2022年浙江省中考科学复习专题四 物理实验探究（课件 57张PPT)

(共57张PPT)
2
0
2
2
2022年中考科学
复习
浙教版
专题四　物理实验探究
1．物理探究题大多数是由教材中重要的实验探究改编而来的，也有一部分源于日常生活、生产和自然现象，渗透了对科学探究各要素的考查，以及科学探究过程中使用的研究问题的科学方法的考查，注重对数据分析能力、归纳能力以及对实验评估能力的考查。
2．要熟知课本重点实验的原理、所需器材、实验步骤以及注意问题。
3．学会将生活中的问题建构出物理模型，并与相关的物理知识建立起联系。
4．最常考的研究方法是控制变量法，往往放在方案设计、实验结论、实验评价中进行考查，在回答这些问题时要分析清楚自变量、因变量和无关变量，并关注是否符合控制变量的要求。
5．常见的物理探究题有运动与力的探究、光学实验探究、电学实验探究等等。
题型一　运动与力
【例1】　小华和小丽在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图甲所示。
(1)骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问，一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力。”小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为____________________________________________________ 。
力是改变物体运动状态的原因
(2)我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显，可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，使骑行的自行车转弯的力的大小，可能与哪些因素有关呢？小华和小丽提出了两种猜想。
猜想一：可能与骑行的速度有关；
猜想二：可能与圆弧形跑道的半径有关。
(3)接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动)，轨道置于压力传感器上时，传感器示数为1牛，让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下，如图乙所示，观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注：小钢球到达最低点时的示数最大)，记录如下表。
该实验可以得出的结论是______________________________________________________。
若要验证猜想二，从控制变量角度考虑，需对上述实验进行哪两项改变？(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)
①__________________________________________________；
②____________________________________________________。
(4)实验后，他俩在与同学们的交流中，有了新的猜想：让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是，他俩又展开了后续实验探究……
在其他条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大
改变圆弧形跑道的半径
让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下
1．将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
(1)将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录___________________________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与______________的关系。
(2)将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。
滑块被撞击后移动的距离
速度大小
将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
题型二　光现象
【例2】　在探究光的折射规律时，从水面上方看水中的物体变浅了。为了确定水中物体所成像的位置，某学习小组进行了如下探究：
A．把一个小灯泡a放在水中某处，
观察灯泡所成像的位置。
B．将另一个相同的小灯泡b放在
水面上方，调整其位置，使它的
像与灯泡a的像重合。
C．用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
(1)测量时，把刻度尺的零刻度线对准灯泡b，水面处对应的刻度如图甲所示，则灯泡b到水面的距离为________cm。
(2)灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等，理由是：___________________________________________。
(3)测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，则刻度尺在水面处的示数表示_______________________________。
8.20
像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等
灯泡a的深度
(4)某小组实验时，每次都从灯泡a的正上方观察，测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如表所示。根据表中数据，请在图乙坐标中描点作出、v－u关系图线。由图线可知，v与u成_________(填“正比”或“反比”)。
正比
2．在探究凸透镜成像实验中，小柯不断改变蜡烛到透镜的距离，移动光屏寻找蜡烛的像，并将实验结果记录在下表中：
(1)第4次实验中，小柯移动光屏只观察到模糊的圆形光斑。若要观察到此时所成的像，正确的操作是________________________________；
(2)小柯在第1次实验的基础上，换用另一个凸透镜后，发现光屏上的像不清晰，把光屏慢慢地向凸透镜方向移动，光屏上又出现了清晰的像。若第1次实验模拟的是正常眼球的成像情况，则换用透镜后的实验是在模拟__________的成像情况。
在光屏的一侧透过凸透镜观察像
近视眼
题型三　电与磁
【例3】　小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线，
将电路连接完整。
(2)正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，小科观察到两电表的示数情况是______________________________，由此判断故障是小灯泡断路。
电流表无示数，电压表有示数
(3)排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下：
由表中数据可得，小灯泡的额定功率是_______瓦。
1.14
(4)小科根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是:
小灯泡灯丝电阻随着温度降低而减小，实验中很暗时灯丝电阻RL＝5Ω，没有通电时，温度更低，所以电阻会更小。
3．磁控防盗装置内装有干簧管(如图甲)，干簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
(1)铁片被磁化后，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是___________________。
(2)当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置)，干簧管触点状态为_________。
互为异名磁极
闭合
(3)如图丙，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁，磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有________(填图中的字母)。
ACD
诊断自测
1．小明参加科技节“掷飞机”比赛，该项目的规则是：纸飞机掷出后在空中滞留的时间越长成绩越好。查阅资料得知：纸飞机在空中滞留的时间与其形状、质量、出手速度和出手角度有关。小明认为还可能与纸飞机表面的粗糙程度有关。为了验证自己的猜想，小明准备了以下器材进行实验研究：
发射器(如图)；秒表；剪刀；面积、质量大小和表面粗糙程度不同的两种纸A、B各若干张(同种纸正反面粗糙程度相同)。
(1)发射器的弹簧压缩得越短，释放后纸飞机获得的速度越大，其原因是:
(2)写出本实验的主要步骤。
弹簧压缩得越短，弹簧形变越大，弹簧的弹性势能越大，转化成纸飞机的动能越大，纸飞机获得的速度越大
略
2．降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等。某STEM项目学习小组同学对降落伞下降的速度与哪些因素有关产生了兴趣，并开展了以下实验。
[实验器材]①纱布、棉布、防水布；②小沙包若干；③剪刀、刻度尺、透明胶带、绳子、天平。
[提出问题]降落伞下降的速度与哪些因素有关？
[建立假设]
假设一：降落伞下降的速度与伞面材料有关；
假设二：降落伞下降的速度与伞面面积有关；
假设三：降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关。
[收集证据]如图，将沙包挂在降落伞上，并使它从同一高度自由下落。实验时，同学们发现实验器材中缺少一种测量工具_________，完善实验器材后继续实验，获得以下数据。
秒表
[得出结论]分析上述数据，发现降落伞下降的速度与_____________________________有关。
[思考讨论]进一步分析发现，针对建立的假设，所收集的证据并不完整，请在表格中将实验方案补充完整。
伞面材料、伞面面积
3．为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的？这一现象引起了小科的思考。
【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对________力，所以竹筷应该能够竖直地静止在水面上，但事实并不如此。
【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示，把一个质量适当的金属块，固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后，分别轻轻地竖直放在水和浓盐水中，观察它是否始终保持竖直。观察到的实验现象如表：
平衡
【分析】
(1)把金属块和塑料管视为一个物体，金属块位置的改变，会改变物体的________位置。相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
重心
(2)分析金属块固定在c点时，细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知，相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越____(填“高”或“低”)，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。其实，上述实验现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释，有待于继续研究……
高
4．某同学用铅笔芯(主要成分是碳)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接上导线，放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图甲)，连接12伏电源和电流表，闭合开关，铅笔芯发出黄光并渐渐变亮，稍后渐渐变暗。断开电路，发现澄清石灰水变浑浊，铅笔芯明显变细。继续通电，铅笔芯烧断掉落。
(1)某时刻，电流表的示数如图乙所示，为________安
(2)请在图丙中画出该实验的电路图。
(3)瓶中的石灰水可起到_________________________________
______________________________________________________
作用。
(4)实验中，铅笔芯亮度渐渐变暗的原因是_________________
______________________________________________________
______________________________________________________。
1.5
瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体，也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂
铅笔芯在燃烧过程中变细，横截面积变小，电阻变大，由于电源电压不变，根据P＝U2/R 可得，铅笔芯的实际功率变小，所以变暗
5．为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器(20Ω 2.5A)等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将4Ω的R1接入电路，当电压表
示数为4V时，记录电流表的示数。
②用R2替换R1，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4V的刻度左右摆动，但无法准确指在4V的刻度线上。
老师告知小明：滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生。
③用一根阻值为0.5Ω的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接入电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4V，此时电流表示数如图丁所示。
(1)图丁中电流表的示数为____A。
(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4V，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4V？________________________________________
_____________________________________________________。
2
将滑片P向右移，使电压表示数略小于4V，再将触片Q沿逆时针转动，直到电压表示数为4V
(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4V，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有___________(可多选)。
A．15Ω　　B．25Ω　　C．35Ω　　D．45Ω
ABC
【实验记录】
开始时，小孔只滴水(如图丙)；一段时间后停止滴水，没有气泡进入；然后小孔进气泡、不滴水(如图丁)；最后既不滴水也不进气泡。测出有关科学量，并绘制成图(如图戊)。
换用25℃、30℃、35℃、45℃的湿毛巾，重复实验，均产生类似现象。
【实验分析】
(1)瓶子倒置后，瓶内液体对瓶盖存在___________；
(2)瓶子内气体吸收毛巾上的热量后温度会升高，一段时间后逐渐恢复至室温。结合装置滴水的原理以及戊中曲线的变化规律，分析A、B、C、D四点，其中_____点瓶内气体温度最高；
【实验预测】
(3)若用低于环境温度的湿毛巾包乙瓶子外部，1小时内可观察到的现象是_________________________________。
压强
B
瓶内先进气泡，然后向外滴水
【实践应用】
(4)小丽和拓展小组同学终于制成了一个自动浇花装置。结合一天中气温变化的大致规律分析，该装置一天中供水的情况是__________________________________________________________________________。
一天中气温升高时，装置向外滴水，气温下降或不变时，不向外滴水
7．小华在建筑工地上看到，工程车的车斗慢慢倾斜到一定程度时，车斗中的石料就沿车斗斜面滑落下来(如图所示)。小华想，车斗中的石料如果减少些，要滑落下来，车斗的倾斜程度是否可以减小些？
于是小华到实验室进行探究，先把长木板放在水平桌面上，将质量为100克带有钩码槽的木块放在长木板的A处，如图所示，然后进行如下操作：
①在木块的钩码槽中放入三个50克的钩码，将木板的右端慢慢抬高到一定高度时，木块开始下滑，记录右端被抬升的高度h＝20厘米。
②第二次在木块的钩码槽中放入两个50克的钩码，第三次在木块的钩码槽中放入一个50克的钩码，分别重复上述实验。
(1)请你帮小华同学设计记录数据的表格。
小华发现三次实验中，木块开始下滑时木板的倾斜程度是一样的。那么车斗中的石料能刚好滑落下来，车斗的倾斜程度与什么因素有关呢？小明认为可能与石料和车斗间接触面的粗糙程度有关，于是他进行如下探究：
将一块棉布、一块毛巾分别铺在长木板上，把放有一个50克钩码的木块放在长木板的A处，慢慢抬高木板的右端直到木块开始下滑；测量并记录右端被抬升的高度分别为24厘米和30厘米。
(2)根据小华和小明的实验，可以得出的结论是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)根据以上探究，可以帮助我们解答其他类似的疑惑，比如“为什么道路桥梁的引桥要做到一定长度？”“为什么________________________________________________？”等。
木块开始下滑时木板的倾斜程度与木块质量无关；与接触面粗糙程度有关；接触面越粗糙，木块开始下滑时倾斜程度越大
山区要把公路做成盘山公路
8．同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢？
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】同学们测得了四组实验数据。
第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。
【实验结论】折射角与入射角大小_____________(填“成正比”或“不成正比”)。
【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是________________________________________________________________________________________。
不成正比
光从空气斜射入玻璃中时，折射角的增加量小于入射角的增加量
9．某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”，设计了如下实验步骤和数据记录表格：
①在量筒中加入水，读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里，再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
实验过程中，小组同学发现设计的表格中缺少一项，该项是____________________。补充完整后，完成实验。
铁块的重力/N
分析数据得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
实验后，该组同学进行了反思：
(1)量筒中不能加入太多的水，否则无法直接测出_______________________________，从而不能得出实验结论。
(2)通过以上实验得出结论不可靠，理由是_________。
A．没有进行多次重复实验
B．没有换用其他液体进行实验
C．没有进行物体部分浸入水中时的实验
水和铁块的总体积
ABC
10．某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。
已知：①a、b两点压强等于外界大气压(大气压保持不变)；②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压p1之和；③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压p2之和；④液体1和液体2密度不同。该小组同学先关闭K2打开K和K1，用抽气机抽气，进行多次实验。再关闭K1打开K和K2，重复上述操作，具体数据记录如表：
(1)以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是( )
A．研究磁极间的相互作用规律
B．研究压力的作用效果与受力面积大小的关系
C．研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系
D．研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系
(2)通过比较第一次和第四次所测得的数据，可以研究______________________________________________________。
A
液体内部压强与液体密度的关系
(3)通过比较第四、第五、第六三次测得的数据，可以得出的结论是_________________________________________________。
(4)探究液体压强与密度关系时，为了使结论更具普遍性，该小组同学还应如何继续实验(请写出实验思路，不需写具体步骤)____________________________________。
液体密度相同时，液体内部压强随液柱的升高而增大
换不同密度的液体重复实验