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專題三實驗探究題 實驗探究題是近年全國各地中考的熱門題型 約20分 均占總分的20 以上 從試題內(nèi)容及考查重點來看 試題是教材上所列實驗的再現(xiàn)或演變 其考查內(nèi)容涉及光 熱 力 電各個知識板塊 著重考查學生對教材上所列實驗的原理及過程的掌握程度 另外個別題目材料來源于課外或生產(chǎn)生活實際 著重考查學生的科學探究能力 特別是對猜想與假設 設計實驗方案和分析歸納能力的考查 類型1光學實驗光學實驗題主要集中在一些基本的光現(xiàn)象和重點實驗上 如平面鏡成像和凸透鏡成像等 例1 2015 泉州 小麗利用如圖1所示的裝置探究 平面鏡成像時像與物的關系 的實驗 1 如果有5mm和2mm厚的兩塊玻璃板 應選擇 mm厚的玻璃板做實驗就合適 實驗中用兩段相同的蠟燭是為了比較像與物 的關系 2 在實驗過程中 小麗移動蠟燭B 使它與蠟燭A的像完全重合 確定了 的位置 為了研究平面鏡所成的是實像還是虛像 小麗用光屏代替蠟燭B 她 選填 能 或 不能 用光屏接收到蠟燭A的像 由此說明平面鏡成的像是虛像 3 如果玻璃板沒有豎直放置 如圖2所示 在實驗過程中會出現(xiàn)的現(xiàn)象是 解析 1 當玻璃板越薄 兩個反射面成像距離越近 可以近似看成一個像 使實驗簡單化 所以選擇2mm的玻璃板 實驗時采用兩個完全相同的蠟燭 一支蠟燭放在玻璃板的前面并點燃 另一支放在玻璃板的后面 當玻璃板后面的蠟燭和玻璃板前面的蠟燭的像完全重合時可以比較物像大小關系 2 在實驗過程中 小麗移動蠟燭B 使它與蠟燭A的像完全重合 確定了像的位置 平面鏡成像實驗時 把光屏放在像的位置 發(fā)現(xiàn)光屏上并沒有像 說明平面鏡成的像是虛像 3 平面鏡所成的像和物體關于平面鏡對稱 如果玻璃板沒有放正 蠟燭的像與蠟燭不在同一水平面上 所以蠟燭成的像不與蠟燭重合 所以有可能找不到像 答案 1 2大小 2 像不能虛 3 蠟燭B與蠟燭A的像不能重合 例2 2015 泰州 在 探究凸透鏡成像規(guī)律 的實驗中 凸透鏡的焦距為10cm 1 調(diào)整實驗器材 使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上 如圖所示 這樣調(diào)整的目的是為了 2 把點燃的蠟燭由圖示位置移至光具座的14cm刻度處時 需將光屏向 選填 左 或 右 移動才能在光屏上成清晰 倒立 的實像 就是利用這一成像規(guī)律工作的 3 完成實驗后 繼續(xù)模擬遠視鏡的缺陷 給透鏡戴上遠視眼鏡 調(diào)節(jié)光屏的位置 使燭焰在光屏上成一個清晰的像 取下遠視眼鏡 保持蠟燭和凸透鏡的位置不變 為使光屏上再次得到清晰的像 應將光屏 選填 遠離 或 靠近 透鏡 解析 1 為使像能成在光屏的中央 應使凸透鏡 光屏 燭焰的中心大致在同一高度處 2 點燃的蠟燭由圖示位置移至光具座的14cm刻度處時 u 2f 成倒立 縮小的實像 像距應大于1倍焦距小于2倍焦距 故需將光屏向左移動才能在光屏上成清晰 倒立 縮小的實像 照相機就是利用這一成像規(guī)律工作的 3 遠視鏡是凸透鏡 對光線有會聚作用 若取下遠視眼鏡 則光線比原來發(fā)散 像會遠離凸透鏡 所以應使光屏遠離凸透鏡 答案 1 使像能成在光屏的中央 2 左縮小照相機 3 遠離 類型2熱學實驗熱學實驗主要考查的內(nèi)容有 用溫度計測量物體的溫度 探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律 觀察水的沸騰現(xiàn)象 比較不同物質(zhì)的吸熱能力等 例3 2013 揚州 如圖所示 在兩個相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量 初溫都相同的水和沙子 用兩個相同的酒精燈對其加熱 1 加熱相同時間后 分別測量兩者的溫度 發(fā)現(xiàn)沙子的溫度明顯高于水的水溫 這是因為 加熱時攪拌沙子 目的是 2 在兩燒杯上方分別蓋上玻璃片 過一會兒發(fā)現(xiàn)裝水燒杯上方的玻璃片內(nèi)側(cè)有小水珠 用手摸兩個玻璃片 發(fā)現(xiàn)裝 選填 沙子 或 水 燒杯上方的玻璃片溫度比較高 原因是 類型3力學實驗力學實驗主要考查測量物質(zhì)的密度 探究影響摩擦力大小的因素 探究壓力的作用效果 探究影響液體壓強的因素 探究杠桿的平衡條件 探究影響浮力大小的因素和機械效率的探究等實驗上 考查的重點在儀器的使用及讀數(shù) 操作過程的分析及結(jié)果的評價分析 1 測漂浮物的密度 例4 2013 重慶 老師講了 測密度 這節(jié)知識后 小明和小楠對他們都喜歡吃的柑橘的密度感興趣了 他們拿出一個柑橘 決定想辦法測出它的密度 1 將托盤天平放在 桌面上 將標尺上的游碼移到零刻度處 發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè) 如圖甲所示 此時應將平衡螺母向 選填 左 或 右 端調(diào)節(jié) 直到指針指向分度盤的中央 2 小楠用天平測量柑橘的質(zhì)量 右盤中的砝碼和標尺上的游碼位置如圖乙所示 則柑橘的質(zhì)量是 g 若小楠再將柑橘浸沒在水中測得它的體積為230cm3 則柑橘的密度為 kg m3 3 如果小楠做實驗時 是先將柑橘浸沒在水中測出柑橘的體積 再用天平測出柑橘的質(zhì)量 則這樣測得的柑橘密度比真實值 選填 偏大 或 偏小 其原因是 4 實驗完成后 小明問小楠是如何測出柑橘體積的 于是小楠將柑橘擦干凈 又取出小燒杯 量筒 溢水杯和牙簽等 小楠先將溢水杯裝滿水 接著小楠的做法是 5 小明在思考 小楠的做法也存在不妥之處 你認為不妥之處是 解析 本題考查了密度公式的應用和實驗誤差的分析 關鍵是知道當物體完全浸沒時排開水的體積和本身的體積相等 用天平測量質(zhì)量 在調(diào)節(jié)天平的過程中 需要調(diào)節(jié)平衡螺母 在稱量物體質(zhì)量過程中 需要增減砝碼或移動游碼 稱量前調(diào)節(jié)天平的平衡可以根據(jù)口訣 左偏右移 右偏左移 來完成 用量筒和水測量體積 根據(jù)密度公式求出固體密度 對于比水密度小的固體采用金屬懸掛法或針壓法 答案 1 水平左 2 220 80 96 103 3 偏大柑橘上會沾有水 導致柑橘的質(zhì)量變大 4 將小燒杯放在溢水口處 小楠借助牙簽使這個柑橘浸沒在溢水杯中 當溢水杯停止排水后 用量筒測出小燒杯中水的體積即可測得柑橘的體積 5 量筒所測水的體積偏小 這樣測得的密度比真實值偏大 2 探究影響液體壓強大小的因素 例5 2015 巴中 在探究液體壓強的實驗中 進行了如圖所示的操作 1 實驗中 探究液體壓強的工具是 2 由丙 丁兩圖進行實驗對比 得出液體壓強與盛液體的容器形狀 選填 有關 或 無關 3 甲 乙兩圖是探究液體壓強與 的關系 結(jié)論是 4 要探究液體壓強與密度的關系 應選用 兩圖進行對比 5 在圖乙中 固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度 使金屬盒處于向上 向下 向左 向右等方位時 兩玻璃管中液面高度差不變 說明了在液體內(nèi)部同一深度處 液體向各個方向的壓強大小 解析 1 由圖可知 用來探究液體內(nèi)部壓強的特點的工具是U型壓強計 實驗時把金屬盒放入水中 通過觀察兩管中水面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的壓強的大小 2 丙和丁液體密度相同 探頭在液體中的深度相同 容器形狀不同 U型管中液面的高度差相同 說明液體壓強與盛液體的容器形狀無關 3 甲 乙兩圖液體的密度相同 探頭在液體中的深度不同 U型管中液面的高度差不同 說明液體壓強與有關 并且液體內(nèi)部壓強隨著深度的增加而增大 4 要探究壓強與液體密度的關系 應使探頭深度相同 液體密度不同 所以應選擇乙丙兩圖 5 在圖乙中 固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度 使金屬盒處于向上 向下 向左 向右等方位時 兩玻璃管中液面高度差不變 說明了在液體內(nèi)部同一深度處 液體向各個方向的壓強大小相等 答案 1 U型壓強計 2 無關 3 深度液體內(nèi)部壓強隨著深度的增加而增大 4 乙丙 5 相等 類型4電學實驗電學實驗是全國各地每年中考必考內(nèi)容 主要考查的實驗是測電阻和小燈泡的電功率 考查的重點在于連接或設計實驗電路圖 連接實物電路圖 電表的讀數(shù)和結(jié)果計算 實驗過程中的分析和結(jié)果的評估 例6 2015 盤錦 在 測定小燈泡的電功率 的實驗中 選用如圖甲所示的器材 其中電源電壓為6V 小燈泡的額定電壓為2 5V 燈絲電阻約為12 1 為了能夠順利完成實驗探究 下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應選用 A 10 0 5A 的滑動變阻器B 50 0 5A 的滑動變阻器 2 用筆畫線代替導線 將圖甲所示的實物電路連接完整 3 閉合開關前 應將圖甲中所示的滑動變阻器的滑片滑到 選填 A 或 B 端 4 閉合開關后 移動滑動變阻器的滑片 發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光 電壓表有示數(shù) 電流表無示數(shù) 若電路只有一處故障 則故障原因是 5 排除故障后 閉合開關 移動滑片 電壓表的示數(shù)如圖乙所示 其讀數(shù)是 V 為了測量小燈泡的額定功率 應將滑動變阻器的滑片向 選填 A 或 B 端移動 6 根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù) 繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖象 如圖丙所示 分析圖象可知 小燈泡的額定功率為 W 小燈泡燈絲電阻是變化的 主要是受 變化的影響 實驗中觀察到 當小燈泡兩端的電壓低于0 5V時 小燈泡不發(fā)光 根據(jù)圖象分析其原因是 7 完成上述實驗后 小華在缺少電壓表的情況下 根據(jù)繪制出的小燈泡電流與電壓關系圖象 設計出了一個測未知定值電阻的電路 如圖丁所示 請根據(jù)電路圖寫出其中一次測量的實驗步驟 表達式 2 因為燈泡的額定電流約為0 2A 因此電流表量程選擇0 0 6A量程 將電流表的0 6A接線柱與燈泡的左接線柱相連 如圖所示 3 連接電路時 開關處于斷開狀態(tài) 閉合開關前 需滑動變阻器滑片滑到阻值最大處 即將滑片位于最左端 即A端 4 燈泡不變 電流表示示數(shù) 說明電路有斷路 電壓表有示數(shù) 說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連 因此與電壓表并聯(lián)的電路斷路 即燈泡斷路 5 根據(jù)圖乙可知 電壓表的量程為0 3V 分度值為0 1V 示數(shù)為2 2V 要測量燈泡的額定功率 需使電壓表的示數(shù)為2 5V 因此需減小滑動變阻器兩端電壓 即減小滑動變阻器接入電路的阻值 故將滑片向B端移動 6 通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系如圖丙所示 分析圖象可知 當電壓為2 5V時 電流為0 2A 額定功率為P UI 2 5 0 25A 0 625W 小燈泡燈絲的電阻是變化的 主要是受溫度影響 小燈泡不發(fā)光 根據(jù)圖象分析其原因是小燈泡實際功率過小 達不到發(fā)光程度 7 開關S1閉合 S2斷開 此時燈泡與電阻并聯(lián) 它們兩端電壓相等 調(diào)節(jié)滑動變阻器 使得電流表的示數(shù)分別為0 25A 0 2A或0 1A 則由圖象可知 對應的電壓分別為2 5V 1 5V 0 5V 保持滑片位置不動 斷開開關S1 閉合開關S2 此時燈泡與定值電阻并聯(lián) 電流表測干路電流 記下電流表的讀數(shù)為I 通過定值電阻的電流Ix I IL I 0 25A 或I 0 2A 或I 0 1A