中考物理实验专题复习

专题专题 2 实验探究题实验探究题 一、热点专题探析一、热点专题探析 实验探究题是中考物理近年来的一个必考点，它的类型主要有测量类实验、探究类实验、设计类实 验和开放类实验，其中测量类和探究类实验是中考物理的必考题型。实验探究题一般以生活中的现象、 问题为切入点，主要涉及实验设计、新科技、环境保护等方面的知识，对学生的要求较高。在复习过程 中除了加强实验探究过程的练习，同时应重视教材中各种测量仪器是原理和使用方法，重视实验原理及 实验目的、步骤的理解掌握，从而为知识的综合运用、联系迁移、能力的转化打好基础。 二、解题策略二、解题策略 实验探究题的一般解题思路是：依据实验的操作程序思考问题，注意题目提供信息的分析，数据的 处理，以及对研究问题的合理猜想和想象，根据研究的对象科学选择研究问题的方法。一般实验探究题 中考查的常见方法主要有控制变量法、比较法、归纳法、猜想与假设法、数据分析法、图象法、等效法、 特殊测量法等。 三、考题探究三、考题探究 考题探究一考题探究一 测量类实验探究题测量类实验探究题 典例探究典例探究 1（2015宁德）小萌想测量家里的色拉油的密度，设计并进行以下实验： （1）将托盘天平放在水平台面上，把游码移至标尺左端的“0”刻度线处，发现指针静止时如图甲所示， 则应将天平右端的平衡螺母向 调节，使横梁平衡 （2）小萌按图乙中A、B、C 的操作步骤顺序进行实验，如图所示，A 步骤中色拉油的体积为 cm3，密度为 g/cm3 （3）这种方法测出的色拉油密度会比实际值偏 ，对此实验，你认为图乙中操作步骤顺序 最合理的应为 （请用字母 A、B、C 表示各步骤） 【本题考点】密度的测量与计算 【丢分点】本题的丢分点有两点：一是不会调节天平平衡；二是不能正确判断测量值与真实值之间的关 系。 【解法引航】（1）根据调节平衡螺母的方法进行判断；（2）按图乙中 A、B、C 的操作步骤，从量筒 读出色拉油的体积，先用天平测量空烧杯的质量，然后将色拉油倒入烧杯中测出烧杯和色拉油的总质量， 进而求出色拉油的质量，再利用密度公式求色拉油的密度；（3）按图乙中 A、B、C 的操作步骤，体积 准确，但色拉油的质量因倒不干净测量不正确，据此分析测量值与实际值的关系；为了避免“倒不干净”， 先测量烧杯和色拉油的总质量，再将色拉油倒入量筒中测量色拉油的体积，最后测量烧杯和剩余色拉油 的质量 【答案】（1）右；（2）40；0.94；（3）小；CAB 【规律方法总结】密度的测量是初中物理的重要实验，测量密度的方法多种多样，常用的方法有常规测 量法、等效替代法、浮沉法等。在掌握密度测量的基本实验技能上，注重知识的总结、拓展和应用，用 所给的器材完成密度测量实验，注重发散性思维、独立完成实验、学科综合渗透等发面的能力。 即时抢练即时抢练 1、（2016宁夏）小明想知道酱油的密度，于是他和小 华用天平和量筒做了如图所示的实验 （1）天平调节平衡后，测出空烧杯的质量为 17g，在烧 杯中倒入适量的酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图甲 所示，将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如 图乙所示，则烧杯中酱油的质量为 45g，酱油的密度为 1.125103kg/m3 （2）小明用这种方法测出的酱油密度与真实值相比，偏大（选填“偏大”或“偏小”） （3）小华认为不用量筒也能测量出酱油的密度，他进行了如下实验操作： 调好天平，用天平测出空烧杯质量为 m0 在烧杯中装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为 m1 把烧杯中的水倒尽，再装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为 m2 则酱油的密度表达式 =（m2-m0）水/（m1-m0）（已知水的密度为 水） 2（2015江宁）小明用天平和量筒测量某种矿石的密度 （1）将天平放在水平桌面上，游码归零后，发现指针如图 a 所示，小明应将平衡螺母向 左 调节 （选填“左”或“右”），使天平平衡 （2）小明将矿石放在天平的左盘，通过加减砝码和移动游码使天平再次平衡，所加砝码和游码在标尺 上的位置如图 b 所示，则矿石的质量是 46.8 g （3）小明用量筒测量矿石的体积，如图 c 所示，则矿石的密度 = 2.6103 kg/m3 （4）若矿石放在水中时会吸水，由此判断，用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“一样大”）你判断的依据是 矿石吸水使得矿石体积测量值偏小 典例探究典例探究 2（2015南平）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为 6V，小灯泡额定电压为 2.5V、 电阻约为 10，可供选用的滑动变阻器 R1和 R2的最大阻值分别为 10、30 （1）应该选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）；在连接电路时，开关处于 状态 （2）请你用笔画线代替导线，将图 1 的实物图补充完整（导线不能交叉） （3）闭合开关，移动滑片 P，使电压表示数为 2.5V，此时电流表的示数如图 2 所示为 A，则小灯泡的额定功率为 W （4）小宇同学想换用其他规格的小灯泡再做该实验，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上 拔出，那么拔出后电压表示数 ，电流表示数 ，他这种操作是错误的（均选 填“变大”、“变小”或“不变”） （5）做完实验后，小宇将“测小灯泡电功率”实验与以前做过的“伏安法测电阻”的实验进行比较，发现 有许多不同之处，请你写出一个不同之处： 【本题考点】电功率的测量与计算 【丢分点】本题的丢分点有两个：不能正确分析故障原因；将电阻的测量与电功率的测量原理混淆。 【解法引航】（1）根据串联电路电压特点，求出灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压，再根据欧 姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻，即可选择合适的滑动变阻器；在连接电路时为了保护电路，开 关处于断开状态；（2）将滑动变阻器按照“一上一下”的原则串联连入电路；（3）根据电流表的量程和 分度值读出其实数，根据 P=UI 求出灯泡的额定功率；（4）在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从 灯座上拔出，相当于灯泡断路，根据断路的特点和电压表的测量对象即可判断示数变化；（5）从实验 目的、原理、用电器不同等方面进行分析；伏安法测电阻原理：R= ，测电功率原理：P=UI 【答案】（1）R2；（2）如上图所示；（3）0.3；0.75；（4）变大；变小；（5）实验原理不同（测功 率用 P=UI，测电阻用欧姆定律 R= ） 【规律方法总结】解决本类题时，需要注意以下几项：会正确连接电路;会正确测量实验数据;会 合理选用滑动变阻器;能正确选择电压表、电流表的量程及正确读数;能合理选择电源电压。 即时抢练即时抢练 1（2015南平）在今年的实验操作考试中，吴丽同学抽到“探究串联电路电压的规律”的实验，其实验 过程如下： （1）她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图 1 所示，接下来她要对电压表进行的操作是 对 电压表进行调零 （2）问题解决后，开始按图 2 连接好电路，用开关试触时发现电压表的指针又偏转到图 1 的位置，则 电压表产生此现象的原因是 电压表的正负接线柱接反了 （3）改正错误后，她用电压表分别测量 L1两端的电压 UAB、L2两端的电压 UBC和 L1 L2两端的总电压 UAC，更换不同灯泡，再做两次实验，将三次测出的电压填入下表 实验次数UABUBCUAC 第一次0.82.23 第二次1.02.03 第三次1.21.83 请你根据她的实验过程和有关数据回答下列问题： 上面设计的表格中存在的不足之处是 物理量没有单位 分析表格中的数据，得出实验结论是 串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和 在许多实验中都需要进行多次测量：有的是为了找到普遍规律，避免偶然性；有的是为了求平均值以 减小误差下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 C （填字母） A测量物体的长度 B伏安法测电阻 C探究重力大小与质量的关系 2（2016黄冈模拟）某同学在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：6V 铅蓄电池组、电流表、 电压表、额定电压为 2.5V 的待测小灯泡、开关、导线，规格为”50 1A”和“10 1.5A”的两种滑动变阻 器实验时连接的电路如图甲所示 （ 1）正确连接电路，将滑动变阻器的滑片移到最 左 端，然后闭合开关，发现无论怎么移动滑片小 灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因是 灯泡断路 （2）排除故障后，闭合开关继续实验当电压表示数为 2.5V 时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡 正常发光时通过灯丝的电流为 0.28 A，小灯泡的额定功率为 0.7 W当电压表示数为 1V 时，灯 丝电阻 小于 （选填“大于”“小于”或“等于）9 （3）为顺利完成实验，在实验中应选用规格为 “50 1A” 的滑动变阻器 典例探究典例探究3：（2016黄冈模拟）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在 下表中 实验序号钩码重/N钩码上升的高 度/m 绳端的拉力 /N 绳端移动的 距离/m 机械效率 140.101.80.3 260.102.50.3 360.152.5 （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计 （2）第三次实验中，绳端移动的距离为 ，滑轮组的机械效率为 （3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将 （选 填“变大”“变小”或“不变”） 【本题考点】滑轮（组）机械效率的测量 【丢分点】本题的丢分点有两点：将有用功、额外功与总功混淆；不能正确判断滑轮组承重绳子的 有效股数。 【解法引航】（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；（2）由图示可知， 滑轮组承重绳子有效股数 n=3，根据 s=nh 可求出绳端移动的距离；根据公式 =Gh/Fs 计算出滑轮组的 机械效率；（3）两次所用滑轮组相同，但第 2 次物重大于第 1 次物重，机械效率也大于第 1 次的机械 效率，所以可得使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率。 【答案】（1）匀速；（2）0.45m；80%；（3）变大 【规律方法总结】滑轮组的机械效率跟提起的物重有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法 无关。 即时抢练即时抢练 1（2015宿迁）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑 轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表 次 数 钩码重 /N 钩码上 升 距离/cm 弹簧测力 计 示数/N 弹簧测力计 上升距离 /cm 机械效 率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9% （1）在 2 次实验中滑轮组的机械为 88.9% （结果保留一位小数）； （2）第 3 次实验中弹簧测力计的示数未填，由图可知，弹簧测力计的示数为 2.4 N； （3）分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 高 （选填“高”或“低” ） 2（2014姜堰）小明测量滑轮组机械效率的实验过程如图所示 （1）他在读取作用在绳端的拉力时，应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计示数如图丁根据图中的 实验数据，可以算出本次实验的有用功是 0.2 J，机械效率 是 83.3% （2）实验结束后，在交流讨论时，小华提出：在小明所用的 两个测量工具中减去一个，也能测出滑轮组的机械效率，你 认为可以减去的测量工具是 刻度尺 由此推知：滑轮组 的机械效率与 物体提升的高度 无关 考题探究二考题探究二 探究类实验探究题探究类实验探究题 典例探究典例探究 1：（2014营口）（1）小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜入在水平桌面上，再把一 张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿 EO 方向入射，如图甲所示； 小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板 （选填“A”或“B”） 绕 ON 向前或向后弯折 改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在下表中，根据数据得出结论 次数入射角反射角 12020 24040 36060 另一同学也把一束光贴着纸板 A 射到 O 点（如图乙所示），但纸板并未与平面镜垂直，他 （选填“能”或“不能”）在纸板 B 上看到反射光线 （2）陈悦同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作： 陈悦同学将两根完全相同的蜡烛 A、B 全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，如图丙所示，这样的操作 会造成的后果是 ； 将蜡烛 B 熄灭后，该同学移动蜡烛 B，直到看上去它与蜡烛 A 的像 ，记下像与物的位 置； 移动蜡烛 （选填“A”或“B”），重做实验三次实验像与物的位置如图丁所示，通过分 析可知像与物到玻璃板的距离 【本题考点】光的反射定律、平面镜成像 【丢分点】本题的丢分点有两处：不明白光反射定律实验的原理；不清楚玻璃板的作用。 【解法引航】（1）根据光的反射定律，即可得出反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，从 1 而判断出纸板的情况；分析表格中的数据，即可读出结论；根据法线与界面之间的关系进行判断。 2 3 （2）两根完全相同的蜡烛 A、B 全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，在玻璃板的两侧都会出现虚像， 1 形成重影，从而无法探究像与物的关系；根据平面镜成像的原理可知蜡烛 B 与蜡烛 A 的像的关系； 2 要比较像与物距离的关系，需借助刻度尺，用刻度尺测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体 3 到平面镜的距离相等。 【答案】（1）B；反射角等于入射角；不能；（2）在玻璃板的两侧都会出现虚像，形成重影， 无法探究像与物的关系；重合；A；相等；垂直 【规律方法总结】1.光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线和入射光线分 居法线两侧，反射角等于入射角。反射光线可逆。 2.平面镜成像的特点：平面镜所成的像是正立的虚像，像和物体的大小相等，像和物体的连线与镜面垂 直，像和物体到镜面的距离相等。平面镜的原理是光的反射现象。 即时抢练即时抢练 1. （2016南平）如图甲所示是小宇同学探究“光的反射规律”的实验装置平面镜 M 平放在水平桌面上， 白色硬纸板垂直立在平镜面上 （1）小宇让一束光贴着纸板沿 AO 方向射向镜面，反射光沿 OB 方向射出，测出反射角和入射角大 小改变光的入射角度，多次重复上述实验步骤 上述实验探究得到的规律是 B（选填字母） A光沿直线传播 B反射角等于入射角 C平面镜成像的特点 白色硬纸板在实验中的作用是显示光的传播路径（写出一条即可） （2）实验过程中若将纸板倾斜，如图乙所示，让光仍贴着纸板沿 AO 方向射向镜面，此时反射光不在 （选填“在”或“不在”）纸板这一平面内；通过平面镜观察镜中硬纸板的像，则看到的像与图丙中相符的 是（选填序号） 2（2014秦淮区）小明同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，想起 了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景：靠近镜子时，感觉自己的像变 大了，远离镜子时感觉像变小了自己的感觉对吗？他进行了实验探究所 用的实验装置如图所示（其中的透明玻璃板作为平面镜）主要实验步骤如 下： （1）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛 A，在玻璃板后面移动一支没有点 燃的相同的蜡烛 B当把蜡烛 B 移动到某一位置的时候，发现蜡烛 B 与蜡烛 A 的像重合，测量并记录 此时物、像和玻璃板之间的位置关系 （2）多次增大蜡烛 A 到平面镜的距离，使像看起来更小，并不断地在平面镜后移动蜡烛 B，发现总能 找到一个对应位置，在镜前从不同角度观察，蜡烛 B 与蜡烛 A 的像均重合，测量并记录每次实验的相 关数据 请根据以上叙述回答下列问题： 根据以上实验步骤可知，能验证小明感觉的是步骤 （2） （选填：（1）或（2）； “探究平面镜成像的特点”实验得到的结论是：平面镜所成像与物体的大小相等，像和物体到平面镜的 距离相同，像和物体的连线与镜面 垂直 若用光屏代替蜡烛 B，在玻璃板后面观察光屏，将 不能 （选填“能”或“不能”）观察到蜡烛 A 的像， 说明所成的是 虚 像（选填“虚”或“实”） 典例探究典例探究 2：（2014潍坊）小华在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为 10cm 的薄凸透镜固定在 光具座上 50cm 刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上 20cm 刻度线处，移动光屏至 65cm 刻度线处， 使烛焰在光屏上成清晰的像如图所示请结合此实验完成下列问题： （1）如图所示的实验现象能够说明 的成像特点 A照相机 B幻灯机 C放大镜 （2）保持透镜在 50cm 刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像， 应该进行的操作是 A将蜡烛左移，光屏左移 B将蜡烛左移，光屏右移 C将蜡烛右移光屏左移 D将蜡烛右移光屏右移 （3）保持透镜在 50cm 刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上 80cm 刻度线处，将光屏放在光具 座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰 的像 A倒立放大 B倒立缩小 C正立放大 【本题考点】凸透镜成像规律及其探究实验菁优 【丢分点】本题的丢分点有两处：将凸透镜成像规律的应用混淆；不清楚物距、像距、像的大小三 者间的关系。 【解法引航】（1）物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，能够说明照相机的成像原理；（2）保持透 镜在 50cm 刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应使物距缩小，则像距变大，所以应 将蜡烛右移，同时光屏也向右移；（3）保持透镜在 50cm 刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座 上 80cm 刻度线处，则此时物距大于 2f，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可 呈现烛焰清晰的倒立缩小的实像 【答案】（1）A；（2）D；（3）B 【规律方法总结】凸透镜成像的规律:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大。说明:大于一倍 焦距成实像;小于一倍焦距成虚像;大于 2 倍焦距成缩小像;小于 2 倍焦距成放大像;物体靠近透镜,像远离 透镜,像变大。 即时抢练即时抢练 1（2015崇明）在焦距为 15 厘米、25 厘米或 35 厘米的 凸透镜中选择一个放置于光具座的 50 厘米刻度处，如图 所示实验时调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 同一高度 ；为了方便探究凸透镜成像的各种可能，根据 题中条件，应选用焦距为 15 厘米的凸透镜保持蜡烛 与凸透镜在图中位置不变，为了找到烛焰清晰的像，光屏应在光具座的 65 至 80 厘米刻度范围内移 动找到清晰的像后，继续保持蜡烛与凸透镜在图中位置不变，用焦距为 10 厘米的凸透镜替换原凸透 镜后，应将光屏向 左 移动（选填“左”或“右”），才能在屏上得到 缩小 的像（选填“放大”或“缩小” ） 2（2015番禺区）小明用一个凸透镜及相关器材，探究凸透镜的成像规律 （1）一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最亮的光斑如图 1 所示则该凸透镜的焦距为 10 cm； （2）小明把蜡烛、凸透镜及光屏放在光具座上（如图 2 所示），要使烛焰的像能成在光屏的中央，必 须将凸透镜向 下 调整；若要使烛焰在光屏成缩小的实像，则要将凸透镜向 左 调整（均选填“上”、 “下”、“左”或“右”）；该成像原理与 照相机 （选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）相同 典例探究典例探究 3：（2014孟津）在初中物理 的学习中，我们曾用斜面做过多次探究 实验实验探究一：图 1 是利用斜面“探 究阻力对物体运动的影响”；实验探究二： 图 2 是利用斜面“探究动能大小与啄些因 素有关” （1）在上述两个实验探究中，有一个操作步骤是相同的，此步骤是 这一操作的目的是 （2）实验探究二中动能的大小是由 来显示的；这两个实验中，斜面的作用是： （3）通过实验探究一我们可以推理得出：如果运动物体不受力将 （4）在实验探究一时，发现水平面的粗糙程度会影响小车运动的距离水平面越光滑，小车运动距离 越远在此基础上通过科学推理得到（3）的结论以下探究中所采用的研究方法与此相同的是 通过墨水的扩散现象研究分子的运动；用磁感线描述磁场；真空不能传声 【本题考点】阻力对物体运动的影响、动能的影响因素、牛顿第一定律、理想实验法 【丢分点】本题的丢分点有两处：不知道实验探究一、二的共同点；不清楚实验推理法。 【解法引航】（1）利用斜面“探究阻力对物体运动的影响”和利用斜面“探究动能大小与啄些因素有关” 的实验中，都需要控制小车或小球到达斜面底端的速度相同，因此这两个实验中相同的操作步骤为让物 体（小车或小球）从斜面的同一高度自由下滑；（2）动能的大小是由木块被推动的距离来显示的；斜 面的作用是控制实验时物体到达水平面的运动速度；（3）如果运动物体不受力，将做匀速直线运动； （4）根据（3）得出实验方法实验推理（理想实验）法，再由此方法的原理进行判断。 【答案】（1）让物体（小车或小球）从斜面的同一高度自由下滑；使物体（小车或小球）到达斜面底 端时的速度相同；（2）木块被推动的距离；控制实验时物体到达水平面的运动速度；（3）匀速直线运 动；（4） 【规律方法总结】实验推理法（理想实验法）：有不少实验由于条件限制难以实现，在大量可靠实验基 础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法，但这种方法得出的某些规律不能用实验直 接验证。 即时抢练即时抢练 1（2016句容市一模）在探究“力 对物体运动的影响”的实验中，在水 平桌面上分别铺上粗糙程度不同的 毛巾、棉布、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运 动的距离如图所示 （1）实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的 速度 相同 （2）由图示可知，小车在玻璃上运动的距离最 长 ，这说明小车受到的阻力越 小 ，速度减小的 越慢 （3）根据这个实验推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保 持 匀速直线运动 （4）本实验用到的研究方法是 控制变量法 2（2014松北）科学探索，不仅需要观察和实验，更需要有理性的推理，如果物体不受力，将会怎样 呢？让我们踏着伽利略的足迹逐步揭晓这个答案 每次实验，小车都从同一斜面，同一高 度由静止滑下，观察小车在水平毛巾、 纸板、玻璃板上前进的距离，实验现象 如图甲所示 （1）小车从同一高度滑下的目的是： 使小车在水平面上运动的初速度相同 实验中选取毛巾、纸板、玻璃板三种 不同的水平面目的是： 改变小车受到的阻力 ； （2）分析该实验可知： 小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远 在这样的实验分析基础上， 进一步推理，如果水平面绝对光滑，小车所受阻力为零，那么小车 将做匀速直线运动 （3）小文同学经历了上述实验后，做了这样一道题，请你帮他完成：如图乙所示，小球 P 从静止释放， 当达到右侧最高点时所有外力都消失，则小球将： 保持静止 ，结合此题，请说出一条伽利略实验的 局限性： 没有研究静止的物体不受力的情况 典例探究典例探究 4：（2015宁德）小新在“探究水的沸点与气压关系”实验时， （1）将质量为 0.1kg、初温为 68的水倒入烧瓶，加热到 88若不计热量损失， 此过程中水吸收的热量为 J，这是通过 （选填“做功”或 “热传递”）方式来改变水的内能c水=4.2103J/（kg） （2）继续加热，直至水沸腾这时小新停止加热，水随之停止沸腾，这个现象说 明 （3）接着迅速塞上瓶塞，将烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，水重新沸腾，如图所示， 温度计示数为 ，这个现象能说明 【本题考点】沸点与气压的关系、比热容、温度计的度数、改变内能的方法 【丢分点】本题的丢分点是不清楚沸点与气压的关系。 【解法引航】（1）已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式 Q吸=cmt 求水吸收 的热量；改变内能的方法有两种：做功和热传递根据它们的区别进行判断；（2）题中的信息说明了水 沸腾 的条件；（3）使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液 柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下；从液体沸点与气压关系角度来分析，气压 减小，沸点降低 【答案】（1）8.410103J；热传递；（2）水沸腾需要吸热；（3）气压降低，沸点减小 【规律方法总结】1.液体沸腾的条件：继续吸热，温度不变。 2.液体的沸点随气压的增大而升高。 即时抢练即时抢练 1（2015高港）小明发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有，小明猜想，水中加 入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用 容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固 过程记录的温度数据画成了凝固图象如图甲所示 （1）从图象中可以看出盐水的凝固过程 用了 10 分钟 （2）从图象中得到晶体的液态物质在凝 固时的温度将 不变 （选填“变大” “变小”或“不变”） （3）盐水的凝固点为 2 实验 验证了小明的猜想，因为与水相比，凝固点变 低 了（填“高”或“低”） （4）实验中小明同学发现盐水凝固时间较长，在不改变原来实验装置的情况下，请你告诉他一种缩短 盐水凝固时间的方法： 减少盐水的质量 （5）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示，试管中的冰水混 合物中的冰会 变多 （选填“变多”、“变少”或“不变”） 2（2016黄冈模拟）某同学用图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点 （1）实验中观察到如图乙中 a、b 所示的两种情景，其中水沸腾时的情景为 a （选填“a”或“b”） （2）水沸腾时温度计示数如图丙所示，表明此时水的沸点为 96 ，说明此时气压 小于 （选填 “大于”“等于”或“小于”）1 个标准大气压 （3）在水沸腾过程中继续加热，烧杯中水的内能 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”） 考题探究三考题探究三 设计类实验探究题设计类实验探究题 典例探究：典例探究：（2016河北）用直角三角尺、重垂线来判断桌面是否水平 操作方法：（也可以用图描述操作方法） 实验现象：若桌面水平： 若桌面不水平： 实验中利用的物理知识：重力的方向总是 【本题考点】重力的方向 【丢分点】本题的丢分点有两处：不能利用重力的方向与水平面垂直设计实验；不能正确描述实验 操作方法。 【解法引航】根据重力的方向竖直向下这个特点制成重锤，再利用直角三角尺即可检查桌面是否水平。 【答案】将重锤线固定在锐角顶点上，将三角尺竖直放在被测桌子上，使一直角边与桌面重合，观察重 锤线是否与另一直角边平行，改变三角尺在桌面上的位置，重复上述操作 用图描述的操作如图所示： 重锤线始终与另一直角边平行；重锤线与另一直角边不平行；竖直向下 【规律方法总结】解决此类题目需要按照题目要求设计新的测量方法或实验方案，所以一定要深刻理解 题意要求，在此基础上将所学知识和实验方法结合起来解决问题。 即时抢练即时抢练 1（2016天河区）现有一块长方形的均匀实心薄铜片，长约 a=40cm，宽约 b=10cm，质量约为 180g； 为测薄铜片的厚度，请在以下器材中选取必须的器材将的实验报告补充完整：（铜的密度为 ） 可选器材： 测量薄铜片的厚度实验报告 实验目的测量薄铜片的厚度 d 实验原理 实验器材（写序号）A、C、E 实验步骤 （文字表述或图文结合示意均可）用天平测出铜片 的质量 m用刻度出分别测出铜片长和宽记为 a、b 表达式推导过 程 （根据已知量和测出量推导出薄铜片厚度的表达式） 2.（2016天津）小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码，除此之外 还有如下器材：两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为 水）请利用 上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度 要求： （1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量； 调节天平平衡； 将两烧杯分别放在天平的两个盘中，并用滴管向质量较小的烧杯中加水，使天平再次平衡； 用细线系住金属块，放入质量较大的烧杯中，向量筒中加入适量水，记下体积 V1；再将量筒中的水 加入质量较小的烧杯中，直到天平平衡，记下此时量筒中剩余水的体积 V2； 向量筒再加入适量水，记下体积 V3，将金属块完全浸没在量筒的水中，记下体积 V4； （2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示） 由 =得，m=V，金属球和水的质量相等： 则 球（V4V3）=水（V1V2）， 则 球=水 考题探究四考题探究四 开放类实验探究题开放类实验探究题 典例探究典例探究 1（2014德州）在初中物理实验中，用长方体木块作实验器材可以研究很多问题，现在请你 以长方体木块作为实验器材之一，可以适当添加其他辅助器材，设计两个实验来研究或说明相关的物理 问题（力、热、声、光、电均可）。 添加主要器材主要实验过程 研究或说明的 物理问题 示例示例 弹簧测力计、 细线 用细线将木块悬挂在弹簧测力计 钩上，待木块静止时，读出弹簧 测力计示数。 木块受到重力 设计一设计一 设计二设计二 【本题考点】初中力学等实验及发散思维的综合考题。 【丢分点】由于条件很简单，让考生无处着力，无处下笔。 【解法引航】此题仅仅给了一个司空见惯的器材长方体木块，甚至从生活的角度还谈不上叫器材， 它可来自于装修的下脚料、小时玩的积木。问题的关键是这样一个简单的器材+其他辅助器材，能研究 好多物理现象。开放性很强，创新性很强 【答案】 添加主要器材添加主要器材主要实验过程主要实验过程研究或说明的物理问题研究或说明的物理问题 设计一设计一细绳、小车 将木块竖放在小车上，用细绳 突然拉动小车向前运动，木块 向后倒下。 木块具有惯性 设计二设计二 弹簧测力计、木 板、毛巾、砝码 将木块分别放在木板、毛巾上 用弹簧测力计匀速水平拉动； 砝码放在木块上，将木块放在 木板上匀速拉动。 摩擦力大小与接触面粗糙程 度、压力大小有关 设计三设计三海绵 将木块分别平放、竖放、侧放 在海绵上，观察海绵的凹陷情 况。 压力作用的效果与受力面积 大小有关 设计四设计四玻璃容器、水 将木块放入盛有水的玻璃容器 中，木块漂浮。 木块受浮力；漂浮时，浮力 等于重力 设计四设计四 电池、小灯泡、 导线 把木块串联在由电源、小灯泡、 导线组成的简单电路中 木块是绝缘体 【规律方法总结】1注重基础知识的学习。基础知识学扎实了，才能拓展，才能创新。2克服只有在 实验室才能完成实验的思想，利用简单的器材，简单的场地也可低成本高质量的完成实验。3积极参 与平时的实验，哪怕实验失败了，善于总结，也是一种成功。4平时上课，对老师提出的实验类问题， 要多动脑筋解决，不唯书本，不唯老师。说不定你设计的方案，正是考试时遇到的问题。5要有借用 意识，实验室没有的器材，能不能借用别的器材完成。6复习时，要有“一器多用”、“一用多器” 的思想，培养使用开放性装置的能力。7答题中，不要忙于应付，要思路清晰，回想到物理书中的类 似实验步骤再作答，语言表述会更精确。 即时抢练即时抢练 1（2015济宁）一个电磁学实验箱内有如下图所示的器材，请写出利用这些器材可做的三个电磁学实验名称 （或目的）及相应器材的字母代号，填在下表中。 实验名称（或实验目的）选用的器材（填字母代号） 参考答案 ： 实验名称（或实验目的）选用的器材（填字母代号） 奥斯特实验C、E、G、H 电磁感应A、D、E、F、H、I、J 磁场对电流的作用A、B、E、F、G、H、I、J 磁场方向A、C 地磁场方向的判断 C 2.（2016重庆）小杜同学在长江边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度 （1）他设计了下列实验步骤： 用调节好的天平测出鹅卵石的质量 m； 向量筒中倒进适量的水，读出水的体积 V1； 根据密度的公式，算出鹅卵石的密度 ； 将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积 V2 他应采用正确的实验步骤顺序为 A （选填下列选项前的字母） A、B、C、D、 （2）如图甲所示，小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是 游码没移到标尺左端的零刻度线上 （3）小杜纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙 所示，鹅卵石的质量为 27 g；由图丙和丁可知鹅卵石的体积是 10 cm3，计算出鹅卵石的密度为 2.7 g/cm3 （4）若鹅卵石磨损后，它的密度将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”） （5）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部 相平 ，若小杜在图丙中读数正确，在 图丁中读数时视线仰视，所测得鹅卵石的密度将 偏大 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 四、中考真题演练四、中考真题演练 1（2015安庆）某校研究性学习小组同学进行一组光的直线传播的综合实践活动 （1）如图甲通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是 三个小孔和蜡烛在一条直线 上 ； （2）如图乙所示是用易拉罐做的简易针孔 照相机，利用它观察窗外景物时，人的眼 睛对着 膜 （选填“膜”或“孔”）进行观 察，可以看 倒立 、 缩小 、 实 像； （3）如图丙在树荫下观察，阳光透过树叶 的缝隙倾泻下来，在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑，圆形的光斑实质是 太阳 的像 2（2014香洲）如图所示小海同学想进行“探究平面镜成像特点”实验： （1）实验室现有厚为 5mm 的镜子厚为 2mm 的镜子厚为 5mm 的玻璃扳厚 为 2mm 的玻璃板，在这四种器材中最优的选择是 （填序号），将所选器材 竖直放在水平桌面上再取两段相同的蜡烛 A 和 B 竖直地放于它的前后，点燃前方 蜡烛 A移动蜡烛 B直到看上去蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合用两段相同的蜡 烛是为了比较像与物 大小 的关系 （2）小海将光屏放在蜡烛 B 的位罝上，发现光屏上 不能 （选填“能“或“”不能”）承接到蜡烛 A 的 像这是因为 平面镜所成的像为虚像 （3）当蜡烛 A 远离镜面，所成像会 远离 镜面（选填“远离”或“靠近”），像的大小 不变 （选填 “变大”、“变小”或“不变”） 3（2015南平）在探究“凸透镜成像规律”的实验中 （1）由图 1 可知，凸透镜的焦距为 10 cm （2）把蜡烛放在图 2 所示的位置，调整光屏后能观察到倒立、 缩小 （选填“缩小”或“放大”）清晰 的实像，利用该成像特点可制成 照相机 （3）实验过程中蜡烛燃烧变短，此时蜡烛的像成在光屏中心的上方，要使像成在光屏的中心，只调节 凸透镜，应将凸透镜向 上 调（选填“上”或“下”） 4（2015宁德）小新在探究“透镜成像特点”的实验中： （1）已知凸透镜焦距为 10cm，蜡烛置于凸透镜前 25cm 处，光屏上成倒立、 缩小 的实像 （2）小新为了进一步了解“视力矫正”的原理，将眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像 变模糊了；将光屏远离透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像由此判断该镜片是 凹 透镜，该眼 镜可以用来矫正 近视眼 （选填“近视眼”或“远视眼”） 5（2014蜀山区）小明使用天平和量筒测量金属块的密度时将天 平放在水平桌面上，发现指针指在分度标盘中央刻度线的左侧，此 时他应 将平衡螺母向右调节，直至指针指在分度盘分中央刻度或 作用摆动刻度相同 （写出详细步骤）用调好的天平测金属块的质 量时，砝码及游码的位置如图甲所示，则金属块的质量是 32.4 g；放入金属块前量筒内水的体积为 10ml，放入金属块后量筒内水 面位置如图乙所示，则金属块的密度为 1.62103 kg/m3若金属 块有磨损后，它的密度 不变 （填“变大”“变小”或“不变”） 6（2014滨湖区）妈妈给小红买了一件金属实心小挂饰，如下图甲所示，她想知道金属挂饰的密度， 于是从学校实验室借了一些器材，通过实验来测量密度 （1）她将天平放在水平桌面上，把游码轻轻地拨至标尺 左端零刻度 位置，天平横梁稳定时指针如 图乙所示要使横梁水平平衡，应将右端的平衡螺母向 右 （选填“右”或“左”）调 （2）将挂饰放在已调好的天平上测出其质量为 19.2g （3）当她想测量挂饰的体积时发现忘了借量筒，她思考片刻后想利用浮力的知识解决问题测量过程 如下： 往烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为 120g； 用细绳将挂饰栓好并浸没在水中，如图丙所示（挂饰不接触杯底，也无水溢出），在右盘中加减砝码 并移动游码，当天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图丙所示，此时天平的读数及挂饰的体积为 D （已知 水=1.0103kg/m3，g=10N/kg） A122.2g；2.2cm3 B122.2g；17cm3 C122.4g；16.8cm3 D122.4g；2.4cm3 （4）请帮助小红计算出金属挂饰的密度为 = =8g/cm3， 7（2015延平区）在探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验中，小明用了下面两组实验装置（如图甲、乙 所示） （1）为探究“水的沸腾”实验，他应选择的装置是乙 （2）如乙图所示，水沸腾时的温度是 98 ，水沸 腾时的特点是： 水沸腾时，持续吸热，温度保持不 变 （写出一条即可） 水的沸点不是 100C，可能原因是 当地气压不是一标准大气压 （3）丙图为冰熔化时温度与时间的关系图象，你认为丙图中 CD 段图象是错误的，这是因为整个过 程中物质质量基本不变时，在吸收相同热量的情况下， 由于水的比热容较大，温度不可能升高那么快 ，所以是错的 8（2015西城区）如图所示，是某学校的同学在科学实践课中组装的一套模拟海水蒸馏的装置 （1）用酒精灯给锥形瓶中的海水加热，使海水沸腾，过一会儿，在 试管中将会出现 水珠 ，这是采用了 降低温度 方法 使水蒸气液化的 （2）在实验过程中，烧杯里水的温度会升高，这主要是因为： 烧 杯里的水吸收了水蒸气液化所放出的热量 9（2015银川）小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图 所示的实验装置：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈 是小车到达 A、B、C 三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：分： 秒”） （1）该实验原理： v= （填公式） （2）实验中，小车在做 变速 （填”匀速”或”变速”）直线运动为了方便计时，应使斜面的坡度较 小 （填“大”或“小”） （3）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了 A 点才开始计时，则会使所测 AC 段的平均速 度偏 大 （填“大”或“小”） 10（2015建邺区）小军在学习重力知识的过程中，经历了以下的活动 （1）在判断重力方向时，小军利用了图甲所示的装置进行了实验首先将铁架台放在水平桌面 BC 上， 用细线将铁球悬挂在铁架台的 O 点，实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面 BC 间的倾角，根据 0A 始终与水平面 BC 垂直 的现象可以判断出重力的方向实验中不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾 角，是为了 多次实验获得普遍规律 （2）物体所受重力大小和质量的关系是 G=mg查阅资料发现：g 值大小不仅与地球纬度有关，还与海 拔高度有关表为某地区的 g 值与海拔高度的大致关系： 海拔高度 h/km00.511.522.5 g/（Nkg1）9.79499.79349.79189.79039.78889.7873 小军认为利用该表格数据可以粗测该地区某山峰的海拔高度（约几百米），并选用了图乙所示的器材进 行实验该实验的原理是 g= 小军利用图乙的器材 不能 （选填“能”或“不能”）粗略测出此 山峰的高度 11（2015绿园区）在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华 同学采用的实验装置如图乙所示 （1）当物体处于静止状态或 匀速直线运动 状态时，它受到的力是相互平衡的 （2）这两个实验装置中，你认为装置 乙 （选填“甲”或“乙”）更科学 （3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作 用在同一 直线 （选填“物体”或“直线”）上，物体才能平衡 12（2015德惠市）在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”的实验中，某同学将图 1 实验装置改进为 如图 2 所示的装置：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木 板沿水平地面向右运动 （1）装置改进以后的好处是无论长木板是否做 匀速直线 运动，木块相对于木板都处于静止状 态容易读数 （2）水平向右拉动长木板，弹簧测力计示数如 图 2 所示根据 二力平衡 知识可知，木块所 受的滑动摩擦力为 2.8 N； （3）将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半由此得出：滑动摩擦 力的大小随接触面积的减小而减小 小明认为他的结论不正确，理由是： 没有控制压力大小不变 13（2015南平）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小张和小黄同学利用所提供的 器材设计了如图 2（a）、（b）、（c）所示的三个实验 （1）小张通过观察 海绵凹陷程度大小 来比较小桌对海绵的压力作用效果 （2）小张选做 （a）、（b） （填序号）两次实验得出：压力一定时，受力面积越小，压力的作用 效果越明显 （3）小黄选做（a）和（c）两次实验得出：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明 显请你分析造成前后两个结论不一致的原因是 受力面积的材料不同 14（2014红塔区）小华同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一 圆柱体物块，当圆柱体物块下表面与水