7.4 探究性问题
一、科学探究分为七个要素:
1.发现并提出问题;2.猜想与假设;3.制定计划与设计实验;4.进行实验与收集证据;5.分析与论证;6.评估;7.交流与合作。
二、科学探究在中考命题中的命题点:
1.考查对“探究过程”的理解;
2.考查“提出问题”的能力;
3.考查“猜想与假设”的合理性;
4.考查“制定计划”的合理性;
5.考查“制定计划与设计方案”的能力;
6.、考查“分析与论证”的准确性;
7.考查“反思与评价”的能力;
8.考查“综合运用探究方案要素与创新”的能力;
9.考查理解与应用“研究方法”的能力。
三、对探究中获得的信息进行分析常用的方法:
1.判断法:根据自身的知识与能力,通过观察数据,判断出数据所具有的规律。定性分析常采用这种方法。
2.图像法:把实验得到的数据在X~Y坐标上作出来,通过描点得出图像,分析图像符合哪种函数关系。
3.检验法:在中考中的数据处理,通常是这些关系:y=kx???y=kx+b?????y=ax+b???y=ax2(或者y=ax-1/2),只要把题目中的数据逐个代进去检验,看它符合哪种规律或者函数关系。?
四、探究性题型的类型:
1、实验设计型;
2、自选方案型;
3、分析归纳型;
4、生活小制作型;
5、综合探究型。
考点一:实验设计型
(2018?绥化)“智多星”学习小组对“串联电路中电流处处相等”这个知识表示怀疑,他们认为电流流过小灯泡,小灯泡发光了,电流应该会减小!于是他们想通过实验来验证“串联电路中电流处处相等”这个结论是否正确。请写出所需要的实验器材名称________________,并简要说明实验步骤
________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】用电流表分别测量两相小灯泡之间、小灯泡与电源正极之间、小灯泡与电源负极之间的电流,进行比较,为得出普遍性的结论要再换用不同规格的小灯泡进行多次测量,据此分析。
本题考查设计实验方案的能力,为中考的热点问题。
【答案】(1)需要的器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、滑动变阻器;(2)实验步骤:①把两个小灯泡与其它器材连接成串联电路;②用电流表分别测量两小灯泡之间、小灯泡与电源正极之间、小灯泡与电源负极之间的电流,进行比较;③再换用不同规格的小灯泡进行多次测量。
【点评】本题考查了学生对功的计算公式、效率公式的掌握和归纳法的运用,涉及到设计到实验步骤(保持使所挂钩码相同、物重相同,使滑轮组机械效率不变是本题的关键),属于难题。
变式跟进1 (2018?北京)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明选用如图所示的圆柱体A(ρA>ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
/
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。②将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2。③_______________,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。(2)由F1-F2_______F1-F3(选填”=“或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
考点二:自选方案型;
(2017?安顺)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果。
/
(1)探究的因素是:________。选用的图是:________(填图中的序号)。(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力________第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片________的改变,忽视了________对浮力大小的影响。
【解析】(1)测物体所受的浮力要利用称重法,即F浮=G-F拉,故每次必须要选图①才行;若要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,应控制液体的密度相同,而物体排开液体的体积不同,故应选用图①②③或①②④;若要探究浮力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,故应选用图①④⑤。(2)①第一次铁片下沉,说明F浮1<G,第二次铁片漂浮,说明F浮2=G,所以F浮1<F浮2;②本探究实验把铁片弯成“碗状”,改变了形状,虽然都是水,但两次排开液体的体积不同,所以得出结论是不正确的,即:他只关注了铁片形状的改变,忽视了排开水的体积对浮力大小的影响。【答案】(1)浮力大小与物体排开液体的体积的关系;①②③或①②④;(2)①小于;②形状;排开水的体积。
【点评】控制变量法的熟练运用是完成此题的关键,在这里有多个猜想可供我们选择,但真正影响浮力大小的是物体排开液体的体积和液体的密度,这是我们必须牢记的。
变式跟进2 (2017?河池)在探究“压力的作用效果”时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行如图所示的实验。(1)实验中通过观察海绵的________来比较压力的作用效果。(2)分析图乙和________所示两图实验,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)比较图甲、乙所示实验,可得出结论:受力的面积相同时,________越大,压力的作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是________(选填“A”或“B”)。A、图钉的一端做得很尖B、交通管理部门规定,严禁货车超载。
/
考点三:分析归纳型;
(2018?河北模拟)如图所示,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球(1)我们看到的现象是 。(2)此现象说明 。(3)塑料球的作用是 。(4)本实验实验探究方法是 。
/
【解析】声音是由物体振动产生的,但物体的振动不容易直接观察,为了观察到它的振动,放一小球,振动的音叉将小球弹开。通过小球的振动来反映音叉的振动。将小球紧靠发声的音叉,可以看到。此现象说明音叉发声时在振动。塑料球的作用是放大音叉的振动;本实验实验探究方法是转换法。
【答案】(1)小球被多次弹开;(2)音叉发声时在振动;(3)放大音叉的振动;(4)转换法。
【点评】将不容易直接观察的音叉振动转换成容易观察的小球被多次弹开,采用的是转换法。
变式跟进3(2018?青岛二模)探究影响音调高低的因素:
步骤
采用如图所示的装置,拨动钢尺,听它发出的声音,同时注意观察钢尺振动的
;改变钢尺伸出桌面的长度,再次拨动,使钢尺两次振动的幅度大致相同,注意听 的高低。
/
结论
物质振动的越快,音调越高。
方法
保持两次振幅相同用了
法。
问题讨论
上面实验中保持钢尺伸出桌面长度一定,将伸出桌面的一端分别下压0.5cm、1cm、1.5cm,可探究声音的 与振幅的关系。
考点四、生活小制作型;
(2017?河南模拟)利用身边的物品、廉价的材料进行物理实验,探究物理规律,是学习物理的好方法。给你一个透明玻璃杯、一支一端削尖的铅笔、几张白纸、足够的水,请你选用这几种器材,设计两个不同原理的小实验来研究或说明相关的物理问题。
?
实验器材
研究或说明的物理问题
实验1
?
?
实验2
?
?
【解析】(1)铅笔自由落下为什么落向地面--重力是方向竖直向下。(2)用力推铅笔,铅笔运动--力改变了铅笔的运动状态。(3)铅笔抛出继续前进--铅笔具有惯性。(4)铅笔自由下落过程中能量如何转化--重力势能转化为动能。(5)铅笔漂在水面上--浮力等于重力。(6)铅笔斜放入水中,水中部分看起来向上弯折了--光的折射。(7)铅笔放在透明玻璃杯后面,看到放大的铅笔--放大镜原理。
【答案】本题为开放题,答案不唯一,合理即可实验1:器材:一支一端削尖的铅笔;说明的物理问题:压力的作用效果与受力面积的关系。实验2:器材:玻璃杯、一张纸;说明的物理问题:物体具有惯性。
【点评】(1)此类题目,首先根据器材确定能完成力、热、光、电、磁、声哪一部分实验,能完成该部分的那个知识点;(2)常见的探究设计实验考查点有以下几个方面:①力学中主要考虑惯性、重力、力的作用效果、杠杆、摩擦力、能转化等等;②光学中主要考虑光的直线传播、反射、折射;③电学中主要考虑导体和绝缘体;④声学中主要考虑声的发声、传播等等。
变式跟进4 (2018秋?山西月考)只要留心,利用身边的生活用品可以做不少物理小实验。塑料吸管与纸巾摩擦后会吸引小泡沫,说明吸管带了电,那么用纸巾摩擦过的塑料吸管带的是正电还是负电呢?请设计一个可行的实验方案对此问题进行探究:实验器材________________________;实验方案
________________________________________________________________________________________________________________________________。
考点五、综合探究型。
(2018?自贡)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
/
(1)如图所示,连接电路时,至少需要________根导线;实验中应选择规格________(相同/不同)的小灯泡。(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是________(填出一种即可)。(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?________,理由是________________。(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价:________________,改进方法是________________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【解析】(1)由电路图可知,共需要导线6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;(2)电压表示数为零,说明电路中出现了断路;若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数;(3)测出L1两端的电压,A与电压表的正接线柱相连。小聪将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的;(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【答案】(1)6;不同;(2)L2断路;(3)不能;正负接线柱反接了;(4)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【点评】本题主要是探究串联电路电压的规律,掌握电路故障的分析电压表的使用及得出普遍性结论的方法,难度中等。
变式跟进5 (2018?黄冈)在探究并联电路电流规律的实验中。
/
(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行________,以正确选择电流表或电流表的量程。(2)小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整。(3)小方将以上电路连接完后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是________。(4)排除故障,进行实验,小方记录了如下数据。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
分析以上实验数据,小方发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性,可以________,再进行实验。
一、选择题
1.(2017?吉林)如图是探究平面镜成像特点的实验装置。(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ;(2)选取完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系;(3)实验中移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛A到玻璃板的距离是12cm,则蜡烛B到玻璃板的距离是 cm。
/
2.(2016?营口)在“探究凸透镜成像规律的实验”中:(1)如图甲所示,是小明确定焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为________cm,当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、________的实像,生活中的________就是利用这个原理制成的,当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向________(选填“左”或“右”)移,此时所成像将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图乙,要使像能够在光屏的中央,应将凸透镜向________(选填“上”或“下”)调整。(3)在上一步实验调整好像的位置后,小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将蜡烛适当________(选填“左”或“右”)移。
/
3.(2016?莆田)在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
?m/kg
?0.1
?0.2
?0.3
?0.4
?0.5
?0.6
?0.7
?G/N
?0.98
?1.96
?2.94
?3.92
?4.90
?5.88
?
(1)本实验中用到的测量器材有: 和 。(2)分析如表数据可知:物体的质量为0.7kg时,它受到的重力是 N。(3)以下四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 。
/
4.(2017?昆明)在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中:
/
(1)先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时,感觉受到的阻碍是不同的,由此猜想滑动摩擦力大小可能与________有关;先后用大小不同的力将手按在同一接触面上滑动时,感觉受到的阻碍也是不同的,猜想滑动摩擦力大小还可能与________有关。(2)一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,采用了如图所示的方式,这种操作是________的。(3)根据________,实验中应该________、________的拉滑块,滑动摩擦力的大小才________拉力的大小。(4)一个同学认为滑动摩擦力大小还与接触面积的大小有关,于是他设计了一个实验方案,下面是该方案中的一个环节:”将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,让两个木块与桌面的接触面积不同“,他对这个环节的设计是________的,原因是________。
5.(2017?金华)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:
液体种类
液体1
液体种类
液体2
实验次数
第一次
第二次
第三次
实验次数
第四次
第五次
第六次
液柱高度(h1/cm)
10
20
30
液柱高度(h2/cm)
10
20
30
左管内气体压强(P1/千帕)
99
97
95
右管内气体压强(P2/千帕)
100
99
98
(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 。(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) 。
/
6.(2018?达州)小陈同学在老师的指导下完成了以下实验:
/
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示;②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮;③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉;④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙所示位置慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。(2)BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________(选填“有关”、“无关)。(3)在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为________N。(4)小陈认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,其中上浮的条件是________。(5)若圆柱形容器的底面积为100cm2,在乙图中,当玻璃瓶浸没后,水又对容器底的压强增加了________Pa。(6)细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样,于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.1N,根据以上数据他算出了铁块的密度为________kg/m3。
7.(2018?泰州)某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。(1)小明用两辆相同的小车,在其中一辆小车上放一个砝码,然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放,撞击置于水平面上的木块,如图(a)。①将小车从同一位置处释放,目的是为了控制小车到达水平面的________相同。②通过比较________来比较小车动能大小。根据实验得出结论:动能大小与质量大小有关。(2)小红改变实验方案:让同一小车,从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的木块,如图(b)。发现:木块滑行的距离不一样远。根据这一现象,能做出以下哪个判断?________。A.动能大小与质量无关,一定还与其他因素有关B.动能大小除了与质量有关外,一定还与其他因素有关C.不能判断物体动能大小是否与质量有关,动能大小一定与质量外的其他因素有关
/
8.(2017?鄂尔多斯)小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。
/
实验数据如下表:
?实验序号
?铅球代号
?铅球质量/g
?下落高度/m
?陷入沙中的深度/m
?①
?A
?200
?0.5
?0.1
?②
?B
?400
?0.5
?0.25
?③
?C
?200
?1
?0.2
?④
?D
?200
?1
?0.2
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是 。(写出一种方法即可)(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。(3)为验证猜想二,应比较 (填实验序号),得到的结论是:当物体质量相同时, 。(4)比较③④,得到的结论是 。(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为 J.(忽略空气阻力,g=10N/kg)
9.(2017?河池)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,实验数据记录如下:
实验次数
?物体重力/N
?提升高度/m
?拉力/N
?绳端移动的距离/m
?机械效率η
?1
?3
?0.1
?2.0
?0.3
?50%
?2
?6
?0.1
?①
?0.3
?②
(1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计,使物体升高。(2)图乙中弹簧测力计的示数为________N,表格中②处数据应为________%。(3)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
/
10.(2017?德州)现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0-0.6A,0-3A)、电压表(0-3V,0-15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
/
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。(要求连线不得交叉)(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:________。(3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向________(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为________V?时,读出电流表的示数。(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器________(选填“A”或“B”或“C”)。A.20Ω1.0A???????B.100Ω?0.3A????????C.50Ω?0.6A。
11.(2017?常德)在探究“电流与电阻关系”的实验中,为同学们提供了以下实验器材:电源一个(电压6V)、定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω、滑动变阻器A(0~20Ω??1A)、滑动变阻器B(0~50Ω??1A)、电流表、电压表各1只,开关1个、导线若干。
/
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。(2)某同学将R1接入电路后闭合开关,调节滑片P使电压表示数为3V,并记下此时电流表的示数;(3)断开开关,更换电阻,先后将R2、R3接入电路进行实验,应选用的滑动变阻器是
(选填“A”或“B”);当用R3替换R2后,滑动变阻器的滑片P应向 端滑动(选填“a”或“b”)。(4)实验数据如下表所示
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.30
0.15
0.10
根据表中数据可得出的实验结论为: 。你是如何从表中数据得出上述结论的? 。
12.(2017?阜新)琳琳小组在做“测量小灯泡电功率”的实验,实验前他们观察到小灯泡上标有“2.5V”字样。(1)在电路连接完成后,闭合开关前,同组同学检查电路,发现她有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并在图中正确连线。/(2)正确连接电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,其原因可能是________(选填符号)。A.灯泡断路? B.灯泡短路C.滑动变阻器断路? D.滑动变阻器短路(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片在某一位置时,电流表、电压表的示数如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是________A;小灯泡两端的电压是________V;若使小灯泡正常发光,则应调节滑动变阻器使电压表的示数为________V。(4)实验结束,琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象,则小灯泡正常发光时的电阻大约是________Ω(保留一位小数)。
13.(2017?日照)某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示,两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初相平,两个密闭容器中都有一段电阻丝。
/
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 。(3)接好电路,闭合开关,通电一段时间后, (填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间均相同的情况下, 越大,所产生的热量越多。(4)让两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示).移走图甲中的电阻,换接图乙中的电阻到电路中,重新做这个实验。此时通过两容器中电阻的电流不同,在通电时间相同的情况下,观察U形管中液面高度变化,由此得到的结论是 (5)如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则Q= 。
14.(2018?福建)图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表
实验序号
磁场方向
导体棒ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
(1)实验时通过观察________来判断电路中是否产生感应电流。(2)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做________运动时,电路中产生感应电流。(3)比较第4次和第________次实验可知,导体棒运动方向相同时,感应电流的方向与磁场的方向有关。(4)比较第7次和第8次实验可知________________。
/
15.(2017?菏泽)电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”,小美用两个匝数不同的电磁铁(电阻不同)设计了二种连接方式:A.将两个电磁铁直接串联在电路中???B.将两个电磁铁直接并联在电路中(1)以上二种设计中,你认为正确的是 (2)简述你的理由 。
16.(2018?赤峰)图甲是“探究萘熔化过程中温度变化规律”的实验,每隔五min记录一次温度值,并观察萘的状态,实验数据记录如下表:
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
35
温度/℃
50
80
80
80
80
90
100
(1)在5min时,温度计的示数如图乙所示,读取数据填入表格中。(2)根据实验数据,在如图丙所示的坐标纸上绘制出萘的温度随时间变化的图象。(3)在15min时,萘处于________状态。(4)30min后继续加热,萘的温度________(选填“升高”、“不变”、“降低”)。/
【解析】(1)由图乙知:温度计的分度值为1℃,所以其示数为70℃;(2)用描点法画出水萘的温度随时间变化的图象,如下图:
/
(3)由图象知,萘在15min时,萘处于熔化过程,处于固液共存状态。(4)由
17.(2017?烟台)如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热。标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃)
物质
水
酒精
煤油
碘
铜
铁
金
熔点(凝固点)
0
-117
-30
113.6
1083
1535
1064
沸点
100
78.5
150
184.25
2360
2750
2500
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象。(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并扼要说明。
/
18.(2017?日照)王红阳同学到实验室做“测量物体运动的平均速度”的实验。请你从“长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、温度计、薄木块、金属片、秒表、细线”中选出合适的实验器材,设计一个实验,测量小车通过斜面全程的平均速度v1和通过斜面上半段路程的平均速度v2.要求:(1)写出所选实验器材。(2)画出实验装置图,并简要说明测量方法。
19.(2017?兰州)如图所示的实验装置,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,这表明 ;(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,这表明 ;(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,会看到导体ab的运动方向跟原来 (选填“相同”或“相反”)。
20. (2017?昆明)为了探究导体在磁场中怎样运动,才能在电路中产生电流,采用了图中所示的实验装置:(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针________偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针________偏转。(填”会“或”不会“)(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针________偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针________偏转。(填”会“或”不会“)(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是________电路的一部分,且一定要做________的运动。(4)在这个试验中________能转化为了电能。
/
1.(2018?沂南县模拟)小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为lcm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时分秒”),则;
/
(1)该实验是根据公式________进行测量的;(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________(填“大”或“小”);(3)请根据图中所给信息回答:SAB=________cm;?vAC=________m/s;(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度VAC偏________(填“大”或“小”)
2.(2018?长沙一模)“探究产生感应电流的条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示,我们通过观察小量程的电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生:(1)实验中,通过比较图 可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;(2)通过比较图甲、乙可知,产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中
。(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流产生。
/
3.(2018?武汉模拟)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,ab两组同学在同一间教室里,分别用如图甲所示的相同装置进行实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。
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(1)实验中需要的测量工具是温度计和________。分析图乙中的图象可知,两组同学的实验中所用水的初温大小关系是Ta________Tb(选填“>”“=”或“<”)。(2)若b组同学将烧杯中100g的水从20℃开始加热,升高到50℃时消耗了1.4g酒精,则实验中酒精完全燃烧释放的热量有________%被水吸收。(酒精的热值是3.0×107J/kg)(3)同学们做完实验后,老师接着做了一个如图丙所示的演示实验:先用烧瓶将水烧开,撤去酒精灯,发现水停止沸腾,接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水又重新沸腾了。水又重新沸腾的原因是因为瓶内水蒸气液化,瓶内________,水的沸点降低。同学们讨论后终于明白,他们所用的实验装置中,盖在烧杯上的纸盖上有一个小孔,是为了________。
4.(2018?石狮市模拟)用焦距为10cm的凸透镜进行成像规律的实验探究。?(1)如图?所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上。点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在 。其目的是使像成在 。如图可在光屏上得到清晰的像。(2)在实验过程中,若将烛焰向左移动,则需要将光屏向 移动才能接到清晰的像;若在光屏上得到了一个放大清晰的像,则此时物距范围为
。?在投影仪、照相机、放大镜这三种光学器件中与上述成像情况一致的是 。(3)通过总结,下列哪种性质的像不能利用凸透镜得到 。A.缩小倒立的像???B.放大倒立的像???C.等大正立的像???D.放大正立的像
5.(2018?朝阳区一模)如图所示,小阳用弹簧测力计和钩码来做探究“物体所受重力与质量的关系”实验时,发现随着物体体积的增加,物体所受重力也会增大,由此他认为“物体所受重力大小与物体的体积有关”,请你设计一个实验(可添加实验器材),证明小阳提出的观点是错误的。
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6.(2018?宜兴市一模)小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。/(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面的________(选填:“同一”或“不同”)高度处释放,比较小球在________(选填:“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面上的________(选填:“同一”或“不同”)高度处释放;小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,物体将________。(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1________(选填:“大于”、“等于”或“小于”)W2。(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是:________。
7.(2018?武汉模拟)在探究二力平衡条件的实验中:(1)如图所示,在系于小车两端的线上挂上钩码,分别跨过定滑轮,使作用在水明面上的小车上的两个拉力方向相反,通过调整钩码的个数来改变拉力的
。(2)当小车平衡时,将小车水平转过一个角度,松手时小车 (“能”或“不能”)保持静止,这样做是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上。(3)为了探究相互平衡的两个力的是否作用在同一物体上,小明将小车换成一张卡片,当卡片在两个拉力的作用下处于平衡后,他接下来的操作是 。
/
8.(2018?阳谷县二模)小明在探究“滑动摩擦力大小于哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;小明通过如图所示的实验验证猜想,验证猜想二和猜想三的数据如表:/
次数
1
2
3
4
5
接触面
木板
木板
木板
棉布
毛巾
压力/N
1.0
1.5
2.0
1.0
1.0
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.8
0.5
0.6
回答下列问题:(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。(2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与速度________。(3)分析________次试验可验证猜想二,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小________。(4)分析1、4、5次试验,小明得出,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,老师提出小明的实验设计应加以改造,应控制在________相同的条件下粗糙程度不同
9.(2018?铁西区模拟)如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验,除②图杯中装的浓盐水外,其余杯里装的都是水。/(1)压强计是通过?U?形管中液面的________?来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果?U?形管中的液体能灵活升降,则说明装置________(选填“漏气”或“不漏气”);(2)比较②③两次实验,可以得出的结论是:液体内部压强大小跟液体________?有关,当________?相同时,________?越大,液体压强越大;(3)比较________?三次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体深度的关系,可以得出的结论是:________;(4)比较①③④三次实验,可以得出的结论是:________。
10.(2018?滨州模拟)小丽做研究“影响压力作用效果的因素”实验,所用器材及在水平桌面上进行的实验过程如图所示。
/
(1)本实验所用到的研究方法是 和 。(2)小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中 的两次实验进行比较,得出结论 ;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中 的两次实验进行比较,得出结论
。(3)在生活中,书包的背带做得比较宽,这是利用了 来减小压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”,所蕴含的物理知识是通过
来增大压力的作用效果。
11.(2018?石景山区二模)在“探究浮力大小与什么因素有关”的实验中,实验室备有符合实验要求的如下器材:量筒、细线、水、实心圆柱体和弹簧测力计,请选用上述器材设计实验证明:物体在水中所受的浮力的大小与排开水的体积成正比。要求:(1)简述实验步骤(2)画出实验数据记录表格。
12.(2018?潮南区模拟)如图所示,将一根细线上端固定,下端系上一小铁球,该装置便是“单摆”,实验小组的同学用该“单摆”探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”,将铁球从某一高度由静止释放,铁球摆到竖直位置时,撞击水平面的木块,将木块撞出一段距离。(1)本实验使铁球获得动能的操作方法是 ,铁球动能的大小是通过观察 来判断的。(2)如图甲、乙所示,将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手,m2>m1,两个小球运动到B点时速度相同,此时撞击放在水平面上的同一木块,木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示。则单摆的运动速度与铁球的 无关,由甲、乙两图可知,物体的质量越大, 越大。(3)如图丙所示,将质量为m2的铁球移动到与竖直方向成θ2角时放手,∠θ2>∠θ1,铁球运动到B点时撞击同一木块,比较 两图可知,物体的速度越快,动能越大。
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13. (2018?禹城市二模)如表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
序号
动滑轮重G动/N
物重G/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动距离s/m
滑轮组的机械效率η
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法;
/
(2)在实验过程中,应沿竖直方向________拉弹簧测力计;(3)表格中空缺的数据为________(4)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,所做的额外功________,其中除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将________(前两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。造成额外功大小变化的原因是________。
14. (2018?靖江市校级三模)小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器R'的规格是“20Ω??2A”。/(1)如图甲所示是小薇画出的电路图,小亮进行实物连线如图乙所示,请你在虚线框内把电路图补画完整(要求所补画的元件与实物电路对应)。(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,如图丙所示,其原因是________(选填“A”或“B”)。A.电流表没调零????????????B.电流表正负接线柱接反了(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丁所示,记为________V;他们记录的数据如下表所示,老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第________(填写实验序号)组,理由是________________________
实验序号
①
②
③
④
⑤
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流/A
0.10
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以得到的结论是:________________(5)小薇利用实验数据计算出定值R的阻值为________Ω(结果保留一位小数)。(6)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是________A.探究影响滑动摩擦力大小的因素B.探究杠杆的平衡条件C.刻度尺测物体的长度
15.(2018?河南一模)图为探究串联电路电压特点“的实验(1)实验中应选择规格 (选填”相同“成或”不同”)的小灯泡,(2)实验时,小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。你认为她能否测出L2两端电压?,理由是
。(3)测量完成后,进行小组交流讨论,下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?请说明理由。答
实验小组
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.4
3.1
4.5
2
3.0
1.3
4.4
3
1.1
1.7
2.8
4
1.8
1.2
3.0
/
16. (2018?温江区模拟)在“探究电阻的大小与什么因素有关”实验中,甲、乙、丙三位同学作出如下猜想:
/
甲:导体电阻跟长度有关。乙:导体电阻跟横截面积有关。丙:导体电阻跟材料有关。(1)甲同学思考:既然“电阻描述的是导体对电流的阻碍作用”,而粗细相同的水管,管子长,阻力大;于是他猜想导体越长,它的电阻可能越大。甲同学在猜想中用到了________的思维方法。A.类比?????????B.转换??????????C.等效??????????D.控制变量(2)如图所示,是为探究连接的实验电路。实验中通过比较________来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。(3)若要验证乙同学的猜想,则应该选用________两根电阻丝进行对比实验。(4)选用A、B两根电阻丝进行对比实验,是为了验证________同学的猜想。
17.(2018?临沭县校级模拟)小明利用如图所示的装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系:在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。
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(1)通电一段时间后,小明发现烧瓶中温度计 的示数大,表明其它条件相同时,导体的电阻越 ,产生的热量越多。(2)小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置,则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成相同 的水,且电阻丝的阻值R甲 R乙时,可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体比热容关系C甲 C乙
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7.4 探究性问题
一、科学探究分为七个要素:
1.发现并提出问题;2.猜想与假设;3.制定计划与设计实验;4.进行实验与收集证据;5.分析与论证;6.评估;7.交流与合作。
二、科学探究在中考命题中的命题点:
1.考查对“探究过程”的理解;
2.考查“提出问题”的能力;
3.考查“猜想与假设”的合理性;
4.考查“制定计划”的合理性;
5.考查“制定计划与设计方案”的能力;
6.、考查“分析与论证”的准确性;
7.考查“反思与评价”的能力;
8.考查“综合运用探究方案要素与创新”的能力;
9.考查理解与应用“研究方法”的能力。
三、对探究中获得的信息进行分析常用的方法:
1.判断法:根据自身的知识与能力,通过观察数据,判断出数据所具有的规律。定性分析常采用这种方法。
2.图像法:把实验得到的数据在X~Y坐标上作出来,通过描点得出图像,分析图像符合哪种函数关系。
3.检验法:在中考中的数据处理,通常是这些关系:y=kx???y=kx+b?????y=ax+b???y=ax2(或者y=ax-1/2),只要把题目中的数据逐个代进去检验,看它符合哪种规律或者函数关系。?
四、探究性题型的类型:
1、实验设计型;
2、自选方案型;
3、分析归纳型;
4、生活小制作型;
5、综合探究型。
考点一:实验设计型
(2018?绥化)“智多星”学习小组对“串联电路中电流处处相等”这个知识表示怀疑,他们认为电流流过小灯泡,小灯泡发光了,电流应该会减小!于是他们想通过实验来验证“串联电路中电流处处相等”这个结论是否正确。请写出所需要的实验器材名称________________,并简要说明实验步骤
________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】用电流表分别测量两相小灯泡之间、小灯泡与电源正极之间、小灯泡与电源负极之间的电流,进行比较,为得出普遍性的结论要再换用不同规格的小灯泡进行多次测量,据此分析。
本题考查设计实验方案的能力,为中考的热点问题。
【答案】(1)需要的器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、滑动变阻器;(2)实验步骤:①把两个小灯泡与其它器材连接成串联电路;②用电流表分别测量两小灯泡之间、小灯泡与电源正极之间、小灯泡与电源负极之间的电流,进行比较;③再换用不同规格的小灯泡进行多次测量。
【点评】本题考查了学生对功的计算公式、效率公式的掌握和归纳法的运用,涉及到设计到实验步骤(保持使所挂钩码相同、物重相同,使滑轮组机械效率不变是本题的关键),属于难题。
变式跟进1 (2018?北京)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明选用如图所示的圆柱体A(ρA>ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
/
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。②将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2。③_______________,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。(2)由F1-F2_______F1-F3(选填”=“或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
【解析】(1)③要探究:浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积的关系,需要控制液体密度相同,改变排开液体的体积,故需要将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F3;(2)圆柱体A下部的一格浸入水中时的浮力:F浮1=F1-F2;圆柱体A下部的两个格浸入水中时的浮力:F浮2=F1-F3;由F1-F2≠F1-F3知,F浮1≠F浮2可得“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。【答案】(1)将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器;(2)≠。
【点评】此题主要考查的是学生对“浮力的大小跟哪些因素有关”探究实验的理解和掌握,同时考查学生对浮力公式的理解和掌握,综合性很强,有一定难度,掌握控制变量法是解决此题的关键。
考点二:自选方案型;
(2017?安顺)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果。
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(1)探究的因素是:________。选用的图是:________(填图中的序号)。(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力________第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片________的改变,忽视了________对浮力大小的影响。
【解析】(1)测物体所受的浮力要利用称重法,即F浮=G-F拉,故每次必须要选图①才行;若要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,应控制液体的密度相同,而物体排开液体的体积不同,故应选用图①②③或①②④;若要探究浮力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,故应选用图①④⑤。(2)①第一次铁片下沉,说明F浮1<G,第二次铁片漂浮,说明F浮2=G,所以F浮1<F浮2;②本探究实验把铁片弯成“碗状”,改变了形状,虽然都是水,但两次排开液体的体积不同,所以得出结论是不正确的,即:他只关注了铁片形状的改变,忽视了排开水的体积对浮力大小的影响。【答案】(1)浮力大小与物体排开液体的体积的关系;①②③或①②④;(2)①小于;②形状;排开水的体积。
【点评】控制变量法的熟练运用是完成此题的关键,在这里有多个猜想可供我们选择,但真正影响浮力大小的是物体排开液体的体积和液体的密度,这是我们必须牢记的。
变式跟进2 (2017?河池)在探究“压力的作用效果”时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行如图所示的实验。(1)实验中通过观察海绵的________来比较压力的作用效果。(2)分析图乙和________所示两图实验,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)比较图甲、乙所示实验,可得出结论:受力的面积相同时,________越大,压力的作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是________(选填“A”或“B”)。A、图钉的一端做得很尖B、交通管理部门规定,严禁货车超载。
/
【解析】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。(2)研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,只改变受力面积大小,故分析图乙和丙所示两图实验,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)比较图甲、乙所示实验,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,故可得出结论:受力的面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。A、图钉的一端做得很尖,通过减小受力面积增大压强,不符合题意;B、交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,符合题意;故选B。【答案】(1)凹陷程度;(2)丙;(3)压力;B。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用和增大减小压强的运用。
考点三:分析归纳型;
(2018?河北模拟)如图所示,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球(1)我们看到的现象是 。(2)此现象说明 。(3)塑料球的作用是 。(4)本实验实验探究方法是 。
/
【解析】声音是由物体振动产生的,但物体的振动不容易直接观察,为了观察到它的振动,放一小球,振动的音叉将小球弹开。通过小球的振动来反映音叉的振动。将小球紧靠发声的音叉,可以看到。此现象说明音叉发声时在振动。塑料球的作用是放大音叉的振动;本实验实验探究方法是转换法。
【答案】(1)小球被多次弹开;(2)音叉发声时在振动;(3)放大音叉的振动;(4)转换法。
【点评】将不容易直接观察的音叉振动转换成容易观察的小球被多次弹开,采用的是转换法。
变式跟进3(2018?青岛二模)探究影响音调高低的因素:
步骤
采用如图所示的装置,拨动钢尺,听它发出的声音,同时注意观察钢尺振动的
;改变钢尺伸出桌面的长度,再次拨动,使钢尺两次振动的幅度大致相同,注意听 的高低。
/
结论
物质振动的越快,音调越高。
方法
保持两次振幅相同用了
法。
问题讨论
上面实验中保持钢尺伸出桌面长度一定,将伸出桌面的一端分别下压0.5cm、1cm、1.5cm,可探究声音的 与振幅的关系。
【解析】家庭电路中各用电器可以单独工作,且同时工作时又互不影响,所以家庭电路中各用电器的连接方式为并联。家庭电路中并联的用电器越多,相当于并联电阻的横截面积越大,电阻越小,所以,多接通一个家用电器,家庭电路的总电阻变小。
【答案】变小。
【点评】知道家庭电路中各用电器的连接方式为并联连接及并联电路的电流、电压、电阻的规律。
考点四、生活小制作型;
(2017?河南模拟)利用身边的物品、廉价的材料进行物理实验,探究物理规律,是学习物理的好方法。给你一个透明玻璃杯、一支一端削尖的铅笔、几张白纸、足够的水,请你选用这几种器材,设计两个不同原理的小实验来研究或说明相关的物理问题。
?
实验器材
研究或说明的物理问题
实验1
?
?
实验2
?
?
【解析】(1)铅笔自由落下为什么落向地面--重力是方向竖直向下。(2)用力推铅笔,铅笔运动--力改变了铅笔的运动状态。(3)铅笔抛出继续前进--铅笔具有惯性。(4)铅笔自由下落过程中能量如何转化--重力势能转化为动能。(5)铅笔漂在水面上--浮力等于重力。(6)铅笔斜放入水中,水中部分看起来向上弯折了--光的折射。(7)铅笔放在透明玻璃杯后面,看到放大的铅笔--放大镜原理。
【答案】本题为开放题,答案不唯一,合理即可实验1:器材:一支一端削尖的铅笔;说明的物理问题:压力的作用效果与受力面积的关系。实验2:器材:玻璃杯、一张纸;说明的物理问题:物体具有惯性。
【点评】(1)此类题目,首先根据器材确定能完成力、热、光、电、磁、声哪一部分实验,能完成该部分的那个知识点;(2)常见的探究设计实验考查点有以下几个方面:①力学中主要考虑惯性、重力、力的作用效果、杠杆、摩擦力、能转化等等;②光学中主要考虑光的直线传播、反射、折射;③电学中主要考虑导体和绝缘体;④声学中主要考虑声的发声、传播等等。
变式跟进4 (2018秋?山西月考)只要留心,利用身边的生活用品可以做不少物理小实验。塑料吸管与纸巾摩擦后会吸引小泡沫,说明吸管带了电,那么用纸巾摩擦过的塑料吸管带的是正电还是负电呢?请设计一个可行的实验方案对此问题进行探究:实验器材________________________;实验方案
________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】塑料吸管比较轻,所以把摩擦后带电的吸管悬挂起来观察受力效果更明显,让带正电的玻璃棒或带负电的橡胶棒靠近悬挂的吸管,吸引就带异种电荷,排斥就带同种电荷。器材:玻璃棒、丝绸、塑料吸管、纸巾和细线。实验方案:1.操作,先用细线将纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来,再用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料吸管;2.现象及结论:若塑料吸管和玻璃棒相互吸引,说明塑料吸管带负电,若相互排斥则带正电;【答案】玻璃棒、丝绸、塑料吸管、纸巾和细线;1.操作,先用细线将纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来,再用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料吸管;2.现象及结论:若塑料吸管和玻璃棒相互吸引,说明塑料吸管带负电,若相互排斥则带正电。
【点评】首先记住毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原理来设计本实验。设计实验时要注意说清操作方法和分析论证的过程。
考点五、综合探究型。
(2018?自贡)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
/
(1)如图所示,连接电路时,至少需要________根导线;实验中应选择规格________(相同/不同)的小灯泡。(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是________(填出一种即可)。(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?________,理由是________________。(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价:________________,改进方法是________________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【解析】(1)由电路图可知,共需要导线6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;(2)电压表示数为零,说明电路中出现了断路;若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数;(3)测出L1两端的电压,A与电压表的正接线柱相连。小聪将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的;(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【答案】(1)6;不同;(2)L2断路;(3)不能;正负接线柱反接了;(4)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【点评】本题主要是探究串联电路电压的规律,掌握电路故障的分析电压表的使用及得出普遍性结论的方法,难度中等。
变式跟进5 (2018?黄冈)在探究并联电路电流规律的实验中。
/
(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行________,以正确选择电流表或电流表的量程。(2)小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整。(3)小方将以上电路连接完后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是________。(4)排除故障,进行实验,小方记录了如下数据。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
分析以上实验数据,小方发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性,可以________,再进行实验。
【解析】(1)不能估测被测电流情况下,可先用大量程进行试触;(2)电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,如图:
/;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数,这说明支路中没有故障,干路中出现了短路现象,电流表A示数为零,则故障是电流表A短路;(4)为了使实验结论更具科学性,普遍性,可以更换不同规格的灯泡进行实验。【答案】(1)试触;(2)如图;(3)电流表A短路;(4)更换不同规格的灯泡。
【点评】本题考查了探究并联电路电流特点的实验的操作。注意电流表的量程的选择和正负接线柱要接正确,结果要有代表性,就要用不同的规格的电灯,多做几次实验。
一、选择题
1.(2017?吉林)如图是探究平面镜成像特点的实验装置。(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ;(2)选取完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系;(3)实验中移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛A到玻璃板的距离是12cm,则蜡烛B到玻璃板的距离是 cm。
/
【解析】(1)用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系。(3)根据平面镜的成像规律可知,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同,故像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同12cm。【答案】(1)便于确定像的位置;(2)大小;(3)12。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验。这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
2.(2016?营口)在“探究凸透镜成像规律的实验”中:(1)如图甲所示,是小明确定焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为________cm,当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、________的实像,生活中的________就是利用这个原理制成的,当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向________(选填“左”或“右”)移,此时所成像将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图乙,要使像能够在光屏的中央,应将凸透镜向________(选填“上”或“下”)调整。(3)在上一步实验调整好像的位置后,小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将蜡烛适当________(选填“左”或“右”)移。
/
【解析】(1)将凸透镜正对着太阳光,并移动光屏,直到白纸上的光斑最小,这个光斑是凸透镜的焦点,凸透镜到焦点的距离为11.0cm,则凸透镜的焦距为11.0cm。把蜡烛放在距凸透镜15cm处,2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。把蜡烛从远处向凸透镜远离时,物距在不断增大,由凸透镜成像规律可知:物距增大,像距减小,像变小。所以当蜡烛逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将变小。(2)蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可向上移动光屏;或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。(3)近视眼是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚的光线推迟会聚,蜡烛向左远离凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像。
【答案】(1)11.0;放大;投影仪;左;变小(2)下;(3)左。
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验,考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及对实验的操作能力,要熟练掌握规律的内容,做到灵活应用。
3.(2016?莆田)在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
?m/kg
?0.1
?0.2
?0.3
?0.4
?0.5
?0.6
?0.7
?G/N
?0.98
?1.96
?2.94
?3.92
?4.90
?5.88
?
(1)本实验中用到的测量器材有: 和 。(2)分析如表数据可知:物体的质量为0.7kg时,它受到的重力是 N。(3)以下四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 。
/
【解析】(1)分析表格数据可知,需要测量物体的质量和重力,故需要的测量工具有天平和弹簧测力计;(2)分析数据可得,重力与质量的比值,当物体的质量为0.7kg时,它受到的重力为:G=m×9.8N/kg=0.7kg×9.8N/kg=6.86N;(3)为正比例函数,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图象过坐标原点,故选A图。【答案】(1)天平、弹簧测力计;(2)6.86N;(3)A。
【点评】本题考查了重力的大小跟什么因素有关,考查了所需的实验器材、实验数据的分析以及重力与质量的关系图象。
4.(2017?昆明)在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中:
/
(1)先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时,感觉受到的阻碍是不同的,由此猜想滑动摩擦力大小可能与________有关;先后用大小不同的力将手按在同一接触面上滑动时,感觉受到的阻碍也是不同的,猜想滑动摩擦力大小还可能与________有关。(2)一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时,采用了如图所示的方式,这种操作是________的。(3)根据________,实验中应该________、________的拉滑块,滑动摩擦力的大小才________拉力的大小。(4)一个同学认为滑动摩擦力大小还与接触面积的大小有关,于是他设计了一个实验方案,下面是该方案中的一个环节:”将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,让两个木块与桌面的接触面积不同“,他对这个环节的设计是________的,原因是________。
【解析】(1)先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时,感觉受到的阻碍是不同的,说明摩擦力不同,由此猜想滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关;先后用不同的力在同一接触面上滑动时,感觉受到的阻碍不同,说明摩擦力的大小还可能与压力有关。(2)(3)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,目的是利用二力平衡条件,使弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力。故图中所示的方式错误,(4)要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,接触面的大小不同,故“将两个材质和平滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上,让两个木块与桌面的接触面积不同”没有控制压力相等,故他对这个环节的设计是错误的。
【答案】(1)接触面的粗糙程度;压力;(2)错误;(3)二力平衡条件;水平;匀速;等于;(4)错误;没有控制压力相等。
【点评】本题考查了测量滑动摩擦力的实验注意事项。
5.(2017?金华)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:
液体种类
液体1
液体种类
液体2
实验次数
第一次
第二次
第三次
实验次数
第四次
第五次
第六次
液柱高度(h1/cm)
10
20
30
液柱高度(h2/cm)
10
20
30
左管内气体压强(P1/千帕)
99
97
95
右管内气体压强(P2/千帕)
100
99
98
(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 。(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) 。
/
【解析】(1)探究“影响液体内部压强的因素”实验采用的是控制变量法;
A实验利用的是直接实验法,通过实验现象得出结论;BCD实验采用的是控制变量法,故选A;(2)由表格中的数据可知,第一次和第四次实验中液柱的高度相同,液体的密度不同,故探究的是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知,液体的种类是相同的,液柱高度越大,气体压强越小,则液体内部的压强越大,故结论为:液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大;(4)为了使实验结论更具有普遍性和代表性,应换用其他液体多次实验。【答案】(1)A;(2)液体内部压强与液体密度的关系;(3)液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大;(4)换不同密度的液体重复实验。
【点评】液体内部压强的大小与液体的深度和液体的密度两个因素有关系,在通过实验进行探究时,必须注意控制变量法的合理运用。在对实验结果进行观察时,主要是通过U形管中液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
6.(2018?达州)小陈同学在老师的指导下完成了以下实验:
/
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示;②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮;③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉;④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙所示位置慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。(2)BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________(选填“有关”、“无关)。(3)在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为________N。(4)小陈认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,其中上浮的条件是________。(5)若圆柱形容器的底面积为100cm2,在乙图中,当玻璃瓶浸没后,水又对容器底的压强增加了________Pa。(6)细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样,于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.1N,根据以上数据他算出了铁块的密度为________kg/m3。
【解析】(1)由图象知,当瓶子浸入深度为0时,弹簧测力计示数为瓶子和铁块的总重力,即G=2.2N;当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小,说明瓶子浸没在水中,示数为0.6N,所以受到的浮力:F浮=G-F=2.2N-0.6N=1.6N;(2)由图象知,BC段瓶子受到的弹簧测力计拉力不变,所以受到的浮力不变,说明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关;(3)浮力的大小与液体密度和物体浸入液体的体积有关,空玻璃瓶浸没在水中与装有铁块的瓶子浸没在水中时浸入水中体积相等,所以受到的浮力相等,都为1.6N;(4)物体上浮的条件是物体受到浮力大于物体重力,即F浮>G;(5)由阿基米德原理可得,当玻璃瓶浸没后,瓶子排开水中体积:,容器中水面上升体积与V排相等,即:△V=V排=S△h,所以容器中水面上升高度:所以水又对容器底的压强增加了:△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-2m=160Pa;(6)由图甲知,空瓶的重力G瓶=1.4N,瓶子和铁块的总重力G=2.2N,铁块重力:G铁=G-G瓶=2.2N-1.4N=0.8N,由题知,图丁中时弹簧测力计示数,即瓶子、水和铁块的总重力:G总=3.1N,所以装入水的重力:G水=G总-G=3.1N-2.2N=0.9N,加入水的体积:,铁块的体积:V=V容积-V水=100cm3-90cm3=10cm3,所以铁块密度:。【答案】(1)1.6;(2)无关;(3)1.6;(4)F浮>G;(5)160(6)8×103。
【点评】本题通过实验考查了浮力的因素的认识、浮力的计算、液体压强以及物体密度的计算等,考查知识点多,综合性强,是一道好题。
7.(2018?泰州)某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。(1)小明用两辆相同的小车,在其中一辆小车上放一个砝码,然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放,撞击置于水平面上的木块,如图(a)。①将小车从同一位置处释放,目的是为了控制小车到达水平面的________相同。②通过比较________来比较小车动能大小。根据实验得出结论:动能大小与质量大小有关。(2)小红改变实验方案:让同一小车,从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的木块,如图(b)。发现:木块滑行的距离不一样远。根据这一现象,能做出以下哪个判断?________。A.动能大小与质量无关,一定还与其他因素有关B.动能大小除了与质量有关外,一定还与其他因素有关C.不能判断物体动能大小是否与质量有关,动能大小一定与质量外的其他因素有关
/
【解析】(1)要探究动能大小与质量的关系,需控制速度相同,为了使小车在水平面运动时的起始速度相等,需将质量不同的小车从斜面上的同一高度处由静止滑下;通过木块被推出距离的多少可看出小车动能的大小;(2)同一小车,从同一斜面的不同高度由静止释放,那么小车到达水平面时的速度就不同,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大,小车质量一定,不能判断物体动能大小是否与质量有关,动能大小一定与质量外的其他因素有关;故选C。
【答案】(1)速度;木块被推出的远近;(2)C。
【点评】掌握影响动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
8.(2017?鄂尔多斯)小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。
/
实验数据如下表:
?实验序号
?铅球代号
?铅球质量/g
?下落高度/m
?陷入沙中的深度/m
?①
?A
?200
?0.5
?0.1
?②
?B
?400
?0.5
?0.25
?③
?C
?200
?1
?0.2
?④
?D
?200
?1
?0.2
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是 。(写出一种方法即可)(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。(3)为验证猜想二,应比较 (填实验序号),得到的结论是:当物体质量相同时, 。(4)比较③④,得到的结论是 。(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为 J.(忽略空气阻力,g=10N/kg)
【解析】(1)物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法,该实验中用到了控制变量法;(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映;(3)比较A、C两球,两球质量相等、运动路径相同,下落高度不同,C球下落的高度高,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大;(4)比较③④两球,两球的质量相同,下落高度也相同,两球的运动路径不同,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。(5)根据Ep=mgh可得,B球的动能Ep=mgh=0.4kg×10N/kg×0.5m=2J。【答案】(1)控制变量法;(2)铅球陷入沙中的深度;(3)①③;物体所处的高度越高,重力势能越大;(4)物体的重力势能与物体运动的路径无关;(5)2。
【点评】此题考查学生对于物体重力势能的理解和掌握,注意分析实验时,控制条件。
9.(2017?河池)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,实验数据记录如下:
实验次数
?物体重力/N
?提升高度/m
?拉力/N
?绳端移动的距离/m
?机械效率η
?1
?3
?0.1
?2.0
?0.3
?50%
?2
?6
?0.1
?①
?0.3
?②
(1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计,使物体升高。(2)图乙中弹簧测力计的示数为________N,表格中②处数据应为________%。(3)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
/
【解析】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,此时,系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小;(2)由图可知,测力计分度值为0.2N,示数为3.2N;有用功:W有=Gh=6N×0.1m=0.6J;总功:W总=Fs=3.2N×0.3m=0.96J,第2次机械效率为:;①处数据应为 3.2,编号②处数据应为 62.5%。(3)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,额外功的来源是克服动滑轮自重做的功,额外功:W额外=G动h,有用功:W有=G物h,总功:W总=W额外+W有=G动h+G物h,此时滑轮组的机械效率:,当用同一滑轮组提升相同的物体时,G动与G物均不变,由上式知,滑轮组的机械效率不变。【答案】(1)匀速;(2)3.2;62.5%;(3)不变。
【点评】本题测量滑轮组的机械效率,考查实验注意事项、测力计读数、机械效率的计算和影响机械效率大小的因素。
10.(2017?德州)现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0-0.6A,0-3A)、电压表(0-3V,0-15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
/
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。(要求连线不得交叉)(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:________。(3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向________(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为________V?时,读出电流表的示数。(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器________(选填“A”或“B”或“C”)。A.20Ω1.0A???????B.100Ω?0.3A????????C.50Ω?0.6A。
【解析】(1)变阻器按一下一上接入电路中,电压表与电阻并联,如下所示:
/
(2)由图丙知,电流与电阻的积为:U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V,电流与电阻之积为一定值,由图象可以得出结论:电压不变时,电流与电阻成反比;(3)根据分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数;(4)电阻两端的电压始终保持2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=6V-2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω,因B变阻器(100Ω?0.3A)通过的最大电流0.3A小于0.4A,故不可行,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故选用50Ω?0.6A的变阻器,选C。
【答案】(1)如上所示;(2)电压不变时,电流与电阻成反比;(3)A;2;(4)C。
【点评】本题探究“电压不变时,电流与电阻的关系”,考查电路的连接、数据分析、控制变量法、操作过程及对器材的要求。
11.(2017?常德)在探究“电流与电阻关系”的实验中,为同学们提供了以下实验器材:电源一个(电压6V)、定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω、滑动变阻器A(0~20Ω??1A)、滑动变阻器B(0~50Ω??1A)、电流表、电压表各1只,开关1个、导线若干。
/
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。(2)某同学将R1接入电路后闭合开关,调节滑片P使电压表示数为3V,并记下此时电流表的示数;(3)断开开关,更换电阻,先后将R2、R3接入电路进行实验,应选用的滑动变阻器是
(选填“A”或“B”);当用R3替换R2后,滑动变阻器的滑片P应向 端滑动(选填“a”或“b”)。(4)实验数据如下表所示
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.30
0.15
0.10
根据表中数据可得出的实验结论为: 。你是如何从表中数据得出上述结论的? 。
【解析】(1)电源电压6V,定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω,由欧姆定律,电路中的最大电流:,电流表选用小量程与R串联,如下所示:
/
(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,因调节滑片P使电压表示数为3V,故变阻器分得的电压:U滑=6V-3V=3V,变阻器的电压与电压表示数之比为1:1,当R3=30Ω接入电路中时,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻为30Ω,故应选用滑动变阻器B(0~50Ω 1A);根据串联分压原理可知,当用R3替换R2后,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向a端移动,使电压表的示数为3V;(4)由表中数据可知,每一组电流I与电阻R的乘积相等,即IR=U=定值,故电压一定时,电流与电阻成反比。【答案】本题探究“电流与电阻关系”,考查电路的连接、器材的选择、控制变量法和操作过程及分析数据归纳结论的能力。
【点评】本题探究“电流与电阻关系”,考查电路的连接、器材的选择、控制变量法和操作过程及分析数据归纳结论的能力。
12.(2017?阜新)琳琳小组在做“测量小灯泡电功率”的实验,实验前他们观察到小灯泡上标有“2.5V”字样。(1)在电路连接完成后,闭合开关前,同组同学检查电路,发现她有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并在图中正确连线。/(2)正确连接电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,其原因可能是________(选填符号)。A.灯泡断路? B.灯泡短路C.滑动变阻器断路? D.滑动变阻器短路(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片在某一位置时,电流表、电压表的示数如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是________A;小灯泡两端的电压是________V;若使小灯泡正常发光,则应调节滑动变阻器使电压表的示数为________V。(4)实验结束,琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象,则小灯泡正常发光时的电阻大约是________Ω(保留一位小数)。
【解析】(1)滑动变阻器在接入电路中时应采用一上一下的接法,如图所示:
/;
(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路无电流;电压表有示数且较大,说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路,所以故障原因是灯泡断路,故选A;(3)电流表使用0~0.6A量程,电流表示数为0.24A,电压表使用0~3V量程,电压表示数为1.5V,灯泡两端的电压为2.5V时,灯泡会正常发光,故应调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V;(4)由图可知,灯泡正常发光时的电压为2.5V,电流为0.3A,由欧姆定律可知,灯泡的电阻为:。【答案】(1)如图;(2)A;(3)0.24;1.5;2.5;(4)8.3。
【点评】此题是测量小灯泡电功率的实验,考查了电路的连接,电路故障的分析、电压表和电流表读数以及电阻的计算,都是电学实验中的常见问题,是基础性题目。
13.(2017?日照)某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示,两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初相平,两个密闭容器中都有一段电阻丝。
/
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 。(3)接好电路,闭合开关,通电一段时间后, (填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间均相同的情况下, 越大,所产生的热量越多。(4)让两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示).移走图甲中的电阻,换接图乙中的电阻到电路中,重新做这个实验。此时通过两容器中电阻的电流不同,在通电时间相同的情况下,观察U形管中液面高度变化,由此得到的结论是 (5)如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则Q= 。
【解析】(1)将滑动变阻器,两相同的透明容器中的U形管,开关,逐一顺次连接即可,滑动变阻的连线要注意一上一下,如下图所示:
/;
(2)电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量,通过U形管内液柱的高度差来反映,这种方法是初中物理常用的转换法;(3)因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻丝串联时通过它们的电流相等;由Q=I2Rt可知,在电路和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,体积膨胀,右侧气体膨胀更大所以B管中的液面较高;(4)在乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,B端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,根据U型管液面的高度可知,电流越大,热量越多;故结论为:在电阻和时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多;(5)由焦耳定律可知,Q=I2Rt。【答案】(1)见上图;(2)转换法;(3)右;电阻;(4)在电阻和时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多;(5)I2Rt。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
14.(2018?福建)图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表
实验序号
磁场方向
导体棒ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
(1)实验时通过观察________来判断电路中是否产生感应电流。(2)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做________运动时,电路中产生感应电流。(3)比较第4次和第________次实验可知,导体棒运动方向相同时,感应电流的方向与磁场的方向有关。(4)比较第7次和第8次实验可知________________。
/
【解析】(1)通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有电流。(2)由表格中数据知,当开关断开时,不会有电流产生;若导体向上运动或向下运动时,不切割磁感线,此时电路中也没有电流,可得产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动。(3)由表格中数据知,4和8的导体运动方向相同,磁场方向不同,电流表指针的偏转方向也不同,说明感应电流的方向与磁场的方向有关。(4)比较第7次和第8次实验可知,磁场方向相同,导体的运动方向不同,电流表指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动的方向有关。
【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转;(2)切割磁感线;(3)8;(4)感应电流的方向和导体运动的方向有关。
【点评】本题考查了产生电磁感应电流的条,关键是利用控制变量法找出各组数据中相同的量和不同的量。
15.(2017?菏泽)电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”,小美用两个匝数不同的电磁铁(电阻不同)设计了二种连接方式:A.将两个电磁铁直接串联在电路中???B.将两个电磁铁直接并联在电路中(1)以上二种设计中,你认为正确的是 (2)简述你的理由 。
【解析】为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”,应控制通过两电磁铁的电流相同,改变线圈的匝数;(1)A是正确的连接方式;(2)理由:串联电路中,各处的电流是相同的,即通过两个电磁铁的电流相同;若两个电磁铁并联,由于电阻不同,则通过的电流不同。【答案】(1)A;(2)串联电路中,各处的电流是相同的,即通过两个电磁铁的电流相同。
【点评】掌握电磁铁磁性强弱的影响因素,利用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
16.(2018?赤峰)图甲是“探究萘熔化过程中温度变化规律”的实验,每隔五min记录一次温度值,并观察萘的状态,实验数据记录如下表:
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
35
温度/℃
50
80
80
80
80
90
100
(1)在5min时,温度计的示数如图乙所示,读取数据填入表格中。(2)根据实验数据,在如图丙所示的坐标纸上绘制出萘的温度随时间变化的图象。(3)在15min时,萘处于________状态。(4)30min后继续加热,萘的温度________(选填“升高”、“不变”、“降低”)。/
【解析】(1)由图乙知:温度计的分度值为1℃,所以其示数为70℃;(2)用描点法画出水萘的温度随时间变化的图象,如下图:
/
(3)由图象知,萘在15min时,萘处于熔化过程,处于固液共存状态。(4)由图象知,25min熔化完成,30min后继续加热,萘的温度会升高。
【答案】(1)70;(2)见上图;(3)固液共存;(4)升高。
【点评】此题考查的知识点比较全面,有温度计的读数,画图象、状态的判断、温度的变化等知识,考查知识点多,但难度不大。
17.(2017?烟台)如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热。标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃)
物质
水
酒精
煤油
碘
铜
铁
金
熔点(凝固点)
0
-117
-30
113.6
1083
1535
1064
沸点
100
78.5
150
184.25
2360
2750
2500
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象。(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并扼要说明。
/
【解析】(1)烧瓶底部有紫红色的固体碘,用酒精灯对烧杯直接加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气;(2)采用的方法是将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化。烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变烧瓶底部有紫红色的固体碘成的,能更好地说明碘的升华。
【答案】 见解析
【点评】本题考查了碘的升华实验,不仅考查学生对基本过程的掌握情况,更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、解决问题的能力。
18.(2017?日照)王红阳同学到实验室做“测量物体运动的平均速度”的实验。请你从“长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、温度计、薄木块、金属片、秒表、细线”中选出合适的实验器材,设计一个实验,测量小车通过斜面全程的平均速度v1和通过斜面上半段路程的平均速度v2.要求:(1)写出所选实验器材。(2)画出实验装置图,并简要说明测量方法。
【解析】(1)实验器材:长木板、小车、薄木块、刻度尺、停表、金属片。
/
(2)测量方法:①将长木板的一端用木块垫起。形成一个坡度较小的斜面,如图所示;②把小车放在斜面顶端,金属片固定在斜面底端,用刻度尺测出车头到金属片的距离s1,用秒表测出小车从斜面顶端滑下到撞机金属片的时间t1,并将s1,t1记录在表格中。③将金属片移至斜面的中部固定,再把小车放在斜面顶端,用刻度尺测出小车到金属片的距离s2,用秒表测出小车从斜面顶端滑过上半路程s2所用时间t2,并将s2,t2记录在表格中。④根据公式及测量数据,分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和小车通过斜面上半段路程的平均速度v2,并将测量的数据记录在表中;
路程名称
通过的距离/m
所用时间/s
平均速度(m/s)
全程
?
?
?
上半段
?
?
?
【答案】见解析
【点评】本题测量物体运动的平均速度,考查实验的原理及操作过程、减小误差应注意的问题和设计实验记录表格的能力。
19.(2017?兰州)如图所示的实验装置,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,这表明 ;(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,这表明 ;(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,会看到导体ab的运动方向跟原来 (选填“相同”或“相反”)。
【解析】(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,即说明ab受到向左的力的作用,即说明通电导体在磁场中会受力的作用;(2)只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,即说明ab所受力的方向发生了改变,即说明:通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关;(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab中的电流方向,即等于改变了两个因素,所以会看到导体ab的运动方向跟原来相同;【答案】(1)通电导体在磁场中会受力的作用;(2)通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关;(3)相同;
【点评】知道通电导线在磁场中受力的作用是解决该题的关键。
20. (2017?昆明)为了探究导体在磁场中怎样运动,才能在电路中产生电流,采用了图中所示的实验装置:(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针________偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针________偏转。(填”会“或”不会“)(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针________偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针________偏转。(填”会“或”不会“)(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是________电路的一部分,且一定要做________的运动。(4)在这个试验中________能转化为了电能。
/
【解析】(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,没有切割磁感线,电流计指针不偏转;让导体在蹄形磁体中左右运动,导体切割磁感线,有感应电流产生,电流计指针会偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,虽然导体切割磁感线,但由于开关断开,电路没有电流,电流计指针不会偏转;(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,导体没有切割磁感线,没有感应电流产生,电流计指针不会偏转;闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,导体做切割磁感线运动,有感应电流产生,电流计指针会偏转;(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;(4)此实验中消耗了机械能,获得了电能,是将机械能转化为电能的过程。【答案】(1)会;不会;(2)不会;会;(3)闭合;切割磁感线;(4)机械。
【点评】此题考查了产生感应电流的条件:首先电路必须闭合;导体要做切割磁感线运动。切割磁感线可以是导体动也可以是磁体动。
1.(2018?沂南县模拟)小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为lcm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时分秒”),则;
/
(1)该实验是根据公式________进行测量的;(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________(填“大”或“小”);(3)请根据图中所给信息回答:SAB=________cm;?vAC=________m/s;(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度VAC偏________(填“大”或“小”)
【解析】(1)测小车的平均速度的实验原理是;(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小些。(3)图中刻度的分度值为lcm,由图可知,sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm=40.0 cm;sAC=10.00dm-1.00dm=9.00dm=0.9m;小车在AC段的运动时间tAC=15:35:23-15:35:20=3s;故小车在AC段的平均速度;(4)让小车过了A点后才开始计时,计时晚,所计时间偏小,用公式算出AC段的平均速度偏大;
【答案】(1);(2)小;(3)40.0;0.3;(4)大。
【点评】此题主要考查的是学生对实验原理、实验器材的处理、速度的计算和对变速运动的认识等知识的理解和掌握,基础性题目。
2.(2018?长沙一模)“探究产生感应电流的条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示,我们通过观察小量程的电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生:(1)实验中,通过比较图 可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;(2)通过比较图甲、乙可知,产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中
。(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路中 (选填“有”或“无”)感应电流产生。
/
【解析】(1)实验中,通过比较图甲丙可知,甲中的开关是闭合的,导体运动时灵敏电流计指针发生偏转,乙中的开关是断开的,导体运动时灵敏电流计指针不发生偏转,故产生感应电流的一个条件是电路要闭合;(2)通过比较图甲、乙可知,导体运动的方向不同,即导体左右运动时切割磁感线时产生感应电流,上下运动时不切割磁感线,不会产生感应电流,故产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动;(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,此时导体也是做切割磁感线运动,会产生感应电流产生。【答案】(1)甲丙;(2)切割磁感线;(3)有。
【点评】产生感应电流要抓住以下条件:闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动,三个条件缺一不可。
3.(2018?武汉模拟)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,ab两组同学在同一间教室里,分别用如图甲所示的相同装置进行实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。
/
(1)实验中需要的测量工具是温度计和________。分析图乙中的图象可知,两组同学的实验中所用水的初温大小关系是Ta________Tb(选填“>”“=”或“<”)。(2)若b组同学将烧杯中100g的水从20℃开始加热,升高到50℃时消耗了1.4g酒精,则实验中酒精完全燃烧释放的热量有________%被水吸收。(酒精的热值是3.0×107J/kg)(3)同学们做完实验后,老师接着做了一个如图丙所示的演示实验:先用烧瓶将水烧开,撤去酒精灯,发现水停止沸腾,接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水又重新沸腾了。水又重新沸腾的原因是因为瓶内水蒸气液化,瓶内________,水的沸点降低。同学们讨论后终于明白,他们所用的实验装置中,盖在烧杯上的纸盖上有一个小孔,是为了________。
【解析】(1)要完成该探究实验,需要用温度计测量温度,秒表测量时间,故除了图中所示的器材外,还需要的测量工具是秒表;由图乙知a的初温比b的初温高,ab同时沸腾,说明吸收的热量相同,a升高的温度低,根据Q=cm△t知,说明a的质量大。(2)100g的水从20℃开始加热,升高到50℃时吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×(50℃-20℃)=12600J;1.4g酒精完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1.4×10-3kg×3×107J/kg=42000J;酒精完全燃烧放出的热量的利用率:;(3)在瓶底浇冷水后,瓶内温度降低,烧瓶内水蒸气遇冷液化,瓶内气压降低,由于水的沸点会随气压的减小而降低,因此,水会重新沸腾起来;纸盖上有小孔,使烧杯内外通气,气压相同,测量的气压较准确。【答案】(1)秒表;>;(2)30;(3)气压降低;烧杯内外通气,气压相同。
【点评】此题主要是探究水的沸腾实验,实验过程中需要测量温度,所以有关温度计的读数问题也是非常重要的。在做“观察水沸腾”的实验时,应能熟练装配实验的装置,并能分析实验条件对其结果的影响,同时要学会分析温度随时间变化的图象。
4.(2018?石狮市模拟)用焦距为10cm的凸透镜进行成像规律的实验探究。?(1)如图?所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上。点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在 。其目的是使像成在 。如图可在光屏上得到清晰的像。(2)在实验过程中,若将烛焰向左移动,则需要将光屏向 移动才能接到清晰的像;若在光屏上得到了一个放大清晰的像,则此时物距范围为
。?在投影仪、照相机、放大镜这三种光学器件中与上述成像情况一致的是 。(3)通过总结,下列哪种性质的像不能利用凸透镜得到 。A.缩小倒立的像???B.放大倒立的像???C.等大正立的像???D.放大正立的像
【解析】(1)探究凸透镜成像实验中,在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,所以凸透镜在蜡烛和光屏的中间。蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心;(2)若将烛焰向左移动,物距变,像距应减小,即将光屏向左移动才能接到清晰的像;若在光屏上得到了一个放大清晰的像,则此时物距应在一倍焦距和二倍焦距之间,其应用是投影仪;(3)凸透镜成像的情况是:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机;当u=2f时,成倒立、等大的实像;2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;u<f,成倒正立、放大的虚像,应用于放大镜;故C符合题意;【答案】(1)同一高度;光屏的中央;(2)左;一倍焦距和二倍焦距之间;投影仪;(3)C。
【点评】本题考查了凸透镜三种成像情况和应用,是比较基础性的习题。
5.(2018?朝阳区一模)如图所示,小阳用弹簧测力计和钩码来做探究“物体所受重力与质量的关系”实验时,发现随着物体体积的增加,物体所受重力也会增大,由此他认为“物体所受重力大小与物体的体积有关”,请你设计一个实验(可添加实验器材),证明小阳提出的观点是错误的。
/
【解析】用已调零的弹簧测力计分别测出质量相等的铝块和铁块、铜块的重力,发现它们的重力相等,体积却不相等,这个实验说明物体的重力与体积无关,因此小阳的观点是错误的。
【答案】见解析
【点评】本题考查了探究物体所受重力大小与物体的体积有关的实验,利用控制变量法是关键。
6.(2018?宜兴市一模)小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。/(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面的________(选填:“同一”或“不同”)高度处释放,比较小球在________(选填:“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面上的________(选填:“同一”或“不同”)高度处释放;小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,物体将________。(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1________(选填:“大于”、“等于”或“小于”)W2。(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是:________。
【解析】(1)因为小球从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,因此将小球从不同的高度处释放,比较小球在同一粗糙面上滑行的路程长短;(2)在探究过程中,采用控制变量法,保证小球到达水平面时的速度要相同,因此三次实验要使小球从斜面的同一高度滑下;接触面越光滑,摩擦力越小,小球速度减小的越慢;若水平面光滑无摩擦,则小球不受阻力,小球的速度和方向不变,即做匀速直线运动。(3)因为物体在斜面的末端具有相同的能量,而在不同水平面上运动时,都是克服摩擦力做功,并且最后具有的能量都为零,故物体在毛巾和在木板上克服摩擦做的功相等;(4)要探究超速带来的安全隐患,应控制小球的质量、路面相同而小球的速度不同,由题意可知,李斌没有控制小球的质量相同。【答案】(1)不同;同一;(2)同一;做匀速直线运动;(3)等于;(4)未控制小球的质量相同。
【点评】本题主要考查学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观,这就要求我们在平常的试验中多注意分析实验的方法。
7.(2018?武汉模拟)在探究二力平衡条件的实验中:(1)如图所示,在系于小车两端的线上挂上钩码,分别跨过定滑轮,使作用在水明面上的小车上的两个拉力方向相反,通过调整钩码的个数来改变拉力的
。(2)当小车平衡时,将小车水平转过一个角度,松手时小车 (“能”或“不能”)保持静止,这样做是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上。(3)为了探究相互平衡的两个力的是否作用在同一物体上,小明将小车换成一张卡片,当卡片在两个拉力的作用下处于平衡后,他接下来的操作是 。
/
【解析】(1)水平放置的实验装置中,将系于小车两端的线挂上钩码,分别跨过两定滑轮,使作用在小车上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小;(2)当小车平衡时,将小车水平转过一个角度,松手后小车不能保持平衡,这样的操作是为了探究相互平衡的二力是否作用在同一直线上;(3)小明将小车换成一张卡片,当卡片在两个拉力的作用下处于平衡后,为了探究相互平衡的两个力的是否作用在同一物体上,他接下来的操作是把卡片从中间剪开。【答案】(1)大小;(2)不能;(3)把卡片从中间剪开。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用以及控制变量法的应用,可根据二力平衡条件分析解答本题。
8.(2018?阳谷县二模)小明在探究“滑动摩擦力大小于哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;小明通过如图所示的实验验证猜想,验证猜想二和猜想三的数据如表:/
次数
1
2
3
4
5
接触面
木板
木板
木板
棉布
毛巾
压力/N
1.0
1.5
2.0
1.0
1.0
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.8
0.5
0.6
回答下列问题:(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。(2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与速度________。(3)分析________次试验可验证猜想二,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小________。(4)分析1、4、5次试验,小明得出,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,老师提出小明的实验设计应加以改造,应控制在________相同的条件下粗糙程度不同
【解析】(1)只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;(2)研究滑动摩擦力的大小与速度的关系,要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变运动速度的大小,小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与速度无关;(3)分析 1、2、3次试验可验证滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关,由表中数据可知,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小成正比;(4)分析1、4、5次试验,小明得出,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,老师提出小明的实验设计应加以改造,应控制在物体的运动速度相同的条件下粗糙程度不同;【答案】(1)等于;(2)无关;(3)1、2、3;成正比;(4)接触面的材料。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和力的平衡知识。
9.(2018?铁西区模拟)如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验,除②图杯中装的浓盐水外,其余杯里装的都是水。/(1)压强计是通过?U?形管中液面的________?来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果?U?形管中的液体能灵活升降,则说明装置________(选填“漏气”或“不漏气”);(2)比较②③两次实验,可以得出的结论是:液体内部压强大小跟液体________?有关,当________?相同时,________?越大,液体压强越大;(3)比较________?三次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体深度的关系,可以得出的结论是:________;(4)比较①③④三次实验,可以得出的结论是:________。
【解析】(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映来反映被测压强的大小;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;(2)比较②③得,液体深度相同时,液体密度越大,U型管左右两管液面差越大,液体压强越大。所以液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大。(3)比较④⑤⑥得,液体密度一定时,液体越深,U型管左右两管液面差越大,液体压强越大。所以液体压强跟液体深度有关。(4)由实验①③④得,液体深度相同,密度相同,方向不同,U型管左右两管液面相平,液体压强相同。所以相同深度,同种液体向各个方向的压强都相等。【答案】(1)高度差;不漏气;(2)密度;深度;液体密度;(3)④⑤⑥;同种液体中,深度越深,压强越大;(4)同种液体中,同一深度处,液体各个方向压强相等。
【点评】掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素。
10.(2018?滨州模拟)小丽做研究“影响压力作用效果的因素”实验,所用器材及在水平桌面上进行的实验过程如图所示。
/
(1)本实验所用到的研究方法是 和 。(2)小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中 的两次实验进行比较,得出结论 ;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中 的两次实验进行比较,得出结论
。(3)在生活中,书包的背带做得比较宽,这是利用了 来减小压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”,所蕴含的物理知识是通过
来增大压力的作用效果。
【解析】(1)本实验所用到的研究方法是转换法和控制变量法。(2)小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中D、E的两次实验进行比较,得出的结论为:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中E、F的两次实验进行比较,得出结论为:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)在生活中,书包的背带做得比较宽,这是利用了增大受力面积来减小压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”,所蕴含的物理知识是通过减小受力面积来增大压力的作用效果。【答案】(1)转换法;?控制变量法;(2)DE;在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;EF;在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)增大受力面积;减小受力面积。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
11.(2018?石景山区二模)在“探究浮力大小与什么因素有关”的实验中,实验室备有符合实验要求的如下器材:量筒、细线、水、实心圆柱体和弹簧测力计,请选用上述器材设计实验证明:物体在水中所受的浮力的大小与排开水的体积成正比。要求:(1)简述实验步骤(2)画出实验数据记录表格。
【解析】(1)实验步骤:①在量筒中装入适量的水,读出此时量筒中液面所对示数V0.用细线将实心圆柱体挂在调好的弹簧测力计的挂钩上,读出实心圆柱体的重力G,填入表格中。②让实心圆柱体的一部分体积浸入量筒的水中,不碰量筒的底和壁,读出此时量筒中液面所对示数V1,和此时弹簧测力计的示数F1,填入表格中。③逐渐增加实心圆柱体浸入水中的体积,仿照步骤②再做5次,分别读出对应的示数V2-V6和F2-F6,填入表格中。④根据V排=V-V0,和F浮=G-F分别计算出实心圆柱体排开水的体积和实心圆柱体所受的浮力,填入表格中。(2)实验数据记录表格:
V0/cm3
V/cm3
V排/cm3
G/N
F/N
F浮/N
?
?
?
?
?
?
【答案】见解析
【点评】此题通过让学生设计实验探究浮力大小与V排之间的关系,考查的是学生设计实验方案的能力,要求学生熟练的掌握浮力测量的方法---称重法(F浮=G-F拉)的有关知识。
12.(2018?潮南区模拟)如图所示,将一根细线上端固定,下端系上一小铁球,该装置便是“单摆”,实验小组的同学用该“单摆”探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”,将铁球从某一高度由静止释放,铁球摆到竖直位置时,撞击水平面的木块,将木块撞出一段距离。(1)本实验使铁球获得动能的操作方法是 ,铁球动能的大小是通过观察 来判断的。(2)如图甲、乙所示,将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手,m2>m1,两个小球运动到B点时速度相同,此时撞击放在水平面上的同一木块,木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示。则单摆的运动速度与铁球的 无关,由甲、乙两图可知,物体的质量越大, 越大。(3)如图丙所示,将质量为m2的铁球移动到与竖直方向成θ2角时放手,∠θ2>∠θ1,铁球运动到B点时撞击同一木块,比较 两图可知,物体的速度越快,动能越大。
/
【解析】(1)本实验中,将钢球拉到某一高度由静止释放,钢球运动时重力势能转化为动能,可使钢球获得动能;钢球撞击木块时,钢球对木块做功,木块运动的距离越长,就表示钢球的动能越大;即钢球动能的大小是通过木块运动的距离来判断的。(2)单摆的运动速度与铁球的质量无关,与铁球最初的高度有关(或与小球和竖直方向的夹角有关);如图甲、乙所示,将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手,两个小球运动到B点时速度相同,而m2>m1,据此可知:物体的质量越大,木块移动的距离越长,说明物体的动能越大;(3)如图丙所示,将质量为m2的小球移动到与竖直方向成θ2角时放手,∠θ2>∠θ1,小球运动到B点时撞击同一木块,比较乙、丙两图可知,小球与竖直方向的角度越大,物体到达水平面时的速度越快,木块移动的距离越长,说明物体的动能越大。【答案】(1)将钢球从某一高度由静止释放;木块运动的距离;(2)质量;动能;(3)乙、丙。
【点评】此题考查动能大小的影响因素,明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能多少时运用了转换法。
13. (2018?禹城市二模)如表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
序号
动滑轮重G动/N
物重G/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动距离s/m
滑轮组的机械效率η
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法;
/
(2)在实验过程中,应沿竖直方向________拉弹簧测力计;(3)表格中空缺的数据为________(4)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,所做的额外功________,其中除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将________(前两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。造成额外功大小变化的原因是________。
【解析】(1)由表格中数据可知,物体上升的高度h=0.1m,而绳子自由端移动的距离为0.3m,s=3h,所以由3段绳子承担物重,因此要从动滑轮绕起,如下图所示:
/
(2)为了准确测量,在实验过程中,应沿竖直方向匀速拉弹簧测力计;(3)第三次实验中,滑轮组的机械效率:;(4)物体越重,每段绳子上承担的物重越大,所以绳子与轮之间的摩擦也会越大,则所做的额外功变大,但克服动滑轮重所做的额外功不变,其它额外功增大;其原因为摩擦力增大。【答案】(1)如图;(2)匀速;(3)66.7%;(4)变大;变大;摩擦力增大。
【点评】此题是测量滑轮组的机械效率,主要考查了有关滑轮组的组装,一定要搞清绳端移动距离与物体上升高度之间的关系,同时要熟练掌握机械效率的计算公式:,同时要知道s=nh.还考查了影响滑轮组机械效率的因素。
14. (2018?靖江市校级三模)小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器R'的规格是“20Ω??2A”。/(1)如图甲所示是小薇画出的电路图,小亮进行实物连线如图乙所示,请你在虚线框内把电路图补画完整(要求所补画的元件与实物电路对应)。(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,如图丙所示,其原因是________(选填“A”或“B”)。A.电流表没调零????????????B.电流表正负接线柱接反了(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丁所示,记为________V;他们记录的数据如下表所示,老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第________(填写实验序号)组,理由是________________________
实验序号
①
②
③
④
⑤
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流/A
0.10
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以得到的结论是:________________(5)小薇利用实验数据计算出定值R的阻值为________Ω(结果保留一位小数)。(6)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是________A.探究影响滑动摩擦力大小的因素B.探究杠杆的平衡条件C.刻度尺测物体的长度
【解析】(1)根据实物图可知,电路图虚线框内的元件为滑动变阻器,如下图所示:
/
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,说明电流表没有进行调零,故选A;(3)根据图丁可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V;由表格中数据知,当电压为1.2V时,电流为0.24A,所以;滑动变阻器的最大阻值为20Ω,当其阻值最大时,电阻两端的电压最小,电路中的电流;UR=IR=0.12A×5Ω=0.6V,即电路中的最小电流为0.12A,定值电阻两端最小电压为0.6V,而第一组数据,其电压值和电流值都低于可能达到的最小电压和电流,所以有拼凑的嫌疑;(4)根据表中数据可知,当电压变为原来几倍时,电流也随之变为原来的几倍;因此根据表中数据可得出的结论:电阻一定时流与电压成正比;(5)由可得,第②次实验的阻值为5Ω;第③次实验的阻值:;第④次实验的阻值:;定值电阻R的阻值:;(6)探究电流与电压的关系时,多次测量为了寻找普遍规律;A、探究影响滑动摩擦力大小的因素,多次测量为了寻找普遍规律;B、探究杠杆的平衡条件,多次测量为了寻找普遍规律;C、刻度尺测物体的长度,多次测量求平均值为了减小误差。
【答案】(1)见上图;????(2)A;(3)2.5;?????①第一次实验中电压不可能低于0.6V(或电流不可能低于0.12A)(4)当电阻一定时,电流与电压成正比;(5)5.1;?(6)C。
【点评】此题是“探究电流与电压的关系”实验,考查了学生对滑动变阻器的连接,同时考查了电压表的读数及对数据的分析。解决第3问的关键是利用滑动变阻器的规格计算最小电压或电流。
15.(2018?河南一模)图为探究串联电路电压特点“的实验(1)实验中应选择规格 (选填”相同“成或”不同”)的小灯泡,(2)实验时,小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。你认为她能否测出L2两端电压?,理由是
。(3)测量完成后,进行小组交流讨论,下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?请说明理由。答
实验小组
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.4
3.1
4.5
2
3.0
1.3
4.4
3
1.1
1.7
2.8
4
1.8
1.2
3.0
/
【解析】(1)探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有说服力;(2)图中电压表测L1两端电压,电流电压表右侧流入,左侧流出,若保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样流入方向与前面相反,即正负接线柱反接了,所以这样不能测L2两端电压;(3)测量完成后,进行小组交流讨论,如表选录了四个小组的数据,分析数据可知,电路两端的总电压非常接近各部分电压之和,分析其原因可能是因为:在测量过程中,电源有内阻,导线也有电阻,其两端也有电压造成的,故在误差允许的范围内,结果是合理的。【答案】(1)不同;(2)不能;正负接线柱反接了;(3)合理,测量结果允许有误差。
【点评】本题考查学生对于“探究串联电路的电压关系”实验的理解和掌握,熟知实验的原理与操作中的注意问题是解答的关键。本实验也是中考的重点实验之一。
16. (2018?温江区模拟)在“探究电阻的大小与什么因素有关”实验中,甲、乙、丙三位同学作出如下猜想:
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甲:导体电阻跟长度有关。乙:导体电阻跟横截面积有关。丙:导体电阻跟材料有关。(1)甲同学思考:既然“电阻描述的是导体对电流的阻碍作用”,而粗细相同的水管,管子长,阻力大;于是他猜想导体越长,它的电阻可能越大。甲同学在猜想中用到了________的思维方法。A.类比?????????B.转换??????????C.等效??????????D.控制变量(2)如图所示,是为探究连接的实验电路。实验中通过比较________来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。(3)若要验证乙同学的猜想,则应该选用________两根电阻丝进行对比实验。(4)选用A、B两根电阻丝进行对比实验,是为了验证________同学的猜想。
【解析】(1)据生活中的现象:粗细相同的水管,管子越长,阻力越大,可知,类比电阻与导体长度的关系是:在材料、横截面积相同时,导体越长,它的电阻可能越大,故A正确;(2)实验中采用了转换法比较电阻大小,即通过比较小灯泡的亮度来比较导体电阻的大小;(3)若要验证乙同学的猜想导体的电阻与导体的横截面积有关时,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,编号B、D的电阻丝符合;(4)由图可知,A、B两根电阻丝的长度和横截面积相同、材料不同,是验证导体的电阻与导体的材料是否有关,即验证丙同学的猜想。【答案】(1)A;(2)小灯泡的亮度;(3)B、D;(4)丙。
【点评】本题考查了影响电阻大小因素的实验,侧重考查了学生对实验方法的掌握和应用。
17.(2018?临沭县校级模拟)小明利用如图所示的装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系:在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。
/
/【解析】(1)因为两电阻串联,所以通过它们的电流相等;由焦耳定律Q=I2Rt得,电阻大的在相同时间产生的热量多,升高的温度快。因此,乙烧瓶中温度计的示数升高快;(2)探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验,控制水和煤油两种物质的质量相等,吸收相等的热量,通过比较温度变化量来比较比热,或控制水和煤油两种物质的质量相等,升高相同的温度,通过吸收热量的多少来比较比热。所以将其中一烧瓶的煤油换成质量相等的水,将乙烧瓶中的铜丝换成与甲烧瓶中镍铬合金丝的电阻相等的镍铬合金丝。若温度计a比温度计b温度升高得快,则表明甲的吸热能力小,即C甲小于C乙。【答案】(1)乙;大;(2)质量;等于;小于。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律、比热容的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握,难点是控制变量法和转换法的理解和使用。
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