坡度太小，小车不能下滑，无法进行实验；斜面的坡度过大，小车运动到底端所用的时间越短，不容易计时，因此应使斜面的坡度应适中）2.每次测量时必须让小车从斜面的同一位置由静止开始下滑，保持初速度不变3.开始计时与小车释放的时间应该是同时的，发生碰障时马上停表。

正式实验前应该练习几次，熟练之后会使测最的数据更准确。

4.关于小车路程的测量要注意“头对头“或“尾对尾”六、设计表格，收集数据，计算出小车在不同路段的平均速度，得出结论结论：小车在斜面下滑时的速度越来越大七、可能产生误差的原因?1.小车未开始运动提前计时或小车经过终点后才停止计时，导致测量时间偏大，测量的平均速度偏小；2.小车运动后才开始计时或小车未到达终点就停止计时，导致测量时间偏小，测量的平均速度偏大；2.测量路程时读数也会产生误差；例题.如图是小明“测量小车的平均连度“的实验，让小车从斜面的A点由静止自由滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同路段的平均速度。

（1）本实验的原理是v=st（2)要完成本实验，所需要的测量器材有刻度尺和停表（3)在测量过程中，发现小车下滑时间较难测出，可采用的措施是使斜面的坡度减小（或缓）一些（4)图中刻度尺的分度值为 1 mm，小车从A运动到C时的路程为80.0cm,小车AB段运动的路程为 40.0 cm；(5)实验测得t AC= 3s ，则小年在AC段的平均进度v AC约等于0.27 m/s；（6)小车在AB段的平均速度为v AB，在BC段的平均连度为v BC，则v AB < v AC < v BC (均选填”=”“<”或”>”）（7)多次测量时每次必须让小车从斜面的同一位置由静止开给自由下滑：（8)下面的四幅图中能反映出该小车从斜面下滑过程的是 B （选填图中的选项字时）（9)如果小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度v AB会偏小（10)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度，他的做法正确吗？不正确理由因为所测时间不是运动过程中下半程的时间，利用这个时间计算所测得的结果偏小（11)小车从斜面A点滑到C点的过程中，机械能的转化情况是重力势能减小，动能增大；(12)利用“测量物体运动的速度”这一实验的经验，两位同学打算测量小明跑完40m路程的速度。

摩擦力的大小与哪些因素有关1、提出问题影响滑动摩擦力大小的因素可能是什么？2、猜想猜想1：摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关。

猜想2：摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。

猜想3：摩擦力的大小可能与物体运动速度的快慢有关猜想4：摩擦力的大小与物体接触面大小有关。

3、实验设计：实验原理：二力平衡A、器材：一个弹簧测力计、一个木块、一块木板、棉布。

一条毛巾、钩码B、你怎样测量出摩擦力的大小?（温馨提示：我们拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，此时，木块在水平方向上受到拉力和摩擦力，当物体做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是平衡力．根据二力平衡的条件可知，摩擦力和拉力大小相等、方向相反．所以，只要用弹簧秤测出拉力的大小，就知道了摩擦力的大小）C、在实验中我们采用了什么实验方法？（温馨提示：在物理学中，一个物理量往往受两个或多个因素影响，为了研究这个量与其中的一个因素的关系，可以固定其他的一些因素，只改变一个，以此进行实验研究，这种研究物理问题的方法叫“控制变量法”。

）E、设计实验表格：实验次数接触面的材料压力F/N 摩擦力f摩／N①木块与木板②木块与木板③木块和棉布④木块与毛巾4..进行实验：步骤1．在水平桌面上铺上长木板，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在长木板上做匀速直线运动，记下测量数据．2．在木块上加钩码，改变木块对木板的压力，再做上述实验．3．将棉布、毛巾分别铺在木板上，改变接触面的粗糙程度，重做上述实验．5、分析实验数据，得出结论：结论一：接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大。

结论二：压力不变的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

6.评估：甲讨论：想一下你的实验过程中有什么优点和不足，和同学们交流一下看法。

（1）、在采用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时，发现很难保持弹簧测力计示数的稳定，很难读数。

请分析其原因是什么？（2）、为解决上述问题，某同学对实验装置进行了改进，如图乙所示。

“控制变量法”在物理实验中的运用在初中物理学中，有许多探究性实验，常常要用到一种科学的研究方法----“控制变量法”。

此法不仅能较好地化解教学中的有些难点，而且对培养学生的探究意识和创新精神也具有积极的意义。

因此笔者撰此文，通过实例分析此法，以供参考。

一、“控制变量法”的应用方法分析R如：探究电流与电压、电阻的关系时，如图1所示，可先控制电阻不变，研究电流与电压的关系。

实验中，通过调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压依次发生变化，根据对应的电压表和电流表的示数关系得出：在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。

然后再控制导体两端的电压不变，研究电流跟 电阻的关系。

实验中通过调节滑变的滑片，使电阻两端的电压始终 图1保持一个定值，改变电阻的阻值，根据对应电流表的示数得出：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

从而总结出欧姆定律。

又如：探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，可先控制电流与通电时间不变，研究电热与电阻的关系。

然后控制电阻与通电时间不变，研究电热与电流的关系。

最后再控制电流与电阻不变，研究电热与通电时间的关系。

归纳总结出焦耳定律。

实验中，取R 2=R 3=R 4=2R 1,并将R 1R 2分别置于两个一端开口的密闭的有机玻璃盒内，将开口端用橡胶管与压强计相连，R 1与R 2串联如图2。

接通电路后，电阻丝将盒内空气加热，通过压强计的液面差，可得出：电流通过导体产生的热量与电阻的关系。

再将R 1改换成R 3，同时将R 4与R 2并联仍接入电路中如图3。

因通过R 3的电流是通过R 2电流的2倍，通过压强计的液面差，可得出：电流通过导体产生的热量与电流的关系。

图2 图3二、控制变量法”在题目中的应用训练。

SPRR例1、如图4所示，在探究物理的动能与哪些因素有关的实验中，分别让A 、B 、C 三个小钢球从同一斜面的h A 、h B 、h C 高度处滚下，（h A =h C >h B ,m A =m B <m C )推动水平面上的小木块。

江苏省苏科版初三物理上学期期末复习之动能实验1.为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究：实验中，通过比较______，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是转换法。

为了研究汽车超速问题，实验中应选择______两个图进行比较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大；为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，需要满足和的关系是______选填“相等”或“不相等”。

质量和速度谁对动能的影响较大呢？小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。

表一小车撞击时的速度小车的质量木板滑行的距离100 10200 20300 30表二小车的质量小车撞击的速度。

木板滑行的距离8 1016 4024 90分析这两组数据可以得出：______对物体的动能影响较大。

2.为了探究物体的动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。

如图甲，让不同质量的小球沿同一斜面的同一高度B处由静止自由释放，是为了控制小球到达底端时______一定，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止，据此你能得出的结论是______；如图乙，让质量相同的小球沿同一斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水砰面运动一段距离后静止，据此你能得出的结论是______；本实验装置的水平面如果绝对光滑就不能得出结论，理由是无法比较______的大小；实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，质量和速度，哪一个对动能影响更大。

于是利用上述器材实验序号小球的质量小球自由滚下的高度小球刚碰木块的速度木块被撞后运动的距离1 30 10 12 30 40 43 60 10 2为了探究“超载”安全隐患，应选择______两个序号的实验进行比较；为了探究“超速”安全隐患，应选择______两个序号的实验进行比较，分析表中对应的实验数据可知，______对物体的动能影响更大，当发生交通事故时由此造成的危害更严重。

专题09 探究动能势能大小与什么因素有关1．小李同学想要利用如图13所示的装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。

（1）在探究“动能的大小与速度的关系”时，应保持小车的相同，让小车从斜面上（选填“相同”或“不同”）的高度滑下，以不同的速度推动木块移动。

（2）本实验运用了两种研究方法：一是，二是转换法。

就本题来说用木块来反映小车动能大小的方法就是转换法。

他在实验的过程中又发现只要去掉木块，就可以探究“阻力对物体运动的影响”。

如图2所示，他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上，让小车分别从斜面上由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离。

（3）每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是：使小车到达水平面时具有相同的。

（4）实验发现，小车在玻璃面上运动的距离最远，说明小车受到的阻力最，进一步推理得出：如果小车运动时不受阻力，小车将做运动。

2．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。

（1）小球滚下斜面的过程中，它的能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。

（2）分析比较两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大。

（3）甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功J。

（4）如果水平面光滑，则（选填“能”或“不能”）完成本实验。

3．在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，完成以下实验。

（1）通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可以得出结论：质量相同时物体的越大，动能越大。

对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能。

在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力（选填“相同”或“不同”）（2）如果做乙图实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏需改进乙图实验，再与甲图实验对比。