专题复习五 探究性实验
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专题复习五 探究性实验
一、专题概述
探究性实验是近几年中考的热点题型之一。它一般由以下七个要素组成：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。这类实验能够体现同学们的认知过程，有利于培养同学们的分析思考、创新设计、归纳整合、交流合作的意识和能力，对于全面提高同学们的综合素质有很重要的意义，因此近年来中考物理试题中尤其加重了科学探究类题型的题量和分值。探究性实验在近几年中考中所占分值一般为5～15分之间，而且题目考查的内容多样，考查的方法灵活，科学探究的七个要素都可以成为探究性实验的考查点，有些问题如果不亲身经历探究过程是很难回答的，这就要求我们在日常的学习过程中，注意亲自动手进行探究实验，以便发现新的问题。
二、典题剖析21世纪教育网
【例1】在探究凸透镜成像规律的实验中：第l小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮助他们找出一个可能的原因：_______________________________________________________________
__________________________________。第l、2两个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中。21世纪教育网
第一小组 第二小组
凸透镜焦距／cm 14 14 14 14 16 16 16 16
物体到凸透镜距离／cm 20 30 40 60 20 30 40 60
像到凸透镜距离／cm 47 26 22 18 80 34 27 22
像的正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
请分析以上数据，你能得到什么结论 (写出两条即可)
(1)______________________________________________________________；
(2)______________________________________________________________。
思路点拨：在光具座上移动光屏找不到像的原因不外乎如下几个方面：(1)不成像；(2)成虚像；(3)成像在光屏承接或移动的范围之外。根据这一思路结合实验内容加以具体说明即可。对实验记录内容进行分析研究时，需要注意数据变化的特点和规律。同一小组，所用凸透镜焦距一定，但物距变大时像距变小；不同小组，凸透镜焦距不同，在物距相等时像距不同。21世纪教育网
解：可能原因：①烛焰、透镜、光屏三者的中心没有放置在同一高度；②蜡烛放在了一倍焦距以内，所成的像为虚像，不能成在光屏上；③蜡烛放在了焦点上，不能成像；④蜡烛放在了一倍焦距和二倍焦距之间，但比较靠近焦点，所以导致所成像比较大，像距透镜较远，光具座不够长，光屏在光具座上移动范围太小，不能承接到像
结论：(1)在凸透镜焦距一定且成实像情况下，物体到凸透镜越远(近)，像离凸透镜越近(远)；
(2)在成实像的情况下，物距相同时，凸透镜焦距越大，像离凸透镜越远
规律总结：这类规律探究性实验，考查了同学们对实验的观察、分析和归纳总结能力，而且开放性较强。这类问题的解答需要对实验过程中所产生的一些实验现象在头脑中有一个清晰的印象，最好再能够通过光路图给以验证。
【例2】小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图3—5—1中的A、B两点问接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
序号 材料 尺度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L S
(1)他们应选择序号为_________的两根电阻丝来探究。
(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表示数的大小来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值____ (填“较大”或“较小”)。21世纪教育网
(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是( ) 21世纪教育网
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C．通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小
D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同
思路点拨：本题采用控制变量法来探究影响电阻大小的因素。在探究导体的电阻与导体长度关系时，应控制导体的材料和横截面积相同，改变导体的长度。为了比较两根电阻丝电阻大小，实验中采用了转化法，通过比较两次实验时灯泡的亮暗或电流表示数的大小来判断电阻的大小。比较物体动能时采用运动物体撞击木块，比较木块移动的距离来判断运动物体动能大小的方法也属于转化法。
解：(1)2、4 (2)较大 (3)C
规律总结：本题在实验探究过程中采用了两种常用的科学探究方法，即控制变量法和转化法。为研究某物理量同影响它的几个因素中某一因素之间的关系，需要将另外几个因素人为地控制起来，保持它们不变，这就是“控制变量”的方法。转化法是灵活处理实验问题的方法，当有些物理量不能直接测量或有些物理现象不能直接观察时，可以采用转化的方法，转换思维路径，转换思维的角度，转换思维的方式，从而实现微量放大或者将一些不能直接观察的现象转化为可以进行观察、比较的现象来分析研究。
三、专题针对训练21世纪教育网
（一）经典题训练21世纪教育网
1．某实验小组在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入水和玻璃，测得数据如下表：
空气中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角r 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角β 0° 17° 24° 30°
分析表格中的数据，你肯定能得出一些规律。请写出两条：
(1)___________________________________________________________；
(2)___________________________________________________________。
2．如图3—5—2所示，是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程。21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在探究活动中对玻璃板放置的要求是：____________________________________。
(2)选择蜡烛A和B的要求是：____________________________________。
(3)如果在图(a)中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕，则白纸板上将_____ (填“有”或“没有”)蜡烛的像；
(4)把蜡烛B放到A蜡烛像的位置上，将会看到图(c)所示的现象。这说明：___________。
（二）08-09年中考真题精选
3．小方同学做“探究凸透镜成像规律”实验，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图3—5—3所示时，光屏上得到了清晰的像。则( ) 21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
A．得到的像是正立缩小的实像
B．得到的像是倒立放大的实像
C．把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的清晰像变小
D．把蜡烛向右移动少许，要得到清晰的像，应向左移动光屏
4．在“探究水沸腾”的实验中，某实验小组观察到图3—5—4(a)、(b)所示的两种情景。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)你认为哪一种是水沸腾时的情景。21世纪教育网
(2)实验中你还观察到哪些实验现象。21世纪教育网
(3)为了减少从开始加热到沸腾时的时间，可以采取哪些措施。
5．在“探究滑轮组机械效率”实验中：21世纪教育网
(1)对已在铁架台上装配好的滑轮组，下列实验器材中一定要选用的一种测量仪器是_____ (填序号)。21世纪教育网
A．钩码 B．弹簧测力计 C．刻度尺 D．细绳21世纪教育网
(2)根据下表中的实验数据填出表中所缺的数据，并在图3—5—5中画出该滑轮组的装配图。
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.2 1 0.6
2 5 0.3 2 0.9 83.3%
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)实验发现，影响滑轮组机械效率的因素有几种，请你写出一种能提高滑轮组机械效率的方法________________________________________________________________________。
参考答案：
三、l．(1)入射角增大，折射角也随着增大 (2)光从空气中斜射入不同介质中的折射角不同
2．(1)竖直放置(与水平面垂直) (2)形状相同(大小相等) (3)没有 (4)平面镜所成的像与物体大小相等点拨：研究平面镜成像特点，使用玻璃板是为了便于确定像的位置，玻璃板要竖直放置，即玻璃板要与桌面垂直，这样既方便测量物和像到镜面的距离，又便于确定像的位置，便于比较像与物的大小。平面镜所成的像是虚像，不能用光屏承接。
3．C21世纪教育网
点拨：根据物距与像距的关系可知，得到的像是倒立．缩小的实像。把蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，所以得到的清晰像变小；把蜡烛向右移动少许，物距减小，要得到清晰的像，像距应增大，应向右移动光屏。21世纪教育网
4．解；(1)(a) (2)沸腾前水的响声大，沸腾后水的响声变小；沸腾前温度计的示数不断升高，沸腾后继续加热而温度计的示数保持不变；沸腾时水的内部和表面同时发生剧烈的 汽化现象。(3)适当减少水量}给烧杯加盖子；适当提高水的初温等。
点拨：探究水沸腾的实验是初中物理中重要的实验之一，只有做实验时仔细观察、认真记录、勤于思考才能做出正确解答。
5．解：(1)B (2)66．7％；滑轮组绕线如答图3-5—1所示。
(3)增加物重、减轻动滑轮重或减小摩擦
点拨：滑轮组组装时承担物重的绳子的段数可由钩码上升的高度^与绳子自由端移动的距离s之间的关系确定。，绳的自由端应固定在动滑轮上。21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 5 页 （共 5 页） 版权所有@21世纪教育网
专题复习五 探究性实验
一、专题概述
探究性实验是近几年中考的热点题型之一。它一般由以下七个要素组成：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。这类实验能够体现同学们的认知过程，有利于培养同学们的分析思考、创新设计、归纳整合、交流合作的意识和能力，对于全面提高同学们的综合素质有很重要的意义，因此近年来中考物理试题中尤其加重了科学探究类题型的题量和分值。探究性实验在近几年中考中所占分值一般为5～15分之间，而且题目考查的内容多样，考查的方法灵活，科学探究的七个要素都可以成为探究性实验的考查点，有些问题如果不亲身经历探究过程是很难回答的，这就要求我们在日常的学习过程中，注意亲自动手进行探究实验，以便发现新的问题。
二、典题剖析21世纪教育网
【例1】在探究凸透镜成像规律的实验中：第l小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮助他们找出一个可能的原因：_______________________________________________________________
__________________________________。第l、2两个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中。21世纪教育网
第一小组 第二小组
凸透镜焦距／cm 14 14 14 14 16 16 16 16
物体到凸透镜距离／cm 20 30 40 60 20 30 40 60
像到凸透镜距离／cm 47 26 22 18 80 34 27 22
像的正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
请分析以上数据，你能得到什么结论 (写出两条即可)
(1)______________________________________________________________；
(2)______________________________________________________________。
思路点拨：在光具座上移动光屏找不到像的原因不外乎如下几个方面：(1)不成像；(2)成虚像；(3)成像在光屏承接或移动的范围之外。根据这一思路结合实验内容加以具体说明即可。对实验记录内容进行分析研究时，需要注意数据变化的特点和规律。同一小组，所用凸透镜焦距一定，但物距变大时像距变小；不同小组，凸透镜焦距不同，在物距相等时像距不同。21世纪教育网
解：可能原因：①烛焰、透镜、光屏三者的中心没有放置在同一高度；②蜡烛放在了一倍焦距以内，所成的像为虚像，不能成在光屏上；③蜡烛放在了焦点上，不能成像；④蜡烛放在了一倍焦距和二倍焦距之间，但比较靠近焦点，所以导致所成像比较大，像距透镜较远，光具座不够长，光屏在光具座上移动范围太小，不能承接到像
结论：(1)在凸透镜焦距一定且成实像情况下，物体到凸透镜越远(近)，像离凸透镜越近(远)；
(2)在成实像的情况下，物距相同时，凸透镜焦距越大，像离凸透镜越远
规律总结：这类规律探究性实验，考查了同学们对实验的观察、分析和归纳总结能力，而且开放性较强。这类问题的解答需要对实验过程中所产生的一些实验现象在头脑中有一个清晰的印象，最好再能够通过光路图给以验证。
【例2】小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图3—5—1中的A、B两点问接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
序号 材料 尺度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L S
(1)他们应选择序号为_________的两根电阻丝来探究。
(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表示数的大小来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值____ (填“较大”或“较小”)。21世纪教育网
(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是( ) 21世纪教育网
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C．通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小
D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同
思路点拨：本题采用控制变量法来探究影响电阻大小的因素。在探究导体的电阻与导体长度关系时，应控制导体的材料和横截面积相同，改变导体的长度。为了比较两根电阻丝电阻大小，实验中采用了转化法，通过比较两次实验时灯泡的亮暗或电流表示数的大小来判断电阻的大小。比较物体动能时采用运动物体撞击木块，比较木块移动的距离来判断运动物体动能大小的方法也属于转化法。
解：(1)2、4 (2)较大 (3)C
规律总结：本题在实验探究过程中采用了两种常用的科学探究方法，即控制变量法和转化法。为研究某物理量同影响它的几个因素中某一因素之间的关系，需要将另外几个因素人为地控制起来，保持它们不变，这就是“控制变量”的方法。转化法是灵活处理实验问题的方法，当有些物理量不能直接测量或有些物理现象不能直接观察时，可以采用转化的方法，转换思维路径，转换思维的角度，转换思维的方式，从而实现微量放大或者将一些不能直接观察的现象转化为可以进行观察、比较的现象来分析研究。
三、专题针对训练21世纪教育网
（一）经典题训练21世纪教育网
1．某实验小组在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入水和玻璃，测得数据如下表：
空气中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角r 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角β 0° 17° 24° 30°
分析表格中的数据，你肯定能得出一些规律。请写出两条：
(1)___________________________________________________________；
(2)___________________________________________________________。
2．如图3—5—2所示，是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程。21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在探究活动中对玻璃板放置的要求是：____________________________________。
(2)选择蜡烛A和B的要求是：____________________________________。
(3)如果在图(a)中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕，则白纸板上将_____ (填“有”或“没有”)蜡烛的像；
(4)把蜡烛B放到A蜡烛像的位置上，将会看到图(c)所示的现象。这说明：___________。
（二）08-09年中考真题精选
3．小方同学做“探究凸透镜成像规律”实验，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图3—5—3所示时，光屏上得到了清晰的像。则( ) 21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
A．得到的像是正立缩小的实像
B．得到的像是倒立放大的实像
C．把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的清晰像变小
D．把蜡烛向右移动少许，要得到清晰的像，应向左移动光屏
4．在“探究水沸腾”的实验中，某实验小组观察到图3—5—4(a)、(b)所示的两种情景。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)你认为哪一种是水沸腾时的情景。21世纪教育网
(2)实验中你还观察到哪些实验现象。21世纪教育网
(3)为了减少从开始加热到沸腾时的时间，可以采取哪些措施。
5．在“探究滑轮组机械效率”实验中：21世纪教育网
(1)对已在铁架台上装配好的滑轮组，下列实验器材中一定要选用的一种测量仪器是_____ (填序号)。21世纪教育网
A．钩码 B．弹簧测力计 C．刻度尺 D．细绳21世纪教育网
(2)根据下表中的实验数据填出表中所缺的数据，并在图3—5—5中画出该滑轮组的装配图。
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.2 1 0.6
2 5 0.3 2 0.9 83.3%
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)实验发现，影响滑轮组机械效率的因素有几种，请你写出一种能提高滑轮组机械效率的方法________________________________________________________________________。
参考答案：
三、l．(1)入射角增大，折射角也随着增大 (2)光从空气中斜射入不同介质中的折射角不同
2．(1)竖直放置(与水平面垂直) (2)形状相同(大小相等) (3)没有 (4)平面镜所成的像与物体大小相等点拨：研究平面镜成像特点，使用玻璃板是为了便于确定像的位置，玻璃板要竖直放置，即玻璃板要与桌面垂直，这样既方便测量物和像到镜面的距离，又便于确定像的位置，便于比较像与物的大小。平面镜所成的像是虚像，不能用光屏承接。
3．C21世纪教育网
点拨：根据物距与像距的关系可知，得到的像是倒立．缩小的实像。把蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，所以得到的清晰像变小；把蜡烛向右移动少许，物距减小，要得到清晰的像，像距应增大，应向右移动光屏。21世纪教育网
4．解；(1)(a) (2)沸腾前水的响声大，沸腾后水的响声变小；沸腾前温度计的示数不断升高，沸腾后继续加热而温度计的示数保持不变；沸腾时水的内部和表面同时发生剧烈的 汽化现象。(3)适当减少水量}给烧杯加盖子；适当提高水的初温等。
点拨：探究水沸腾的实验是初中物理中重要的实验之一，只有做实验时仔细观察、认真记录、勤于思考才能做出正确解答。
5．解：(1)B (2)66．7％；滑轮组绕线如答图3-5—1所示。
(3)增加物重、减轻动滑轮重或减小摩擦
点拨：滑轮组组装时承担物重的绳子的段数可由钩码上升的高度^与绳子自由端移动的距离s之间的关系确定。，绳的自由端应固定在动滑轮上。21世纪教育网
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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