专题二实验与探究

点击进入相应模块专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【典例】（2009·江苏中考）玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎．老师要求同学针对这一现象，提出一个问题．下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是（）A.玻璃杯掉到水泥地上会破碎，是因为地面比较硬B.玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎吗C.为什么玻璃杯掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎呢D.玻璃杯掉到地上是否破碎与下落高度、地面的软硬程度有什么关系【解析】选D.结合具体现象可从各个角度提出问题，但是最有价值的问题具有的特征是“某个物理量与一些变量有着怎样的关系？”只有D项最有探究价值.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【训练】（2009·重庆中考）物理老师在课堂上用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做了如下演示：首先旋紧瓶盖，接着两手分别握住瓶的上、下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形压缩瓶内空气，然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，瓶口和瓶内有“白雾”产生（如图）.请你从以上情景中找出一个物理现象并指出与该物理现象对应的物理知识（不得与示例重复）.示例：物理现象：使劲拧矿泉水瓶下部，使其发生严重形变.物理知识：力可以改变物体的形状.物理现象：_____________________________；物理知识：_____________________________.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【解析】本题提到的物理现象很多：“旋紧瓶盖”、“两手握住瓶”、“压缩瓶内空气”、“旋开瓶盖”、“瓶盖飞出数米远”、“白雾”等，涉及压强、摩擦力、力的作用效果、惯性、物态变化、内能、功和能等知识，从中列举自己熟知的一个现象并解答.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录答案：专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(叙述的物理现象及对应知识合理即可)专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【典例】（2009·郑州中考改编)抛实心球比赛中，小军发现大家的成绩各不相同.在相同环境中，同一实心球在空中向前运动的距离可能跟哪些因素有关呢？他就此问题进行了合理的猜想（一条即可）____________：你猜想的理由是________________________________专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【解析】被抛出的实心球在空中向前运动的距离可能跟物体的质量、速度、高度、抛出的角度等因素有关，由于要求说明猜想的理由，所以要提出自己熟悉的某一要素，如：根据生活经验，抛同一石块，出手速度(用力大小)不同，石块向前运动的距离不同，可猜想实心球在空中向前运动的距离可能跟抛出时的速度有关.答案：实心球的抛出速度(或抛实心球时所用力的大小,或实心球的抛出角度,或抛出点距地面的高度)用力抛一石块，出手速度大的向前运动的距离远(其他答案合理即可)专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【训练】（2008·黄冈中考）小明看到跳水运动员被跳板高高弹起，思考“弹力的大小跟哪些因素有关”的问题，并提出猜想一：弹力的大小与形变量有关，猜想二：弹力的大小与长度有关，请你提出猜想三：弹力的大小与_____________有关.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(1)小明找来钢锯片、弹簧测力计、台钳来验证猜想一，用同一钢锯片按下图从左到右顺序做的三次实验(将钢锯片夹在台钳内，钢锯片形变量用末端侧移量X表示，钢锯片长度用L表示)请对小明的实验过程进行评估：_______________.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(2)小明又正确探究了弹力与钢锯片长度的关系，记录数据如下表：分析实验数据，可得出结论_____________________.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【解析】影响弹力大小的因素有弹性形变的大小和物体本身，“物体本身”指物体的材料、长度、厚度、宽度、弹簧的直径(粗细)、长短等，根据题意，提出一种猜想即可.(1)要探究“弹力的大小与形变量的关系”，只能改变钢锯片的形变大小，必须控制钢锯片的其他因素不变，本题钢锯片的材料、厚度已经固定，但是长度是可调的，应控制长度相同，即L1、L2、L3相同，所以实验的问题是：没有控制钢锯片的长度相同；专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(2)分析实验数据先找到不变的量——钢锯片的形变量，再分析弹力与长度的关系，即可得出结论.答案：物体的材料(或厚度或宽度等,合理即可)(1)没有控制钢锯片的长度相同(2)钢锯片在形变量相同时，弹力随长度增大而减小专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【典例】（2010·成都中考）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专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(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，如图所示.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录他设计的数据记录表格如下表所示：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.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(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；g．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.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【解析】本实验主要是设计实验，验证猜想是否正确，基本分析思路是：先根据探究内容明确探究的主题是什么，再分析影响主题的因素有哪些，设计方案时要运用控制变量的方法将干扰因素排除.实验中为了测出摩擦力的大小,操作时要沿水平方向匀速拉动物体,因为这样拉力和摩擦力才是一对平衡力,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小.从小杨同学设计的实验数据表格可知,三次实验的压力相同,接触面的材料相同,接触面积相同,专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录只是拉动木块的速度不同,根据控制变量法,可以判断该实验的目的是探究摩擦力的大小与物体运动的速度的关系,即探究猜想D的正确或错误.为了验证猜想B,需要控制实验的压力、接触面积、运动速度等相同，只改变接触面的粗糙程度，需要的实验器材是：a.表面平整的长木板;c.硬纸板;d.毛巾;f.带钩的长方体木块;g.弹簧测力计.设计实验数据表格时可以参照题目中的数据表格,只是注意“接触面”一栏分别标上“木板、硬纸板、毛巾”.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录答案：物体做匀速直线运动时，受平衡力的作用，弹簧测力计的拉力等于摩擦力的大小（1）D（2）acdfg实验记录表格如下表专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【训练1】（2009·哈尔滨中考）学校实验小组同学要测一小块砖的密度．所用器材有：天平(砝码)、量筒、水、细线．(1)写出实验原理______________________________；(2)请你用画简图的方法描述实验过程_____________；(3)请你对实验过程中产生误差的主要环节进行分析，并提出改进意见．_______________________________.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【解析】此类试题为教材重点实验的再现，解答时按照常规要求设计并完成实验.由于砖具有吸水性，所以在测量体积时会有误差产生，针对这一问题进行改进即可.答案：方法(一)(1)ρ=m/V(2)测质量专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(3)产生误差的环节：测砖体积时，由于砖吸水，测得体积偏小，导致所测密度偏大．改进：测完砖质量后，先让砖吸足水，再测砖体积．(将水换作细沙、砖表面刷油漆、用保鲜膜将砖包裹后测体积也可)方法(二)(1)ρ=m/V专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(2)测质量(3)产生误差的环节：测砖体积时，由于砖吸水，测得体积偏小；砖吸水，所测质量偏大．改进：先测质量，再测体积，测体积时先让砖吸足水．(将水换作细沙、砖表面刷油漆、用保鲜膜将砖包裹后测体积也可)专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【训练2】（2009·哈尔滨中考）同学们在家里通过实验探究“烧水过程中能量转化效率”的问题时，选用了如图所示的电水壶．专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(1)若请你参加该实验探究，实验中你需要用到的测量工具是________________________________________；(2)写出你的实验探究过程；根据实验测量出的数据，写出电水壶烧水过程中能量转化效率的数学表达式________________________________________________；(3)根据测量数据及表达式，指出影响电水壶烧水过程中能量转化效率的因素.__________________________.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【解析】此题为测量型设计实验题，有多种实验方案.明确实验原理η=Q吸/Q放，水吸热Q吸=cm(t2-t1)，电水壶放热可用电能表测量或用Q放=W=Pt=UIt计算；确定要测量的物理量并选择器材：水壶的容积V=3L，利用m=ρV可求出电水壶盛满水时壶中水的质量，水温度用温度计测量；电水壶的额定功率P=1500W，用秒表测量加热所需时间t；或用电压表、电流表测量实际工作电压、电流；或用电能表测量消耗的电能.设计实验方案并书写实验过程和表达式：最终的表达式为已知数值和测量过程中直接测量的物理量，不能出现中间过渡量.专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录答案：方法(一)：(1)电能表、温度计(2)a.观察电能表铭牌参数N(r／kW·h)，电水壶容积V(m3)；b.电水壶中盛满水，用温度计测出水的初温t1；c.关闭家中其他用电器，将此水壶单独接入电路中，记录电能表转盘转过的转数n(r)和水的末温t2．数学表达专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(3)影响因素：①水的体积(质量)；②水的温度差；③n与N的比值．方法(二)：(1)电压表、电流表、温度计、秒表(2)a.观察电水壶容积V(m3)；b.电水壶中盛满水，用温度计测出水的初温t1，c.接通电源，记下水温升至t2所用时间t(s)，并用电压表、电流表测出电水壶工作时两端电压U(V)及其电流I(A)．数学表达式：η=21cV(t-t)UIt专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录(3)影响因素：①水的体积(质量)；②水的温度差；③加热时间；④UI(或实际功率)．方法(三)：(1)秒表、温度计(2)a.观察电水壶铭牌额定功率P(W)，容积V(m3)；b.电水壶中盛满水，用温度计测出水的初温t1；c.关闭家中其他用电器，将此水壶单独接入电路中，用秒表计时，记录用时t(s)和水的末温t2，数学表达式：η=(3)影响因素：①水的体积(质量)；②水的温度差；③加热时间；④电水壶的功率．21cV(t-t)Pt专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录【典例】（2010·广州中考）小铃为了鉴别一工艺品是否是铜做的，做了以下实验：专题视点·考向解读命题热点·精解突破目录（a）称出工艺品的质量，如图甲所示．（b）A、B两量筒分别装上30mL的水．（c）把工艺品放入A量筒，如图乙所示.（d）把与工艺品相同质量的实心铜块放入B量筒，如图丙所示．问：（1）工艺品的质量m=__________g．（2）实心铜块的体积V=___