11. 做一做,想一想。
有趣的小实验
实验器材:一个透明光滑的塑料瓶、水、一个金属小球(或玻璃珠)、一个生鸡蛋、一个熟鸡蛋。
实验步骤:(1)将金属小球放入塑料瓶中,注满水,保留约一个硬币大小的气泡。
(2)拧紧瓶盖,将盛满水的塑料瓶放置在水平桌面上,使金属小球和气泡位于瓶中央,如图9所示。
(3)让塑料瓶由静止开始水平向左加速运动,观察到瓶中金属小球向
现象解释:
(4)如何在不破坏蛋壳的情况下辨别熟鸡蛋和生鸡蛋?
操作:
原理解释:
有趣的小实验
实验器材:一个透明光滑的塑料瓶、水、一个金属小球(或玻璃珠)、一个生鸡蛋、一个熟鸡蛋。
实验步骤:(1)将金属小球放入塑料瓶中,注满水,保留约一个硬币大小的气泡。
(2)拧紧瓶盖,将盛满水的塑料瓶放置在水平桌面上,使金属小球和气泡位于瓶中央,如图9所示。
(3)让塑料瓶由静止开始水平向左加速运动,观察到瓶中金属小球向
右
运动,气泡向左
运动;也可尝试其他方向的加速或减速运动,观察金属小球和气泡的运动情况。(均选填“左”或“右”)现象解释:
当瓶向左加速运动时,金属小球、气泡、水都由于惯性而保持原有的静止状态,因此都相对于瓶有向右的运动趋势。但惯性的大小与质量有关,金属小球的密度比水大,同体积的金属小球的质量和惯性大于同体积的水,而气泡的质量和惯性小于同体积的水,因此相对于瓶向左的运动中,金属小球“挤”走了水,水又“挤”走了气泡,造成了金属小球与气泡的运动方向相反
。(4)如何在不破坏蛋壳的情况下辨别熟鸡蛋和生鸡蛋?
操作:
让鸡蛋在水平桌面旋转起来,在其快速旋转的过程中用手指把鸡蛋按停后迅速松手,松手后继续转动的是生鸡蛋,松手后不再转动的是熟鸡蛋
。原理解释:
因为生鸡蛋内部是流体,用手按停蛋壳后,内部流体的动能还没有完全释放,所以松手后流体由于惯性会继续推动鸡蛋旋转;熟鸡蛋内部是固体,用手按停蛋壳,整个蛋的动能瞬间快速完全释放,松手后鸡蛋再也不会继续旋转(其他合理的操作和解释也可以)
。答案
11.(3)右 左
现象解释:当瓶向左加速运动时,金属小球、气泡、水都由于惯性而保持原有的静止状态,因此都相对于瓶有向右的运动趋势。但惯性的大小与质量有关,金属小球的密度比水大,同体积的金属小球的质量和惯性大于同体积的水,而气泡的质量和惯性小于同体积的水,因此相对于瓶向左的运动中,金属小球“挤”走了水,水又“挤”走了气泡,造成了金属小球与气泡的运动方向相反
(4)操作:让鸡蛋在水平桌面旋转起来,在其快速旋转的过程中用手指把鸡蛋按停后迅速松手,松手后继续转动的是生鸡蛋,松手后不再转动的是熟鸡蛋
原理解释:因为生鸡蛋内部是流体,用手按停蛋壳后,内部流体的动能还没有完全释放,所以松手后流体由于惯性会继续推动鸡蛋旋转;熟鸡蛋内部是固体,用手按停蛋壳,整个蛋的动能瞬间快速完全释放,松手后鸡蛋再也不会继续旋转(其他合理的操作和解释也可以)
现象解释:当瓶向左加速运动时,金属小球、气泡、水都由于惯性而保持原有的静止状态,因此都相对于瓶有向右的运动趋势。但惯性的大小与质量有关,金属小球的密度比水大,同体积的金属小球的质量和惯性大于同体积的水,而气泡的质量和惯性小于同体积的水,因此相对于瓶向左的运动中,金属小球“挤”走了水,水又“挤”走了气泡,造成了金属小球与气泡的运动方向相反
(4)操作:让鸡蛋在水平桌面旋转起来,在其快速旋转的过程中用手指把鸡蛋按停后迅速松手,松手后继续转动的是生鸡蛋,松手后不再转动的是熟鸡蛋
原理解释:因为生鸡蛋内部是流体,用手按停蛋壳后,内部流体的动能还没有完全释放,所以松手后流体由于惯性会继续推动鸡蛋旋转;熟鸡蛋内部是固体,用手按停蛋壳,整个蛋的动能瞬间快速完全释放,松手后鸡蛋再也不会继续旋转(其他合理的操作和解释也可以)
解析
【分析】
本题围绕惯性知识设计实验,需结合质量对惯性的影响分析瓶内金属小球和气泡的运动,以及利用生熟鸡蛋内部结构差异(惯性表现不同)辨别二者。核心思路是:惯性是物体保持原有运动状态的性质,质量越大惯性越大,不同密度物体在加速时相对运动方向不同;生熟鸡蛋内部状态不同,旋转时惯性表现有差异。
【解析】
(3)当塑料瓶向左加速时,瓶内的水、金属小球、气泡都因惯性要保持原来的静止状态。金属小球密度比水大,同体积下质量更大,惯性更强,因此相对瓶子向右运动;气泡密度比水小,同体积下质量更小,惯性更弱,因此相对瓶子向左运动。
现象解释:物体的惯性大小与质量有关,质量越大,惯性越大。瓶向左加速时,金属小球、水、气泡均要保持原有静止状态,金属小球质量大、惯性大,相对于瓶向右运动;气泡质量小、惯性小,相对于瓶向左运动,故二者运动方向相反。
(4)操作:将鸡蛋放在水平桌面,使其快速旋转,在鸡蛋旋转过程中用手指按停蛋壳,随后迅速松手,观察鸡蛋后续是否转动。
原理解释:生鸡蛋内部是液态物质,与蛋壳不成为整体,按停蛋壳后,内部液态因惯性仍保持运动,会带动蛋壳继续转动;熟鸡蛋内部是固态,与蛋壳为整体,按停蛋壳后,整个鸡蛋运动状态被改变,松手后不再转动。
【答案】
(3)右;左;现象解释:物体的惯性大小与质量有关,质量越大,惯性越大。当瓶向左加速时,金属小球、水、气泡都要保持原有静止状态,金属小球质量大,惯性大,相对于瓶向右运动;气泡质量小,惯性小,相对于瓶向左运动,故二者运动方向相反。
(4)操作:让鸡蛋在水平桌面旋转起来,在其快速旋转的过程中用手指把鸡蛋按停后迅速松手,观察鸡蛋是否继续转动;原理解释:生鸡蛋内部是流体,用手按停蛋壳后,内部流体由于惯性会继续运动,带动蛋壳继续转动;熟鸡蛋内部是固体,用手按停蛋壳后,整个鸡蛋的运动状态瞬间改变,松手后不再转动。
【知识点】
惯性;质量与惯性的关系;惯性的应用
【点评】
本题通过实验将抽象的惯性知识具象化,结合生活中辨别生熟鸡蛋的场景,考查学生对惯性概念的理解和应用,注重理论联系实际,培养学生的分析能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕惯性知识设计实验,需结合质量对惯性的影响分析瓶内金属小球和气泡的运动,以及利用生熟鸡蛋内部结构差异(惯性表现不同)辨别二者。核心思路是:惯性是物体保持原有运动状态的性质,质量越大惯性越大,不同密度物体在加速时相对运动方向不同;生熟鸡蛋内部状态不同,旋转时惯性表现有差异。
【解析】
(3)当塑料瓶向左加速时,瓶内的水、金属小球、气泡都因惯性要保持原来的静止状态。金属小球密度比水大,同体积下质量更大,惯性更强,因此相对瓶子向右运动;气泡密度比水小,同体积下质量更小,惯性更弱,因此相对瓶子向左运动。
现象解释:物体的惯性大小与质量有关,质量越大,惯性越大。瓶向左加速时,金属小球、水、气泡均要保持原有静止状态,金属小球质量大、惯性大,相对于瓶向右运动;气泡质量小、惯性小,相对于瓶向左运动,故二者运动方向相反。
(4)操作:将鸡蛋放在水平桌面,使其快速旋转,在鸡蛋旋转过程中用手指按停蛋壳,随后迅速松手,观察鸡蛋后续是否转动。
原理解释:生鸡蛋内部是液态物质,与蛋壳不成为整体,按停蛋壳后,内部液态因惯性仍保持运动,会带动蛋壳继续转动;熟鸡蛋内部是固态,与蛋壳为整体,按停蛋壳后,整个鸡蛋运动状态被改变,松手后不再转动。
【答案】
(3)右;左;现象解释:物体的惯性大小与质量有关,质量越大,惯性越大。当瓶向左加速时,金属小球、水、气泡都要保持原有静止状态,金属小球质量大,惯性大,相对于瓶向右运动;气泡质量小,惯性小,相对于瓶向左运动,故二者运动方向相反。
(4)操作:让鸡蛋在水平桌面旋转起来,在其快速旋转的过程中用手指把鸡蛋按停后迅速松手,观察鸡蛋是否继续转动;原理解释:生鸡蛋内部是流体,用手按停蛋壳后,内部流体由于惯性会继续运动,带动蛋壳继续转动;熟鸡蛋内部是固体,用手按停蛋壳后,整个鸡蛋的运动状态瞬间改变,松手后不再转动。
【知识点】
惯性;质量与惯性的关系;惯性的应用
【点评】
本题通过实验将抽象的惯性知识具象化,结合生活中辨别生熟鸡蛋的场景,考查学生对惯性概念的理解和应用,注重理论联系实际,培养学生的分析能力。
【难度系数】
0.5
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