四川省中考物理题 型针对训练三 实验与探究题课件 （新版）新人教版.ppt

第二部分专题研究 专题三实验与探究题 专题阐述实验与探究题是四川近3年中考的重点题型 考查内容主要集中在力学和电学部分 常考查测量物质的密度 探究滑动摩擦力的影响因素 探究动能和重力势能的影响因素 测滑轮组机械效率 探究电流与电压 电阻的关系 测电阻 测电功率等实验 涉及的能力点有数据处理 图像分析 物理探究方法的应用 实验评价及改进等 热学和光学 实验涉及得稍少 涉及的实验有 探究物质熔化规律 探究水沸腾时的特点 探究凸透镜成像规律等实验 考查的能力点有数据处理 图像分析 实验评价及改进等 为了帮助考生对实验彻底掌握和突破 我们通过分析四川近3年共144道中考实验探究题 提炼出学生在复习时最容易失分的四个能力点 并对其进行讲解如下 常考实验能力突破能力点一表格数据处理在实验过程中 实验数据是对实验事实的客观记录 但不等于实验结论 我们要确定物理量之间的关系 就要对实验中得出的数据进行处理 从而得出物理规律 如比较 计算 分析 归纳等 在数据处理前一定要先明确以下几点 明确所研究的问题 明确所给数据都涉及到了哪些物理量 明确实验中所涉及的基本知识 基本公式等 从近几年四川的中考真题的考情来看 对数据处理的考查一般有三种方向 根据数据总结结论或规律 对表格中数据进行计算 找错误数据 类型一根据表格数据总结结论或规律1 只进行一次实验得出的数据 这类数据的处理相对比较简单 主要是会应用简单的数学思维进行分析 如递增 递减 不变等 注 有的实验数据必须分段进行分析 如探究固体融化时温度的变化规律 探究水的沸腾等 例1 2014德阳 某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系 他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在a b接线柱上 在金属丝上安装一个可滑动的金属夹p 实验室还提供了下列器材 电压表 电流表 电池组 电压3v 滑动变阻器 20 2a 刻度尺 开关和导线若干 1 为了测量ap段的电阻r 他们连接了如图甲所示的电路 请用笔画线代替导线 把图中还没有连接的一根导线接上 使电路完整 例1题图 2 闭合开关前 应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 选填 左 或 右 端 右 1 如答图所示 例1题答图 3 某次实验中测得电压表的读数为2 0v 电流表指针偏转如图乙所示 此时金属丝的电阻r 4 实验中移动金属夹p 分别测得ap段的长度l和对应的电阻值r 数据如下表 分析表中数据 可知r与l的关系是 10 其他条件不变时 导体的电阻 r 与导体的长度 l 成正比 解析 1 电流表与被测电阻串联 将电流表的负接线柱与接线柱p连接 2 开关闭合前 滑动变阻器滑片应位于阻值最大处 滑动变阻器接的下面左边的接线柱 所以闭合开关前 滑动变阻器的滑片应移至变阻器的最右端 3 由题图乙知 电流表的量程为0 0 6a 分度值为0 02a 指针正好指在0 2上 所以示数为0 2a 则该段电阻的阻值r 10 4 由表格中数据知 电阻长度增大为原来的几倍 电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数 所以其他条件不变 导体的电阻 r 与长度 l 成正比 试题链接 热学实验2题 2 问 4题 2 问 力学实验1题 3 问 2题 1 问 电学实验3题 3 问 课外实验2题 3 问等 2 进行多次实验得出的数据 这类数据一般会出现在两类题中 探究某种物理规律 如探究光的反射规律 探究杠杆的平衡条件 探究电流与电压的关系等 探究影响因素 如探究滑动摩擦力大小的影响因素 探究浮力大小的影响因素等 需要注意的是很多测量性实验最后也会拓展到以上两种类型 如测小灯泡的电功率 测滑轮组的机械效率等 1 对于 探究某种物理规律 进行多次实验的目的就是为了证明结论的普遍性 所以我们在处理数据时的一般思路是 对每次的实验数据分别进行分析 总结出每次实验的结论 对比每次实验所得出的结论 总结出最终结论 例2如图所示 张明把筷子插入水杯中发现筷子好像在水面处折断了 于是他想探究 光的折射规律 提出问题 当光从空气斜射入水中时遵循什么规律 猜想 a 当光从空气斜射入水中时折射角大于入射角 b 当光从空气斜射入水中时折射角小于入射角 例2题图 通过分析实验 你能归纳出光的折射有什么规律吗 至少两条 当光从空气垂射入水中时 入射角增大 折射角 当光从空气垂直射入水中时 折射角为零 也随之增大 解析 本题考查探究光的折射规律 根据题表可知 前三次实验数据中的折射角均小于与对应的入射角 第四次实验中的折射角与入射角大小相等 均为0 从而可以得出 当光从空气斜射入水中时 折射角小于入射角 当垂直入射时 折射角为零 对比前三次数据可以得出 当光从空气中斜射入水中时 随着入射角的增大 折射角也随之增大 试题链接 光学实验1题 1 问 4题 2 问 力学实验7题 2 问等 2 对于 探究影响因素的 进行多次实验的目的是为了研究每个因素对所研究的物理量的影响 所以我们一般要用控制变量法的思维去分析数据 一般思路是 先浏览所有数据 选择合适的实验数据组成一组 选择标准是 同组所选的 试验次数 中只能有一个因素是变化的 而且必须是同一个因素 对每一组数据分别进行分析 忽略不变的因素 只分析所研究的物理量与变化的因素的关系 总结实验结论时应该写明哪些因素不变 所研究的物理量与变化的因素的关系 例3在 探究甲乙两种物质熔化规律 的实验中 某小组同学记录的实验数据如下表所示 请根据表中的实验数据解答下列问题 1 该组同学在某一次观察中记录明显错误的数据是 67 2 在甲和乙这两种物质中 属于晶体的是 选填 甲 或 乙 3 该晶体的熔点是 4 该晶体在76 时 处于 选填 固体 液体 或 固液共存 状态 5 固体在熔化过程中需要 选填 吸收 或 放出 热量 吸收 甲 78 固体 解析 1 在测量甲的温度时 第10分钟温度为67 明显错误 2 在甲和乙这两种物质中 甲物质有固定的熔化温度 属于晶体 3 根据表中的实验数据可知 该晶体的熔点是78 4 该晶体在76 时 还没有达到熔点 因此处于固体状态 5 固体在熔化过程中需要吸收热量 试题链接 热学实验4题 2 问 课外实验1题 1 问 4题 3 问等 类型二根据表格数据进行计算根据实验中涉及的已知公式进行计算 明确表格中各物理量的名称和单位 把相应的数据代入已知公式进行计算 例4 2014曲靖 小红在 探究斜面的机械效率与哪些因素有关 的活动中 提出了以下猜想 例4题图a 斜面的机械效率可能与物体的重力有关 b 斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 为了验证自己的猜想 小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究 记录数据如下表 第 次实验中斜面的机械效率 60 解析 根据所学公式w有用 gh w总 fs 机械效率 100 可得 在第 次实验中 有用功为 w有用 gh 5n 0 6m 3j 拉力做的总功为 w总 fs 4 2n 1 2m 5 04j 机械效率为 100 100 60 试题链接 力学实验9题 3 问 电学实验3题 4 问 6题 4 问 课外实验3题方案二 1 问等 例5在 制作橡皮筋测力计 的活动中 同学们发现 在一定的范围内 橡皮筋受到的拉力越大 橡皮筋的长度越长 根据这一现象 小明和小丽提出如下猜想 见例图 究竟谁的猜想正确呢 他们决定一起通过实验来验证自己的猜想 例5题图 小明和小丽的实验记录数据如下表 没有挂钩码时 橡皮筋的长度l0 cm 请将表格中第3行的数据补充完整 试题链接 力学实验2题 2 问等 1 8 4 5 解析 分析表格中的数据 可以看出每组拉力数据递增0 5n 橡皮筋的总长度对应依次递增0 6cm 即图中的第三行的数据中 拉力比初始时增加了1 5n 则橡皮筋伸长的长度应该比初始时增加了 0 6cm 1 8cm 所以表格中应补充的数据为1 8cm 类型三判断表格中的错误数据 分析题意 了解表格中数据代表的是哪些物理量 分析表格中的数据得出规律 参考类型一 从所给数据中找出不符合规律的数据 即为错误数据 例6如图是 探究串联电路电流特点 的实验电路图 1 实验中 选择两个小灯泡的规格应该是 选填 相同 或 不相同 的 例6题图 不相同 2 下表是某同学实验中记录的实验数据 指出上述表格所记录的数据中 明显错误的数值是 造成错误的原因 1 5 用小量程测 读 大量程 3 该同学实验的不足之处是 4 实验中另一组同学发现两个串联的小灯泡中 一个发光 一个不发光 造成其中一个小灯泡不发光的原因是 a 通过灯泡的电流太小b 灯泡的灯丝断了c 灯丝的电阻太小d 小灯泡靠近负极 只做了一 c 次实验 得出的结论具有偶然性 5 该实验得出的结论是 串联电路中各处电 流相等 解析 1 如果是相同规格的小灯泡 串联电路中测出的电流相等 就会使人觉得数据具有偶然性 所以应选用不同规格的小灯泡做几次实验 让结果具有普遍性 2 由于串联电路电流处处相等 由表可知c点的电流记录错误 但发现 1 5 恰好是 0 3 的五倍 故造成错误的原因是 用小量程测 读大量程 3 只测一组实验数据就得出结论 这样具有偶然性 不能说明普遍规律 应换几个不同规格的小灯泡 再做几组实验 然后得出结论 4 两小灯泡串联时 通过它们的电流相等 一个小灯泡发光说明电路不可能断路 而另一个灯泡不发光的原因可能是小灯泡短路或小灯泡的电阻太小 注意 当小灯泡的电阻较小时 虽然灯泡中有电流 但发的热不能使小灯泡亮起来 所以此题应选c 5 由实验数据及串联电路电流的规律可知 a b c三点的电流始终相等 因此得出的结论是 串联电路中各处电流相等 试题链接 光学实验4题 2 问 力学实验2题 1 问 8题 3 问 课外实验2题 3 问等 能力点二坐标图像分析类型一根据数据描点画曲线选取适当的自变量 通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系 并便于找出其中的规律 确定对应量的函数关系 明确横纵坐标所代表的物理量 把每组实验数据分别在坐标图上描点 然后用线 直线 曲线 折线 将这些点连接 便可得到所需要的图像 试题链接 热学实验4题 2 问 力学实验2题 2 问电学实验4题 5 问等 类型二根据坐标图像总结规律 明确横纵坐标轴所表示的物理意义 观察图像形状 初中阶段常见的图像有三种 a 直线形式 b 曲线形式 c 折线图 分析图像中的规律 一般的分析思路有两种 一种是寻找纵坐标所代表的物理量相对于横坐标所代表的物理量的变化规律 另一种是坐标图像的斜率表示的物理量的变化规律 例7 2014嘉兴 在研究 通过导体的电流与两端电压关系 的活动中 同学们进行了如下实验探究 实验步骤 按图甲所示电路图连接好电路 闭合开关 改变滑动变阻器滑片p的位置 读出电压表和电流表的示数 并记录数据 对数据进行处理 并绘制成如图乙所示的图像 实验时要增大定值电阻两端的电压 滑动变阻器滑片p应向 选填 左 或 右 移动 左 例7题图 实验结论 根据图像 可以得到的结论是 实验反思 某小组的同学在处理数据时发现 电压与电流的比值恰好等于r的阻值 这是一种巧合吗 于是同学想利用其他小组的实验数据来进一步论证 并提出了以下两种收集数据的方案 方案一 收集电阻值均为10 的几个小组的数据 方案二 收集电阻值不同的几个小组的数据 你认为方案 更合理 一定时 通过导体的电流与其两端的电压成正比 二 电阻 解析 1 由电路图可知 滑动变阻器与定值电阻串联 电压表与定值电阻并联 测定值电阻两端的电压 减小滑动变阻器接入电路的阻值 可以减小其两端电压 增大定值电阻两端电压故滑片应向左移动 2 根据图像 可知电压与对应电流的比值都是定值 因此可以得到的结论是 电阻一定时 通过导体的电流与其两端的电压成正比 3 如果实验只是用同一种电阻 则实验得到的数据具有特殊性 使得结论不具有普遍性 因此实验方案二更合理 试题链接 热学实验1题 2题 1 问 力学实验2题 2 电学实验4题 6 问等 能力点三电路故障分析电学实验中的电路故障一般是通过对灯泡的亮暗 电流表或电压表示数的有无及其变化来表现的 分析四川近7年电学实验探究题 总结归纳常见电路故障如下 类型一根据灯泡的工作情况判断电路故障原因的规律总结 灯泡发光 即用电器工作 表明电路为通路 灯泡不发光 即用电器不工作 可能是从灯泡两接线柱到电源两极间某处出现断路 也可能是灯泡短路 灯丝烧断 移动滑动变阻器滑片 灯泡亮暗不变 其故障原因可能是滑动变阻器的接线柱同时接了上或下接线柱 闭合开关 灯泡先变亮然后熄灭 其故障原因是滑动变阻器接入电路阻值太小 导致电流过大 烧坏灯泡 试题链接 电学实验1题 4 问 5题 2 问等 类型二根据电流表 电压表的工作情况判断电路故障原因的规律总结 电流表有示数 表明从电流表两接线柱到电源两极间的电路连通 电流表无示数 可能是从电流表两接线柱到电源两极间某处断路 或电流表被短路 此种情况极少 或者电流表的接线柱接触不良 电流表或电压表的指针偏转到0刻度线左侧 这是因为电流表或电压表两接线柱接反了 电流表或电压表指针偏转到了最大刻度值右侧 其故障是电表量程选小了 电压表有示数 可以肯定从电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路 但有可能与电压表并联的部分电路出现断路 电压表无示数 可能是从电压表两接线柱到电源两极间的电路某处断路 或与电压表相并联的部分电路被短路 也可能是电压表接线柱接触不良 在判断电路故障时 结合题中用电器或电表的现象 综合上述规律进行判断 例8 2012南充 小华同学做 测量小灯泡额定功率 的实验 选用额定电压是2 5v的小灯泡 1 如图是他实验的电路 但连接不完整 请你用笔画线代替导线帮他完成电路的连接 2 小华正确连接电路后 闭合开关 发现灯不亮 但电压表有较大示数 则故障原因可能是 例8题图 小灯泡断路 1 如答图所示 例8题答图 解析 1 测小灯泡的电压表要与小灯泡并联 电路中电源电压为3v 小灯泡额定电压为2 5v 所以电压表量程应选择0 3v 2 小灯泡不亮但电压表示数较大 说明与电压表并联的电路断开了 电压表串联在电路中 则故障原因可能出现在小灯泡断路 试题链接 电学实验 1题 2 问 5题 2 问 8题 2 问等 能力点四实验中物理探究方法的应用1 怎么判断实验中用到了哪种实验方法 从所探究的实验过程或实验数据的记录表格都可以判断出使用了哪些实验方法 例如 在探究平面镜成像规律的实验中 用完全相同的蜡烛代替蜡烛的像采用的是等效替代法 探究影响滑动摩擦力因素的实验中用到的是控制变量法等 2 如何在实验中正确的使用常用的实验方法 如控制变量法 转换法 等效替代法等 控制变量法 研究多因素 变量 问题时 每一次只改变其中的某一因素 而控制其余几个因素不变 研究被改变的这个因素对事物的影响 通过对各个因素分别加以研究 最后再综合解决 从而把多因素的问题变成多个单因素问题 这种方法叫控制变量法 等效替代法 将某个物理量 物理装置 物理状态 或过程 用另外一个物理量 物理装置 物理状态 或过程 来替代 得到同样的结论 这种方法叫等效替代法 转换法 对于不便于直接观察的物理现象或直接测量的物理量 将其转化成便于直接观察的现象或直接测量的物理量的研究方法叫转换法 例9 2014威海 为了模拟研究 汽车超载和超速带来的安全隐患 小明同学设计了如图甲 乙 丙所示的探究实验 将a b c三个小球先后从同一装置 高度分别为ha hb hc的位置滚下 ma mbhb 推动小木块运动一段距离后静止 请你根据生活经验和所学的物理探究方法 对以下问题进行解答 例9题图 1 用来研究超速安全隐患时 需要控制的变量是 实验时应选择 两个图所示实验进行比较 2 用来研究超载安全隐患时 应选择 两个图所示实验进行比较 通过这个实验得到的结论是 汽车速度一定时 质量越大 动能越大 质量 甲 乙 甲 丙 解析 1 超速是指汽车的质量一定 速度越大 动能越大 选择质量相等 到达水平面的速度不同的a b小球进行试验 2 超载是指汽车的速度一定时 质量越大 动能越大 选择到达水平面的速度相等 质量不同的a c小球进行实验 试题链接 力学实验3题 4题 7题 9题 电学实验1题 10题 课外实验1题 1 问 3题方案一 1 2 问方案二等 能力点五实验评价及改进四川近3年中考实验探究题对实验评价的考查常有三种形式 对实验方案进行评估 对实验过程进行评估及对实验现象进行评估 实验改进往往都是在实验评价的基础上进行的 因而 在实验评价及改进时一般从以下几个方面考虑 1 可行性 可操作性原则 主要指实验现象的可见度要高 实验效果要明显 实验过程易操作 而且安全可靠 包括人身和器材安全 2 简约性和经济原则 要考虑到材料易得 装置简单 操作简便 步骤较少等 3 可重复性 即普遍性 原则 任何实验都必须要有足够的实验次数才有说服力