实验探究(2012最后).doc

实验、探究题1、测定小灯泡额定功率的实验器材如图所示，其中小灯泡上标有“3.8V”的字样，它的电阻约10。（1）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）。（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提出以下猜想：A可能是灯丝断了 B可能是小灯泡短路 C可能是变阻器开路究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。电流表电压表判断结果判断依据说明示数不为零示数为零示数为零示数不为零（3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则通过小灯泡的电流为_A，小灯泡的额定功率为_W。2、在测定小灯泡功率的实验中，某同学用四节新干电池作电源，额定电压为3.8伏的小灯泡（估计额定功率为1瓦左右），以及实验所需的其他器材，他按如图a所示电路图正确连接电路。当滑片P在b端时，他闭合电键K，电压表和电流表的示数如图b所示，他将滑片P向a端移动的过程中，发现当小灯泡正常发光时，滑片P正好在滑动变阻器的中点上（即连入电路的电阻正好是其最大阻值的一半）。此时由于电流表指针晃动剧烈无法准确读数，该同学经过思考、分析，最后求出了小灯泡的额定功率。请你根据上述实验过程，帮这位学生求出小灯泡的额定功率。3、在测定小灯泡额定功率的实验中，有器材：电阻约为10的小灯泡一只，量程为3V的电压表一个，开关一个，滑动变阻器一个，电源电压3V，导线若干。另可供选择的电流表有： A量程为100mA的电流表； B量程为0.6A的电流表； C量程为3A的电流表。 为保证测量比较准确，电流表应选 。 实验的电路图如图a所示，图中甲是 根据电路图连接好实物后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变，出现故障的原因可能是 。 故障排除后进行实验，若小灯泡的额定电压为2V，当滑动变阻器的滑片在图a所示的位置时，电压表的示数只有1.8V，为了测出小灯泡的额定功率，此时应把滑片向 适当移动。 根据测出的数据，画出了电流、电压的关系图象（如图b），由此可知小灯泡的额定功率为 W。利用图a的电路，还可以完成的实验有： 。(写出一个即可)4、小雨在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“38V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡的额定功率，下图为他所连的实验电路(1)电池盒中至少有_节干电池。(2)经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验，请在他接错的导线上打上“”，并改正，要求滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮。（1分）(3)实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为38V时，电流表的示数如图乙所示则该小灯泡的额定电流为_A，额定功率为_W （4）若小雨的同学在电池盒中装入了4节干电池，原本打算使用小雨的实验方案，来测量一个标有3.6V，估计额定功率为0.9W的小灯泡，当他闭合开关，发现电压表0-15V量程不灵，无法按照常规方法进行试验，请在不增减器材的的情况下，重新设计出测量小灯泡额定功率的的电路图，请画在右上方。（1分）（5）若实验室里边有四种规格的滑动变阻器：“9，1A”，“15，1A”，“12，1A”，“20，1A”，则无论是按照小雨设计的方案还是小雨同学更改的实验方案，都应该选用 规格的滑动变阻器为宜。 5、在探究凸透镜成像规律的实验中。当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图甲所示A、O、B位置时，在光屏上C处会得到一个倒立、 的实像（选填“放大”“缩小”或”等大”）。当蜡烛燃烧一段时间后，则烛焰的中心可能在光屏上 （选填“C”、“D”或“E”）处仍能得到一个清晰的像。在光屏上获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙所示)，观察到光屏上的像变模糊了，为了要使光屏上成清晰的像，应该将光屏适当向 移(选填“左”或“右”)。6、小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验.(1)如图5所示，要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 调整(选填“上”或“下”)；(2)实验中所用凸透镜的焦距是10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一个倒立、清晰的像，该像是 的（选填“放大”、 “等大”或“缩小”）；(3)接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向 移到某一位置(选填“左”或“右”)，才能在光屏上成清晰的像。（4）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图6所示)，观察到光屏上的像变模糊了，此时要使光屏上成清晰的像，应该将光屏向 移(选填“左”或“右”)。（5）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是 。7、在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如图13所示：（1）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 （填“亮点”或“亮环”）为止，测得它与凸透镜中心的距离为10cm，确定出焦距f= （填“5cm”或“10cm”）（2）凸透镜固定在光具座35cm刻度线上，小明将光源移至20cm时，在光屏上出现倒立、缩小的 （选填“实”或“虚”）像；如果小明将光源移至29cm刻度时，他通过凸透镜看到光源的 （选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像（3）同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是（ ）A与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定B光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小C用这种光源时，光源中心与透镜中心、光屏中心不需要在同一高度（4）小明将二极管换成发紫色光的二极管，将实验装置放置如步骤（2）进行，发现光屏不能得到清晰的像，需要将光屏靠近凸透镜后才能得到清晰的像，请你给出一个合理的猜想： 8、用图1所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律（烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同）。 （1）某时刻温度计示数如下图1，此刻杯内物质温度是 。 （2）根据实验数据描出加热过程中杯内物质的温度随时间变化图像如上图2所示，该物质的熔点是 。（3）t2与t3相比， 时刻杯内物质的内能大。理由是： 。9、下表是小明“探究某种物质的凝固特点”时记录的实验数据。(在标准大气压下)时间/min00.511.522.533.54温度/706459485249484848时间/min4.555.5619.52020.521温度/4847454321212121（1）分析表中数据可知：第_min时的数据有明显错误。实验时的室温是_。 （2） 该物质在第4min时的状态是_态，它是_ (选填“晶体”或“非晶体”)，在凝固过程中_热量（选填“吸收”或“放出”），温度_（选填：“升高”、“降低”、“不变”）。（3）课后小明又进行了以下探究：如图所示，在容器A内装水，在容器B内装盐水，一段时间后发现容器A内有冰出现，由此可以判断原来容器B内盐水的温度 O(选填：“高于”、“等于”、“低于”)10、为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系，小黄同学用弹簧测计拉着同一木块沿粗糙程度相同的斜面匀速向上运动，如图所示，实数据记录如下表：实验次数斜面的倾斜程度木块重量GN斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.46.612较陡100.57.6165.8%3最陡100.68.4171.4%（1）根据表中数据可求出第1次实验：有用功是 J，机械效率是 ，木块和斜面的内能增加了 J。（2）分析表中数据，可以得出的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面倾斜程度越陡，斜面的机械效率越 。11、某物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究和理论探究活动实验探究将长度为l m的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面 (如 图6所示)用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速 向上运动。完成斜面机械效率测量表3呈现的是部分实验数据 实验次数1234斜面高度h/m0.150.200.250.30拉力F/N2.73.23.64.1机械效率0.560.630.690.73(1).疑惑一：“斜面的机械效率越高越省力吗?”请根据表3中的实验数据，写出正确的结论。(2).疑惑二，“斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一定越大吗?”请进一步分析表3实验数据，写出正确的结论： 。（简述理由： 理论探究(3)疑惑三。“滑块受到的摩擦力是一个不可直接测量的量，能通过可测量的量求出摩擦力吗?”请根据已有的知识推导：对于倾斜程度不同的斜面，在拉力F作用下(拉力方向沿斜面向上)使重为G的滑块沿斜面匀速移动时，滑块受到的摩擦力f的数学表达式（斜面长L和斜面高h均为“可测量”量）。12、小明同学结“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想，斜面的机械效率跟：A斜面的倾斜程度有关；B斜面的粗糙程度有关，C斜面的长有关；D物体受的重力有关小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程（参看图，表中两次实验所用斜面是相同的，设物体在斜面上做匀速直线运动）（1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（2）通过对比实验、数据，可验证猜想 （填写字母）（3）通过对比实验、数据，可以得出的探究结论是：当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率的值越 (4)分析上述实验数据可知：光滑程度相同的斜面，倾角越小，沿斜面的拉力越 ，斜面的机械效率越 。实验证明：机械效率的高低与省力 。(5)若不计摩擦将重G的物体，沿斜面长L拉到高h处，则拉力F= 。（6）要验证猜想D，应控制斜面的倾斜程度和 不改变 。13、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的活动中。(1)如图甲所示，让小车从斜面上相同的高度由静止开始下滑，碰到同一位置的相同木块上。该实验探究的是 (小车/木块)的动能大小与其 的关系，实验时物体动能的大小是通过 来反映的；若水平面绝对光滑，本实验将不能达到探究目的，原因是 。(2)为了探究动能的大小与物体速度的关系，小明设计了如图乙所示的实验。让同一小车，从倾斜程度不同斜面上的A点由静止滑下，撞击B点的木块，控制AB距离相同，该实验的物体速度是指小车与木块碰撞 （前小车/后小车/前木块/后木块）的速度，他是通过改变斜面 （长度/倾斜程度 ）来改变速度大小的。老师肯定了小明爱动脑筋的习惯，但指出这种设计通过推动木块移动的距离大并不能说明其动能大，原因是 。14、如图是探究物体动能的大小与哪些因素有关的装置，让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上，目的是探究小车动能的大小与 的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块 越多，从而判断小车的动能越 （大/小）；若水平面绝对光滑，本实验将 （能/不能）达到探究目的。15、在如图所示探究滑动摩擦力实验中，木块因木纹不同，侧面比正面粗糙。小伟选择四种不同的接触面，通过在木块上增减砝码改变压力，对木块受到的滑动摩擦力进行了12次测定，实验数据整理如下表：接触面次数压力/N摩擦力/N接触面次数压力/N摩擦力/N情况一木块正面与木板面11.70.3情况三木块正面与玻璃面71.70.423.70.883.71.335.71.295.71.8情况二木块侧面与木板面41.70.6情况四木块侧面与玻璃面101.70.453.71.5113.71.065.72.5125.71.6（1）表中数据说明： 在接触面情况相同时，压力越大，摩擦力越 。 接触面情况一、三中，压力相同，木块在玻璃表面上受到的摩擦力更 ；接触面情况三、四中，当压力为1.7N时，两种情况的摩擦力均为0.4N，但随着压力的增大，出现压力相同，木块表面较光滑的摩擦力更大，经检查实验器材完好，操作过程规范和读数准确。（2）请你合理猜想实验中出现的“木块在较光滑表面上滑动摩擦力反而更大”的原因。猜想一：可能是 使摩擦力变大；猜想二：可能是 使摩擦力变大。16、某研究小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积、接触面湿度是否有关”的问题进行探究。他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块为研究对象。（8分）（1）实验所用到的测量工具是 。（2）在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做 运动。（3）右表为实验记录表格，通过分析表中序号为 的实验记录。可得到的初步结论是：滑动摩擦力的大小与 无关。（4）分析表格中的数据，你还能得到的结论是： 。17、为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在同水平沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙而后凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小。表一（=8.9103kg/m3）实验序号材料高度（cm）底面积（cm2）1铜20102铜20203铜2030表二（=7.8103kg/m3）实验序号材料高度（cm）底面积（cm2）4铁20105铁20206铁2030表三（=8.9103kg/m3）实验序号材料高度（cm）底面积（cm2）7铜20108铜20209铜2030分析比较实验序号1，2，3（或4，5，6或7，8，9）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体材料密度和高度相同时，压力的作用效果与底面积_。（选填“有关”或“无关”）分析比较实验序号_的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体的高度相同时，材料的密度越大，压力的作用效果越显著。分析比较实验序号1与7（或2与8，或3与9）的数据及观察到的现象，可得出初步结论是_。(a)分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：_。(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：_。 参考答案1、分析与解答：（1）实物图如图所示：除了基本连线规则外，连线时我们还应该注意到根据题目为电表选择合适的量程，例如额定电压为3.8V的灯泡，电压表应该选择015V档；电阻约为10，通过计算我们应该选择量程为00.6A的电流表档位。（2）这是判定电路故障的题目，我们经常通过电流表或整电路工作情况来判定电路故障是属于“短路”还是“断路”，再根据电压表的示数情况确定具体的故障位置。（3）电流表示数由于是连接00.6A量程，因此读数是0.36A，通过P=UI计算出小灯泡的额定功率是1.368W。实物连线图电流表电压表判断结果判断依据说明示数不为零示数为零B电流表不为零，因此电路发生局部短路，根据电压表为零，判断出小灯泡短路了。示数为零示数不为零A电流表为零。因此电路某处发生断路，根据电压表有示数，判断出灯泡断路。2、估算I灯P灯U灯额1瓦3.8伏0.26安0.6安 当闭合电键时I= 0.2安 U灯= 2V R滑最大值=（UU灯）I（6伏2伏）0.2安20欧 当P在中点时，I 灯额=（UU灯额）R滑 P 灯额=U灯额I 灯额= 3.8伏0.22安= 0.836瓦 3、 B 电流表