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第14讲 实验探究专题复习

2020-10-28赵宇

中学生数理化·中考版 2020年7期
关键词:变阻器纸板烧杯

赵宇

物理学是一门以实验为基础的学科.中考对物理实验的考查主要分两块:一块是实验加试,考操作;另一块是笔试,就是试卷中的实验探究题.实验加试的目的是考查同学们的动手能力,而中考试卷中的实验探究题,主要是紧跟课改的要求,将同学们的学习重心从过分强调知识的传承和积累,向知识的探究过程转化:从被动接受知识,向主动获取知识转化.在科学探究活动中,同学们能够亲历科学探究的过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学探究方法,领悟科学的思想和精神.

实验探究题通过考查科学探究的七个要素,即提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作,培养同学们的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神.试题一般涉及声、光、热、电、力五大板块,其中,电学和力学实验是考查的重点.

第1节 声现象实验、

重点考点

本节的知识在中考试卷中一般以填空题、选择题的形式出现,偶尔也以实验探究题的形式出现,重点考查声音的产生、传播,以及对声音的三个特性的探究.

第2节 光学实验

重点考点

光学实验探究题一般在光的反射规律、平面镜成像特点、光的折射现象、凸透镜成像规律等知识点上进行考查.

中考常见题型

例1(2019.盘锦)为了探究光反射时的规律,同学们进行如图1所示的实验.

(1)为了完成实验,需要的测量工具是

(2)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF____立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面.

(3)如图1甲所示,使一束光贴着纸板射到0点,经平面镜反射后,沿另一方向射出.图中∠r是 ___(填“入射”或“反射”)角.

(4)当入射角增大时,反射光线(填“靠近”或“远离”)平面镜.

(5)表1是实验中记录的数据,分析实验数据可知:

(6)如图1乙,把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上都不能看到反射光线,说明:反射光线、入射光线和法线

.

思路分析:(1)因为实验时要测量反射角和入射角的大小,所以需要量角器.(2)法线在纸板上,要使ON垂直于镜面,需把纸板ENF竖直立在平面镜上.(3)垂直镜面的是法線,射向镜面的光线为人射光线,离开镜面的光线为反射光线,入射光线与法线的夹角是入射角,反射光线与法线的夹角为反射角.由图甲知OE为人射光线,OF为反射光线,∠r是反射角.(4)当入射角增大时,反射角也增大,反射光线靠近平面镜.(5)根据表1中的数据可以得出结论:反射角等于入射角.(6)把纸板NOF向前折或向后折,纸板F与E不在同一平面内,在纸板F上不能看到反射光线,由此得出反射光线、入射光线和法线在同一平面内的结论.

答案:(l)量角器(2)竖直(3)反射(4)靠近 (5)反射角等于入射角 (6)在同一平面内

第3节 热学实验、

重点考点

热学实验中需要同学们重点关注的实验有:探究固体熔化时温度的变化规律、探究水的沸腾特点、探究影响蒸发快慢的因素、比较不同物质的吸热能力等.

中考常见题型

例2(2019.铁岭)小明用如图2甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点,烧杯和试管中均装有适量的水.

(1)调整好器材后,用酒精灯加热,这是通过___ (填“做功”或“热传递”)的方式增加水的内能.

(2)某时刻温度计的示数如图2甲所示.此时烧杯中水的温度是 ____ ℃.

(3)小明观察实验现象发现,烧杯中的水沸腾了,而试管中的水并未沸腾,原因是试管中的水 ___ .

(4)小明将试管取出,分别给烧杯中的水和试管中的水加热,使它们在相同时间内吸收的热量相同.根据记录的实验数据,得到如图2乙所示的图象,则 ___ (填“a”或“6”)图象代表试管中的水沸腾时温度变化的特点.

(5)由图象可知,实验时周围环境的大气压____(填“低于”或“高于”)1标准大气压.

思路分析: (1)在加热的过程中,烧杯和试管中的水是通过热传递吸收热量的.(2)温度计的分度值是1℃,此时是零上,液柱上表面对准了90℃上面第4个小格处,读作94℃.(3)当烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中水的温度不再升高,保持沸点不变;试管中的水从烧杯中吸热,温度达到沸点后,就和烧杯中水的温度一样,不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能继续吸收热量,所以不会沸腾.(4)根据公式Q=cm△t可知,在比热容和加热时间相同的情况下,液体的质量越小,升温越快,所以a图象是试管中的水沸腾时温度变化的图象.(5)水在沸腾过程中温度保持不变,由图象知,沸腾过程中的温度是96℃,此时水的沸点低于1标准大气压下的沸点,所以当地的大气压低于1标准大气压.

答案:(1)热传递 (2)94 (3)达到沸点,不能继续吸热 (4)a(5)低于

第4节 电学实验

重点考点

电学实验中的三个重点实验是:探究电流与电压和电阻的关系、测量小灯泡的电阻或定值电阻的阻值、测量小灯泡的电功率,它们有很多相同之处,比如电路图相似(都用到了“伏安法”),当然,它们也有许多区别,在复习这一部分时,同学们可以将它们归类复习.

中考常见题型

例3 (2019.济南)在“测量小灯泡电功率”的实验中,所用小灯泡上标有“2.5 V”字样.

(1)图3甲所示是小军已经连接的部分实验电路,在连接电路时,小军操作上出现的错误是____.

(2)请你用笔画线代替导线帮小军将图3甲所示的实物电路连接完整.

(3)连接完实验电路,检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表的示数都为零,出现这种现象的原因可能是___ .

A.小灯泡短路

B.小灯泡斷路

C.变阻器短路

D.变阻器断路

(4)排除上述故障后,闭合开关,调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5 V,观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数,接下来,将滑动变阻器的滑片向 ____(填“A”或“B”)端移动,使小灯泡正常发光,观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数.

(5)继续调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压略低于2.5 V,观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数.根据这些实验数据画出小灯泡的I-U关系图象,过此图线上任一点M分别作两坐标轴的平行线如图3乙所示,它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的

思路分析:(1)为保护电路,在连接电路时,开关应断开,故小军操作上出现的错误是没有断开开关.(2)小灯泡的额定电压为2.5 V.故电压表选用小量程与小灯泡并联,变阻器按一上一下接人电路中,如图4所示.(3)若小灯泡短路,电路为通路,电流表有示数,A不符合题意;若小灯泡断路,则电压表串联在电路中测电源电压,电压表示数即为电源电压,B不符合题意:若变阻器短路,则电流表有示数,电压表也有示数且为电源电压,C不符合题意;若变阻器断路,整个电路断路.灯不发光,两表都没有示数,D符合题意,故选D.(4)由于此时小灯泡两端电压大于额定电压2.5 V,应减小小灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律可知,应增大变阻器连人电路中的电阻大小,故滑片向B端移动.(5)过/-U图线上任一点M分别作两坐标轴的平行线,它们与两坐标轴围成的矩形的面积等于UI,根据P:: UI.可知它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的实际电功率.

答案:(1)开关没有断开 (2)如图4所示. (3)D (4)B (5)实际电功率

第5节 力学实验

重点考点

力学中的重要实验有:测量物质的密度、探究阻力对物体运动的影响、探究二力平衡的条件、探究重力大小跟质量的关系、探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关、探究杠杆的平衡条件、探究压力的作用效果跟哪些因素有关、探究影响浮力大小的因素、探究斜面(或滑轮)的机械效率、探究动能(或重力势能、弹性势能)的大小与什么因素有关等,

中考常见题型

例4(2019.娄底)图5是探究物体的动能大小与哪些因素有关的实验装置图,其中,mA =mB hB.

(1)实验中,探究的动能是指____(填序号).

A.小球在斜面上的动能

B.小球撞击木块时的动能

C.小球撞击木块后的动能

D.木块被小球撞击的动能

(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与的关系.

(3)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图5乙所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球的相对运动情况,若C球相对于A球____(填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等.

(4)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上滑行的距离不同(如表2),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功

(填“相等”或“不相等”).

思路分析:(1)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小,故选B.(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,则小球到达水平面时的速度不同,所以这是为了研究动能大小与物体速度的关系.(3)让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球的相对运动情况.若任一时刻两球的速度大小相等,则以任何一个小球为参照物,另一个小球都是静止的,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等.(4)让小车从同一高度由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素可知,最初小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同.在不同的材料表面上运动,最终停下来后,动能全部转化为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能,所以,小车在三个表面克服摩擦力做功相等.

答案:(1)B(2)速度(3)静止(4)相等

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