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專題復(fù)習(xí)攻略四 實驗專題 縱觀近幾年中考，實驗探究題在中考中的比例逐年加大，純知識的考查在減少，科學(xué)探究、過程和方法的考查在增加。從命題上看，一般都以生活中常見的現(xiàn)象、問題或?qū)W生日常學(xué)習(xí)過程中存在的問題為命題的切入點(diǎn)，主要涉及實驗設(shè)計，科學(xué)、技術(shù)與社會的熱點(diǎn)問題，環(huán)境污染與保護(hù)等方面。從試題的分布看探究型實驗題和設(shè)計題比較多。 中考中對實驗考查的出發(fā)點(diǎn)主要有：一是注重對操作過程和實驗設(shè)計的考查；二是對教材中常見的實驗器材和實驗環(huán)境進(jìn)行變化；三是注重對實驗失敗原因的剖析；四是注重對實驗過程的考查。 物理測量型實驗主要有直接測量型和間接測量型兩種，直接測量型實驗主要針對一些常用物理測量工具的使用方法、讀數(shù)方法等，而這些知識和能力在課堂教學(xué)中已逐步滲入，常用物理測量工具的共性是都需要看清量程、分清分度值。所以只要掌握好其一，便可基本無礙。對于間接測量型實驗，一定要細(xì)心，確?；镜奈锢頊y量工具的使用、讀數(shù)不出錯，同時還應(yīng)注意題意的局部拓展性變化。 對于探究型實驗，大都來源于學(xué)生生活實際，所考查的方法和能力都是學(xué)生應(yīng)了解和掌握的，解題方法強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和開放性，突出物理知識的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)靈活運(yùn)用物理知識解釋試題呈現(xiàn)的問題，因此在解答時，一般是依據(jù)探究性活動的操作程序思考問題，注意對試題提供信息的分析和數(shù)據(jù)的處理，以及對研究問題的合理猜想和想象，根據(jù)研究的對象科學(xué)選擇研究問題的方法。 一般探究性試題中考查的常見方法主要包括控制變量法、比較法、類比法、轉(zhuǎn)換法、歸納法、理想模型法、猜想與假設(shè)法、數(shù)據(jù)分析法、圖像法、等效法、篩選法、特殊測量法、演繹推理法等。 對于設(shè)計型實驗，首先要明確試題所需要解決的問題，然后結(jié)合教材所學(xué)相關(guān)知識，進(jìn)行分析和比較，從中發(fā)現(xiàn)其中的異同，從而進(jìn)行創(chuàng)新性的設(shè)計。 題型1 測量型實驗 【例1】 (xx重慶)小杜同學(xué)在長江邊撿到了一塊漂亮的鵝卵石，他用天平和量筒測量鵝卵石的密度。 (1)他設(shè)計了下列實驗步驟： ①用調(diào)節(jié)好的天平測出鵝卵石的質(zhì)量m； ②向量筒中倒進(jìn)適量的水，讀出水的體積； ③根據(jù)密度的公式，算出鵝卵石的密度ρ； ④將鵝卵石浸沒在量筒內(nèi)的水中，讀出鵝卵石和水的總體積。 他應(yīng)采用正確的實驗步驟順序為________(選填下列選項前的字母)。 A.①②④③ B.①②③④ C.②③④① D.②③①④ 甲 乙 丙 丁 圖專4-1 (2)如圖專4-1甲所示，小杜在調(diào)節(jié)天平橫梁平衡過程中的操作錯誤是________。 (3)小杜糾正錯誤后，重新調(diào)節(jié)天平平衡并測量鵝卵石的質(zhì)量，當(dāng)天平平衡時右盤砝碼和游碼如圖乙所示，鵝卵石的質(zhì)量為________g；由圖丙和丁可知鵝卵石的體積是________，計算出鵝卵石的密度為________。 (4)若鵝卵石磨損后，它的密度將________(選填“變大”“變小”或“不變”)。 (5)用量筒測量水的體積，讀數(shù)時視線應(yīng)與液體凹面的底部________，若小杜在圖丙中讀數(shù)正確，在圖丁中讀數(shù)時視線仰視，所測得鵝卵石的密度將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。 【解析】(1)經(jīng)分析得，測量鵝卵石的密度的步驟為：①用調(diào)節(jié)好的天平測出鵝卵石的質(zhì)量m；②向量筒中倒進(jìn)適量的水，測出這些水的體積；④將鵝卵石浸沒在量筒內(nèi)的水中，測出鵝卵石和水的總體積。③根據(jù)密度的公式，求出鵝卵石的密度ρ，故本題選A。(2)托盤天平使用時，首先要調(diào)節(jié)橫梁平衡，在調(diào)節(jié)橫梁平衡前，要用鑷子將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，而在圖示調(diào)節(jié)橫梁平衡的過程中，游碼仍在標(biāo)尺的中間，沒有移到標(biāo)尺左端的零刻線處。(3)由圖知，標(biāo)尺的分度值為0.2 g，砝碼的質(zhì)量為20 g、5 g，游砝所對的刻度值為2 g，則鵝卵石的質(zhì)量m＝20 g+5 g+2 g＝27 g。量筒中水的體積為14 ，放入鵝卵石后的總體積為24 ，則鵝卵石的體積V＝24 -14 ＝10 。則鵝卵石的密度ρ=＝＝2.7 ＝ 。(4)密度是物質(zhì)本身的一種特性，與質(zhì)量和體積無關(guān)。該鵝卵石磨損后，它的密度將不變。(5)讀數(shù)時，視線應(yīng)與液面底部相平，若仰視讀數(shù)，讀數(shù)比實際值偏??；根據(jù)ρ=可知，m不變，V偏小，則所測得鵝卵石的密度將偏大。 【答案】(1)A (2)游碼沒移到標(biāo)尺左端的零刻度線上 (3)27 10 2.7 (4)不變 (5)相平 偏大 【例2】 在“測定小燈泡電阻”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5 V，燈絲電阻約為8 Ω。 甲 乙 圖專4-2 (1)某同學(xué)連接的電路如圖專4-2甲所示，請指出其中的兩處錯誤或不妥： ①______________________________ ;②______________________________ 。 (2)將上述錯誤或不妥改正后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)出特別耀眼的光，且此時電流表、電壓表都有示數(shù)，則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是______________________________ 。 (3)實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為________V時，燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表示數(shù)為________A，則燈泡正常發(fā)光時的電阻為________Ω。(保留兩位小數(shù)) (4)該實驗還可以測定小燈泡的額定功率，根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，這個小燈泡的額定功率為___W。 (5)實驗小組實驗過程中記錄了下表內(nèi)的信息，小明同學(xué)分析表內(nèi)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該燈泡亮度增加時電阻________(選填“變大”“變小”或“不變”)，造成這種現(xiàn)象的原因是_____________。 序號 U/V I/A 亮度 R/Ω 1 1.0 0.20 很暗 2 1.5 0.25 較亮 3 正常 4 3.0 0.36 很亮 【解析】(1)①由圖甲知，電壓表測量了小燈泡和滑動變阻器的總電壓(即測的是電源電壓)，應(yīng)僅與小燈泡并聯(lián)；②根據(jù)題意，燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流約為I===0.312 5 A，電流表應(yīng)選擇0～0.6 A的量程。 (2)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出特別耀眼的光，說明此時電路中電流很大，可能是在閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片未移至最大阻值處。 (3)小燈泡的額定電壓為2.5 V，所以當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5 V時，小燈泡正常發(fā)光；電流表的量程為0～0.6 A，分度值為0.02 A，所以示數(shù)為0.34 A，此時燈泡電阻R==≈7.35 Ω。 (4)根據(jù)P=UI計算出小燈泡的額定功率，P=UI=2.5 V0.34 A=0.85 W。 (5)由表格中數(shù)據(jù)知，===5 Ω，===6 Ω，==≈8.3 Ω，隨著電壓的增大，電流增大，根據(jù)P=UI知，實際功率也增大，燈泡溫度升高，小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。 【答案】(1)①電壓表測的是電源電壓 ②電流表用的是0~3 A的量程 (2)在閉合開關(guān)以前，沒有將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大 (3)2.5 0.34 7.35 (4)0.85 (5)變大 小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大 【點(diǎn)評】此題是“測定小燈泡電阻”的實驗，考查了實物電路的連接中電壓表、電流表的接法及量程的選擇，同時考查了電流表的讀數(shù)及電阻、功率的計算，還涉及燈絲電阻與溫度的關(guān)系。 題型2 探究型實驗 【例3】 (xx寧波)小科用如圖專4-3甲所示的實驗儀器探究“電流與電阻的關(guān)系”，滑動變阻器的規(guī)格為“10 Ω 1 A”，AB間接入的定值電阻的阻值為25 Ω。 甲 乙 圖專4-3 【實驗步驟】 ①連接電路：完成圖甲中的連線，使滑動變阻器接入電路的阻值最大； ②閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為3.0 V，讀出電流表示數(shù)并記錄，此時滑片P在中點(diǎn)附近； ③斷開開關(guān)，在AB間換接20 Ω的定值電阻； ④閉合開關(guān)，讀出電流表示數(shù)并記錄； ⑤斷開開關(guān)，在AB間分別換接15 Ω、10 Ω和5 Ω的定值電阻，依次重復(fù)步驟④。 【實驗數(shù)據(jù)】 電阻R/ Ω 25 20 15 10 5 電流I/A 0.12 0.14 0.16 0.20 ★ AB間接5 Ω的定值電阻時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則表格中“★”處的數(shù)值為________。 【數(shù)據(jù)分析】小科找不出上述數(shù)據(jù)的定量關(guān)系。而其他同學(xué)都通過實驗得出了“電壓不變時，通過導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體的電阻成反比”的正確結(jié)論。 【實驗反思】 ①小科得不到正確結(jié)論的原因是______________________________ ， 需要重新實驗。 ②根據(jù)小科的實驗數(shù)據(jù)，通過進(jìn)一步分析計算可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)AB間的阻值變小時，電池組兩端的電壓將________(選填“變大”“變小”或“不變”)。 【解析】【實驗反思】①使滑動變阻器的右下接線柱與開關(guān)的右接線柱相連，如圖專4-4所示。 圖專4-4 【實驗數(shù)據(jù)】電流表的量程為0～0.6 A，分度值為0.02 A，故示數(shù)為0.26 A； 【實驗反思】①探究電流與電阻關(guān)系時，需控制電阻兩端電壓不變；根據(jù)表中數(shù)據(jù)和U＝IR可知，電阻兩端電壓隨阻值的減小而減??；因此小科得不到正確的結(jié)論是因為沒有控制電阻兩端電壓不變； ②假設(shè)滑動變阻器的滑片在中點(diǎn)位置，則當(dāng)AB間的阻值為25 Ω時，電源電壓：U＝0.12 A(25 Ω+5 Ω)＝3.6 V； 當(dāng)AB間的阻值為20 Ω時，電源電壓：U＝0.14 A(20 Ω+5 Ω)＝3.5 V； 當(dāng)AB間的阻值為15 Ω時，電源電壓：U＝0.16 A(15 Ω+5 Ω)＝3.2 V； 當(dāng)AB間的阻值為10 Ω時，電源電壓：U＝0.2 A(10 Ω+5 Ω)＝3 V； 當(dāng)AB間的阻值為5 Ω時，電源電壓：U＝0.26 A(5 Ω+5 Ω)＝2.6 V； 通過上面的計算可知，當(dāng)AB間的阻值變小時，電池組兩端的電壓將變小。 【答案】【實驗步驟】①如圖專4-4所示 【實驗數(shù)據(jù)】0.26 【實驗反思】①沒有控制電阻兩端電壓不變 ②變小 【例4】 (xx北京)實驗桌上有高度不同的發(fā)光物體A和B，焦距分別為5 cm、10 cm的凸透鏡兩個，刻度尺、光具座和光屏各一個。小華選用這些器材，探究“凸透鏡成實像時，像的高度與物體的高度是否有關(guān)”。小華的主要實驗步驟如下： ①將焦距為10 cm的凸透鏡固定在光具座中央，將發(fā)光物體A、光屏分別放在凸透鏡兩側(cè)。調(diào)節(jié)發(fā)光物體A、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心在同一高度。 ②用刻度尺測出發(fā)光物體A的高度，并記錄在表格中。 ③將發(fā)光物體A放在光具座上距凸透鏡30 cm處，移動光屏，在光屏上得到發(fā)光物體A清晰的像，用刻度尺測量像的高度，并記錄在表格中。 ④將發(fā)光物體A放在光具座上距凸透鏡20 cm處，移動光屏，在光屏上得到發(fā)光物體A清晰的像，用刻度尺測量像的高度，并記錄在表格中。 根據(jù)以上敘述，回答下列問題： (1)小華的探究過程中存在的問題：______________________________ 。 (2)請你針對小華探究過程中存在的問題，寫出改正措施：_________________。 【解析】(1)由題意探究“凸透鏡成實像時，像的高度與物體的高度是否有關(guān)”可知，應(yīng)控制物距不變，且要改變物體的高度，多次實驗后分析像的高度與物體的高度是否有關(guān)，而小華的探究過程中卻沒有改變自變量“物體的高度”，反而改變了應(yīng)控制的變量“物距”。故不能達(dá)到探究目的；(2)根據(jù)控制變量法，應(yīng)保持物距不變，改變發(fā)光物體的高度，具體的改正措施：在第④步中，應(yīng)當(dāng)將發(fā)光物體B放在光具座上距凸透鏡30 cm處，移動光屏，在光屏上得到發(fā)光物體B清晰的像，用刻度尺分別測量發(fā)光物體B及其像的高度，并記錄在表格中。 【答案】(1)沒有控制物距不變，并且沒有改變物體的高度 (2)在第④步中，應(yīng)當(dāng)將發(fā)光物體B放在光具座上距凸透鏡30 cm處，移動光屏，在光屏上得到發(fā)光物體B清晰的像，用刻度尺分別測量發(fā)光物體B及其像的高度，并記錄在表格中。 題型3 設(shè)計型實驗 【例5】 (xx北京)水平實驗桌面上有微小壓強(qiáng)計、刻度尺和裝有適量水的A、B兩個燒杯。小亮學(xué)習(xí)了液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟哪些因素有關(guān)的知識后，又提出了新的猜想，為此他利用提供的實驗器材進(jìn)行了如下實驗探究。 圖專4-5 ①將微小壓強(qiáng)計的探頭放入A燒杯的水中，探頭到燒杯底的距離L為6 cm，如圖專4-5甲所示，記錄微小壓強(qiáng)計U形管兩側(cè)的液面高度差； ②將微小壓強(qiáng)計的探頭放入B燒杯的水中，探頭到燒杯底的距離L為10 cm，如圖乙所示，記錄微小壓強(qiáng)計U形管兩側(cè)的液面高度差； 小亮發(fā)現(xiàn)大于，于是小亮得出結(jié)論“液體內(nèi)部任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)跟該點(diǎn)到容器底的距離L有關(guān)”。請你利用這些器材，設(shè)計一個實驗證明小亮的結(jié)論是錯誤的。寫出實驗步驟和實驗現(xiàn)象。 【解析】根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p＝ρgh可知，液體內(nèi)部壓強(qiáng)只跟液體的密度和深度有關(guān)，密度相同時深度越深壓強(qiáng)越大，深度是指自由液面到所在位置的豎直距離，與該點(diǎn)到容器底的距離無關(guān)。 【答案】實驗步驟： ①將微小壓強(qiáng)計的探頭放入燒杯的水中，用刻度尺分別測量探頭到燒杯底的距離，探頭到水面的距離H，讀出壓強(qiáng)計U形管兩側(cè)的液面高度差，將以上數(shù)據(jù)記錄下來。 ②向燒杯中倒入適量的水，調(diào)整探頭所在的位置，使探頭到水面的距離仍為H，用刻度尺測量探頭到燒杯底部的距離，讀出壓強(qiáng)計U形管兩側(cè)的液面高度差，將以上數(shù)據(jù)記錄在表格中。 實驗現(xiàn)象：通過數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，＝。 由此證明液體內(nèi)部任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)跟該點(diǎn)到容器底的距離L無關(guān)，所以小亮的觀點(diǎn)是錯誤的。 題型4 演示實驗 【例6】 (多選)如圖專4-6所示，在磁場中懸掛一根導(dǎo)體棒ab，把它的兩端跟靈敏電流計連接起來，下列說法正確的是( ) 圖專4-6 A.這是研究通電直導(dǎo)線在磁場中受力情況的裝置 B.這是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置 C.閉合開關(guān)，使導(dǎo)體棒ab上下運(yùn)動，靈敏電流計指針不偏轉(zhuǎn) D.閉合開關(guān)，使導(dǎo)體棒ab左右運(yùn)動，靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn) 【解析】對于課本中常見的演示實驗，在平時的學(xué)習(xí)中要特別留心觀察實驗現(xiàn)象，了解演示實驗所起的作用，操作的每一個細(xì)節(jié)都不能放過。 根據(jù)圖示提供的情景知道，這是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置，閉合開關(guān)，使ab上下運(yùn)動，由于通電導(dǎo)體在磁場中沒有做切割磁感線運(yùn)動，所以靈敏電流計指針不偏轉(zhuǎn)，若使ab左右運(yùn)動，通電導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，所以靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故應(yīng)選B、C、D。 【答案】BCD 【例7】 如圖專4-7所示，在研究牛頓第一定律的實驗中，使同一小車從斜面的相同高度開始下滑，這樣做的目的是______________________________ 。 從實驗可以看出，在粗糙的表面上，小車因受到的阻力________，所以運(yùn)動的距離________；表面越光滑，小車受到的阻力越________，運(yùn)動距離越________，越接近________運(yùn)動。如果表面光滑到一點(diǎn)阻力也沒有，小車將保持________狀態(tài)永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。 毛巾表面 棉布表面 木板表面 圖專4-7 【解析】根據(jù)所給的實驗裝置圖，說出實驗中觀察到的現(xiàn)象并得出結(jié)論，知道實驗中用到了哪些科學(xué)研究方法，這是本實驗考查的重點(diǎn)。本題驗證的是牛頓第一定律，牛頓第一定律不能用實驗直接證明，但它是在此實驗基礎(chǔ)上，經(jīng)過進(jìn)一步推理總結(jié)出來的。 小車從斜面的相同高度開始下滑，這樣做的目的是保證小車運(yùn)動到平面時的速度相同。從實驗可以看出，在粗糙的表面上，小車因受到的阻力大，所以運(yùn)動的距離短；表面越光滑，小車受到的阻力越小，運(yùn)動距離越遠(yuǎn)，越接近勻速直線運(yùn)動。如果表面光滑到一點(diǎn)阻力也沒有，小車將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。 【答案】保證小車下滑到平面時的速度相同 大 短 小 遠(yuǎn) 勻速直線 勻速直線運(yùn)動 1.(xx南平)如圖專4-8甲所示是小宇同學(xué)探究“光的反射規(guī)律”的實驗裝置。平面鏡M平放在水平桌面上，白色硬紙板垂直立在平面鏡上。 甲 乙 圖專4-8 (1)小宇讓一束光貼著紙板沿AO方向射向鏡面，反射光沿OB方向射出，測出反射角和入射角大小。改變光的入射角度，多次重復(fù)上述實驗步驟。 ①上述實驗探究得到的規(guī)律是________(選填字母)。 A.光沿直線傳播 B.反射角等于入射角 C.平面鏡成像的特點(diǎn) ②白色硬紙板在實驗中的作用是________(寫出一條即可)。 (2)實驗過程中若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時反射光________(選填“在”或“不在”)紙板這一平面內(nèi)。 答案：(1)①B ②顯示光的傳播路徑 (2)不在 解析：(1)①已知入射光線AO和反射光線OB，多次改變光的入射角度，測反射角與入射角的大小，并比較得出反射角與入射角的大小關(guān)系，因此該實驗探究了反射定律中的反射角等于入射角；②白色硬紙板在實驗中的作用是顯示光的傳播路徑；(2)根據(jù)光的反射定律可知，在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，因此若將紙板傾斜，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時反射光線與入射光線仍在同一平面內(nèi)，但不能在紙板上看到反射光線。 2.(xx齊齊哈爾)小華在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，凸透鏡的位置固定不動，實驗操作規(guī)范，在圖專4-9所示位置時，燭焰恰好在光屏上成清晰的像。 圖專4-9 (1)這個像的成像原理與________(選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機(jī)”)的成像原理相同。 (2)如果想在光屏上得到更大的清晰的像，應(yīng)將蠟燭向________移，光屏向________移(以上兩空選填“左”或“右”),此時，把光屏和蠟燭的位置互換，在光屏上________(選填“能”或“不能”)成清晰的像。 (3)當(dāng)光屏上成清晰的像時，小華用不透明的紙板擋住透鏡下半部分，則光屏上所成的像_______(選填“完整”或“不完整”)。 (4)實驗時，由于實驗時間較長，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會向________(選填“上”或“下”)方移動。 答案：(1)照相機(jī) (2)右 右 能 (3)完整 (4)上 解析：(1)物體到凸透鏡的距離是物距，像到凸透鏡的距離是像距。由題圖知，物距大于像距，成倒立、縮小的實像，照相機(jī)就是利用此原理制成的；(2)如果想在光屏上得到更大的清晰的像，根據(jù)凸透鏡成實像時，物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)可知，應(yīng)減小物距，增大像距，即應(yīng)將蠟燭向右移，光屏向右移。由于折射時光路是可逆的，把蠟燭和光屏位置互換，則光屏上能得到燭焰清晰的像；(3)當(dāng)燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時，如果小華用不透明的紙板擋住透鏡下半部分，整個物體發(fā)出的光雖有一小部分被擋住，但總會有一部分光通過凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同；由于透鏡的一小部分被遮住，因此折射出的光線與原來比減少了，故亮度會減弱；(4)蠟燭變短后，燭焰的位置向下移動，根據(jù)光線過透鏡的光心不改變方向，像的位置向上移動。 3.(xx遂寧)在“探究力和運(yùn)動的關(guān)系”的實驗中，讓木塊由靜止開始沿斜面滑下，木塊在三種不同水平面上運(yùn)動一段距離后分別停在如圖專4-10所示的位置。 圖專4-10 (1)實驗需要木塊進(jìn)入不同的水平面時有相同的初速度，則木塊應(yīng)從同一斜面________開始下滑。 (2)木塊進(jìn)入水平面后，在運(yùn)動過程中受到的一對平衡力是________。 (3)實驗結(jié)論：平面越光滑，木塊受到的阻力越小，速度減小得越________。 (4)推論：如果木塊在水平面上受到的阻力為零，木塊將________。 (5)探究過程中主要采用了科學(xué)推理法和________兩種研究方法。 (6)在此實驗所給器材基礎(chǔ)上，添加一個小鐵球，運(yùn)用這些器材一定可探究的是________ A.物體動能大小與質(zhì)量是否有關(guān) B.物體動能大小與速度是否有關(guān) C.A、B都可探究 答案：(1)同一高度 (2)重力和支持力 (3)慢 (4)做勻速直線運(yùn)動 (5)控制變量法 (6)B 解析：(1)要控制木塊在各種水平面上的初速度相同，應(yīng)讓木塊從斜面的同一高度滑下。(2)木塊在水平面上運(yùn)動時，所受的重力和支持力是一對平衡力。(3)接觸面的粗糙程度不同，木塊受到的阻力不同，因為力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，所以木塊運(yùn)動的距離不同，由此得出結(jié)論：平面越光滑，木塊受到的阻力越小，速度減小得越慢。(4)由題圖可知：木塊在粗糙水平面上受到的阻力越大，前進(jìn)的距離越短，在光滑平面上受到的阻力越小，前進(jìn)的距離越遠(yuǎn)，由此可以推理：當(dāng)木塊不受阻力時，應(yīng)該沿著光滑的水平面永遠(yuǎn)保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。(5)探究過程中主要采用了科學(xué)推理法和控制變量法。(6)在此實驗所給器材基礎(chǔ)上，添加一個小鐵球，讓小鐵球從斜面的不同高度處滾下，獲得不同的速度，撞擊木塊，比較木塊被撞擊的距離，可以探究物體動能大小與速度的關(guān)系，故選B。 4.(xx無錫)打開酒瓶瓶蓋，會聞到酒精的氣味，瓶蓋開啟時間長了，會不會使酒的酒精度(酒中酒精和酒的體積百分比)降低呢？小明認(rèn)為：酒精的密度為 與水的密度不同，若酒的酒精度發(fā)生變化，則酒的密度必定會變化。因此只要確定酒的密度是否變化，就能作出有效判斷。于是他用天平、燒杯、量杯和白酒等器材。測量酒的密度，操作過程如下： 甲：用調(diào)節(jié)好的天平測出空燒杯的質(zhì)量； 乙：在燒杯中倒入適量的白酒。測出燒杯和白酒的總質(zhì)量； 丙：再將燒杯中的白酒倒入如圖專4-11所示的量杯中，測出白酒的體積； 圖專4-11 丁：計算出白酒的密度。 (1)①同學(xué)們認(rèn)為小明的操作過程有不足，不足之處是：a.________；b.________。 ②改進(jìn)實驗后，小明第一次測得白酒的質(zhì)量為46 g，體積50 mL。過了一段時間后，第二次測得白酒質(zhì)量是28.8 g，體積是30 mL。 a.第一次實驗時所測得的白酒密度是多少？ b.分析實驗數(shù)據(jù)后請判斷：酒的酒精度有沒有降低？ (2)小華對此問題也進(jìn)行了探究。她在實驗室取了兩個相同的燒杯，在燒杯中分別裝入250 mL的料酒(酒精度為11%)和水，而后將兩燒杯置于相同的環(huán)境中，過了一天，測得料酒和水的體積分別是232 mL和242 mL。請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析酒的酒精度是否降低？ 答案：(1)①量杯的分度值太大，讀數(shù)誤差大 測得的白酒體積偏小 ②a.第一次實驗時所測得的白酒密度是 ；b.酒的酒精度降低 (2)酒的酒精度會降低。 解析：(1)①小明的操作中，量杯的分度值太大，讀數(shù)誤差大，同時，白酒倒入量杯時燒杯壁上有殘留，測得的白酒體積偏小；②第一次實驗時所測得的白酒密度：ρ＝=＝0.92 ＝ ＞ ；(2)料酒蒸發(fā)的體積為250 mL-232 mL＝18 mL，水蒸發(fā)的體積為250 mL-242 mL＝8 mL，料酒蒸發(fā)的比水蒸發(fā)得快，可判斷料酒中的酒精比水蒸發(fā)得快，所以酒的酒精度會降低。 5.(xx紹興)為探究“影響彈簧受力形變的因素”，興趣小組作出下列猜想： 猜想一：彈簧形變的大小可能與彈簧的長度有關(guān)。 猜想二：彈簧形變的大小可能與受力的大小有關(guān)。 猜想三：彈簧形變的大小可能與彈簧的材料有關(guān)。 他們選擇了甲、乙、丙3根彈簧作為研究對象。已知彈簧甲和丙是同種金屬絲，彈簧乙是另一種金屬絲，甲和乙原長均為6厘米，丙原長為9厘米，其他條件均相同，將彈簧的一端固定，另一端用彈簧測力計，以不同大小的力拉，實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。 彈簧受到的拉力(N) 0 1 2 3 4 5 6 7 甲 彈簧的長度( cm) 6.0 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.6 乙 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 丙 9.0 9.9 10.8 11.7 12.6 13.5 14.4 15.9 (1)分析表中數(shù)據(jù)可知：在拉力相同的情況下，甲彈簧伸長的長度________(選填“大于”或“小于”)乙彈簧伸長的長度。 (2)要證實猜想一，需比較________兩組彈簧的數(shù)據(jù)。 (3)在彈性限度內(nèi)，同一彈簧的________與它所受的拉力成正比。 答案：(1)小于 (2)甲和丙 (3)伸長量 解析：(1)通過甲和乙數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，原長都是6 cm，拉力相同甲彈簧伸長的長度小于乙彈簧伸長的長度。 (2)根據(jù)控制變量法，研究彈簧形變的大小與彈簧長度的關(guān)系，就只能讓彈簧長度改變，其他都不變，因為甲和丙是同種材料，只有長度不同，所以選擇甲和丙。 (3)彈簧測力計原理是在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與拉力成正比。 6.(xx安順)小明用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究，其裝置和彈簧測力計示數(shù)如圖專4-12所示。 甲 乙 丙 丁 戊 圖專4-12 (1)分析圖甲、乙、丙，說明浮力的大小與________有關(guān)。 (2)為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關(guān)系，可選用________圖的裝置來進(jìn)行操作。 (3)圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是________N，圓柱體的體積是________。(g取10 N/kg) (4)用圖示實驗數(shù)據(jù)測出鹽水的密度是________。 答案：(1)物體排開液體的體積 (2)丙、丁 (3)4 解析：(1)由圖甲、乙、丙所示實驗可知，物體排開液體的密度相同而排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，由此可知，浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。 (2)探究浮力與物體浸入液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，由圖示實驗可知，圖丙、丁所示實驗中物體排開液體的密度、物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，可以選用圖丙、丁所示實驗探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關(guān)系。 (3)由圖甲、丙所示實驗可知，圓柱體浸沒在水中時受到的浮力＝G-F＝5 N-1 N＝4 N；由＝得圓柱體的體積V＝＝＝＝ ；(4)由圖甲、戊所示實驗可知，圓柱體浸沒在鹽水中所受浮力：＝G-F′＝5 N-0.6 N＝4.4 N，浮力＝，鹽水的密度：＝＝＝ 。 7.小明用圖專4-17甲所示的電路探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”。 (1)請你在圖甲中用一根導(dǎo)線(用筆畫線代替)完成實驗電路的連接。(要求滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大) 甲 乙 圖專4-13 (2)連接電路時，開關(guān)要________。 (3)閉合開關(guān)后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，都發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)。其原因可能是電阻R________(選填“斷路”或“短路”)。 (4)排除故障后，小明在實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，測出電阻R在不同電壓下的電流值，如下表所示。 U/V 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5 3.0 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ①小明在實驗中所用電阻R的阻值約為________Ω。 ②分析表中的數(shù)據(jù)得到：電阻一定時，電流跟電壓成________。 (5)小明將電阻R換成一個額定電壓為3.8 V，阻值約為10 Ω的小燈泡，進(jìn)行“測量小燈泡的額定電功率”的實驗： ①在增加一節(jié)干電池的同時對電路還必須進(jìn)行改動的是________。 ②當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為3.8 V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為________A，則小燈泡的額定功率是________W。 答案：(1)如圖專4-14所示。 圖專4-14 (2)斷開 (3)斷路 (4)①5 ②正比 (5)①電壓表選擇0～15 V量程 ②0.3 1.14 8.(xx南昌)某市中考實驗操作考試時，實驗員為同學(xué)們“探究小燈泡的額定電功率”準(zhǔn)備了以下器材：額定電壓為2.5 V的小燈泡(正常發(fā)光時電阻均為10 Ω)、規(guī)格為“10 Ω 1 A”的滑動變阻器、新干電池4節(jié)、開關(guān)、電流表、電壓表、導(dǎo)線若干。 【設(shè)計實驗與制訂計劃】 (1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖專4-15甲所示的電路連接完整； 甲 乙 圖專4-15 (2)在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片P移到最________(選填“左”或“右”)端； (3)在虛線框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖； (4)經(jīng)檢查，電路連接無誤，各元件完好。閉合開關(guān)后，無論怎樣移動滑片P，電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5 V，存在這種問題的原因是________，讓小燈泡正常發(fā)光最簡便的方法是：________； (5)解決上述問題后，移動滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5 V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)圖如乙所示，則小燈泡的額定功率是________W。 答案：(1)如圖專4-16所示。 (2)右 (3)見圖專4-17 (4)電源電壓過大 減少一節(jié)干電池 (5)0.5 解析：(1)測小燈泡的額定電功率的實驗中，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)測其兩端電壓，電流表與燈泡串聯(lián)測其電流，小燈泡的額定電壓為2.5 V，所以電壓表使用0～3 V量程；由歐姆定律可知，燈泡正常發(fā)光時的電流約為：I===0.25 A，所以電流表使用0～0.6 A量程。連接的實物圖如圖專4-16所示。 圖專4-16 圖專4-17 (2)為了保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片P移到最大阻值處，由圖可知滑片應(yīng)滑到最右端； (3)根據(jù)實物圖，畫出電路圖如圖專4-17所示； (4)4節(jié)新干電池串聯(lián)組成電源，電源電壓為6 V，滑動變阻器的最大阻值為10 Ω，小燈泡正常發(fā)光時電阻約為10 Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，當(dāng)滑動變阻器連入阻值最大時，此時燈泡兩端電壓最小為3 V，所以無論怎樣移動滑片P，電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5 V。讓小燈泡正常發(fā)光最簡便的方法是減少一節(jié)干電池(減小電源電壓)； (5)電流表量程為0～0.6 A，分度值為0.02 A，燈泡正常發(fā)光時的電流為0.2 A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5 V0.2 A=0.5 W。 9.如圖專4-18所示，是小強(qiáng)“探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電流”的實驗裝置。 圖專4-18 (1)小強(qiáng)在實驗探究中，沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，你幫他找出其中的可能原因(寫出一條即可)：______________________________ 。 (2)在實驗過程中，小強(qiáng)應(yīng)注意觀察磁鐵的磁場方向、靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向和金屬棒ab在磁場中的________方向。 (3)金屬棒ab不動，閉合開關(guān)，當(dāng)水平向左抽出磁鐵時，靈敏電流計的指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。 (4)此次探究實驗中用到的研究方法有________法和轉(zhuǎn)換法。 (5)針對這個實驗，小強(qiáng)同學(xué)進(jìn)行了進(jìn)一步的探究，他提出了“感應(yīng)電流的大小可能與磁場的強(qiáng)弱有關(guān)”的猜想，除此之外： ①你的猜想______________________________ 。(任寫一條即可) ②驗證你的猜想的重要步驟(簡明扼要)：____________________________________ 。 ③對實驗結(jié)果進(jìn)行簡單的分析判斷：______________________________。 答案：(1)開關(guān)沒有閉合 (2)運(yùn)動 (3)偏轉(zhuǎn) (4)控制變量 (5)①感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān) ②保持磁場的強(qiáng)弱不變，改變導(dǎo)體切割磁感線的速度，觀察靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)幅度的大小 ③指針偏轉(zhuǎn)幅度不相同，說明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān)；指針偏轉(zhuǎn)幅度相同，說明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度無關(guān) 10.(xx北京)我們生活在電磁波的海洋中，當(dāng)需要防止電磁波干擾時，通常用金屬殼將電磁波與需加以屏蔽的區(qū)域隔開，避免電磁波進(jìn)入，這種做法就是電磁屏蔽。中國科技館有一個金屬小屋，側(cè)面的大窗上鑲嵌著一塊電磁屏蔽玻璃，如圖專4-19所示。請你自選器材設(shè)計一個實驗，檢驗這塊電磁屏蔽玻璃是否能夠屏蔽電磁波。寫出實驗步驟和判斷方法。 圖專4-19 答案：實驗步驟： (1)準(zhǔn)備兩個功能正常的手機(jī)，一個置于小屋內(nèi)部，一個置于小屋外部。打開小屋側(cè)面電磁屏蔽玻璃的窗戶，用小屋外部的手機(jī)撥打小屋內(nèi)部的手機(jī)，觀察是否能撥通。 (2)關(guān)閉小屋側(cè)面的電磁屏蔽玻璃的窗戶，再次用小屋外部的手機(jī)撥打小屋內(nèi)部的手機(jī)，觀察是否能撥通。 判斷方法：如果兩次都能夠撥通電話，則說明電磁屏蔽玻璃沒有屏蔽電磁波的作用；如果第一次能撥通電話，而第二次不能撥通電話，則說明電磁屏蔽玻璃能夠屏蔽電磁波。 解析：手機(jī)能發(fā)射電磁波，也能接收電磁波，將一個開機(jī)的手機(jī)放在金屬小屋內(nèi)，用另一個手機(jī)撥打這個手機(jī)，通過觀察這個手機(jī)能否被打通的方式檢驗這塊電磁屏蔽玻璃是否能夠屏蔽電磁波，從而將問題解決。