山西省中考物理 专题九 创新实验课件.ppt

山西省 物理 专题九创新实验 创新实验是山西2009年中考以来新加的实验 通常出现在实验题最后两题 主要考查控制变量法 转换法 分析数据的能力 根据实验现象总结实验规律 1 2011 山西 led灯是一种新型的环保节能灯 小梦为探究led灯与家用普通白炽灯 普通节能灯的发光效率 他用如图所示的装置进行了实验 其中r0为光敏电阻 其电阻值与光照强度成反比 实验步骤如下 先把 220v15w 的普通白炽灯接入灯座 通过调整 使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm 灯泡与光敏电阻的距离约为30cm 闭合开关s和s1 通电10min 分别读出温度计和电流表的示数 并填入下表 接着分别把规格相同的普通节能灯和led灯接入灯座 重复上述实验 根据小梦的探究 请回答 1 电能转化为内能最多的灯是 这是通过观察 来比较的 2 电能转化为光能最多的灯是 这是通过观察 来比较的 3 led灯的发光效率较 填 高 或 低 4 综合分析表中数据可知 15w的led灯的发光亮度与 w的白炽灯发光亮度相当 白炽灯 温度计示数的变化 led灯 电流表示数变化 高 150 解析 1 从表格中可以看出 在三种灯通电相同时间的情况下 白炽灯所在的盒内温度上升得最快 因此电能转化为内能最多 这是转换法的应用 2 从电流表的示数上可以看出 在相等时间内 电流表示数变化较大 即光敏电阻变化较小 因为光敏电阻阻值与光照强度成反比 所以led灯在相同时间内光照最强 即电能转化为光能最多 3 发光效率是电能转化为光能的百分比 从刚才分析可知 led灯在相等时间内将更多的电能转化为光能 因此发光效率最高 2 2012 山西 骑自行车上学的路上 大梦远远看见红灯亮起时 就停止了蹬踏 车在自由滑行后 恰好停在斑马线前 她又想如果是雨雪天气 滑行距离又会怎样呢 车滑行的距离究竟与哪些因素有关呢 为此她进行了实验探究 她猜想 车滑行的距离与车速有关 车滑行的距离与路面的光滑程度有关 猜想 探究方案 用圆柱形的玻璃瓶模拟车轮滚动 把一个玻璃瓶分别放在同一斜面的不同高度h 让它由静止开始下滑 测出它在水平面上滑动的距离s 记录如下表 1 大梦停止蹬踏后 自行车由于具有 继续向前滑行 2 根据实验记录 能得到的结论是 惯性 动能 滑行距离与速度有关 或路面光滑程度相同的条件下 速度越快 滑行距离越远 3 根据上述所得结论 写一句交通警示语 要求简明扼要 4 利用上述圆柱形玻璃瓶探究猜想 时 需要控制 请你设计实验记录表格 超速危险 严禁超载 十次肇事 九次快等 速度 解 解析 1 自行车具有惯性 故会保持原来的运动状态继续向前滑行 2 仔细分析表中的速度和滑行距离的关系即可得出结论 滑行距离与速度有关 或相同的条件下 速度越快滑行距离越远 3 由于汽车滑行的距离和汽车的质量 速度 路况有关 故可提出如下建议 超速危险 禁止超载 雨天路滑 减速慢行等 4 探究车滑行的距离跟路面的光滑程度的关系时 应控制玻璃瓶质量和速度一定 改变路况即可 若想让实验更具有普遍性 可以通过多次改变水平面的粗糙程度进行多次实验 多测量几组数据 实验表格设计项目齐全合理即可 3 2013 山西 周末 小敏到乡下帮爷爷摘苹果 看见一只熟透的苹果掉下来 小敏对这个现象产生了浓厚的兴趣 提出了如下两个猜想 猜想一 苹果的下落快慢是否与苹果的质量有关 猜想二 苹果的下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系 于是他找来一些器材 在忽略空气阻力的情况下进行实验 1 小敏在探究 猜想一 时 应控制苹果的 不变 让苹果的 改变 比较苹果下落时间的长短 下落高度 质量 2 小敏在探究 猜想二 时 测量出同一个苹果在不同高度h1 h2 h3 下落时所对应时间为t1 t2 t3 并绘出h t图象如图所示 他结合数学上学过的 二次函数 知识猜想 物体下落的高度可能与下落时间的平方成正比 若要验证这一猜想 应如何处理分析实验数据 方法 解析 1 苹果下落的快慢与苹果具有的动能大小有关 如果要研究速度与质量的关系 就要研究苹果具有的动能 而苹果动能的大小由其重力势能转化而来 所以 控制苹果的下落高度相同 忽略空气阻力 改变质量 2 正比例函数的解析式是y kx 所以 想要验证h与t2是否成正比 就要判断h与t2的比值是否变化 4 2014 山西 小强受航天员王亚平在太空授课的实验情景启发 他设计了如图所示实验 在竖直悬挂的弹簧下吊一个物体 当把静止的物体从o点沿竖直方向向下拉至a点 放手后 物体在o点上下来回振动 物体振动的快慢与什么因素有关 小强提出猜想一 物体振动的快慢与它的质量有关 猜想二 物体振动的快慢与弹簧拉伸的距离有关 1 请你提出猜想三 物体振动的快慢与 有关 弹簧的材料 弹簧的粗细等 2 小强找来质量不同的砝码 计时器 停表 刻度尺等器材 验证他的猜想 所测量的部分实验数据记录如下表 在质量相同时 物体振动的快慢与弹簧拉伸的距离无关 分析表格中的数据 可以得出结论 解析 1 物体振动快慢的原因是多方面的 除了已经列举的以外 还可以提出与弹簧的材料有关 与弹簧的粗细有关等等 2 从表中数据可以看出 小球质量相同 改变到o点的距离 小球来回振动所需的时间不变 所以得出结论 在质量相同时 物体振动的快慢与弹簧拉伸的距离无关 5 2015 山西 大课间活动 男女同学分组进行篮球投篮比赛 小明发现男 女组的篮球落地后都会反弹 但反弹的高度却不同 篮球由静止开始下落 反弹的高度与哪些因素有关呢 三人行 研究性学习小组的同学们对这个问题进行了讨论 提出了不同猜想 猜想1 篮球反弹的高度可能与球的型号有关 猜想2 篮球反弹的高度可能与下落的高度有关 猜想3 篮球反弹的高度可能与地面的材料有关 于是 小组同学们用两只充足气的 7 标准男子 6 标准女子 篮球及刻度尺 在水泥地面和木质地板上进行了实验 得到的实验数据如下表所示 请你参与到研究性学习小组中 一起完成下列问题 2和3 1 要验证猜想2 需要用实验序号为 的两组数据进行分析 2 分析四次实验数据 得到的结论是 篮球反弹的高度与下落高度和 有关 与 无关 地面材料 球的型号 6 2015 永州 小刘同学发现一杯热水冬天比夏天冷却快 为了掌握物体保温和快速降温的规律 小刘根据热水冷却快慢的一些现象 做了以下实验探究 提出问题 热水冷却的快慢与哪些因素有关 进行猜想 猜想一 热水冷却的快慢与温差 温差 热水温度 环境温度 有关 猜想二 热水冷却的快慢与装水容器的材料有关 猜想三 热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关 进行实验 收集证据 小刘选用3个玻璃杯 一个塑料杯 一个铝杯 5个杯子大小 形状完全相同 在杯中分别倒入热水放在温度可调可控的房间里做了5次实验 每次实验杯子都装满同质量 同温度的热水 用温度计和秒表记录每次实验热水温度从90 降至50 所用时间 只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风 水不溢出 实验数据记入下表 分析与论证 1 请你提出一个新的科学猜想 热水冷却快慢还与 有关 热水的质量 2 分析比较实验1和实验2的数据 可知热水表面空气流速越快 冷却时间 3 用序号为3 4 5的三个实验可以验证小刘的第 填序号 个猜想 4 在验证热水冷却快慢与温差有关的两次实验中 小刘控制的变量是 5 请你对小刘以上实验探究中存在的不足提出一条合理的评价意见 越短 二 装水容器的材料 热水表面空气的流速 从实验结论的普遍性角度分析 在验证某一个猜想时 应尽可能的多做几次实验 观察每一次的实验结论是否相同 7 2015 北京 有甲 乙两种不同品牌的保温杯 为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果 小明按照科学探究的程序 明确了具体的探究问题 选择了适当的器材 在控制变量的前提下 在室内进行了实验 得到了一段时间内 甲 乙两种保温杯内水的温度的实验数据 根据数据绘制的图象如图所示 请你根据图象所提供的信息回答以下问题 1 小明探究的问题的自变量是 填选项前的字母 a 保温杯的品牌b 水冷却的时间c 水的温度 b 2 请比较甲 乙两种保温杯的保温效果 填选项前的字母 a 甲保温杯的保温效果好b 乙保温杯的保温效果好c 甲 乙两种保温杯的保温效果一样好 3 请估计实验过程中第5小时的室温是 b 20 8 2015 汕尾 某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后 对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想 食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 为了验证猜想 他们设计了如图所示的装置 将电路中的a b两金属片分别插入如图甲 乙 丙 丁溶液中所示的位置 金属片a b每次插入溶液中的深度都相同 进行探究 1 在连接电路时 开关必须 本实验电路中接入电阻r0的目的是 2 食盐水溶液的导电性能可以由 来判断 断开 保护电路 电流表示数的大小 或电流大小 3 将金属片a b分别插入如图甲 乙所示位置可探究猜想 填序号 为了探究猜想 应将金属片a b分别插入 两图所示位置 4 将金属片a b分别插入如图乙 丁所示位置 若i乙 i丁 由此可得到的结论是 甲 丙 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 9 2015 济宁 小夏对正在做匀速直线运动的物体又施加一个与运动方向相同的力 发现物体运动得更快了 小夏对这个现象进行了实验探究 并将实验数据记录在下表中 物体运动速度变化的快慢与物体质量和受到的力有什么关系 请你分析实验数据得出结论 1 比较第1 2 3次数据 可得出结论 2 比较2 4或3 5次数据 可得出结论 在质量一定时 推力越大 速度增加的越快 在推力一定时 质量越大的 速度增加的越慢 10 2015 泰安 物体只在重力作用下由静止开始下落的运动 叫做自由落体运动 这种运动只在没有空气的空间才能发生 在有空气的空间 如果空气阻力相对物体的重力比较小 可以忽略 物体的下落也可以近似地看作自由落体运动 1 为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关 物理学习研究小组 一 提出了如下猜想 猜想一 物体下落的时间与物体的材料有关 猜想二 物体下落的时间与物体的质量有关 猜想三 物体下落的时间与物体下落的高度有关 为了验证猜想的正确性 小组同学用6个金属球做了一系列实验 实验数据记录如下 为了验证猜想一 应比较实验序号为 和 的实验数据 分析可知 物体下落的时间与物体的材料 填 有关 或 无关 为了验证猜想二 应比较实验序号为 和 的实验数据 分析可知 物体下落的时间与物体的质量 填 有关 或 无关 为了验证猜想三 应比较实验序号为 和 的实验数据 分析可知 物体下落的时间与物体下落的高度 填 有关 或 无关 1 2 3 无关 1 6 无关 2 4 有关 2 物理学习研究小组 二 也对这个问题进行了研究 他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落 他们发现两者下落时间不相等 原因是 3 下图甲是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度h与时间t关系图象 则图乙中描述重力对该球做功w与时间t关系的四种图象中 正确的图象是 纸团受到阻力较大 c 11 2015 淮安 为研究小物块在足够长斜面上的运动规律 小物块每次均从斜面上a点由静止释放 沿斜面向下运动 利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程 记录的数据如下表 1 物块5s时间内的平均速度为 cm s 2 物块做 填 匀速 或 变速 直线运动 3 实验前 小萌对物块的运动情况作了以下可能猜想 物块通过的路程与所用的时间成正比 物块通过的路程与所用的时间平方成正比 物块的平均速度与所用的时间成正比 物块的平均速度与通过的路程成正比 根据表格中的数据 你认为上述猜想中正确的是 填序号 并推测 物块自a点开始计时的6s时间内通过的路程为 cm 20 变速 144 12 2015 温州 小明发现 高空坠物下落越来越快 而跳伞远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 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 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 分别用b c d组纸杯重复步骤 1 实验中应将叠加的纸杯尽量压紧 目的是为了控制什么条件尽可能相同 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 形状 相同条件下 纸杯质量越大 下落的最大速度越大 纸杯重力越大 其最大速度越大 纸杯匀速运动时 所受最大空气阻力等于重力 因此下落的纸杯最大速度越大 其所受最大空气阻力也越大 13 山西模拟 体育课上 小梦观察到排球静止从同一高度竖直落到水泥水平地面比落到普通水平地面反弹得高 于是 她猜想弹性物体竖直落到水平地面反弹的高度可能跟下落高度和水平地面软硬程度有关 课后 她和同学找来卷尺 瓷砖 木地板 弹力球和乒乓球等物品进行探究 下面是她们实验时得到的数据表格 1 分析实验次数为1和2或4和6信息 可以得出反弹高度与 有关 2 分析实验次数为 或 的信息 可以得出反弹高度与水平地面材质的软硬程度有关 3 分析表格信息 你还能初步概括的结论是 写出一条即可 下落高度 2和3 4和5 反弹高度与球的材质有关 或反弹高度与球的质量有关 14 山西模拟 如图所示 把大塑料瓶用不透明的纸包上 瓶的侧壁开个小孔 塑料瓶内盛水 水面上方放一个发光小灯泡 当水从小孔流出时 你会看到光随着弯弯的水流照到地面 在地面产生一个光斑 这是某物理课本上一个有趣的演示实验 水流弯曲 光线也跟着弯曲 这是为什么呢 难道光线不再沿直线传播了吗 其实这是全反射现象 即光从水中射向空气 并且当入射角大于