2020年北京中考物理复习课件专题十九 实验探究题.pptx

1、非选择题(共10分) 1.(2019山东青岛,18,11分)实验探究 (1)探究电流与电压和电阻的关系,(2)测量小灯泡的电功率,答案 (1)如图所示 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 不变 b (2)如图所示 a.额定功率 c.1.02 W 如表格所示,解析 (1)电压表测电阻两端的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器串联在电路中,如答案图所示;由 实验数据知,电压与电流之比为一定值,故分析得出结论:在电阻一定时,电流与电阻两端电压成正比;三节 干电池做电源,则电源电压为4.5 V,将5 的电阻接入电路中,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.8 V,读出电 流表示数;分别更换10 、15

2、的电阻重复实验,需要控制电阻两端电压不变;当接入15 的电阻时,电流最 小为I= = 0.13 A,定值电阻R两端的电压为U定=IR定=0.13 A15 =1.95 V1.8 V,因现有滑动变 阻器的最大阻值太小,调节滑动变阻器无法使电压表示数为1.8 V,故为了使电压表示数达到1.8 V,可降低电 源电压,选b。,(2)灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表选用小量程与灯泡并联,滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电 路中,如答案图所示;实验步骤如下:a.调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压等于额定电压,观察小 灯泡的亮度,这时它的实际功率等于它的额定功率;b.调节滑片,使小灯泡两端的电压低

3、于额定电压,观察小 灯泡的亮度,测量它的实际功率;c.调节滑片,使小灯泡两端电压为3.0 V,电流表表盘示数如图乙,电流表选用 小量程,分度值为0.02 A,电流为0.34 A,算出它的实际功率是:P=UI=3 V0.34 A=1.02 W;根据实验步骤,数 据记录表格如答案表格所示。,审题技巧 本题(1)探究电流与电压和电阻关系中的第问,学生在审题时,注意隐含条件,用三节干电池做 电源,每节电池电压为1.5 V,三节总电压为4.5 V。,一题多解 当接入15 的电阻时,滑动变阻器连入电路的电阻:R滑= 15 =22.5 20 ,因现有滑动变 阻器的最大阻值太小,调节滑动变阻器的滑片无法使电压

4、表示数为1.8 V。,2.(2018吉林长春,24,5分)如图所示是小明自制的用来探究影响浮力大小因素 的装置:将弹簧和标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端, 弹簧静止时指针正对标尺上的A位置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度)。 (1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程 中,指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置,说明物体所受浮力的大小跟 有关,此过程中支架上O点所受拉力的最大变化量为F1; 继续向杯中注水,指针 (选填“上移”、“不动”或“下移”);当注满水时,金属块底部受到的压强为p1。 (2)将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(液水),当指针指在

5、C位置时,金属块底部受到的压强为p2,则p1 p2(选填“”、“=”或“”、“=”或“”)。,答案 (1)排开水的体积 不动 (2) 液体密度 (3)=,解析 (1)金属块在水中时受力平衡,G=F拉+F浮,金属块浸入水中的过程中,排开水的体积增大,指针由A位置 上移到C位置,所受拉力变小,浮力随之变大,故说明物体所受浮力跟排开水的体积有关;浸没后继续向杯中 注水,金属块排开水的体积不变,所受浮力不变,故指针的位置不变。 (2)金属块刚好浸没在水中时,可以认为上表面不受水的压强(压力),只有下表面受到向上的压强(压力),此时 向上的压力即浮力,设此时金属块下表面受到的压强为p3,而水加满时金属块

6、下表面受到的压强是p1,则p1p 3。向杯子中倒入某种液体,指针指在C位置时,弹簧的形变量相同,减小的力(F)相同。向杯子中倒入某种 液体指针指到C时,所受浮力与水中时相等,由F浮=液gV排可知,因液体的密度与水不同,故指针指到C时,金属 块一定不会浸没,金属块底部受到的压力等于浮力,则p2=p3,即p1p2;还可推知金属块浸没在该种液体中时受 到的浮力大于浸没在水中时受到的浮力,即金属块所受浮力大小还与液体的密度有关。 (3)同体积的金属块和塑料块逐渐浸没水中时支架O点所受拉力的最大变化量都等于它们浸没时所受浮力, 由F浮= 液gV排可知,金属块与塑料块浸没时所受浮力相等,故支点O所受拉力的

7、最大变化量也相等。,3.(2018四川成都,A27,8分)在“探究重力与质量的关系”的实验中: (1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 方向调零。 (2)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力。 (3)实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据。其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示,其读数为 N。 (4)实验小组的小虹同学提出:“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律。”而同组的小宇同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的

8、数据来寻找规律”。你认为 同学的观点是正确的。,答案 (1)竖直 (2)静止 (3)1.8 (4)小虹,解析 (1)弹簧测力计在竖直方向调零,是为了消除弹簧本身重力的影响。 (2)测量物体重力时,弹簧测力计一定要在静止或匀速直线运动状态读数。 (3)读数时要看清量程和分度值。测力计示数为90.2 N=1.8 N。 (4)选用不同的物体多次实验使规律更有普遍性。,4.(2018新疆乌鲁木齐,18,4分)在探究光的反射规律的实验中,小明设计了如图所示的实验:将平面镜放在水 平桌面上,硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON转动。 甲 乙 (1)如图甲,当硬纸板在同一

9、平面上,使一束光贴着纸板沿某一方向射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射 出。当入射光EO向ON靠近的过程中,发现反射光OF (选填“靠近”或“远离”)ON。为了精确探 究反射规律,除了图中的器材,还需要刻度尺、 和 。,(2)如图乙,保持左侧纸板和入射光的位置不变,将右侧纸板绕ON转动,此时在右侧纸板上不能看到反射光, 由此可以得出反射光线、入射光线和法线 的结论。,答案 (1)靠近 笔 量角器 (2)在一个平面上,解析 (1)由光的反射定律可知,反射角等于入射角,故入射光线靠近法线,反射光线会随之靠近法线;为了精 确探究反射规律还需刻度尺和笔,将光的传播路径记录下来,再利用量角器测量角度大

10、小,比较得出反射角 与入射角的关系。(2)保持左侧纸板和入射光线位置不变,将右侧纸板绕ON转动,右侧纸板上不能看到反射 光线,说明反射光线、入射光线和法线在一个平面上。,5.(2018天津,21,6分)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中: (1)请根据图1所示的电路图,用笔画出导线完成图2的电路连接; (2)实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测量时,电流表的示数如图3所示,请将该数据填入表格中;,图3,(3)在图4中的坐标轴上标出适当的标度,把上表中的数据在坐标系中描点并连线。 图4,答案 (1)如图1 (2)0.48 (3)如图2 图1 图2,解析 (1)根据电路图连接实物图的步

11、骤,先将串联部分连接,再将V并联到R两端,最后检查V、A量程,“正 入负出”是否符合,滑动变阻器连接是否符合要求。 (2)电流表选择了00.6 A量程,分度值为0.02 A,故读数为0.48 A。 (3)电压值为0.8 V、1.6 V、2.4 V,电流值为0.16 A、0.32 A、0.48 A,先在坐标轴上合理标注数据,再对应描 点,连线。,6.(2018吉林,23,3分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中: (1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点,其目的是消除 对实验的影响; (2)如图1所示,是已经平衡的杠杆,若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码,杠杆会失去平衡,那么只需 将 (选填下列序

12、号),杠杆就会重新平衡; 图1 左侧钩码向左移动4个格 右侧钩码向左移动2个格 平衡螺母向左适当调节,(3)小明改用弹簧测力计做实验,如图2所示,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数 1 N(选填 “大于”、“小于”或“等于”)。(每个钩码0.5 N) 图2,答案 (1)杠杆自重 (2) (3)大于,解析 (1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点,并调节杠杆在水平位置,是为了消除杠杆自重对实验的影响; (2)在已经平衡的杠杆两侧的钩码下再各加一个相同的钩码,则左边力与力臂的乘积为3G4L(L为每小段长 度),右边力与力臂的乘积为2G8L,故杠杆要重新平衡应将右侧钩码向左移动2个格; (3)若

13、测力计的拉力竖直向上,则根据杠杆平衡条件得F8L=0.5 N44L,则拉力F=1 N,若拉力方向斜向上, 则其力臂小于8L,故拉力大于1 N。,7.(2018福建A,26,4分)图是“探究光的反射规律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿 ON折转,ON垂直于CD。,(1)实验时,将光屏 放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在 。 (2)某同学的实验数据如上表,其中有一组数据测错了,这组数据是第 次实验的,原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射

14、角。,答案 (1)垂直 同一平面内 (2)4 平面镜,解析 (1)在“探究光的反射规律”的实验中,光屏必须垂直放置在平面镜上。当将光屏右半部分向后折 转后,在光屏上看不到反射光,说明反射光还在原来的平面上,不会随光屏平面的转动而转动,故说明反射光 线、入射光线与法线在同一平面内。 (2)从实验数据可知只有第4次实验反射角不等于入射角,所以必定是第4次实验测量错误,原因可能是将反 射光线与平面镜的夹角当成了反射角。,8.(2018辽宁沈阳,23,4分)为研究液体内部压强特点,如图甲所示,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并 扎紧。 (1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如乙图所示,说明水对橡皮膜有

15、压强;将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变大, 说明液体内部压强与液体的 有关。 (2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如丙图所示,说明倒入液体的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度。 (3)将甲图中装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管,并灌注红墨水,如丁图所示。使胶管内液面高于橡皮膜,将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有 。 (4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,会有部分液体从洞口流出,最后稳定时,塑料瓶和胶管 里的液面相平,此时塑料瓶与胶管构成一个 。,答案 (1)深度 (2)小于 (3)

16、压强 (4)连通器,解析 (1)瓶浸入水中的深度增加,橡皮膜向内凹的程度变大,可知橡皮膜受到水的压强随着水深度的增加 而增大,说明液体内部的压强与液体的深度有关。 (2)将某液体倒入瓶中,当内、外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,故内部液体产生的压强小于外部的水产生的 压强,说明倒入液体的密度小于水的密度。 (3)将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝向各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有压强。 (4)上端开口、下端连通的容器叫连通器,故在橡皮膜上戳个洞时,塑料瓶和胶管就构成了连通器。,9.(2018通州一模,33)小明按如图所示电路图连接好电路,通过实验证明“导体中的电流与导体的电阻成反 比

17、”,他的实验步骤如下:,电流表和电压表调零,滑动变阻器阻值调至最大,电阻箱R调到适当阻值,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑 片到适当位置; 读出电阻箱R的阻值,用电流表测量通过R的电流I,并将R、I的数值记录在表格中,并记下电压表示数; 断开开关S,改变电阻箱的阻值R,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,重复步骤; 仿照步骤再做4次。,根据以上叙述,回答下列问题: (1)小明在探究过程中存在的问题是: 。 (2)请你针对小明探究过程中存在的问题,写出改进措施: 。,答案 见解析,解析 (1)小明在探究过程中没有控制电阻箱R两端的电压不变。 (2)步骤改为:断开开关S,改变电阻箱的阻值R,闭合开关S

18、,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不 变,重复步骤。,10.(2018东城一模,30)小明同学认为:液体内部某点的压强与该点上方液体的体积有关。实验室提供下列 器材:足量的水、底面积不同的两个圆柱形玻璃容器、烧杯、微小压强计、刻度尺。请你利用所给定的实 验器材设计一个探究实验,证明小明同学的观点是否正确。 (1)判断小明同学的观点是否正确; (2)简述实验步骤。,答案 见解析,解析 (1)小明同学的观点错误。 (2)在底面积较小的圆柱形玻璃容器中加适量的水,将微小压强计探头放入水下合适的深度h,记录此时微小 压强计的U形管两液面的高度差H;换用底面积较大的圆柱形玻璃容器,加入适量的水,将

19、微小压强计探头仍 放入水面下深度h处, 记录微小压强计的U形管两液面的高度差H,发现H=H。,11.(2018朝阳一模,30)实验桌上有如下器材:满足实验要求的电源、已调零的电压表、电阻箱、定值电阻R0、开关各一个,导线若干。请利用上述器材,设计一个实验证明:在串联电路中,一个电阻的阻值增大,其两端的电压也随之增大。 (1)画出实验电路图; (2)写出实验步骤; (3)画出实验数据记录表格。,答案 (1)实验电路图:如图所示。,(2)实验步骤: 按电路图连接电路; 闭合开关,调节电阻箱阻值到适当大小,用电压表测量电阻箱两端电压U,将电阻箱阻值R和电压表示数U 的数据记录在表格中; 断开开关S,

20、调节电阻箱的阻值到另一大小,闭合开关,用电压表测量电阻箱两端电压U,将电阻箱阻值R和 电压表示数U的数据记录在表格中; 仿照步骤,再做一次实验,并将电阻箱阻值R、电压表示数U的数据记录在表格中。 (3)实验数据记录表格:,12.(2018顺义一模,29)小东猜想物体所受滑动摩擦力的大小跟物体与接触面的粗糙程度、物体对接触面的 压力,以及物体对接触面的压强有关。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板,两个大小不同、材料 相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B,弹簧测力计和细线。为了探究物体所受滑动摩擦 力的大小与物体对接触面的压强是否有关,小东利用上述器材进行了如下实验操作。,按图示组

21、装实验器材,将木块A放在木板上,竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计,待测力计示数稳定时读 出拉力F的数值并记录。,用木块B换下木块A,仿照步骤再做一次实验,读出拉力F的数值并记录。 根据滑动摩擦力f=F,计算出两次滑动摩擦力的大小。 根据以上叙述,回答下列问题: (1)小东的探究过程中存在的问题: 。 (2)请你针对小东探究过程中存在的问题,写出改正措施: 。,答案 (1)没有控制物体对接触面的压力不变 (2)将木块B放在木块A上,两木块叠放在一起后放在木板上,细线一端拴在木块A的挂钩上,另一端与弹簧 测力计相连,竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计,待测力计示数稳定时读出拉力F的数值并记录。 将木块A

22、放在木块B上,细线一端拴在木块B上,仿照步骤再做一次实验,读出拉力F的数值并记录,13.(2017海淀一模,33)小林在物理活动课上用橡皮筋、图钉、宽木片、纸盒等器材制作“四弦琴”,他制 作的过程如图所示。制作并进行调节后就可以用它演奏简单的“乐曲”。请你根据上述情境,提出一个可 以探究的科学问题 。,答案 示例一:四弦琴发声的音调与橡皮筋粗细有关吗 示例二:四弦琴发声的音调与木板位置是否有关,解析 弹拨橡皮筋,橡皮筋受到力的作用振动发声。用相同的力拨动粗细不同的橡皮筋时,橡皮筋发声的 音调不同。用相同的力拨动松紧不同的橡皮筋时,橡皮筋发声的音调不同。据此提出可探究的科学问题。,14.(201

23、7丰台一模,36)小明在学习熔化和凝固的知识后,做了一个实验:他找了两个相同的玻璃杯,一杯里装 有纯净水,另一杯里装有一定浓度的盐水,将两个玻璃杯放入冰箱冷冻室(温度为-10 ),一段时间后,纯净水 结成了冰,而盐水没有凝固,根据这一实验提出一个可以探究的科学问题: 。,答案 水的凝固点高低与水中含有盐是否有关,解析 在相同的温度下,纯净水结成了冰,而盐水没有凝固,所以水的凝固点可能与水中含盐有关。,15.(2017大兴一模,31)请根据提供的三幅北京的景点图片,提出一个可探究的科学问题: 。,答案 物体在水面上所成的像的大小与物体的大小是否相等(其他答案合理均可得分),解析 三幅图片都与倒影

24、有关,属于平面镜成像。可探究所成像的大小是否与物体的大小相等。,16.(2017房山一模,33)在2017年中央电视台春节联欢晚会上,11位执行过载人航天任务的航天英雄欢聚在 一起,他们在一座星云雕塑上留下了每个人宝贵的手掌印,这一雕塑取名为“掌中苍穹”,由中国国家博物 馆收藏。细心的同学发现航天英雄们都在用力下按使手掌印迹更清晰。请根据这个现象,提出一个可探究 的科学问题: 。,答案 压力的作用效果与压力大小有关吗,解析 压力的作用效果与压力、受力面积有关,航天英雄们都在用力下按使手掌印迹更清晰,说明压力的 作用效果与压力大小有关。,17.(2017东城一模,38)小明在做“物体的重力势能跟

25、高度是否有关”的实验中,选择质量相同的实心铁球 和实心木球及橡皮泥作为实验器材。调整橡皮泥的上表面水平后,将两球从不同高度(h铁h木)释放,发现铁 球在橡皮泥上留下的印记较深,于是他得出结论:物体的重力势能与高度有关。请你对上述实验进行评价: 。,答案 该实验存在问题,因为球的大小也会影响到陷入橡皮泥的深度。应改为让同一个球从两个不同高度 下落,解析 研究重力势能大小和高度的关系时,应保证物体形状、大小、质量一定,实验中应采用同一个物体, 可以是同一个铁球,也可以是同一个木球,改变其下落的高度,砸在橡皮泥上,观察橡皮泥形变的大小,形变越 大,说明重力势能越大。,18.(2017门头沟一模,36

26、)在 “探究压力的作用效果” 的实验时所用实验器材如图所示。小乐同学利用海 绵,长方形木块和一盒钩码进行实验。他把海绵放在水平桌面上,将木块放在海绵上,观察海绵形变的大小; 然后将不同数量的钩码分别放在木块上,观察海绵形变的大小。通过对实验现象的对比,他得出“形变越 大的物体,受到的压强越大”的结论。请你自选器材证明小乐同学的观点是错误的。,答案 (1)取一块海绵放在水平桌面上,将木块放在海绵上,观察海绵的形变; (2)将步骤(1)中的木块放在水平桌面上,观察桌面的形变,由于同一物体对受力面的压力及受力面积都相同, 压强相同,海绵形变比较大,因此小乐同学的观点是错误的。,解析 由于被压物体的材

27、料不同,形变越大的物体,受到的压强不一定越大。,19.(2017大兴一模,40)探究影响蒸发快慢的因素时, 同学们经过实验得出影响蒸发快慢的因素有:液体的表 面积大小、液体的温度高低和液体表面附近的空气流动快慢。但是,小东认为:在医院打针消毒时,擦的酒 精片刻就干了,所以蒸发快慢还与液体的种类有关。请你设计一个实验来证明小东的说法是否正确,写出 实验方案及简要说明。,答案 取两滴体积相同、温度相同的水和酒精,分别将其同时滴在两个相同的玻璃上,使两滴液体的表面 积相同、表面附近的空气流动快慢相同。观察两滴液体全部蒸发所用的时间,若时间相同,说明蒸发快慢 与液体种类无关,若时间不同,则说明蒸发快慢

28、与液体种类有关。,解析 在探究液体蒸发快慢与液体的种类有关时,应控制液体的表面积大小、液体的温度高低和液体表面 附近的空气流动快慢相同。,20.(2017房山一模,40)实验桌上有电源、开关、导线、电阻箱、滑动变阻器、已调零的电流表和电压表各 一块。请利用这些器材探究“串联电路中,当电流一定时,电阻越大,电阻两端的电压越大。”。 (1)画出实验电路图; (2)写出实验步骤; (3)画出实验数据记录表格。,答案 (1)实验电路图如图所示:,(2)实验步骤: 按电路图连接电路。 电阻箱R的阻值调到R1,闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表示数为I,用电压表测量电阻箱两端电压记为 U1,将数据R1、U

29、1记录在表格中。 断开开关S,电阻箱R 的阻值调到R2(R2R1),闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表示数仍为I,用电压表测量 电阻箱两端电压U2,将数据R2、U2记录在表格中。 仿照步骤再做一次实验,并将数据R3、U3记在表格中。 (3)实验数据记录表格:,解析 探究串联电路中电压与电阻的关系时,在改变电阻时要通过调节滑动变阻器使电流保持一定,并且 要多做几次实验, 以便得到普遍性的实验结论。,21.(2017丰台二模,39)实验室备有如下器材:量筒、细线、足量的水、实心圆柱体(密度比水大,能放入量筒 中)、量程合适的弹簧测力计,请用上述器材设计一个实验证明:物体受到的浮力与物体排开液体的重

30、力相 等。简述实验步骤并画出实验数据记录表格。,答案 实验步骤:(1)量筒中装适量的水,观察液面,记录量筒中水的体积V0到数据表格,将弹簧测力计调零,用 细线将圆柱体捆绑好,直立悬挂在弹簧测力计的挂钩上,记录弹簧测力计的示数G;(2)将圆柱体一部分没入 量筒里的水中,记录弹簧测力计的示数F和量筒的液面对应的刻度值V到数据表格;(3)改变圆柱体浸入的体 积,记录弹簧测力计的示数F和量筒的液面对应的刻度值V到数据表格;(4)重复步骤(3)4 次;(5)用C排液=g(V- V0)、F浮=G-F计算6次。 实验数据记录表格,解析 根据探究的问题:物体受到的浮力与物体排开液体的重力相等。在实验中,需测出实心圆柱体受到 的浮力,所以要用测力计测出实心圆柱体的重力,然后将其部分浸入水中测出其受到的拉力F,根据F浮=G-F 计算出浮力的大小,要求出排开液体的重力,需用转换法,根据排开液体的体积与物体浸入液体的体积相等, 可以记下实心圆柱体投入水中前后量筒内水面所在的刻度值,求出排开水所受的重力,比较便可得出结论。,实验数据记录表格,