2024年中考物理（广东地区）专题复习：第25讲　实验探究专题(二) 课件 (共57张PPT)

(共57张PPT)
第二轮　专题突破
第25讲 实验探究专题(二)
◇ 限时训练
◇ 优化提升
第25讲　实验探究专题(二)
　　 本专题主要用于热学和力学的常规实验探究类型题的复习备考。
【学法指导】在复习当中，考生应对每个实验的实验原理与实验方法及操作过程都熟练掌握，在老师的讲授和自我做题总结中记住每个实验的常考考点。有条件的学校，争取让学生把每个实验都亲自动手做一遍，在实践中理解与掌握考点。
. . . . . .
【例题精选】
1.小欢和小亮两位同学互相协作完成了以下两个实验。
实验一：探究水被加热至沸腾过程中温度随时间的变化规律。
(1)如图25-1甲所示，应　　　　 　　　(选填“由上至下”或“由下至上”)固定各个仪器。
由下至上
(2)安装好器材后，为适当缩短实验时间，小亮同学在烧杯中倒入一些热水，温度计示数如图25-1乙所示，则温度计读数为　　　　 　℃。
(3)点燃酒精灯，待水温升至90 ℃时，小亮同学每隔1 min读出一次温度计示数，小欢同学及时记录在以下表格内，如此持续8 min后停止了读数。
请根据表格中数据，在图25-1丙的坐标系中画出水在沸腾前后温度随时间变化的图象。由图表可以看出，水的沸点是　　　　　℃。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99
68
99
实验二：测量某品牌牛奶的密度。
(1)将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处，此时天平指针偏向分度盘左侧，小欢同学应将横梁上的平衡螺母向　　　(选填“左”或“右”)调动，才可以使天平横梁水平平衡。
右
(2)他们进一步实施的操作步骤如下：①测出空烧杯质量m1；②将该品牌牛奶倒一部分在烧杯中，测出牛奶和烧杯总质量m2；③将烧杯中的牛奶再倒入量筒中，测出牛奶体积为V。
他们测得牛奶的质量m=　　　　　　(用m1、m2表示)；
求得该品牌牛奶的密度ρ=　　　　　　(用m1、m2、V表示)。
(3)经过分析，两位同学很快发现上述实验操作步骤有不足之处，所测得该品牌牛奶密度数据比包装盒上公布的密度数据　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
m2-m1
偏大
分析：实验一：要正确解答此题，需要掌握酒精灯与温度计的使用规则。要用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中，但不能碰到容器壁和容器底；温度计读数时，先确定是零上还是零下，认清分度值，再读数。
实验二：(1)使用天平测量物体质量之前要进行调平，即先调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”。(2)牛奶的质量为前后两次的质量之差；根据密度公式求出密度。(3)要判断测量值是偏大或偏小，需从质量m的测量和体积V的测量两方面进行分析。因为烧杯中的牛奶没法完全倒入量筒，导致测量体积偏小，即密度偏大。
答案：实验一：(1)由下至上　(2)68　
(3)如图25-2所示　　99
实验二：(1)右　
(2)m2-m1　　
(3)偏大
2.“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)如图25-3甲所示，杠杆处于静止状态。为方便测量 　　　　，应向
　　　　(选填“左”或“右”)调节螺母，使杠杆在水平位置平衡。
力臂
右
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆
重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数据填入表格中。改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2，再做几次实验，实验数据如下表所示。
分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：　　　　　　　　(用F1、l1、F2、l2表示)。
F1l1=F2l2
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 0.5 0.3 1 0.15
2 1.5 0.1 3 0.05
3 3 0.1 1.5 0.2
(3)如图25-3乙所示，在 　　　　(选填“A”“B”或“C”)点竖直_________ 　　　　(选填“向上”或“向下”)拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆。
(4)在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图25-3丙所示，轻质杠杆可绕O点转动，它的中点挂有100 N的重物，在杠杆右端用竖直向上的力F=　　　　N，可使杠杆在水平位置平衡。
A
向上
50
分析：(1)在调平杠杆平衡时，杠杆的哪端高，平衡螺母要向哪端移动；(2)先将数据中各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，找出关系式；(3)杠杆动力和阻力在同一侧时，两者力的方向应该相反才能保持杠杆平衡，动力臂大于阻力臂时，杠杆为省力杠杆；(4)根据杠杆的平衡条件进行计算。
答案：(1)力臂　 右　(2)F1l1=F2l2　 (3)A　 向上　(4)50
1.小平同学在长江边捡到一块漂亮的鹅卵石，决定用天平和量筒测量鹅卵石的密度，如图25-4所示。
(1)他设计了下列实验步骤：
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V1；③根据密度的定义式，算出鹅卵石的密度ρ；④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2。
他应采用的操作顺序为　　　　(填字母)。
A.①②④③　　　B.①②③④　　　C.②③④①　　　　D.②③①④
(2)根据图乙、图丙，计算出鹅卵石的密度为　　　　 g/cm3。
(3)若鹅卵石缺损后，它的密度将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
A
2.7
不变
2.在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，实验装置如图25-5甲所示，将温度计插入试管后，待温度升至50 ℃左右开始，每隔大约1 min记录一次温度，根据记录的数据，在方格纸上以纵轴表示温度，横轴表示时间，描点连线，得到如图25-5乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图象。
(1)实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热，这种加热方法的好处是使试管中的物质　 。
(2)由图25-5乙可知，该物质是　　　　(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)图25-5乙中物体在B点时刻的内能　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)D点时刻的内能。
(4)比较图25-5乙中的AB段与DE段可知，物质AB段的比热容_________　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)DE段的比热容。
受热均匀且温度上升速度较慢
晶体
小于
小于
(5)某同学把试管中的物质换成水，发现无论怎么加热，试管中的水都不会沸腾，请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案：____________
　　　　　　 　　　　　　　　　(写出一种方案)。
的水换成沸点更高的液体（或给烧杯加个盖）
将烧杯中
一、热学实验
(一)探究固体熔化时温度的变化规律
1.小明在探究某固体熔化时温度的变化规律时，所用实验装置如图25-6甲所示。
(1)除了实验装置中的器材外，还需要的测量工具是　　　　。
(2)放置温度计时，考虑到固体熔化前、后体积的变化，温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略　　　　(选填“靠上”或“靠下”)的位置。
(3)实验过程中，小明每隔一段时间记录一次温度，观察到第5分钟时试管内出现液体，第10分钟时试管内固体全部变成液体。根据实验数据在方格纸上描点如图25-6乙所示，请用笔画线将图象补充完整。
秒表
靠下
如图所示
(4)由图25-6乙中图象可以判断出该固体是晶体，依据是_____________
　 。
(5)小刚也用该固体和相同的实验装置完成了实验，他根据数据画出的图象如图25-6丙所示。则小刚实验中存在的问题可能是_____________
(写出一条即可)。
该物质在熔化
过程中，吸收热量，温度保持不变
物质的质量较小，熔化过程较快
(二)探究水沸腾时的特点
2.小希和实验小组的同学们按照图25-7甲所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)她们在组装实验器材时，其合理的顺序是　　　 　(填写序号)。
①温度计　　②石棉网　　③装水的烧杯　　④酒精灯
(2)实验进行一段时间后，温度计的示数如图25-7甲所示，为　　 ℃。
(3)水在沸腾前，温度升高，这是通过　　　　方式增加水的内能。
④②③①
94
热传递
(4)小希观察到水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的　　　　散发到空气中。此过程中，水不断吸收热量，温度 　　　　　　。
(5)小组同学实验过程中绘制了如图25-7乙所示的温度随时间变化的图象，分析图象可知，此时气压 　　　　(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
水蒸气
保持不变
低于
(三)探究不同物质的吸热能力
3.利用如图25-8甲所示的实验装置探究沙子和水的吸热能力的不同，操作如下。
(1)在两烧杯中分别装入初温度相同且　　　　　相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图25-8乙所示，其示数为　　　℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图25-8丙所示。
(3)实验中，是通过比较　　　　　来间接反映沙子和水吸收的热量。
(4)分析图25-8丙图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是
　　　　；若使两者升高相同的温度，则　　　　吸收的热量较多，由此可见，　　　　的比热容较大。
质量
39
加热时间
沙子
水
水
二、力学实验
(一)测量固体和液体物质的密度
4.在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中：
(1)将天平放在水平桌面上，把游码移到零刻度线处，指针位置如图25-9甲所示，应向　　　(选填“左”或“右”)调节平衡螺母，直至天平平衡。
(2)继续进行实验，记录数据：
A.往烧杯中倒入适量盐水，测得烧杯和盐水的总质量m1为116 g；
B.如图25-9乙所示，把烧杯中部分盐水倒入量筒，读出量筒中盐水的体积V为40 cm3；
C.如图25-9丙所示，测出烧杯和剩余盐水的质量m2；
D.计算出盐水的密度ρ。
左
请在表格中的①②③位置处填写相应的数据。
烧杯和盐水的 总质量m1/ g 烧杯和剩余 盐水的质量m2/ g 量筒中盐水 的质量m/g 量筒中盐水 的体积V/cm3 盐水的密度
ρ/ g· cm-3
116 ①　　　 ②　　　 40 ③　　　
(3)某小组在步骤B中不慎将少量盐水溅在量筒外面，这个小组测得的盐水密度会偏　　 (选填“大”或“小”)。
72
44
1.1
大
5.贺州市很多市民喜欢收藏奇石。为了测量某种形状不规则的奇石的密度，小明与兴趣小组的同学在老师指导下进行如图25-10所示的实验。
(1)把天平放在水平桌面上，将　　　　移至标尺左端零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母使天平横梁平衡。
(2)图25-10甲出现的错误是 　　　　　　 　　　　　。
(3)在测量奇石的质量时，小明依次将砝码放在天平的右盘，当他在右盘内加入最小的5 g砝码时，发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧，则他接下来应该进行的操作是___________________________________ 。
游码
直接用手拿砝码
取下5 g的砝码调节游码，使天平重新平衡
(4)图25-10乙是正确测量奇石质量得到的结果，其读数是　　　　g。
(5)根据图25-10丙量筒两次的读数，可得奇石的体积是　　　　cm3。
(6)计算出奇石的密度是　　　　g/cm3。如果小明先测奇石的体积再测其质量，会导致实验结果　　　　(选填“偏小”或“偏大”)。
53
20
2.65
偏大
(二)测量平均速度
6.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图25-11所示。
(1)依据照片可判断，小球在做　　　(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)如果频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次，并测得sAB=5 cm，sBC=15 cm，则小球在BC段的平均速度为　　　　m/s，小球在AC段的平均速度为　　　　m/s。
加速
0.75
0.50
(3)图中能说明小球在斜面上运动情况的图象是　　　　(填字母)。
C
(三)探究影响摩擦力大小的因素
7.(2023·佛山市)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，某实验小组选择如下器材：长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。
(1)根据　　　　　　　知识，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做
　　　 运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)比较图25-12中　　 　　两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
(3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大，由此得出结论：当压力相同时，接触面越　　　　，滑动摩擦力越大。
二力平衡
匀速直线
甲、乙
粗糙
(4)本实验主要采用的科学探究方法是　　　 　法。
(5)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图丁所示，测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是　　　　(选填“正确”或“错误”)的。
控制变量
错误
8.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码，做了如图25-13所示的一系列实验，请注意观察、分析，并回答下列问题。
(1)实验中小明是通过观察海绵的　　　　　　　来比较压力作用效果的大小。
(2)分析比较图甲、乙的实验现象，图乙中小桌子上加砝码的目的是
　　　　(选填“增大”或“减小”)压力；可得出结论：当　　　　　　相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
凹陷程度
增大
受力面积
(3)分析比较图乙、丙的实验现象，图丙中小桌子倒放的目的是______　　　　(选填“增大”或“减小”)受力面积；可得出结论：当　　　　相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙　　　　p丁(选填“>”“<”或“=”)。
增大
压力
=
(四)探究影响浮力大小的因素
9.小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。
(1)小丽列举了以下三个常识，作出了三个猜想，其中符合常识2的是猜想　　　　(填序号)。
常识 猜想
常识1：大小相同的木块和铁块，木块漂在水面，铁块沉在水底 常识2：轮船从江里驶入海里，船身会上浮一些 常识3：人在水中越往深处走，觉得身体越来越轻 猜想1：浮力大小与液体的密度有关
猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关
猜想3：浮力大小与物体的质量有关
1
(2)为了验证上述猜想是否正确，小丽依次做了以下实验，如图25-14所示：
①通过实验步骤A、C，可知物体浸没在水中所受浮力大小是　　 N；
②通过实验步骤　　 　　(填字母)，可得猜想2是　　　　(选填“正确”或“错误”)；
③通过实验步骤A、C、E，可探究物体所受浮力大小与______________　　　　　　　有关；
2
A、B、C
正确
液体的密度
④为验证猜想3，小丽将瓶子中的沙子倒掉一些，接着她仿照实验步骤D进行实验，发现测力计示数小于2 N，继续将瓶子中的沙子倒掉一些，重复以上步骤，发现测力计示数始终小于2 N，使其认为猜想3是正确的，小丽在该实验环节中存在的问题是___________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
没有测量出此时瓶子（含有沙子）
的重力
(五)探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
10.(2023·广州市增城)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前，要将指针调在　　　 　位置。
(2)实验中所用物块的重力为　　　　N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水，如图25-15甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
零刻度线
4
偏小
(4)溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图25-15乙所示，物块受到的浮力为　　　　N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小　　　　 。
(5)继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图25-15丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与 　　　 　　　有关。换用酒精再次实验的目的是　　　　　　　　　　(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
1
相等
液体密度（或液体种类）
寻找普遍规律
(六)探究物体的动能大小与物体的质量、速度的关系
11.(跨学科题)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究。
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟_______　　　　有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟　　　　有关。
【进行实验】他们做了如图25-16所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越　　　　。
速度
质量
大
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是　
　。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车
　　　　(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
质量一定时，物体的速度越大，动能越大
超载
(七)探究杠杆的平衡条件
12.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验。已知每个钩码重0.5 N。
(1)杠杆处于如图25-17甲状态时，若要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节。杠杆是否处于水平位置平衡，是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的，这是利用了重力的方向总是
　 。
(2)小叶同学完成一次操作后，实验现象如图25-17乙所示。记录的数据为：动力F1=2 N，动力臂l1=1 cm；阻力F2=1 N，阻力臂l2=2 cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论，你认为他的结论是　　　　(选填“正确”或“错误”)的，理由是____________
。
右
竖直向下
错误
不同的物理量不能相加减且一次实验数据具有偶然性
(3)小叶与同学又将实验改装成图25-17丙，在A处正下方悬挂一不吸水的石块，B处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F=4 N，杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为　　　　 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底，要使杠杆在水平位置再次平衡，应在B处竖直向上施加拉力为　　　　N。(已知ρ石=2.0×103 kg/m3，ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg)
等臂
1
(八)斜面和滑轮组的机械效率
13.斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如盘山公路。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力)
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关。
猜想2：与斜面的倾斜程度有关。
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用如图25-18所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1(θ1>θ) θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/ N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/ N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
回答下列问题。
(1)通过对比实验　　 　　(填实验序号)中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。
(2)通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论：在其他条件相同时，　
　 。
1、2
斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力
(3)为验证猜想3，小明做了实验　　　 　(填实验序号)，分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是__________
　 。
(4)完成实验后，小明沿斜面用1.8 N的拉力，将重为4.5 N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2 m、高0.3 m，则斜面的机械效率是　　　　。(把重物直接提升0.3 m所做的功作为有用功)
1、3、4
沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等
62.5%
谢 谢 观 看