1、专题二 实验探究专题,纵观近几年中考,实验探究题作为一种重要题型,在中考中所占比例越来越大。实验探究题出题的形式多种多样,主要有以下几种题型:测量型实验、设计型实验、演示型实验和探究型实验。 1.测量型实验主要有两种题型:(1)直接测量型实验题。此类考题对能力要求不高,但要求对仪器的使用必须有较高的熟练程度,主要包括刻度尺、停表、温度计、量筒、天平、弹簧测力计、电流表、电压表、电能表等。(2)间接测量型实验题。考查的内容主要有电路的连接、实验故障分析与排除、实验数据的分析与处理等。,2.探究型实验考查的内容主要有探究物体的熔化、凝固过程;探究光的反射定律、折射规律;探究平面镜成像的特点;探究凸
2、透镜成像的特点;探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;探究液体内部压强的特点;探究浮力大小与哪些因素有关;探究杠杆的平衡条件;探究影响机械效率高低的因素;探究影响电阻大小的因素;探究电流与电压、电阻的关系;探究影响电磁铁磁性强弱的因素等。 预计在今后的中考中,基本仪器的使用方法,教材中的基本演示实验,学生探究实验的实验原理、研究方法等将是中考的热点问题。,考向一,考向二,考向一 测量型实验 【例1】 小惠同学为了测量茶油的密度,进行以下实验: (1)把天平放在 ,将游码移到标尺零刻度线处,发现指针静止在分度盘中央刻度线的右侧,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。 (2)用
3、调节好的天平测量茶油和烧杯的总质量,操作情景如图甲所示,错误之处是 。,甲,乙,考向一,考向二,(3)重新调节好天平,小惠称得茶油和烧杯的总质量为60 g,然后将一部分茶油倒入量筒中,如图乙所示。再将烧杯放在天平上,称得剩余茶油和烧杯的总质量如图丙所示。由此可知,量筒中茶油的体积是 cm3,量筒中茶油的质量是 g,茶油的密度是 g/cm3。 解析:(1)天平应放在水平台上,调平衡时,指针向右偏,应向左移动平衡螺母,使天平平衡;(2)由题图可知,称量时调节平衡螺母,这是错误的,正确做法是增减砝码或移动游码; (3)由题图可知,量筒中茶油的体积为32 mL=32 cm3,量筒中茶油的质量为60 g
4、-31.2 g=28.8 g,茶油的密度为 答案:(1)水平台上 左 (2)测量时调节平衡螺母 (3)32 28.8 0.9,考向一,考向二,【例2】 两个小组在实验室分别做两个电学实验,可选器材有干电池两节、开关、滑动变阻器(标有20 字样)、电流表(00.6 A,03 A两个量程)、电压表(03 V,015 V两个量程)、导线若干。 小组一用图1中甲所示的实验电路,测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率。,(1)闭合开关后,发现电流表和电压表示数都较小,小灯泡不发光。其原因可能是( )A.灯泡L被短接 B.灯泡L断路 C.变阻器断路 D.变阻器接入电路的阻值过大,图1,考向一,考
5、向二,(2)调节滑片P的位置,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图1中乙所示,该灯泡的额定功率为 W。 小组二连接了与小组一相似的电路,但用一个515 的电阻替换了灯泡,实验目的是用伏安法测该电阻的阻值R。 (3)请在图2中用笔画线将电路连接完整。图2,考向一,考向二,(4)小组二在完成实验后,组员小宇想尝试测量从家里带来的一只电阻的阻值Rx(约300 左右)。他们使用现有器材,仍用伏安法进行测量,发现电流表示数太小,无法准确读出电流大小,没能测出Rx。 他们经过讨论后,向老师借了一只最大阻值为R0的滑动变阻器(标有200 字样),用以下方案测出了Rx。 按图3连接电路,闭合开关,移动滑
6、片P至a端,记下电压表示数为U1。 移动滑片P至b端,记下电压表示数为U2。 计算出Rx= (用字母R0、U1、U2表示)。,图3,考向一,考向二,解析:(1)灯泡被短接时,电路中电流更大,即电流表示数变大,不符合题意;灯泡L断路时,电路中无电流,即电流表示数为零,不符合题意;变阻器断路,电路中无电流,并且电压表无法与电源两极相连,即电流表示数为零,电压表示数为零,不符合题意;变阻器接入电路的阻值过大时,电路中电流很小,并且灯泡两端分得的电压也很小,即电流表和电压表示数都较小,则灯泡的实际功率很小,因此不发光,符合题意,故选D。(2)当灯泡两端电压为额定电压2.5 V时,灯泡正常发光,由图乙可
7、知,电流表的量程为00.6 A,分度值为0.02 A,则此时通过灯泡的电流为0.28 A,故灯泡额定功率P=UI=2.5 V0.28 A=0.7 W。(3)电流表的负接线柱与滑动变阻器的任意上方接线柱连接,电流表的“0.6”接线柱与电源“+”极连接。(4)滑片在a端时,滑动变阻器两端电压U0=U2-U1,此时电路中的电流,考向一,考向二,答案:(1)D (2)0.7 (3)如图所示,考向一,考向二,考向一,考向二,考向二 探究型实验 【例3】 小明想利用研究动能的大小与哪些因素有关的实验装置和器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究影响重力势能大小的因素。请你帮助完成如下实验方案。 (1)实
8、验中小球重力势能的大小可通过观察 的大小来判断。,考向一,考向二,(2)实验中小明进行了如图中4步操作,由 (填序号)图可探究重力势能的大小与物体的高度有关。 (3)通过比较分析可以得出的结论是重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 (4)实验时若木块与水平面间无摩擦则不能得出结论,原因是 。,考向一,考向二,解析:(1)在该实验中我们用到了转换的方法,即将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少来比较,小球推动木块越远,其对木块所做的功就越多,具有的重力势能就越大,反之就越少。 (2)若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系,则需让同一小球从不同高度滚下,所以应选择(或)图进行实验。 (4
9、)木块因受到摩擦力,最终静止;若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,钢球和木块将永远一直运动下去,没有运动距离的远近之分,就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了。 答案:(1)木块被推出的距离 (2)(或) (4)小球和木块将做匀速直线运动,不能达到探究的目的,考向一,考向二,【例4】 为了找到电流与电压、电阻的关系,某同学到实验室进行以下实验。 (1)做探究电流与电压的关系实验。 实物连接图出现了两处错误,请在错误的连线处打“”,并以笔代线,将正确的连线画出来(连线不得交叉)。,考向一,考向二,检查改错,电路连接无误后进行实验,记录的数据如下表所示,请在坐标纸上描点画出I-U图象。,考向一,
10、考向二,第 次实验数据有明显错误。由图象分析得出,该实验所用电阻为 。 (2)在探究电流与电阻关系的实验中,在A、B间更换电阻后,接下来应该调节 ,使电压保持不变。更换电阻,重复操作可得出结论。,考向一,考向二,解析:(1)题图中电压表测的是电源电压,在本实验中研究对象是定值电阻,所以电压表的连线错误。闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值最大,所以电源正极和滑动变阻器间的连线错误。根据表中数据在坐标系中描点连线。从画出的I-U图象中可以看出第4次数据明显偏离图线,所以是错误的。由图象可计算平均值得R=5 。 (2)影响电流的因素有电阻与电压两个物理量,在研究电流与电阻关系时应保持电压相同。电路中电阻与滑动变阻器串联。串联电路中各部分电压之比等于电阻之比,当电阻更换后,其两端电压也变化,接下来应当调节滑动变阻器连入电路中的阻值大小,才能使电阻两端电压保持不变。,考向一,考向二,答案:(1)如图甲所示 如图乙所示 4 5甲 乙 (2)滑动变阻器,考向一,考向二,
