实验与探究题专题训练1.doc

实验与探究题专题训练 教材中的实验主要有这样四种： （1)实验仪器和测量工具的使用； (2)学生的探究性实验和测量性实验； (3）教师的演示实验； (4)根据生活和生产中的要求设计一些简单的实验。对于不同实验要掌握其不同的要点。1、实验仪器和测量工具的使用。测量工具使用的共同点是：要求正确“调、放、看、读、记” （测量工具中只有刻度尺的测量中需用估读）2、常规实验：弄清实验的设计、实验对象、实验的现象和相应的结论及实验的注意点。要做到“会看图说话” ，对学生的探究性分组实验要求掌握实验的目的实验原理实验器材实验步骤实验现象设计实验表格归纳实验结论作出必要的评估等3、自主性实验设计1）建立正确的“等效替代”思想 充分运用各种仪器，明确直接测量的物理量与间接测量的物理量之间的关系。如：用量筒测“质量”，用弹簧测力计测“质量”，用天平测“体积”，用电流表测“电压”，用“电阻箱测电阻”等。 2)实验设计中要注意：科学性（设计原理要正确，量与量关系要正确），可行性（设计步骤要具有可操作性），准确性（选取最佳方案，使实验误差最小）。 如：在烧杯中装满水后测其质量（），在量筒中装上液体测质量（）在复习中，要注意引导学生一题多变，一题多联 1、在“伏安法测电阻”实验中，若电流表突然损坏，怎么样利用剩余器材完成该实验？变阻器最大阻值为R0。2、在“伏安法测电阻”实验中，若电压表突然损坏，怎么样利用剩余器材完成该实验？变阻器最大阻值为R0。3、在“伏安法测电阻”实验中，若电压表突然损坏，且无滑动变阻器，怎么样利用阻值为R0的定值电阻完成该实验。4、在“伏安法测电阻”实验中，若电流表突然损坏，且无滑动变阻器，怎么样利用阻值为R0的定值电阻完成该实验。 重视结论形成过程及结论表述的复习分析与论证能力实际上是一种逻辑推理能力，在中考复习中，要引导学生根据实验现象或收集到的数据进行归纳、分析，找出现象或数据之间的变化规律或内在的联系，通过论证，得到结论。在表述结论时，不要忘记结论成立的条件，对初中学生来说更多的是考查归纳推理能力。重视实验的评价与反思的复习 1、实验仪器、实验器材的评价与反思例小明想用如下的方法测量大气压强：将一个面积为110-3m2的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力（如图所示），然后计算大气压强。若大气压强为1.01105Pa，则吸盘受到的大气压力是_N。小明发现不能用这个测力计完成测量，其原因是_。 2、实验数据的评价与反思实验方法的评价与反思： 评价反思实验方法的选择是否适当、是否合理、有无控制变量、变量控制的是否合理、能否达到实验的目的等等。例物理课上王老师请同学们设计一个测出未知电阻RX的电路，各组同学都提出了自己的设计方案，下面是其中两组同学的实验方案：甲组：张晴小组设计方案器材：电压表、电流表、变阻器、开关、电源(电压未知)、未知电阻RX、导线 电路图：（图1甲）设：电压表读数U，电流表读数 I 请你写出未知电阻RX的表达式：甲组：RX 乙组：赵亮小组设计方案 器材：已知电阻R。、电流表、电源(电压未知)、未知电阻RX、开关、导线电路图：（图1乙）设：电流表读数：s断开为I1，；s闭合为I2 请你写出未知电阻RX的表达式：乙组：RX 请你对以上两组电路设计作出简要评价：例：为了测定木块所受到的滑动摩擦力，两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案，实验装置如图所示。实验中不计弹簧测力计的重力。甲方案：在水平实验桌面上将木板用线拉住，通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块，使木块在木板上面滑动。乙方案：将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块，沿木板方向水平拉木板，使木板在木块下面滑动。从实验操作方面考虑，应选择_方案。简述你选择的理由？从实验误差方面考虑，应选择_方案。简述你选择的理由？实验过程的评价与反思： 评价和反思实验过程中的得与失，特别是分析评价实验的不足之处甚至是失败的原因在什么地方等等。 例.小明同学用电流表、电压表测量一只定值电阻的阻值，电路连接如图21所示(1)观察电路连接装置图可知，A表是_表，B表是_表(2)小明连接的电路和电表的量程选择均正确，闭合开关后，电压表和电流表的读数都很小，其原因是_(3)解决了电路存在的问题后，闭合开关，电流表和电压表的示数如图22所示，此时通过电阻的电流是_A，电阻的阻值为_(4)用此电路测定电阻的阻值，存在的缺陷是_实验方案的评价与反思引导学生思维求异，寻求多种实验方案，然后对实验方法进行反思，找出其特点和不足，从而优化实验策略，选取比较好的方案或最佳的方案。例、在一次课外实践汇报课上,我市某中学的一位同学为了探究常用温度计的工作原理,他自制了一个简单装置。如图2所示，取一只墨水瓶，装满带红色的水，用橡皮塞塞紧瓶口，再取一根两端开口的空圆珠笔芯穿过橡皮塞插入水中。将该装置放入热水中，发现红色水柱很快溢出管口，为了使实验现象缓慢且便于观察，请你为他设计改进方案。（至少答出两种）例1：写出下列读数：图8所示体温计示数是_，天平读数是_g，电压表读数是_V。 例2：（1）如图16所示，弹簧测力计的示数为 N，拉力F1为 N。图18（2）滑动变阻器滑动头上有一个铭牌，铭牌上面标有电流值和电阻值，如图18所示，其中50表示 ；1.2A表示 。图16例3：小刚家准备建一栋新房，爸爸买了一堆材料相同的石子，小刚选取一块石子在实验室测它的密度他先将托盘天平放在水平桌面上，调节天平平衡(1)小刚按图甲所示的方法测石子的质量，请指出操作中的两个错误： ； (2)纠正错误后继续实验，当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡，则此石子的质量为 g在量筒内装有一定量的水，该石子放入前、后的情况如图丙所示，则石子的体积是 cm3，此石子的密度是 kg/m3例4：我们在学习和生活中，常常看到下面类似情形：（1）图12中弹簧测力计的示数是 N。（2）图13中温度计的示数是 ；（3）图14中电流表指针所指的示数为 A；（4）图15中物体的长为 cm。例1：为测量某金属块的密度：(l）用调节好的天平测金属块的质量，天平平衡时，右盘中所加的祛码和游码位置如图甲所示。则所测金属块的质量是_g。(2）把金属块放人装有60cm3水的量筒中，液面上升的位置如图乙所示，则金属块的体积是_cm3。该金属块的密度是_kg/m3。 图甲图乙例2：下图是研究光的折射规律的实验原理图；下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。入射角i1020304050607080折射角g6.713.319.625.230.735.138.640.6（l）请你结合图，以光从空气进入到玻璃中的情况为例，分析实验数据（光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据），对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结（补充完整）a折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧；b_。(2）请定量比较实验数据把你新的发现写在下面：_。例3：（1）如图15所示，金属块所受的浮力为N，金属块的质量是Kg，金属块的体积是m3。（2）在“探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距为10cm。现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图16所示的光具座上进行实验。若图中C位置上放置光屏，则B位置上应放置。如图16所示，现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应向移动，光屏应向移动。（填“左”或“右”）例4：在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。（1）小明的三次实验情况分别如图中的甲、乙、丙所示。实验时，用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）上做匀速直线运动，根据知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）小明在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时，利用图19中甲、乙两组数据比较得出：“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论。你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗？。你的理由是：。（3）请你根据小明这三次实验情况设计一个实验数据记录表格。（4）从图中甲、丙两组数据比较，你能得出的结论是： 。 例5：小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图10所示。(1)实验中小明是通过观察来比较压力作用效果的。(2)比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是。(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图所示实验。(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图11所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是。例6：小明用图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验 （1）为了完成实验，还需要的测量器材是 ； （2）已知水的质量为100g，则水从80升高到90吸收的热量是 J，此过程水的内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)水的比热容为4.2103J(kg) （3）下表是实验中他记录的一组数据，由数据可知，水的沸点是 ，根据记录的数据，在图乙中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像； （4）沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是 遇冷 (填物态变化名称)形成的例7：小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如下图所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关 （1）通过、两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的 有关（2）通过 两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关（3）小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，于是继续进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水（如右图）结果发现甲图中水先蒸发完，于是他得出结论：水蒸发快慢与水的质量有关，水的质量越小蒸发越快从实验设计环节看，他没有控制水的 （选填“质量”或“表面积”）相同；从得出结论环节看， “根据谁先蒸发完，判断谁蒸发快”是否正确？ （选填“正确”或“不正确”），理由是 。例8：下图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程（1）根据图中情景可以判断以下说法正确的是 （ ） A是假设，是实验事实，是实验推论 B都是实验事实 C是实验事实，是实验推论 D是实验事实，是实验推论（2）每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，记下小车最终停在水平面上的位置.可知小车受到的阻力越小，小车运动的路程越 其中运动的小车在木板上最终停下来，是因为小车在水平方向上受 （选填“平衡力”、 “非平衡力” 或“不受力”）（3）若用木块代替小车再探究“摩擦力的大小与什么因素有关”，还需要添加的器材是长方体木块、钩码和 例9：小名在做“伏安法测电阻”的实验时 （1）按所示电路图，用笔画线代替导线将实物连接起来,电压表选用03V量程 （2）闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表有明显偏转，则电路中发生断路的器件是 （3）改正电路正确无误后开始实验前两次的实验数据已填在下面的表格内，第三次实验时电流表的示数如右图所示，请将下面表格中的空白处填写完整（计算结果保留一位小数）实验次数电流/A电压/V电阻/测量结果R 10.302.58.320.262.18.131.6（4）小名想测额定电压为“3.8V” 的小灯泡正常发光时的电阻值(约10) 他的实验步骤是：断开开关, 拆下定值电阻，将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值电阻的位置，并将变阻器阻值调至最大；调整 ；闭合开关，再移动滑片至小灯泡正常发光时，读出电流表的示数，算出小灯泡电阻 例10：如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据 (1)此探究实验是采用了_的物理研究方法。(2)请将上表中空格补充完整(3)请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：结论一：_。结论二：_。例11：为了探究影响电热的因素，实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管，两根不同阻值的电阻丝，以及滑动变阻器、开关、导线、电源等两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了图18甲、乙所示的两个方案 (1)这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少 (2)甲方案探究的问题是什么?(3)乙方案探究的问题是什么?例12：图13是探究“怎样产生感应电流”的实验装置ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。 (1)本实验中，如果 ，我们就认为有感应电流产生。 (2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路 感应电流(选填“有”或“无”)。(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图13所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是： 例13：在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，要沿水平方向匀速拉动物体，根据现有知识，你认为原因是： . 实验中，同学们提出了以下几种猜想： A与压力大小有关 B与接触面的粗糙程度有关 C与接触面积大小有关 D与运动的速度大小有关 (1)小杨同学用一个表面平整的长木板、一个带钩的木块和一只弹簧测力计进行实验，如图14所示。他设计的数据记录表格如下表所示：次数 压力接触面木块放置木块运动测力计示数/N 1一个木块 木板平放很慢 2一个木块 木板平放 慢 3一个木块 木板平放较快 小杨同学的实验可以验证猜想 (填字母序号)的正确或者错误。 (2)实验室提供的实验器材有：a表面平整的长木板；b斜面；c硬纸板；d毛巾；e天平；f带钩的长方体木块；9弹簧测力计；h直尺。 要验证猜想B的正确或者错误，你需要的实验器材是： (填器材前面的字母)。请在下方空白处画出你设计的数据记录表格。例14：为了探究光的反射规律，同学们进行如图9所示的实验。如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明 。小红探究反射光线与入射光线是否在同一平面内时，她将纸板B向后折， （填“能”或“不能”）看到反射光线。例15：楠楠同学在资料上看到了一份材料，某大学物理系的同学再测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中，得到部分U和I的数据如下表所示：实验次数123456U/V0.200.801.402.002.503.00I/A0.020.080.140.180.200.21（1）楠楠根据表中的数据，画出该小灯泡的电流跟电压变化的图像，于是设计了如图17所示的坐标图。请你帮楠楠在坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图像；从材料或图像中可知，该小灯泡的额定电流为 A，正常发光时的电阻为 ；（2）楠楠还想利用初中的物理实验器材，通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是她又设计了入股18甲所示的电路图，同时找来了实验器材并连接了部分实物电路，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的电阻可在050内调节。 请你用笔画线代替导线，按照图18所示电路图，帮楠楠将图18乙中的实物电路图连接完整； 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 端（选填“A或B”）；实验中，由于操作不小心等原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是 。甲 乙 楠楠通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性，你认为楠楠能做到吗？请简要说明理由。 。例16：用右图所示装置做“探究平面镜成像”的实验：(1) 甲图中的B表示研究对象“平面镜”，应选择 (填“梳妆用小方镜”或“平板玻璃”)来做。(2) 如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (3) 实验中如果把平面镜向左倾斜，如图乙，实验能否成功？说出理由： 。例17：图13是探究“怎样产生感应电流”的实验装置ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。 (1)本实验中，如果 ，我们就认为有感应电流产生。 (2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路 感应电流(选填“有”或“无”)。(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图13所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是： 例18：小梅想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，小梅保持阻力为2N，阻力臂为0.15 m不变，然后改变动力臂L1和动力F1，并保持杠杆水平平衡，分别测量出动力臂L1和动力F1的数据如下表所示。请你根据实验条件和实验数据帮助小梅归纳出动力Fl跟动力臂Ll的关系： 。例18：在“探究物质质量与体积的关系”实验中，某小组同学分别用甲、乙两种不同的固态物质做实验，且甲、乙都是长方体形状。实验时，他们用刻度尺和天平分别测出它们的体积和质量，记录数据如表一、表二所示。（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：_。（2）分析比较实验序号_的数据及相关条件，可得出的初步结论是：相同体积的不同物质，它们的质量是不相同的。（3）进一步综合分析比较表一、表二的数据及相关条件，可得出初步结论是：（a）分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可初步得出：_。（b）分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可初步得出：_。表三 甲物质（液态） 表四 乙物质（液态）实验序号质量（克）体积（厘米3）10810111620122430实验序号质量（克）体积（厘米3）7 10108202093030（4）为了进一步研究，他们又通过加热方式使甲、乙物质都变为液态，再用量筒和天平分别测出它们的体积和质量，记录数据如表三、表四所示。进一步综合分析比较表一和表三（或表二和表四）的数据及实验现象，可初步得出：_。例19：在探究“某固体熔化时温度与时间的关系”实验中，实验装置如图15所示。 （1）试管中的固体颗粒大一点好还是小一点好？ 。（2）实验中，使烧杯中的水缓慢升温的最终目的是 。（3）根据正确实验获得的信息，划出该固体熔化时温度与时间的关系图像如图16所示。从图像中可看出，该固体是 （选填“晶体”或“非晶体”）从图像中可看出，在0t1区间，单位时间内固体的温度变化越来越小。请对这个现象进行合理的解释。例20：(2005年上海市)某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大，表示压强越大。他们的研究情况如图16（a）、（b）、（c）、（d）所示。 图16（a）、（b）、（d）中的容器内均装满液体，且盐水水 (1)根据图16_可验证：当深度相同时，同种液体内部压强与容器形状无关。 (2)根据图16(b)、(c)可验证：_，液体内部压强随深度的增大而增大。 (3)根据图16(b)、(d)可验证：当深度相同时，_。 (4)若在图16_中的容器内轻轻放人木块，压强计指针偏转的角度会增大。选填“（a）”、“(b)”、“(c)”或“(d)”例21：个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平)，下降至图中的虚线位置，则图(乙)中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是（ ）例1：实验室要测量一个阻值约为数百欧的电阻。能提供的器材有：干电池两节、学生用电压表（量程为03V、015V）、滑动变阻器（100 2A）和电阻箱（09999 5A）各一个、开关、电线若干。请写出你设计的实验方案。（1）实验思路：（2）电路图：（3）实验器材：（4）实验步骤： 写出待测电阻RX 的表达式例2：请你任选图29中的器材，设计一个实验方案测出小石块或盐水（自配）的密度。要求写出简要的实验过程和密度的计算式。（1）实验过程（也可画图辅助说明）；（2）根据=m/V，所测密度的计算式=_（用测量的物理量符号表示）。0cm12345678910塑料刻度尺细线金属块酒精水盐水弹簧秤量筒液体压强计金属盒例3：一实验小组为进行某项探究实验活动，课前给实验室老师送去了一份器材清单，老师根据清单为他们准备的器材见下图。用以上器材可探究的主题有：A、液体内部压强大小与液体深度的关系；B、液体内部压强大小与液体密度的关系；C、浮力大小与液体深度的关系； D、浮力大小与液体密度的关系。、若你在上述四个探究主题中选择 （只选一个，填写序号）主题进行探究，则所需器材有（填写器材序号）： ；、简述探究活动的主要步骤： ；、为完善实验探究过程，将搜集到的实验数据填入表格后，还需进行： 。例4：“水会增大物体间的摩擦吗?”多数人的答案是：不会。但许多人都有这样的感受：油漆过的地板上有水时，人很容易滑倒。可也有相反的事例，例如爬过树的人都知道：手上出汗时，会感觉到手与树之间的摩擦力变大了。水到底可以增大还是减小物体间的摩擦呢?比较上述事例发现，油漆过的木板表面不吸水，树木(可看作未油漆过的木板)表面吸水，所以探究水对摩擦力大小的影响，可作这样的猜想：猜想一：在不吸水的木板表面，有水时的摩擦力可能比无水时的摩擦力小。猜想二：在吸水的木板表面，有水时的摩擦力可能比无水时的摩擦力大。为验证上述两个猜想，请帮忙解决两个问题：(1)现有实验器材：油漆过的木板、未油漆过的木板、带有挂钩的木块、盛有水的烧杯。还需要什么器材?(2)请设计出记录实验数据的表格。例5：小宇同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。丙第19题图电铃铁钉弹簧开关铁钉铁钉从小宇的实验可得出的初步结论是_。根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 （填：“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小宇设计中的不足之处_。例6：小明同学学习了“力”有关知识后，决定探究“风”对纸片作用力的大小。他用电吹风、测力计、迎风面积相同但迎风面形状不同的纸片做了如图9（a）、（b）、（c）、（d）所示的实验。其中，图9（a）、（b）、（c）三次实验时电吹风的风速相同，图9（d）实验时电吹风的风速比前三次实验时的风速大。请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论。（a） （b） （c） （d）图9（1）比较（a）、（d）两图可知：_； （2）比较（a）、（b）、（c）三图可知：_。 学习了电学知识后，小明、小亮和小艳所在的兴趣小组发现：电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化。在冯老师的点拨下，他们在探究过程中不断完善和优化方案，共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量距离变化的装置。 (1)图20(甲)所示是他们最初设计的装置原理图。图中R0是定值电阻，ab是总电阻为9欧、长60 cm、粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且沿竖直方向固定放置的金属杆，M是