镇江市初三物理期末考试实验探究.docx

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镇江市初三物理期末考试实验探究

2015年镇江市初三物理期末考试实验探究

1、（第十一章）探究杠杆的平衡条件

1、实验原理：

F1L1=F2l2

2、实验器材：

杠杆、钩码、弹簧测力计、笔纸等。

3、操作步骤：

1安装好杠杆，调节好平衡螺母，使之水平。

2在杠杆左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计竖直拉住杠杆使之平衡，记录下弹簧测力计的示数和力臂长度。

3改变钩码数量，重复步骤2，再次记录下弹簧测力计的示数和力臂长度。

4绘制表格，寻找规律。

经典例题1

下面是小明验证杠杆平衡条件的实验：

（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时发现杠杆右端高左端低，为使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母                 调节，将杠杆调到水平位置平衡的目的是为了方便测量            ．

（2）如图中杠杆水平平衡后，小明调节左边鈎码的个数和位置，是杠杆水平平衡时，测出F1=1.2nN，F2=1.5N，OA=30cm．OB=20cm．他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1×OA和F2×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不是F1l1=F2l2小明的错误是                        

（3）什么情况下拉力的力臂才等于支点到动力作用点的距离                                .

（4）在图中，若B出的鈎码不变，小明将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，为了使C处的弹簧测力计的示数最小，则这个力的方向应                     ，大小为                           N．

自主练习1

小明和小红利用如图甲所示装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件：

（1）如图乙，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向 

       （选填“左”或“右”）移动，将杠杆调整在水平位置的目的是为了方便测量        ；

（2）小明在实验中记录了三次实验数据如下表：

这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是        ，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是        ；

（3）小红调节好平衡后，在杠杆两端挂上钩码，杠杆的状态如图丙所示，为此，小红又调节两端的平衡螺母，使杠杆重新回到水平平衡位置，然后正确记录下钩码重、动力臂OA和阻力臂OB的值，分析实验数据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”，小红的哪一步操

作导致了实验结果与教材中的结论不一致？

答：

        ；

（4）有同学用现有实验方案得到如下结论“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中    。

  A．没有改变力的大小            B．没有改变力的方向

  C．没有改变力的作用点           D．实验次数较少，结论具有偶然性

2、探究动能大小与哪些因素有关

1、实验器材：

小车、木板、木块、钩码、纸笔等。

2、实验思考：

两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。

加了钩码的小车和无钩码的小车从同一高度下滑。

3实验方法：

控制变量法。

经典例题2

在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。

让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运

动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

（1）要探

究动能大小与物体质量的关系应按照_____________两图进行实验；实验中为了使两次小球在斜面底端时速度相同，采取的具体操作方法是_____________________。

（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是________________________________。

  （3）该实验是通过观察________________________来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。

下面的四个实例中也采用这种研究方法的是         。

A．认识电压时，我们可以用水压来类比

B．用磁感线来描述磁场

C．探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少

D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系

自主练习2：

为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度与斜面倾角、小球的材料小球质量的关系，小明做了下列两步实验：

（1）使小球从AB斜面上高位h处由静止滚下，小球滚上BC斜面后，能到达的最大高度为h1，如图（a）所示；逐步减小BC斜面的倾角（

），小球能到达的最大高度分别为h2、h3，如图（b）、（c）所示。

（2）换用材料相同、质量不同的小球再次实验，如图（d）所示。

请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。

请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论：

（1）分析比较图（a）和

（b）和（c）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：

小球从同一高度由静止滚下时，BC斜面的倾角越小，同一小球能到达的最大高度             。

（2）分析比较图（c）和（d）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：

小球从同一高度由静止滚下时， BC斜面的倾角相同，材料相同、质量不同的小球能到达的最大高度             .

3、探究影响导体电阻大小的因素

1、实验器材：

不同长度、粗细、材质的电阻丝、电源、电流表、开关等。

2、实验方法：

控制变量法

3、实验步骤：

将电源开关电流表等串联接入，然后改变接入的电阻丝，观察电流表的示数变化，并记录下来。

4、注意点：

前提是在一定温度条件下。

（同一温度下）

经典例题3

在温度一定的条件下，做“研究决定电阻大小的因素”的实验，采用了

导体代号

A

B

C

D

E

F

长   度（m）

1.0

0.5

1.5

1.0

1.5

1.5

   横截面积（mm2）

1.2

0.8

1.0

0.6

0.8

1.0

材    料

锰铜

钨

镍铬丝

锰铜

钨

锰铜

_______________的方法。

下表给出了实验中所用到的导体的情况，选择B、E导体进行对比，是为了研究导体电阻大小是否与___________有关系；为了研究导体电阻与横截面积的关系，应选择的两根导体是D和________（填导体的代号）。

自主练习3

物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验．他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定．忽略电阻丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如表1．

（1）他们应选择序号为　和　的两根电阻丝来研究；

（2）实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较　　（选填“大”或“小”）；

（3）上面所采用的实验方法叫做　　；

（4）从表2中所给电阻丝的规格看，还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验，即探究导体电阻大小与导体　　的关系．

4、探究通过导体的电流与电压、电阻的关系

1、实验器材：

电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关等。

2、实验方法：

控制变量法

3、实验注意点：

注意考查滑动变阻器的作用

经典例题4

探究电流与电阻关系的电路图如图甲所示，可供使用的实验器材有：

电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器（10Ω2A、20Ω1A）两个，定值电阻三个（5Ω、10Ω、15Ω），导线若干。

（1）连接好电路，闭合开关前变阻器的滑片P应该移至 _________

（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，则电路出现的故障可能是定值电阻发生了_______。

（3）排除故障后，小明通过实验测得多组数据，由这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得到的结论是：

________。

（4）在上述实验中，小明先把5Ω的电阻接入电路中进行测量，接着又改用10Ω的电阻继续做实验，当把10Ω的电阻接入电路后，小明应将滑片P向______端移动当的位置，目的是___________________________________________。

（5）小明实验所选用的滑动变阻器应该是 _______。

如果小明没有正确选用滑动变阻器，在实验中就会出现这样的情况，当把________Ω的电阻接入电路时，发现无论怎样移动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的数值。

自主练习4

小明想利用实验探究电流跟电压的关系，于是他从实验桌上选取了电流表、电压表、小灯泡、开关、滑动变阻器、导线等实验器材进行实验。

（1）请你帮他在右侧空白处画出实验电路图。

（2）下面是他记录的部分实验步骤，请你帮他补充完整。

  ①                                      

         ；

  ②                                               ；

  ③改变滑动变阻器的位置，依照步骤②再做5次实验，将各次的实验数据记录于实验数据表中。

（3）下表是小明收集的实验数据，根据表中的实验数据指出实验的不足          ，请针对不足提出你的改进方案                         。

U/V

0.5

1

1.5

2

2.5

3

I/A

0.06

0.12

0.16

0.20

0.22

0.24

5、测量定值电阻（或小灯泡）的阻值

1、实验器材：

电源、电流表、电压表、开关、滑动电阻器、导线若干

2、实验方法：

伏安法

3、注意点：

注意电流表、电压表和滑动变阻器的量程选择。

经典例题5

在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知电源电压为4.5V,小灯泡标有“3.8V”的字样。

（1）小明连接的实验电路如图所示,其中有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线。

（2）电路修改正确后,小明进行实验,记录的数据如表所示。

在获得第1组数据后,为完成上述实验,滑动变阻器连入电路的阻值应逐渐　　　　（选填“增大”或“减小”）。

实验序号

电压/V

电流/A

电阻/Ω

①

3.8

0.38

②

3.0

0.34

③

2.0

0.28

④

1.0

0.08

（3）由计算可知小灯泡正常发光时的电阻为　　　Ω。

（4）结合已有的知识对小明的实验数据进行分析,可知第　　　　　（填序号）组数据是错误的,判断的理由是　　　　　　　　　。

自主练习5

下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。

（1）在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号。

（2）某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：

U1 ＝2.4V，I1 ＝0.20A；U2＝4.5V，I2 ＝0.38A；U3 ＝6.0V，I3＝0.50A。

请你设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内。

（3）根据表格中数据，请你算出待测电阻Rx ≈__________Ω（保留一位小数）

6、测小灯泡的电功率

1、实验器材：

电源、电流表、电压表、开关、滑动电阻器、导线若干。

2、实验方法：

伏安法

3、注意点：

当小灯泡的电压超过额定电压时，开关闭合时间不能太长，防止爆灯。

经典例题6

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。

①实验原理：

　　　　。

 ②小华同学在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω　2A”字样，连接如图15所示电路，闭合电键S前，滑片P应移至　　　　（选填“a”或“b”）。

③继续实验时，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为　　　　瓦。

④继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图16所示，这时小灯泡的实际功率为　　　　瓦。

再移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表和电流表示数逐渐变小，同时小灯泡不亮，则灯泡不亮的原因是　　     　　。

自主练习6

在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样．

（1）小明根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小刚检查后发现有一根导线连接有错误．

请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线．

（2）电路改正后，小明闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变．出现故障的原因可能是　　．

（3）故障排除后，小明开始进行实验，小刚根据测出的数据，在图乙中画出了小灯泡电流电压变化的关系图象．由图可以判断，小灯泡的额定功率为　　W．

（4）根据如图乙还可以判断，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐　　，原因是　　．

七、探究影响电流产生热量的因素——控制变量法（转换法）

经典例题7

实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个完全相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两根阻值不同（R1>R2）的电阻丝，以及电源、开关、滑动变阻器、导线等。

实验小组的同学根据现有的实验器材，设计了如图17所示的实验电路。

（1）此电路可探究当__________和通电时间一定时，电流产生热量跟____________的关系。

（2）闭合开关，通电一段   时间后，温度升高较少的是_______温度计。

（选填“甲”或

“乙”）。

自主练习7

如图是探究电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联。

（1）盒内封闭一定量的空气的优点是_________ 。

在实验中电流通过电阻产生热量的

多少是通过观察 ________来比较的。

（2）图甲可探究电流产生的热量与__________的关系，图乙可探究电流产生的热量与

___________ 的关系。

（3）图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是 ___________________。

（4）物理研究方法有很多，本实验运用了两种方法：

一是___________法；二是转换法。

8、测滑轮的机械效率

1、公式：

F=（1/n）G总

经典例题8

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：

实验      

次数

物重G/N

物体上升的高度h/cm

测力计的示数F/N

测力计移动的距离s/cm

1

6

3

2.5

9

2

6

5

2.5

18

3

6

8

2.5

24

（1）分析表中数据，回答以下问题：

①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是　　，应改为　　；

②1、2、3次实验中滑轮组的机械效率都是　　；

③滑轮组的机械效率与　　无关．

（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示．

①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变　　；

②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率___________（选填“相同”或“不相同”），理由是：

　　．

9、探究不同物质吸热升温的现象

1实验注意：

不同种的物质应该保持相同质量。

经典例题9为了比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验：

在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：

（1）在此实验中用　表示水和沙子吸热的多少；

（2）分析表中的实验数据可知：

质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量______　　（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，　　（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高．

物质

质量/g

温度升高10℃所需要的时间/s

温度升高20℃所需要的时间/s

温度升高30℃所需要的时间/s

沙子

30

64

89

124

水

30

96

163

220