中考物理专题力学实验二分组实验与探究实验.docx
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中考物理专题力学实验二分组实验与探究实验
2012中考物理专题---力学实验
（二）--------分组实验与探究实验
一测量型实验
例题1．测速度2．测密度3.测功率4.测大气压强5机械效率
1.如图，在“测平均速度”的实验中
（l）斜面的作用是__________________________________________________
（2）金属片的作用是__________________________________________________
（3）下表是重复三次实验获得的数据，请根据这些数据把表格填完整
路程
运动时间
平均速度
1
S1=75
t1=2.6S
V1=28.85cm/s
2
S2=75
t2=2.5S
V2=________cm/s
3
S3=75
t3=2.4S
V3=________cm/s
例题2..测滑轮组的机械效率
考查内容：
1、实验原理（η=W有用/W总）；
2、器材选择、滑轮组绕线、操作要领
3、表格设计、数据处理
4、结论表达、推论分析
[示例]：
小明要进行“测滑轮组机械效率”的实验。
（1）实验原理为________
（2）小明说，还少刻度尺，无法进行实验。
你的观点是___________________；另外，请你再给小明提一点实验中的注意点___________________________________。
（3）经过实验，小明得到了下表的实验数据：
实验次数
钩码重G（N）
动滑轮G′（N）
拉力F（N）
滑轮组的机械效率η
1
0.5
0.4
0.33
50.6％
2
0.5
0.4
0.36
46.3％
3
1
0.4
0.53
63.3％
4
1
0.6
0.62
53.8％
5
1
0.6
0.38
52.6％
6
2
0.6
0.60
67.0％
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
a）请根据表中数据推断小明在第1次和第6次实验时所使用的滑轮组，要求把图画在右边的方框中：
b）实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么？
___________________________________________________________________________________________________
c）第1、2两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是（）
A．滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同B．测拉力时没有使测力计匀速上升
C．测拉力时拉力的方向没有竖直向上D．钩码被提升的高度不同
d）第4、5两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，所用的拉力却不同，原因是_____________________________________________
e）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议（要求写两点）:
①____________________________________________________
②____________________________________________________
二．探究型实验
1.平面镜成象规律2.凸透镜成象规律3.密度概念的引入4.研究力的作用效果
5.二力平衡的条件6.物体在不受力情况下的运动7.压强概念引入
8.液体压强的规律9.阿基米德实验10.杠杆平衡条件11.影响动能的因素
12.影响势能的因素13比热概念的引入14.水的沸腾19.冰的熔化
例题1.一实验小组为进行某项探究实验活动，课前给实验室老师送去了一份器材清单，老师根据清单为他们准备的器材见下图。
用以下器材可探究的主题有：
A、液体内部压强大小与液体深度的关系；B、液体内部压强大小与液体密度的关系；C、浮力大小与液体深度的关系；D、浮力大小与液体密度的关系。
⑴、若选择A进行探究，
则所需器材有（填写器材序号）：
；
⑵、简述探究活动的主要步骤：
；
⑶、为完善实验探究过程，将搜集到的实验数据填入表格后，还需进行：
。
⑴、若选择D进行探究，
则所需器材有（填写器材序号）：
；
⑵、简述探究活动的主要步骤：
；
⑶、为完善实验探究过程，将搜集到的实验数据填入表格后，还需进行：
。
例题2．现提供如下器材：
正方体物块（密度大于水的密度）、天平（附砝码）、弹簧测力计、溢水杯、烧杯、刻度尺、细线、水（水的密度ρ水已知）。
根据以上器材可以设计多个实验，如下表中的示例：
测定正方体物块的密度。
请选用器材设计两个测定物块浸没在水中所受浮力的实验，按示例的表达形式完成下表内容：
所用器材及测量的物理量（并用符号表示）
表达式
：
测物块
的密度
测物块受到的浮力
方法一
F浮=
测物块受到的浮力
方法二
F浮=
三．科学探究试题
科学探究包括以下要素：
1、提出问题；2、猜想与假设；3、制定计划与设计实验；4、进行实验与收集证据；
5、分析与论证；6、评估；7、交流与合作
.例题1。
.撑杆跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上，轮船靠近趸（dǔn）船时相互接触处挂有缓冲轮胎．警察对高楼坠落人员施救时，在地面铺上空气垫……
（1）请你也举出一个类似的例子__________________________________________________。
（2）根据以上现象，小明提出一个问题，一个物体撞击其它物体时，撞击力的大小是否与相
互作用的时间有关?
你也提出一个问题：
_________________________________________
（3）针对小明提出来的问题，你的猜想是:
_________________________________________
（4）小明根据自己的猜想，设计了如下的实验方案：
在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，从相同的________，先后落下同一只鸡蛋。
落在面粉厚度大的槽中，留下较深的坑，鸡蛋完好无损；落在面粉厚度较小槽中，鸡蛋破裂，在这里，小明是通过比较________看出撞击时间的长短。
由此，你得出的结论是是_____________________________________________________________________________．
2.拉弯的弓将箭射出去，撞在网球拍上的网球被弹回去，压弯的跳板将跳水运动员弹起
（1）请你再举一个类似的事例
（2）这些事例涉及到的共同物理知识是
（3）小明看到跳水运动员被跳板高高弹起，思考“弹力的大小跟哪些因素有关”的问题，并提出猜想一：
弹力的大小与形变量有关，猜想二：
弹力的大小与长度有关，请你提出猜想三：
弹力的大小与有关。
（4）小明找来钢锯片、弹簧测力计、台钳来验证猜想一，用同一钢锯片按下图从左到右顺序做的三次实验（将钢锯片夹在台钳内，钢锯片形变量用末端侧移量x表示，钢锯片长度用L表示）
请对小明的实验过程进行评估
（5）小明又正确探究了弹力与钢锯片长度的关系，记录数据如下表：
实验次数
形变量x/cm
长度L/cm
弹力F/N
1
2
15
0.48
2
2
20
0.22
3
2
25
0.12
分析实验数据，可得出结论
3.小红在骑自行车上学的路上，看见红灯亮起时，就远远的停止蹬踏,让车自由滑行，车恰好停在斑马线前。
小红想：
车滑行的距离可能与哪些因素有关呢?
她猜想：
①车滑行距离与车速有关；②车滑行距离与车的质量有关；③……
（1）请你也提出一种猜想，并说出猜想的理由。
猜想：
__________________________，
猜想理由：
_____________________________________________________________
（2）小红取来空的圆柱型的玻璃瓶模拟车轮滚动，探究玻璃瓶在水平桌面上前进距离与哪些因有关。
①她在探究猜想①时，准备采用施加大小不同的力去撞击玻璃瓶，使它在水平桌面上沿直线滚动，直到停止，观察它前进的距离。
除此以外，你还能想到其他更好的办法吗?
在方框中画出你的设计简图，并加以简短的文字说明。
②她在探究猜想②时发现：
控制玻璃瓶开始滚动时的____________相同，空玻璃瓶前进的距离和在玻璃瓶里装满沙子前进的距离几乎相等，但玻璃瓶里盛水前进的距离要小些．就这个现象，如果要继续探究猜想②，你接下来将如何操作?
答：
______________________________________________________________
③表一和表二是小红探究的实验记录，根据实验的记录可得到结论
______________________________________________
（3）小红想到交通事故的发生跟汽车刹车后滑行的距离有关，根据小红探究的结果和自己的生活经验，请给广大司机提出一条合理化的建议：
__________________________。
4.我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识。
双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟力的有关；
在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔，往里面倒满水，可以观察到水从两个小孔流了出来，其中下孔流出的水喷得最急，这表明液体的压强随深度的增加而________；
往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这说明；
将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，这表明在压力相同的条件下。
5.某兴趣小组开展科学探究活动。
【提出问题】液体产生的压强跟深度有什么关系？
【设计实验】探究液体产生的压强跟深度的关系，用如图31所示装置，
在弹簧秤下挂一圆柱体，容器中盛有某种液体。
【获取证据】测得圆柱体的横截面积为l×l0—4米3，柱体的重为0.6牛顿。
当圆柱体缓慢地浸人液体中时（圆柱体始终竖直且没有被浸没），记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧秤相应的示数F，求得相应的圆柱体在下表面处产生对液体的压强p（体在圆柱体下表面处产生的压强也为p），所得数据如下表：
实验序号
1
2
3
4
5
h/米
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
F/牛
0.48
0.36
0.24
0.12
0
P/帕
1.2×103
2.4×103
3.6×103
4.8×103
【得出结论】根据以上数据可得出液体产生的压强跟深度的定量关系是。
【讨论与交流】
（1）根据第5次实验所得数据，求得圆柱体在下表面处对液体产生的压
是帕。
（2）当弹簧秤的示数为0.3牛时，圆柱体受到的浮力为牛。
6.实验探究和推理都是科学研究的基本方法比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的
（1）用放大镜观察素描炭笔的笔迹，观察到微小的颗粒；麦粒碾成面粉，面粉揉成面团……大量类似事实，为我们想象物质的结构模型提供了依据，终于认识到：
是由大量分子构成的．向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水．观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到：
分子无规则运动的快慢与_______有关
（2）物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据（参照示例）：
示例：
①物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论；一个物体的温度越高，内能越大。
推理依据：
温度越高，分子运动越快，分子动能越大
②物体内能的大小还可能与物体的_____________有关．
推理性结论：
_______
推理依据：
_____
（3）由于推理性结论具有一定的事实和理论依据，所以在科学研究中，有时就运用它来初步解释相关问题——同学们也来尝试一下：
在上图中，（a）杯中水量较少、（b）（c）（d）的水量相同．根据问题
（2）中所得的推理性结论，比较各杯中水的内能的大小：
①____________杯中水的内能最大，因为______________
②___________两杯中水的内能不好比较，因为_______
7.如图所示，京京做做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）他有好几个凸透镜，但均不知焦距。
请你帮他设计一个测量凸透镜焦距的方案：
（2）经过测量，他发现有焦距分别为2cm、10cm和30cm的三种凸透镜，则为了便于进行实验，他应选择焦距为________cm的凸透镜。
（3）他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在米尺旁。
点燃蜡烛后，他还应调整火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在____________。
（4）如图所示，当他把蜡烛放在A位置时，光屏应向M点的______（左/右）侧移动，才能接收到一个清晰的像；要使所成的像更大些，他应把蜡烛向A点的______（左/右）侧移动，同时使光屏离凸透镜更______（远/近/不变）一些。
若固定光屏的位置于M点不动，要使光屏上得到一个清晰的像，他应把蜡烛向A点的______（左/右）侧移动。
当蜡烛移动到B点时，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰的像，这时，通过透镜向烛焰同侧观察，能看到烛焰的虚像，把蜡烛放到B点______（左/右）侧，可以使虚像更大。
8.根据下列实验操作图形的提示，用我们所学的物理知识回答下列问题
（1）图甲：
完全相同的器材，因放置的差异导致效果的不同，说明
（2）图乙：
在同一深度，金属盒方向不同，而压强计U型管内的液面高度差相等，说明了；
（3）图丙：
串联的两个电阻丝，通电后给相同的液体加热，一段时间后发现温度计读数不同，说明；
（4）图丁：
用相同的加热装置给质量相等的不同液体加热，发现水的温度升高的慢，说明：
。
9.如图10所示，密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置：
一个充气的气球，一个是弹簧测力计测重力，另一个是
装满水的杯子，杯口用塑料薄片履盖并倒置悬挂在玻
璃罩内。
在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，观察
到的现象是：
①充气的气球_______________________________
②弹簧测力计的示数____________________________
③玻璃杯中的水和塑料片____________________________。
10.同学们在学习“阿基米德原理”这节课上．仔细观察了老师所做的演示实验（如图8所示）．课后复习时．物理兴趣小组的同学们，经过反复的思考、讨论，提出了对该实验的改进意见，并动手制作出了如图9所示的实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧秤，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯，杯中加人红色的水，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台．
（1）实验中．同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧秤A的示数__减小______；弹簧秤B的示数__增大______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
比较弹簧秤A的示数变化量FA’和弹簧秤B的示数变化量FB’，它们的大小关系是FA’__=____FB’（迭填“>”、“<”或“=”），
（2）通过分析，你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题?
（请写出两条）
①弹簧秤使用前要调零
②待弹簧秤示数稳定后再
读数；
③尽最避免玻管与塑料袋间有作用力；
④玻管不能浸人塑料袋里的水中；
⑤平台高度的调节只能越来越高，让物体浸人液体的部分越来越大；
⑥溢水杯中加水时，使水面略超过溢水口处．滥出的水用玻璃杯承接．水断流后移走杯；
（3）对比图8、图9的两组实验，改进后的实验与原实验比较有哪些优点？
（请写出三条）
①溢水杯中加红色水，增加可见度；
②能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小；
③两节平台F的高度．可观察到物体受到的浮力随排开液休的体积的增大而增大；
④弹簧上端有铁架台固定，弹簧秤示数更稳定；
⑤薄塑料袋不计质量，弹簧秤B的示数直接反映物休所受的浮力大小
⑥上课时不用老师拎着弹簧秤读数．便于老师的讲解
11把橡皮泥、蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中，松手后，上浮的物体有：
加盖的小玻璃瓶、；若要使小玻璃瓶沉到水底，你的做法是；若要使沉在水底的鸡蛋上浮，你的做法是。
通过探究可以知道：
要控制物体的浮与沉，可以通过改变物体所受的重力和来实现。
12.某同学为了探究浮力的大小与哪些因素有关，做了以下几个实验。
他首先用弹簧测力计测得某一金属块的重为3.8N，测得相同体积的石块的重为1.1N，然后完成了以下步骤：
实验1：
把金属块挂在弹簧测力计下，浸没在水中的不同深度处，观察到弹簧测力计的示数始终是3.3N；
实验2：
把金属块浸入水中一部分，观察到弹簧测力计的示数是3.6N；
实验3：
把金属块浸没在硫酸铜溶液中，观察到弹簧测力计的示数是3.1N（ρ硫酸铜>ρ水）；
实验4：
把石块浸没在水中，观察到弹簧测力计的示数是0.6N。
分析上述实验结果，可以得到初步结论：
⑴根据“实验1”可知，浮力的大小与浸没在液体中的___________无关；
⑵根据“实验1、3”可知，浮力的大小与____________有关；
⑶根据“实验_____”可知，浸没在液体中的物体所受浮力与物体本身的密度无关；
⑷根据“实验________”可知，浮力的大小与排开液体的体积有关.
13．给你一直尺、一只弹簧秤，一支温度计和一块手表，你能用这些测量工具，或单独使用，或组合起来使用，直接和间接测量出哪些物理量（要求至少说出6个能被测出的物理量）⑴⑵⑶⑷⑸⑹
四．开放性实验题
1．一个力学实验箱内如图所示器材，请写出利用这些器材可做的六个力学实验名称（或目的）及相应器材的字母代号，填入下表中。
实验名称（或目的）
选用器材（填字母代号）
1
2
3
4
5
6
2．若给你一只弹簧秤、一杯水、细线和一个金属块，你能完成下列四种实验中的哪几种？
（）
①测金属块的质量。
②测金属块浸没在水中的浮力③金属块的体积④测金属块的密度
A．①B.①②D.①②③④
3.若给你一块小木块、一只量筒、水、酒精、一根细针，你能完成下列实验中的哪几种？
（）
①测出木块的质量②测出木块的体积③测出木块的密度
④测出酒精的密度⑤测出木块所受水的浮力⑥测出木块所受酒精的浮力
A．①B.①②C.①②③D.①②③④E.①②③④⑤F.①②③④⑤⑥
4．下列如图所示的四个实验装置各是提示的什么规律及其应用
（1）甲图实验揭示的是，应用发电机；
（2）乙图实验揭示的是，应用电动机；
（3）丙图实验揭示的是，应用电磁铁；
（4）丁图实验揭示的是，应用在飞机上。
5．某小组同学用实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量和速度之间的关系，实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度，小车撞击木块后与木块一起向前滑动，该同学借用木块滑动的距离来反映小车动能的大小，记录的实验数据如下表所示。
为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系，他们进行了适量的运算，将结果记录在表中后四列中。
表一
实验
序号
小车质量
m（千克）
小车速度
v（米/秒）
木块滑动
距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
（米2/秒2）
（千克-1）
1
0.20
0.7071
0.2
1.4142
5
0.5000
5.00
2
0.40
0.5000
0.2
2.0000
5
0.2500
2.50
3
0.60
0.4083
0.2
2.4492
5
0.1667
1.67
表二
实验
序号
小车质量
m（千克）
小车速度
v（米/秒）
木块滑动
距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
（米2/秒2）
（千克-1）
4
0.20
1.0000
0.4
1.0000
2.5
1.0000
5.00
5
0.40
0.7071
0.4
1.4142
2.5
0.5000
2.50
6
0.60
0.5773
0.4
1.7321
2.5
0.3333
1.67
表三
实验
序号
小车质量
m（千克）
小车速度
v（米/秒）
木块滑动
距离s（米）
（秒/米）
（米-1）
v2
（米2/秒2）
（千克-1）
7
0.20
1.225
0.6
0.8165
1.67
1.5000
5.00
8
0.40
0.8660
0.6
1.1547
1.67
0.7500
2.50
9
0.60
0.7071
0.6
1.4142
1.67
0.5000
1.67
（1）分析比较实验次数___________________________及相关条件，可得出的初步结论是：
在小车质量相同的情况下，速度越大，小车的动能就越大。
（2）分析比较实验次数1与5（或5与9，或1与9）及相关条件，可得出的初步结论是：
_________________________________________________________________________。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。
（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可初步得出：
_____________________________________________________________________。
（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可初步得出：
_____________________________________________________________________。
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