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專題三實(shí)驗(yàn)探究題 實(shí)驗(yàn)探究題是近年全國(guó)各地中考的熱門題型 約20分 均占總分的20 以上 從試題內(nèi)容及考查重點(diǎn)來(lái)看 試題是教材上所列實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)或演變 其考查內(nèi)容涉及光 熱 力 電各個(gè)知識(shí)板塊 著重考查學(xué)生對(duì)教材上所列實(shí)驗(yàn)的原理及過(guò)程的掌握程度 另外個(gè)別題目材料來(lái)源于課外或生產(chǎn)生活實(shí)際 著重考查學(xué)生的科學(xué)探究能力 特別是對(duì)猜想與假設(shè) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和分析歸納能力的考查 類型1光學(xué)實(shí)驗(yàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)題主要集中在一些基本的光現(xiàn)象和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)上 如平面鏡成像和凸透鏡成像等 例1 2015 泉州 小麗利用如圖1所示的裝置探究 平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系 的實(shí)驗(yàn) 1 如果有5mm和2mm厚的兩塊玻璃板 應(yīng)選擇 mm厚的玻璃板做實(shí)驗(yàn)就合適 實(shí)驗(yàn)中用兩段相同的蠟燭是為了比較像與物 的關(guān)系 2 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 小麗移動(dòng)蠟燭B 使它與蠟燭A的像完全重合 確定了 的位置 為了研究平面鏡所成的是實(shí)像還是虛像 小麗用光屏代替蠟燭B 她 選填 能 或 不能 用光屏接收到蠟燭A的像 由此說(shuō)明平面鏡成的像是虛像 3 如果玻璃板沒(méi)有豎直放置 如圖2所示 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 解析 1 當(dāng)玻璃板越薄 兩個(gè)反射面成像距離越近 可以近似看成一個(gè)像 使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化 所以選擇2mm的玻璃板 實(shí)驗(yàn)時(shí)采用兩個(gè)完全相同的蠟燭 一支蠟燭放在玻璃板的前面并點(diǎn)燃 另一支放在玻璃板的后面 當(dāng)玻璃板后面的蠟燭和玻璃板前面的蠟燭的像完全重合時(shí)可以比較物像大小關(guān)系 2 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 小麗移動(dòng)蠟燭B 使它與蠟燭A的像完全重合 確定了像的位置 平面鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí) 把光屏放在像的位置 發(fā)現(xiàn)光屏上并沒(méi)有像 說(shuō)明平面鏡成的像是虛像 3 平面鏡所成的像和物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱 如果玻璃板沒(méi)有放正 蠟燭的像與蠟燭不在同一水平面上 所以蠟燭成的像不與蠟燭重合 所以有可能找不到像 答案 1 2大小 2 像不能虛 3 蠟燭B與蠟燭A的像不能重合 例2 2015 泰州 在 探究凸透鏡成像規(guī)律 的實(shí)驗(yàn)中 凸透鏡的焦距為10cm 1 調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材 使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上 如圖所示 這樣調(diào)整的目的是為了 2 把點(diǎn)燃的蠟燭由圖示位置移至光具座的14cm刻度處時(shí) 需將光屏向 選填 左 或 右 移動(dòng)才能在光屏上成清晰 倒立 的實(shí)像 就是利用這一成像規(guī)律工作的 3 完成實(shí)驗(yàn)后 繼續(xù)模擬遠(yuǎn)視鏡的缺陷 給透鏡戴上遠(yuǎn)視眼鏡 調(diào)節(jié)光屏的位置 使?fàn)T焰在光屏上成一個(gè)清晰的像 取下遠(yuǎn)視眼鏡 保持蠟燭和凸透鏡的位置不變 為使光屏上再次得到清晰的像 應(yīng)將光屏 選填 遠(yuǎn)離 或 靠近 透鏡 解析 1 為使像能成在光屏的中央 應(yīng)使凸透鏡 光屏 燭焰的中心大致在同一高度處 2 點(diǎn)燃的蠟燭由圖示位置移至光具座的14cm刻度處時(shí) u 2f 成倒立 縮小的實(shí)像 像距應(yīng)大于1倍焦距小于2倍焦距 故需將光屏向左移動(dòng)才能在光屏上成清晰 倒立 縮小的實(shí)像 照相機(jī)就是利用這一成像規(guī)律工作的 3 遠(yuǎn)視鏡是凸透鏡 對(duì)光線有會(huì)聚作用 若取下遠(yuǎn)視眼鏡 則光線比原來(lái)發(fā)散 像會(huì)遠(yuǎn)離凸透鏡 所以應(yīng)使光屏遠(yuǎn)離凸透鏡 答案 1 使像能成在光屏的中央 2 左縮小照相機(jī) 3 遠(yuǎn)離 類型2熱學(xué)實(shí)驗(yàn)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)主要考查的內(nèi)容有 用溫度計(jì)測(cè)量物體的溫度 探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律 觀察水的沸騰現(xiàn)象 比較不同物質(zhì)的吸熱能力等 例3 2013 揚(yáng)州 如圖所示 在兩個(gè)相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量 初溫都相同的水和沙子 用兩個(gè)相同的酒精燈對(duì)其加熱 1 加熱相同時(shí)間后 分別測(cè)量?jī)烧叩臏囟?發(fā)現(xiàn)沙子的溫度明顯高于水的水溫 這是因?yàn)?加熱時(shí)攪拌沙子 目的是 2 在兩燒杯上方分別蓋上玻璃片 過(guò)一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)裝水燒杯上方的玻璃片內(nèi)側(cè)有小水珠 用手摸兩個(gè)玻璃片 發(fā)現(xiàn)裝 選填 沙子 或 水 燒杯上方的玻璃片溫度比較高 原因是 類型3力學(xué)實(shí)驗(yàn)力學(xué)實(shí)驗(yàn)主要考查測(cè)量物質(zhì)的密度 探究影響摩擦力大小的因素 探究壓力的作用效果 探究影響液體壓強(qiáng)的因素 探究杠桿的平衡條件 探究影響浮力大小的因素和機(jī)械效率的探究等實(shí)驗(yàn)上 考查的重點(diǎn)在儀器的使用及讀數(shù) 操作過(guò)程的分析及結(jié)果的評(píng)價(jià)分析 1 測(cè)漂浮物的密度 例4 2013 重慶 老師講了 測(cè)密度 這節(jié)知識(shí)后 小明和小楠對(duì)他們都喜歡吃的柑橘的密度感興趣了 他們拿出一個(gè)柑橘 決定想辦法測(cè)出它的密度 1 將托盤天平放在 桌面上 將標(biāo)尺上的游碼移到零刻度處 發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè) 如圖甲所示 此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 選填 左 或 右 端調(diào)節(jié) 直到指針指向分度盤的中央 2 小楠用天平測(cè)量柑橘的質(zhì)量 右盤中的砝碼和標(biāo)尺上的游碼位置如圖乙所示 則柑橘的質(zhì)量是 g 若小楠再將柑橘浸沒(méi)在水中測(cè)得它的體積為230cm3 則柑橘的密度為 kg m3 3 如果小楠做實(shí)驗(yàn)時(shí) 是先將柑橘浸沒(méi)在水中測(cè)出柑橘的體積 再用天平測(cè)出柑橘的質(zhì)量 則這樣測(cè)得的柑橘密度比真實(shí)值 選填 偏大 或 偏小 其原因是 4 實(shí)驗(yàn)完成后 小明問(wèn)小楠是如何測(cè)出柑橘體積的 于是小楠將柑橘擦干凈 又取出小燒杯 量筒 溢水杯和牙簽等 小楠先將溢水杯裝滿水 接著小楠的做法是 5 小明在思考 小楠的做法也存在不妥之處 你認(rèn)為不妥之處是 解析 本題考查了密度公式的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)誤差的分析 關(guān)鍵是知道當(dāng)物體完全浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積和本身的體積相等 用天平測(cè)量質(zhì)量 在調(diào)節(jié)天平的過(guò)程中 需要調(diào)節(jié)平衡螺母 在稱量物體質(zhì)量過(guò)程中 需要增減砝碼或移動(dòng)游碼 稱量前調(diào)節(jié)天平的平衡可以根據(jù)口訣 左偏右移 右偏左移 來(lái)完成 用量筒和水測(cè)量體積 根據(jù)密度公式求出固體密度 對(duì)于比水密度小的固體采用金屬懸掛法或針壓法 答案 1 水平左 2 220 80 96 103 3 偏大柑橘上會(huì)沾有水 導(dǎo)致柑橘的質(zhì)量變大 4 將小燒杯放在溢水口處 小楠借助牙簽使這個(gè)柑橘浸沒(méi)在溢水杯中 當(dāng)溢水杯停止排水后 用量筒測(cè)出小燒杯中水的體積即可測(cè)得柑橘的體積 5 量筒所測(cè)水的體積偏小 這樣測(cè)得的密度比真實(shí)值偏大 2 探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素 例5 2015 巴中 在探究液體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中 進(jìn)行了如圖所示的操作 1 實(shí)驗(yàn)中 探究液體壓強(qiáng)的工具是 2 由丙 丁兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比 得出液體壓強(qiáng)與盛液體的容器形狀 選填 有關(guān) 或 無(wú)關(guān) 3 甲 乙兩圖是探究液體壓強(qiáng)與 的關(guān)系 結(jié)論是 4 要探究液體壓強(qiáng)與密度的關(guān)系 應(yīng)選用 兩圖進(jìn)行對(duì)比 5 在圖乙中 固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度 使金屬盒處于向上 向下 向左 向右等方位時(shí) 兩玻璃管中液面高度差不變 說(shuō)明了在液體內(nèi)部同一深度處 液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小 解析 1 由圖可知 用來(lái)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)的工具是U型壓強(qiáng)計(jì) 實(shí)驗(yàn)時(shí)把金屬盒放入水中 通過(guò)觀察兩管中水面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的壓強(qiáng)的大小 2 丙和丁液體密度相同 探頭在液體中的深度相同 容器形狀不同 U型管中液面的高度差相同 說(shuō)明液體壓強(qiáng)與盛液體的容器形狀無(wú)關(guān) 3 甲 乙兩圖液體的密度相同 探頭在液體中的深度不同 U型管中液面的高度差不同 說(shuō)明液體壓強(qiáng)與有關(guān) 并且液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大 4 要探究壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系 應(yīng)使探頭深度相同 液體密度不同 所以應(yīng)選擇乙丙兩圖 5 在圖乙中 固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度 使金屬盒處于向上 向下 向左 向右等方位時(shí) 兩玻璃管中液面高度差不變 說(shuō)明了在液體內(nèi)部同一深度處 液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等 答案 1 U型壓強(qiáng)計(jì) 2 無(wú)關(guān) 3 深度液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大 4 乙丙 5 相等 類型4電學(xué)實(shí)驗(yàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)是全國(guó)各地每年中考必考內(nèi)容 主要考查的實(shí)驗(yàn)是測(cè)電阻和小燈泡的電功率 考查的重點(diǎn)在于連接或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖 連接實(shí)物電路圖 電表的讀數(shù)和結(jié)果計(jì)算 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的分析和結(jié)果的評(píng)估 例6 2015 盤錦 在 測(cè)定小燈泡的電功率 的實(shí)驗(yàn)中 選用如圖甲所示的器材 其中電源電壓為6V 小燈泡的額定電壓為2 5V 燈絲電阻約為12 1 為了能夠順利完成實(shí)驗(yàn)探究 下列兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 A 10 0 5A 的滑動(dòng)變阻器B 50 0 5A 的滑動(dòng)變阻器 2 用筆畫線代替導(dǎo)線 將圖甲所示的實(shí)物電路連接完整 3 閉合開(kāi)關(guān)前 應(yīng)將圖甲中所示的滑動(dòng)變阻器的滑片滑到 選填 A 或 B 端 4 閉合開(kāi)關(guān)后 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光 電壓表有示數(shù) 電流表無(wú)示數(shù) 若電路只有一處故障 則故障原因是 5 排除故障后 閉合開(kāi)關(guān) 移動(dòng)滑片 電壓表的示數(shù)如圖乙所示 其讀數(shù)是 V 為了測(cè)量小燈泡的額定功率 應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向 選填 A 或 B 端移動(dòng) 6 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù) 繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象 如圖丙所示 分析圖象可知 小燈泡的額定功率為 W 小燈泡燈絲電阻是變化的 主要是受 變化的影響 實(shí)驗(yàn)中觀察到 當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于0 5V時(shí) 小燈泡不發(fā)光 根據(jù)圖象分析其原因是 7 完成上述實(shí)驗(yàn)后 小華在缺少電壓表的情況下 根據(jù)繪制出的小燈泡電流與電壓關(guān)系圖象 設(shè)計(jì)出了一個(gè)測(cè)未知定值電阻的電路 如圖丁所示 請(qǐng)根據(jù)電路圖寫出其中一次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)步驟 表達(dá)式 2 因?yàn)闊襞莸念~定電流約為0 2A 因此電流表量程選擇0 0 6A量程 將電流表的0 6A接線柱與燈泡的左接線柱相連 如圖所示 3 連接電路時(shí) 開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài) 閉合開(kāi)關(guān)前 需滑動(dòng)變阻器滑片滑到阻值最大處 即將滑片位于最左端 即A端 4 燈泡不變 電流表示示數(shù) 說(shuō)明電路有斷路 電壓表有示數(shù) 說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連 因此與電壓表并聯(lián)的電路斷路 即燈泡斷路 5 根據(jù)圖乙可知 電壓表的量程為0 3V 分度值為0 1V 示數(shù)為2 2V 要測(cè)量燈泡的額定功率 需使電壓表的示數(shù)為2 5V 因此需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓 即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值 故將滑片向B端移動(dòng) 6 通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示 分析圖象可知 當(dāng)電壓為2 5V時(shí) 電流為0 2A 額定功率為P UI 2 5 0 25A 0 625W 小燈泡燈絲的電阻是變化的 主要是受溫度影響 小燈泡不發(fā)光 根據(jù)圖象分析其原因是小燈泡實(shí)際功率過(guò)小 達(dá)不到發(fā)光程度 7 開(kāi)關(guān)S1閉合 S2斷開(kāi) 此時(shí)燈泡與電阻并聯(lián) 它們兩端電壓相等 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 使得電流表的示數(shù)分別為0 25A 0 2A或0 1A 則由圖象可知 對(duì)應(yīng)的電壓分別為2 5V 1 5V 0 5V 保持滑片位置不動(dòng) 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1 閉合開(kāi)關(guān)S2 此時(shí)燈泡與定值電阻并聯(lián) 電流表測(cè)干路電流 記下電流表的讀數(shù)為I 通過(guò)定值電阻的電流Ix I IL I 0 25A 或I 0 2A 或I 0 1A