中考命题研究河北省中考物理 重点题型突破 专题5 实验探究题无答案.docx
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中考命题研究河北省中考物理重点题型突破专题5实验探究题无答案
专题五实验探究题
专题特征
初中物理实验探究的主要内容有：
（1）基本工具和仪器的使用，基本物理量的测量；
（2）基本概念和规律的探究；（3）多学科综合性问题；（4）生活、生产及自然、科技前沿中的物理学问题。
在考查方式上重点考查科学探究的七个要素：
提出问题、猜想与假设、制订计划和设计实验、进行实验和收集数据、分析与论证、评估、交流与合作；学生的探究可以涉及所有的要素，也可以涉及部分要素。
近三年河北中考具体情况如下表：
年份
考查内容
考查方式
题型
题号
分值
2020
温度计的用法、减少热量散失的措施、沸点与气压关系，“白气”成因
结合探究水沸腾时的特点考查实验过程
实验探究题
32
4
测石块的密度、自制密度计
结合阿基米德原理测石块密度、进一步设计制作密度计
实验探究题
33
6
探究电阻大小与长度、横截面积关系，验证电流与电阻关系
结合影响电阻大小因素延伸
实验探究题
34
7
2020
反应时间、动能
结合实际生活
实验探究题
32
4
测液体密度
结合液体压强、浮力
实验探究题
33
6
探究电流与电阻关系
连接电路图、电流表读数、分析数据得出结论、计算电阻
实验探究题
34
7
2020
液体压强与流体压强的关系、分子间存在着引力、电流的磁效应、电荷间的相互作用
图片形式考查
实验探究题
32
4
测工艺品密度
结合浮力测定固体密度
实验探究题
33
6
伏安法测功率
电路故障分析、设计实验、写功率表达式
实验探究题
34
7
从上表来看，近三年河北对实验题的考查仍是重点、热点，每年必考；主要有测量型实验、探究型实验、综合型实验，并且多数出现在32－34题，逐步体现开放性和设计性。
预测2020年实验与探究题仍是河北中考重点考查的内容，仍以教材内容的基本概念、规律的探究及结合生活实际的物理现象实例的探究为主。
（一）力学实验题
专题特征
力学实验是河北中考的热点考点，也是占分值比较重的重点考点。
力学实验涉及的内容包括测量固体和液体的密度；探究影响摩擦力大小的因素；探究二力平衡的条件；探究压力的作用效果与哪些因素有关；探究液体压强；探究浮力的大小；探究杠杆的平衡条件；测量滑轮组的机械效率；探究影响动能和势能的因素等。
这些实验涉及天平与量筒、弹簧测力计、压强计等基本仪器的使用，同时也关联到控制变量法、转换法、实验推理法等科学实验方法的理解与应用。
其中测量密度和测定滑轮组的机械效率是河北中考的高频考点，复习时应该有所侧重。
1．变式法测量密度
【例1】（2020河北33题）小明利用弹簧测力计测量石块的密度。
（ρ水＝1.0g/cm3，g取10N/kg）
（1）用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图甲所示，石块重G＝________N。
（2）将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示，石块受到的浮力F浮＝________N。
（3）石块的体积V＝________cm3。
（4）石块的密度ρ石块＝________g/cm3。
【拓展】完成上述实验后，小明又将挂在弹簧测力计下的石块浸没在不同液体中，收集了下表中的数据。
弹簧测力计示数/N
3.2
2.6
1.9
1.2
液体的密度/g·cm－3
0.8
1.1
1.8
（5）将表格补充完整。
（6）分析上表，小明得出此装置可作“密度计”，此“密度计”的分度值是________。
【方法技巧】这是一道测量型综合题目，涉及测浮力的方法、阿基米德原理的应用、测密度的方法、弹簧测力计改装成“密度计”，综合性很强。
本题两次应用到阿基米德原理：
一次是F浮＝ρgV排求得V石＝V排；二次是F浮＝G石－F示＝ρ液gV石，求得F示与ρ液的对应关系。
【解】
（1）4.8；
（2）2；（3）200；（4）2.4；（5）1.45；（6）0.05g/cm3
2．探究动能的大小与哪些因素有关
【例2】（2020唐山54中一模）在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：
一个用长木板搭成的斜面；三个质量不同的实心铁球；一个木块。
各器材的组装示意图如图所示。
（1）每次实验时，都要将铁球从斜面的________由静止释放，其目的是______________________。
（2）铁球动能的大小是通过________________来间接反映的。
（3）该实验在操作时很难做到的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）某同学对小明的实验方案进行改进：
不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥。
此外，还需要对小明的方案进行怎样相应的调整？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（如果需要，可增加其他器材）
【方法技巧】本题是探究动能大小与哪些因素有关的典型实验题目，也是典型的使用控制变量法收集数据，分析数据得出结论。
显示动能大小用到转换法。
【解】
（1）同一高度；控制速度相同；
（2）木块移动的距离；（3）铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动；（4）换成3个体积形状完全相同，质量不同的其他金属球
3．测量滑轮组的机械效率
【例3】（2020保定13中模拟）某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
实验次数物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
74.1%
62.5%
（1）实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计，使钩码上升。
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用____（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。
（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：
使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率________（选填“越高”“不变”或“越低”）。
（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：
绳端移动距离s＝________m，机械效率η＝________%。
（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：
使用同一滑轮组，________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【方法技巧】在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此，控制变量法的运用也十分关键。
【解】
（1）匀速；
（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3；（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高
针对性训练
1．（2020河北33题）小明自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材：
刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计。
②用刻度尺测出竹筷的长度L。
③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1（如图所示）。
④________________________________________________________________________。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：
（ρ水＝1.0g/cm3，F浮＝ρ液gV排）
（1）竹筷一端缠上铅丝，是为了________________。
（2）密度计是利用________条件工作的。
被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积________（选填“越小”或“越大”）。
（3）被测盐水的密度表达式：
ρ盐水＝________（不计铅丝体积）。
（4）小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3，已知烧杯中盐水的体积为400cm3，盐的密度为2.6g/cm3，则盐水中含盐________g。
（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）
2．（2020河北32题）小明乘车时发现某段道路的限速标志牌（如图甲所示）。
图甲）
图乙）
他提出了问题：
汽车为什么要限速呢？
他搜集的资料如下：
汽车遇到意外情况时，司机从看到情况到反应刹车需要的时间叫反应时间，在反应时间内汽车原速前进的距离，叫反应距离。
从刹车到车停下来，汽车前进的距离叫制动距离。
实验数据如表：
次数
速度/
（km/h）
反应距离
/（m）
制动距离
/（m）
1
60
11
20
2
80
15
34
3
100
19
54
（1）利用表中第1组数据，计算出该司机的反应时间为________s。
（2）分析表中数据可知，影响汽车制动距离的主要因素是________________________________________________________________________。
为什么同样道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
小明做了如下实验：
在斜面底端放置了一个纸盒，然后分别让两个体积相同的实心铁球和铝球从斜面顶端自由滚下（如图乙所示）。
由实验可知：
__________________。
由于大型汽车高速行驶时的________较大，它的危险性就大。
所以对不同车型要设定不一样的最高行驶速度。
3．（2020苏州中考）在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中：
（1）将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，应将平衡螺母向________调，使天平横梁平衡。
（2）用天平测出空烧杯的质量为30g，在烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量是________g。
再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为________kg/m3。
图甲）
图乙）
（3）小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量m1，倒入盐水后测出其总质量m2。
在将盐水倒入量筒的过程中，发现由于盐水较多，无法全部倒完，他及时停止了操作。
同组同学讨论后认为仍可继续完成实验，于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V，又加了一个步骤，顺利得出了盐水的密度。
你认为增加的步骤是________________，请帮小聪写出计算盐水密度的表达式ρ＝________。
4．（2020海南中考）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究：
甲）
乙）
丙）
（1）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）为了研究汽车超速问题，实验中应选择________两个图进行比较，得到的结论是：
小车的质量一定时速度越大，则动能越大；
（3）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．（2020原创预测）在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”的实验中，某同学将图甲实验装置改进为如图乙所示的装置：
将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。
图甲）
图乙）
（1）写出装置改进以后的好处。
（写出一条即可）
________________________________________________________________________
（2）水平向右拉动长木板，弹簧测力计示数如图乙所示。
根据________知识可知，木块所受的滑动摩擦力为________N。
（3）将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。
由此得出：
滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。
你认为他得出这一结论正确吗？
为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
6．（2020重庆中考）小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：
分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。
（1）小冉进行了如图所示的实验：
A步骤所示弹簧测力计的示数为________N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在下表中：
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力
计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
（2）在实验步骤B中铜块所受浮力F浮＝________N。
（3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟________________________有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟________有关。
（4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是________kg/m3（结果保留一位小数），还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是________Pa，并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐________（选填“增大”或“减小”）。
（5）小冉在步骤B的基础上继续探究：
保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐________（选填“增大”或“减小”）；当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），烧杯底部受到水的压强增加了________Pa。
（已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度就缩短0.1cm）
7．（2020齐齐哈尔中考）在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于________或匀速转动状态。
实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是________________________。
（2）实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为（）
A．一个人无法独立操作
B．力臂与杠杆不重合
C．力和力臂数目过多，不易得出结论
D．杠杆受力不平衡
（3）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是________N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将________，弹簧测力计的示数将________（后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（二）电学实验题
专题特征
电学实验主要包括探究串、并联电路特点；探究影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系；探究电热与哪些因素有关；伏安法测量电阻和小灯泡的电功率等。
其中探究电流与电阻（电流与电压）关系、测小灯泡电阻、测电功率是中考命题的重点和热点。
1．探究电流与电阻（电流与电压）关系
【例1】（2020河北34题）学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究。
器材有：
开关、电流表、电源（电压恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。
【实验过程】电路如图甲所示。
将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合S，记录的数据如下表。
连接方式
一根
两根
串联
三根
串联
两根
并联
三根
并联
电流表读数/A
0.3
0.2
1.2
1.8
回答下列问题：
（1）图乙是一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。
（2）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
A．电阻的大小与长度的关系是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
B．电阻的大小与横截面积的关系是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）进行多次测量的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）此实验也可得出电流与电阻的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解】
（1）0.6；
（2）材料和横截面积相同的导体，电阻的大小与长度成正比；材料和长度相同的导体，电阻的大小与横截面积成反比；（3）使结论具有普遍性；（4）电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比
【拓展】用上述合金材料制成长1m、横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω。
而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2，则一根合金丝的电阻为________Ω，长度________m。
【解】2.5；1.25
【方法技巧】
（1）根据电流表的量程和分度值读出电表的示数；
（2）实验中两次用到控制变量法：
研究影响电阻大小的因素时用到一次；研究电流与电阻关系时又用到一次；（3）同时还用到等效法：
两根串联等效长度增加1倍；两根并联等效横截面积增加1倍等。
2．测小灯泡电阻
【例2】（2020保定8中一模）某同学利用图1的电路来测量一未知电阻Rx。
请用笔画线代替导线，将图1中实物电路连接完整。
闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图2所示，则I＝________A，Rx＝________Ω。
该同学又设计了如图3所示的测量电路，同样可以测量未知电阻Rx，其中R0是定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整。
（1）__________________，用电压表测出电源的电压为U；
（2）__________________，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
（3）请用测量值U和U1以及已知量R0来表示Rx＝________。
【解】0.3；4；
（1）闭合开关S、S1；
（2）闭合开关S、断开S1；（3）U1R0U－U1
【方法技巧】常规测电阻是利用伏安法，其实验原理是R＝UI。
只给出电流表时，因为并联分流通常设计成并联电路或利用短路进行设计，只给电压表时，因为串联分压，通常设计成串联电路或利用短路进行设计。
3．测电功率
【例3】（2020威海中考）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材，连接的电路如图甲所示。
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
（1）闭合开关前，老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画
“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）经检查电路连接正确后，小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为________A，小灯泡的额定功率为________W。
（3）从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而________（选填“增大”或“减小”），灯丝电阻发生变化的本质是电阻随________而增大。
【方法技巧】连接实物电路图时要先确定电表的量程，电流表应串联接入电路，电压表应与被测电路并联；连接电路时开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数。
【解】
（1）如图
；
（2）0.42；1.05；（3）增大；温度升高
针对性训练
1．（2020河北中考34题）探究“电流与电阻的关系”。
器材有：
滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于________端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关后，移动滑片，使与电阻（20Ω）并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示。
老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。
当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是__________________。
改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为________A（如图乙所示）。
综合分析数据可得：
电压一定时，__________________________________________。
表1
电压U/V
4
电阻R/Ω
20
15
10
电流I/A
0.20
0.28
0.40
表2
电阻R/Ω
10
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