2017初中物理苏科版专题教案 探究类型题

2017初三物理专题教案
探究类型题
【题型概述】
题型特征:此类试题主要考查学生分析数据、归纳结论、提出新猜想的探究能力，要求学生学习拟定简单的科学探究计划、实验方案、收集、辨别、筛选和处理信息.考查的内容并不是课本内容的再现，而是探究实验中探究方法的运用.
命题的内容一般都以生活中的常见现象和问题、学生日常学习过程中存在的问题及教材中的探究实验为切入点.通过创设生动的问题情境或让你提出问题，作出猜想;或让你设计实验，搜集证据;或让你归纳结论，评价交流.命题内容涉及的范围较广，知识点几乎覆盖初中物理的全部内容，常见题型有:(一)表格数据探究型;(二)图象数据探究型;(三)图片文字探究型;(四)生活情景信息探究型.
命题方向紧密联系实际。有的题目与高中知识相衔接.如通过实验探究自由落体的下落高度与速度的关系:滚动摩擦力是否与接触面积大小有关;利用气体体积与压强的关系测大米的体积等.出题形式灵活，需要学生具有较高的实验设计能力和实验数据分析能力，因此在平时学习中加强实验能力的培养.教材中的小实验和日常生活中的常见事例都是命题的热点.
解题策略:此类题型的解题方法一般是依据探究活动的操作程序思考问题，注意试题所提供信息的分析、数据的处理、得出合理的猜想和假设.常用方法包括:控制变量法、转换法、比较法、归纳法、猜想假设法、数据分析法和图象法等，如对表格数据型试题一定要用“控制变量法”分析哪些条件相同，哪些物理量发生了变化，由此引起了哪些物理量的变化;对图象探究题，在分析处理图象信息时，要从粗到细，由浅人深，先分析定性关系，再分析定量关系.
【真题精讲】
类型一
探究方法型
典例1.(2016·四川自贡)下列课本中的实验在探究时都要反复进行多次，目的是为了减小误差的是(
).
A.探究杠杆的平衡条件
B.伏安法测电阻
C.探究光的反射规律
D.探究浮力大小与哪些因素有关
【解析】A、探究杠杆的平衡条件的实验多次进行实验是为了找到普遍规律，不符合题意;B、在“伏安法测定值电阻阻值”时，测量多组对应的电流和电压值，采用多次测量电流
和电压值，用分别求出的电阻取平均值的办法来减小误差，提高精度，符合题意;C、探究光的反射规律多次进行实验是为了找到普遍规律，不符合题意;D、探究浮力大小与哪些因素有关多次进行实验是为了找到普遍规律，不符合题意;故选B.
【答案】B
1.
(2015·浙江温州)小明发现，高空坠物
下落越来越快，而跳伞运动员利用降落伞却能
安全着地，空中下落的物体，其最大速度一与
什么因素有关呢 为了研究这一问题，小明在
老师的帮助下进行如下实验:
①取相同型号、质量为m的纸杯10个，
按如图所示分成A、B、C、D四组;
②将A组纸杯在一定高度，底部向下静止释放，让其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度;
③分别用B、C、D组纸杯重复步骤②;
④记录并整理相关数据如下表.
(1)实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制什么变量尽可能相同
(2)本实验的结论是
.
(3)某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请说明其依据:
.
2.
(2015·陕西)雨天乘车时，小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应的发生变化.雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置，小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图1所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)，并设计了如图2所示模拟电路进行探究.
(1)小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是
(填“导体”或“绝缘体”).小华通过观察电路中的
变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化.
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据.
检测网浸入雨水中的部分
电流表的示数/A
未浸入
浸入
0.16
浸入
0.20
全部浸入
0.32
①结合上述实验将表格中的数据补充完整.
②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大.这说明a、b间接入电路的电阻在
(填“变大”或“变小”).根据影响导体电阻大小的因素可知:
a、b间接入电路的电阻变化是由导体的
变化引起的.
(3)小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗，请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题.
加装的元件是
.
简述你的做法:
.
【小结】在探究实验中，运用的科学研究方法很多，主要有:(1)转换法:它主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象.
(2)控制变量法:当一个物理量和多个因素有关时，只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变.
(3)等效替代法:它是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法.
(4)模型法:在解决物理问题时，把复杂的问题简单化，抓主要的，然后在我们的头脑里建立起一些特定的物理模型，这些物理模型可以帮助我们把比较复杂的抽象的物理问题变得比较容易观察分析和解决.
类型二
实验设计型
典例2.(2015·天津)小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码，除此之外还有如下器材:两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水(已知水的密度为水).请利用上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度.
要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量.
(2)写出金属块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示).
【解析】根据密度公式，质量相同，物体的密度与体积成反比，可根据相同质量的金属块和水的体积关系得出密度关系.
【答案】(1)主要实验步骤及所需测量的物理量:
①调节天平平衡;
②将两烧杯分别放在天平的两个盘中。并用滴管向质量较小的烧杯中加水，使天平再次
平衡;
③用细线系住金属块，放入质量较大的烧杯中，向量筒中加入适量水，记下体积;再将量筒中的水加入质量较小的烧杯中.直到天平平衡，记下此时量筒中剩余水的体积;
④向量筒再加入适量水，记下体积，将金属块完全浸没在量筒的水中，记下体积；
(2)由,
得，金属球和水的质量相等:
则.
则.
3.
(2015·四川自贡)给你一个吸盘、一个弹簧测力计、一把刻度尺、一块玻璃，请你设计一个粗略测量大气压的方法.要求写出简要的实验步骤和计算大气压值的数学表达式.
4.
(2015·天津)某同学要测出一个电压约为40
V的电源电压(电压保持不变)，可供选用的器材如下:待测电源:一块电压表(量程0～15V);四个阻值已知的电阻，分别为R1(100Ω)、R2(150Ω)、R3(200Ω)和R4(4KΩ);一个开关及若干导线.请合理选择器材，设计一个实验精确地测出电源电压.要求:
(1)画出实验电路图.
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量.
(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)
【小结】设计型实验就是要根据实验目的，运用所学的物理知识和方法，自行设计出一个满足要求的实验方案.常见的有以下几种题型;(1)给定器材，让学生完成规定实验;(2)给定实验内容，让学生根据实验内容选择合适的器材，完成实验;(3)给出实验器材，让学生选定，任做一个实验，它涉及实验器材的选择，实验步骤的安排，实验方法的选取，实验数据的处理等，改变了以往“照方抓药”的考查模式.解决设计型实验的关键是实验原理的确定.它是进行实验设计的依据，它决定了应该测定哪些物理量.设计时要注意题目条件(如器材)的限制和实验方案的可行性.要从安全方面、多角度地思考找到解决问题的方法.
类型三
综合应用与创新型
典例3.(2016·湖南娄底)实验室常用盐水来做浮力实验，小明学习了浮力实验后，利用密度测量的知识在家里设计了一个测定盐水密度的实验.
所用器材:一个边长为的正方体小塑料块，两个菜碗，一把刻度尺，水和盐水.
小明拟定的实验步骤如下:
A.往一只菜碗中加入适量的水，让正方体小塑料块漂浮在水面上，在小塑料块的水面位置处做上标记;
B.取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料块上量出其浸没在水中的深度;
C.往另一只菜碗中加入适量的盐水，让正方体小塑料块漂浮在液面上，在小塑料块的液面位置处做上标记;
D.取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料边上量出其浸没在盐水中的深度，已知水的密度为，则:
(1)正方体小塑料块漂浮在水平而上时所受浮力大小为
，由此可以求出小塑料块的质量
.
(2)正方体小塑料块所受水的浮力
(填“大于”“等于”或“小于”)所受盐水的浮力.
(3)求出盐水的密度
.
【解析】(1)根据阿基米德原理可知，塑料块受到水的浮力:,
根据漂浮条件可知，塑料块的重力:，
塑料块的质量:;
(2)由漂浮条件可知，塑料块漂浮在水中时浮力和漂浮在酱油中时的浮力都等于塑料块的重力，所以;
(3)塑料块漂浮在盐水中受到的浮力:
,
则:
,
解得:.
【答案】(1)
(2)等于
(3)
5.
(2016·浙江金华)拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”.设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路.
(1)图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成试验，连接错误的导线是
(填“a”“b”或“b”).
(2)正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图.
①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表对应的曲线是
(填“甲”或“乙”).
②已知电源电压恒为6V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是
.
(3)拓展探究:同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路(电源电压未知).利用电压表和定值电阻(已知阻值)测量未知定值电阻的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是
.
(只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式).
【小结】在我们的日常生活中，有很多的物品虽然简单，可以探究很多的物理问题，例如筷子可以探究杠杆问题;筷子、杯子、水可以探究折射问题;茶壶可以探究连通器的问题.对于生活中的物理问题首先需要建立模型，再用物理原理解答问题
参考答案
1.
(1)形状
(2)相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大
(3)由表可知:当纸杯达到最大速度时，都做匀速直线运动，此时，纸杯所受最大空气阻力与其重力是一对平衡力，大小相等，所以纸杯下落的最大速度越大，说明纸杯的重力越大，其所受的最大空气阻力也越大
2.
(1)导体
电流表示数
(2)①0
②变小
横截面积
(3)开关
将开关与检测网并联
3.
(1)测量大气压的实验步骤是:用刻度尺测出吸盘的直径D;将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的水平地面上;将玻璃放地面上并且固定，然后用弹簧测力计竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离玻璃，读出弹簧测力计的示数，即为大气压作用在吸盘上的力F;
(2)因为吸盘的直径是D，所以吸盘的半径，所以吸盘的面积，当地大气压强.
4.
(1)
(2)测量步骤:
①按照电路图连接电路；
②闭合开关S，读出电压表的示数.
(3)串联电路中的电流处处相等，则，则电源电压的表达式.
5.
(1)b
(2)①甲
②串联电路中总电压等于各分电压之和
(3)闭合开关、，断开时，和串联，电压表测两端的电压，电压表的示数；闭合开关，断开开关
(或同时闭合、)时，测得电压表的示数；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，，即，解得.