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初中物理实验与探究题答题技巧-测量型实验-开放、设计型实验详细信息
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第26课时 实验与探究题

初中物理实验与探究题答题技巧 




考点1测量型实验
初中物理测量型实验主要有直接测量型和间接测量型两种,共15个实验,这些是中考物理实验测试必不可少的组成部分。
直接测量型实验共10个实验:⑴用刻度尺测长度,⑵用秒表测时间,⑶用量筒测固、液体的体积,⑷用水表测家庭自来水使用量,⑸用天平测物体的质量,⑹用温度计测水的温度,⑺用弹簧测力计测力的大小,⑻用电流表测电流,⑼用电压表测电压,⑽用电能表测电功的大小。间接测量型实验共有5个:⑴用刻度尺、秒表测平均速度;⑵用天平、量筒测物质密度;⑶用刻度尺、弹簧测力计测滑轮组的机械效率;⑷用电流表、电压表测电阻;⑸用电流表、电压表测小灯泡的电功率。
解决此类题时,一定要细心,确保基本的物理测量工具的使用、读数不出错。同时还应注意题意的局部拓展性变化。常用物理测量工具的共性都需要看量程、分清分度值。所以只要掌握好其一,便可基本无碍。

80

90

【例】(盐城)小明想比较阻燃型保温材料和普通保温材料的保温性能.他用厚度相同的两种材料的板材制成大小相同的两只盒子,盒盖上开有插温度计的 小孔.首先在阻燃型材料的盒内放一烧杯,烧杯中倒入适量的热水,盖上盖子,测得温度如图所示,并记录温度计示数下降10℃所用的时间t1.然后将烧杯移至普通保温材料的盒内,盖上盖子,记录温度下降10℃所用的时间t2.上述实验再重复做两次.
(1)图示温度计示数为 ℃.
(2)下面是小明设计的实验数据记录表格.表格中A处填写的物理量是 ,其单位是
(3)小明实验方案中存在明显问题,请你帮他指出来.答:
(4)小华针对小明方案中存在的问题,对方案进行修改.简要写出修改后正确的实验方案.答:

材料
实验次数

阻燃型[来源:学.科.网][来源:学科网]

普通

温度差T/℃

A

温度差T/℃

B

1

10

 

10

 

2

10

 

10

 

3

10

 

10

 

答案:(1)87(87. 0;(2)时间t1 ;s(h/ min;(3)两次实验没有保持初末温度与室温的温差不变;(4)在两个盒内同时放质量和初温相同的热水,比较同一时间内热水下降的温度.
解析:本题应通过控制变量,探究阻燃型保温材料和普通保温材料的保温性能,所以应在控制盒内质量和水的初温相同时,探究同一时间内热水下降的温度.
考点2开放、设计型实验
物理开放题是指题设条件不确定、解题方法多样化、答案不唯一的题目。设计型实验题是指根据实验目的和要求,设计研究方案,运用不同于教材或试题要求的实验方法解决同一物理问题,此类题综合考查学生观察实验,运用所学的理论知识进行综合分析、归纳等能力,有一定的难度。
解答时,首先要明确试题所需要解决的问题,然后结合教材所学相关知识和设计,进行分析和比较,从中发现其异同之处,从而进行创造性的变更和设计,在这种情况下一般问题都会得到解决。
【例】(陕西)某兴趣小组的同学观察到不同物体在空气中下落的快慢不同,如石子下落比羽毛快得多,于是他们联想到“物体在液体中下沉的快慢与哪些因素有关”,并作出以下猜想:猜想一:物体下沉快慢与物体质量、体积、形状有关;猜想二:物体下沉快慢与液体种类有关。
他们利用天平、秒表、长玻璃圆筒、体积和形状相同的小瓶,还有细沙、水、牛奶、食用油等器材,进行探究实验,将能够下沉的物体从液面处由静止开始下沉,每次下沉深度均为0.3m。记录的部分实验数据如下表。

(1)物体在液体中下沉的深度相同时,通过比较物体的 判断下沉的快慢。(2)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)的数据,可以得出的结论是:在其它条件相同时, ,物体下沉的越快。(3)要想探究物体下沉快慢与液体种类的关系,应选择实验序号为 的三组数据,进行分析比较。(4)分析比较实验序号7、8、9的数据可知,物体下沉快慢还与 有关。
(5)图示为物体分别在三种液体中下沉时间与其质量的关系图象,其中,反映物体在食用油中下沉时间与质量关系的图象是
答案:(1)下沉时间 (2) 物体的质量越大 (3)1、4、7(或2、5、8或3、6、9)(4)小瓶表面是否粘油(5)c。
解析:要想探究物体下沉快慢与液体种类的关系,应选择相同质量的物体在不同液体中下沉。


1(上海)为了研究受到拉力时弹簧长度的增加量与弹簧自身因素的关系,小华同学选用弹簧A、B、C、D和测力计进行实验。已知弹簧A、C由同种金属丝绕制而成.弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成.A、B原来的长度均为LO.C、D原来的长度均为LO1,且A、B、C、D的横截面均相同;他将弹簧A、B、C、D的左端固定,并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧,它们的长度各目增加了△L1、△L2、△L3和△L4,如至6(a)、(b)、(c)、(d)所示。请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论。
①分析比较图6(a)和(b)或(c)和(d)中的测力计示数、弹簧长度的增加量以 及相关条件.可得:        
②分析比较6(a)和(c)或(b)和(d)中的测力计示数.弹簧长度的增加量以及
相关条件,可得:    
2、(湛江)(1)写出下列读数:图所示弹簧测力计示数是______N,电流表读数是______A.

 

 

 

图7



(2)张华和同学到东海岛钢铁基地参加社会实践活动,张华拾到一个小金属零件,他很想知道这个零件是什么材料做成的,就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度.具体操作如下:
①把天平放在________上,并将游码移至标尺左端零刻线处;调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_______(填“左”或“右”)调节.
②用调节好的天平测零件的质量.天平平衡时, 砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则零件的质量为_______g,用量筒测得零件的体积如图丙所示,则零件的体积为 cm3,由此可算得小金属零件的密度为 g/cm3.
③若该零件磨损后,它的密度将________(填“变大”、“变小” 或“不变”).
3、(鸡西)某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率,待测小灯泡额定电压为3.8V ,小灯泡的额定功率估计在1 W 左右。
(1)请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接,连线时导线不能交叉。
(2)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡正常发光时,电流表示数如图甲所示,请读出电流表的示数,并填入表格中。

电压U/V

1.5

2.0

2.5

3.0

3.8

4.0

电流I/A

0.2

0.22

0.25

0.28

 

0.34

电功率P/W

0.3

0.44

0.625

0.84

 

1.36

灯泡发光情况

很暗 暗 正常发光 很亮

(4)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,但表格中仍有不完整的地方,请将所缺内容填写完整。
(5)小组同学们分析实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的
决定的,且灯泡的 ,灯泡发光越亮。
(6)用图乙电路还可测量灯泡的 ,当小灯泡正常发光时的电阻是 Ω(取整数)。
4、(宿迁)逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难.这是因为受到空气阻力的作用.物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关.为验证以上猜想,小明选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三档)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车.

第28题图

可调速电风扇

弹簧测力计

塑料挡板

光滑玻璃板


(1)小明设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力.根据 的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力.
(2)小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:


风速

小车受到的空气阻力/N

0.8

2.2

3.8

通过对表中数据分析,可得出的结论是:
(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤:
(4)你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有 (写出一个).
5、(温州)某科学兴趣小组想探究风力火箭发射高度是否受火箭的质量、箭尾空心锥体的锥角大小的影响,设计了如图实验装置。大功率鼓风机提供风力火箭升空的动力,推动火箭向高空发射。

兴趣小组成员制作了若干个风力火箭作品,在无风环境中进行实验,分别记录火箭发射的高度(以楼层高度表示)。每个作品均重复3次实验,计算出平均值,记录数据并绘制成图甲和图乙所示的柱状图。

(1)每个作品均做3次实验,并取其平均值的目的是_________。
(2)分析图甲可得出的结论是___________。
(3)观察图乙发现,锥角对火箭发射高度影响不大,请分析其中的原因:______________________。
6、(扬州)小芳家最近买了一台冰箱,按说明书要求,放置的冰箱与墙之间要保持一定的距离.
为什么冰箱不能紧贴着墙放置呢?小芳经过思考提出了以下猜想:
猜想一:冰箱按要求放置可能会降低冰箱内的温度,
猜想二:冰箱按要求放置可能会减少冰箱消耗的电能.
(1)为了验证猜想一,小芳用温度计测量冰箱冷藏室的温度,但测量时发现,温度计从冰箱内取出读数时示数迅速变化,其原因是 ,为了使温度计从冰箱内取出读数时示数变化不明显,请你为她设计一种方案 .小芳通过该方案分别测出冰箱在不同放置情况时冷藏室的温度,发现温度计示数几乎一样,这说明猜想一是 ____(正确/错误)的.
(2)为了验证猜想二,小芳用电能表测出冰箱在不同放置情况下消耗的电能,测量时,除冰箱位置不同外,应控制冰箱内外工作环境、工作电压、____相同,并_____(断开/闭合)其它家用电器,小芳通过比较测量结果验证了猜想二是正确的.

 

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