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光學(xué)和熱學(xué)實驗探究題
題型一 光學(xué)實驗題
考查實驗:
(1)探究光的反射規(guī)律
(2)探究平面鏡成像規(guī)律
(3)探究光的折射規(guī)律
(4)探究凸透鏡成像規(guī)律
【例1】小明在做探究“平面鏡成像特點”的實驗時踱承,將玻璃板M豎直放在水平桌面上末捣,取兩支相同的蠟燭A和B丸卷,將蠟燭A放置于玻璃板前固定并點燃弱恒,如圖所示:
(1)在蠟燭A所在側(cè)透過玻璃板觀察到另一側(cè)蠟燭A的像,并移動玻璃板后面的蠟燭B烘跺,使它與蠟燭A所成像重合后湘纵,看上去蠟燭B也被點燃,以此可以確定蠟燭A所成像的位置滤淳,他主要采用的研究方法是______(選填“控制變量”“替代”或“理想模型”)法梧喷。
(2)小明在蠟燭B處做好標(biāo)記,測得B到A的距離為10 cm,再移出蠟燭B铺敌,將玻璃板平移到B位置汇歹,此時所成像與前一次成像的大小比較將________(選填“變大”“變小”或“不變”)。第二次所成像到蠟燭A的距離變?yōu)開_______cm偿凭。
【解析】(1)尋找蠟燭A的像的位置時产弹,眼睛應(yīng)在蠟燭A一側(cè)觀察,在蠟燭B的一側(cè)不能看到蠟燭A的像弯囊;用蠟燭B代替蠟燭A和蠟燭A的像進(jìn)行比較痰哨,采用的是等效替代法;
(2)將玻璃板向遠(yuǎn)離蠟燭方向移動匾嘱,根據(jù)物像大小相等斤斧,所以像的大小不變;當(dāng)蠟燭與玻璃板的距離為10 cm時霎烙,蠟燭的像到平面鏡的距離也是10 cm撬讽,所以像和物相距20 cm。
【答案】(1)替代悬垃;(2)不變锐秦;20
題型二 熱學(xué)實驗題
考查實驗:
(1)探究固體熔化實驗
(2)探究影響蒸發(fā)快慢的因素
(3)探究水的沸騰實驗
(4)探究物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)實驗等
【例2】在“觀察水的沸騰”的實驗中,實驗裝置如圖所示:
(1)本次實驗不能使用________(選填“水銀”“煤油”或“酒精”)溫度計盗忱。(水銀的沸點為357 ℃酱床,煤油的沸點為150 ℃,酒精的沸點為78 ℃)
(2)水沸騰后趟佃,溫度計液柱穩(wěn)定時的示數(shù)如圖所示扇谣,則該地水的沸點為________℃。
【解析】(1)圖中水的沸點是99 ℃闲昭,所以溫度計內(nèi)液體的沸點需要高于99 ℃罐寨,酒精的沸點是78 ℃,所以不能用酒精溫度計測量水的沸點序矩。
(2)圖示溫度計的分度值是1 ℃鸯绿,液柱指在90 ℃上面第9小格上,因此溫度計示數(shù)為99 ℃簸淀。
【答案】(1)酒精瓶蝴;(2)99
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力學(xué)實驗題
考查實驗:
(1)密度的測量
(2)探究壓力的作用效果
(3)探究影響摩擦力大小的因素
(4)探究二力平衡的條件
(5)探究液體壓強(qiáng)
(6)探究液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
(7)探究杠桿的平衡條件
(8)探究滑輪組的機(jī)械效率
(9)探究斜面的機(jī)械效率
(10)探究動能的大小與什么因素有關(guān)等。
題型一 測量型實驗題
力學(xué)測量型實驗有:
(1)用刻度尺測長度租幕;
(2)用秒表測時間舷手;
(3)用量筒測固、液體的體積劲绪;
(4)用密度計測液體密度男窟;
(5)用天平測物體的質(zhì)量盆赤;
(6)用彈簧測力計測力的大小歉眷;
(7)用刻度尺牺六、秒表測速度;
(8)用天平汗捡、量筒測物質(zhì)密度淑际;
(9)用刻度尺、彈簧測力計測滑輪組的機(jī)械效率凉唐。
【例3】某同學(xué)測量一塊形狀不規(guī)則,體積較大的礦石的密度霍骄。
(1)在調(diào)節(jié)天平平衡過程中台囱,發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示,此時應(yīng)將左端的平衡螺母向________調(diào)读整。
(2)用調(diào)好的天平測量礦石的質(zhì)量簿训,當(dāng)天平平衡時,右盤中砝碼及游碼位置如圖乙所示米间。因礦石體積較大强品,他借助于溢水杯,用細(xì)線將礦石拴好后緩慢放入水面恰好與溢水杯相平的溢水杯中屈糊,并用空燒杯收集溢出的水倒入量筒中的榛,水的體積如圖丙所示,礦石的密度是________kg/m3逻锐。他測出的礦石密度與真實值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)夫晌。
【解析】(1)如圖,調(diào)節(jié)天平平衡時昧诱,指針右偏晓淀,說明天平右端下沉,平衡螺母向相反的方向移動盏档,平衡螺母向左移動凶掰。
(2)①由圖乙可知,礦石的質(zhì)量為m=100 g+50 g+10 g+4.4 g=164.4 g蜈亩,
讀圖丙可知懦窘,量筒中水的體積等于礦石的體積為V=60 cm3,
礦石的密度ρ=m,V=164.4 g,60 cm3=2.74 g/cm3=2.74×103 kg/m3稚配。
②實驗中奶赠,小燒杯收集溢出的水時很難完全收集,在倒入量筒時也很難完全倒凈药有,造成體積的測量值偏小毅戈,因此苹丸,影響到最終的密度測量值偏大。
【答案】(1)左苇经;(2)2.74×103赘理;偏大
【方法歸納】直接測量型實驗主要針對一些常用物理測量工具的使用方法、讀數(shù)方法等扇单,常用物理測量工具的共性都需要看清零刻線商模、量程、分清分度值蜘澜。所以只要掌握好其一施流,便可基本無礙。
題型二 探究型實驗
考查實驗:
(1)探究二力平衡的條件實驗鄙信;
(2)探究影響摩擦力大小因素實驗瞪醋;
(3)探究壓強(qiáng)特點實驗;
(4)探究影響浮力大小的因素實驗等装诡。
【例4】小錦小組用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行“探究杠桿平衡條件”的實驗中银受,每個鉤碼質(zhì)量相等。
(1)將杠桿的中點置于支架上鸦采,當(dāng)杠桿靜止時宾巍,發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,他將杠桿左端平衡螺母向右調(diào)節(jié)到最大限度后渔伯,杠桿左端仍有輕微下沉顶霞,這時他應(yīng)將右端的平衡螺母向________端調(diào)節(jié),才能使杠桿在水平位置平衡锣吼。
(2)如圖甲所示确丢,是他在探究過程中的一個情境,接下來他在兩邊鉤碼的下方各加一個相同的鉤碼吐限,并將左端鉤碼移到左端離支點第三格處鲜侥,為了使杠桿在水平位置平衡,他應(yīng)將右端鉤碼移動到右端離支點第________格處诸典。
(3)通過不斷改變兩端所掛鉤碼的個數(shù)和位置描函,使杠桿在水平位置平衡,并記錄各次實驗數(shù)據(jù)狐粱,通過對數(shù)據(jù)分析后得出結(jié)論:動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離舀寓。與其他小組交流后,他們又做了如圖乙肌蜻、丙互墓、丁三次實驗,其中________圖所示實驗?zāi)苤苯诱f明該結(jié)論是錯誤的蒋搜。
【解析】(1)現(xiàn)在杠桿左端仍有輕微下沉篡撵,說明杠桿左端偏重判莉,為使杠桿在水平位置平衡,這時應(yīng)將右端的平衡螺母向右端調(diào)節(jié)育谬。
(2)設(shè)一個鉤碼重為G券盅,杠桿一個格為L,
左邊加一個相同的鉤碼膛檀,并將左端鉤碼移到左端離支點第三格處锰镀,
則左邊力和力臂的乘積為F左L左=4G×3L=12GL,右邊加一個相同的鉤碼咖刃,設(shè)右邊的力臂為L右泳炉,則右邊的力和力臂的乘積為F右L右=3G×L右,
為了使杠桿在水平位置平衡嚎杨,F(xiàn)左L左=F右L右花鹅,即12GL=3G×L右,所以L右=4L磕潮,他應(yīng)將右端鉤碼移動到右端離支點第四格處翠胰。
(3)小錦得到“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”容贝,這個結(jié)論是不正確的自脯;當(dāng)動力臂不等于支點到動力作用點的距離時,看實驗結(jié)論是否成立斤富,所以利用圖丁進(jìn)行驗證膏潮。
【答案】(1)右;(2)四满力;(3)丁
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電學(xué)實驗題
考查實驗:
(1)探究串焕参、并聯(lián)電路電流的規(guī)律
(2)探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
(3)探究電流與電壓油额、電阻的關(guān)系
(4)伏安法測電阻
(5)伏安法測小燈泡的電功率
(6)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流叠纷、電阻、通電時間的關(guān)系(焦耳定律)
重點考查的電學(xué)實驗是:
(1)探究電學(xué)規(guī)律實驗潦嘶;
(2)伏安法測電阻(或電功率)涩嚣。
重點實驗考點:
(1)考實驗原理:伏安法測電阻和電功率的原理是什么?
(2)考電路連接時開關(guān)的斷開閉合情況和滑動變阻器的滑片所處的位置等掂僵。
(3)考實驗器材:
①基本實驗(即教材中的常規(guī)實驗)所需要的器材航厚;
②因某一儀器欠缺而改進(jìn)后的實驗所需器材;
③提供足量的器材供你選擇锰蓬,例如給你幾個滑動變阻器幔睬,讓你根據(jù)題中所給的信息來選擇適當(dāng)?shù)幕瑒幼冏杵鳌?br>
(4)考電路圖的設(shè)計和電路的連接:包括畫電路圖、連接或者補(bǔ)畫電路芹扭、電路糾錯等等麻顶。
(5)考實驗操作過程:如步驟的重排赦抖,遺漏步驟的補(bǔ)充,錯誤步驟的修正澈蚌,操作細(xì)節(jié)的考查以及實驗步驟的概括摹芙。
(6)考電路故障的判斷,如短路宛瞄、斷路浮禾、滑動變阻器的連接以及電壓表電流表連接等。
(7)考電流表和電壓表的量程選擇份汗。
(8)考電功率和電阻的計算盈电。
(9)考實驗所運用的方法:如控制變量法、等效替代法杯活、轉(zhuǎn)化法等匆帚。
(10)考數(shù)據(jù)處理與結(jié)論歸納。
題型一 探究電學(xué)規(guī)律實驗
【例5】某同學(xué)利用如圖所示的電路“探究電流跟電阻的關(guān)系”實驗旁钧,實驗中電源電壓為6 V且保持不變吸重,用到的電阻阻值分別為5 Ω、10 Ω歪今、15 Ω嚎幸、20 Ω、25 Ω寄猩。
(1)該同學(xué)按如圖所示的電路圖連接好電路嫉晶,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到________(選填“A”或“B”)端田篇。
(2)閉合開關(guān)替废,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表始終無示數(shù)泊柬,而電壓表有示數(shù)但無明顯變化椎镣,則導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是_____________。
(3)排除故障后兽赁,將各個電阻分別接入電路中R所在位置状答,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使每次電壓表示數(shù)保持不變闸氮,將對應(yīng)的電流表的示數(shù)記錄在表格中剪况,分析表中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是:保持電壓不變時,電流與電阻成________關(guān)系蒲跨。
【解析】(1)為了保護(hù)電路译断,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)移動阻值最大處或悲,由電路圖可知孙咪,滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到B端堪唐。
(2)閉合開關(guān),無論怎樣移動滑動變阻器的滑片翎蹈,發(fā)現(xiàn)電流表始終無示數(shù)淮菠,說明電路開路,而電壓表有示數(shù)但無明顯變化荤堪,說明電壓表兩接線柱與電源兩極是通路合陵,則說明與電壓表并聯(lián)的電阻R開路。
(3)由表中的數(shù)據(jù)可知澄阳,電阻與電流的乘積不變拥知,并且電阻變?yōu)樵瓉韼妆稌r,電流變?yōu)樵瓉淼膸追种凰橛环治霰碇袛?shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是:保持電壓不變時低剔,電流與電阻成反比關(guān)系。
【答案】(1)B肮塞;(2)電阻R開路襟齿;(3)反比
題型二 伏安法測電阻(或電功率)
【例6】小明在做“用伏安法測電阻”的實驗中,所用的器材有3 V的電源枕赵,最大阻值為10 Ω的滑動變阻器R猜欺,待測電阻Rx及如圖甲所示的其他器材。
(1)如圖甲烁设,實驗電路還未連接完整替梨,請用筆畫線代替導(dǎo)線在答題卡相應(yīng)圖中將實驗電路連接完整钓试,要求滑動變阻器滑片向右移動時装黑,電流表的示數(shù)增大。
(2)連接電路時弓熏,開關(guān)應(yīng)處于________狀態(tài)恋谭。
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器進(jìn)行多次測量,其中一次當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5 V時挽鞠,電流表對應(yīng)的示數(shù)如圖乙所示疚颊,則本次測得的待測電阻Rx=________Ω。(保留兩位有效數(shù)字)
(4)做完以上實驗后信认,小明還用該實驗裝置來探究電流與電壓的關(guān)系材义,計劃測量當(dāng)Rx兩端電壓分別為1 V、2 V嫁赏、3 V時對應(yīng)的電流其掂,但發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能使Rx兩端電壓達(dá)到1 V,原因可能是___________________________潦蝇。
【解析】(1)滑動變阻器滑片向右移動時款熬,電流表的示數(shù)增大深寥,所以滑動變阻器應(yīng)接下面右邊的接線柱,如圖所示:
(2)連接電路時贤牛,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)惋鹅;
(3)由圖知,電流表的量程為0~0.6 A殉簸,分度值為0.02 A闰集,示數(shù)為0.26 A,則R=2.5 V,0.26 A=≈9.6 Ω般卑;
(4)電源電壓為3 V返十,電阻與滑動變阻器串聯(lián),根據(jù)串分壓的知識椭微,當(dāng)電阻電壓為1 V時洞坑,滑動變阻器兩端的電壓應(yīng)為2 V,則滑動變阻器的阻值為待測電阻的2倍蝇率,所以電阻兩端電壓達(dá)不到1 V迟杂,是因為滑動變阻器R的阻值太小。
【答案】(1)見上圖本慕;(2)斷開排拷;(3)9.6;(4)滑動變阻器R的阻值太小