初三物理实验.docx
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初三物理实验
研究杠杆平衡条件
在“研究杠杆平衡条件”的实验中，在如图所示的实验装置中：
（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端螺母向_______（选填“左”或“右”）边旋一些，使杠杆在位置平衡，其目的是。
（2）实验过程中，通过调解钩码的多少和位置再次使杠杆在水平位置平衡的目的是。
（3）在实验中，王亮同学猜想：
杠杆平衡的条件可能是：
动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂。
马欣同学猜想：
杠杆平衡的条件可能是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
他们共同通过实验，获得了一组数据。
如下表。
动力F1/N
动力臂L1/㎝
阻力F2/N
阻力臂L2/㎝
3
6
6
3
根据上表数据，他们都认为自己的猜想是对的、对方是错误的，那么你认为他们实验的验证方法存在什么问题？
（4）若实验中只有一个已知质量的重物和弹簧秤，弹簧秤应该、沿方向。
否则。
（5）根据杠杆的平衡原理，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？
（请设计两种方案）
①.________________________________；
②____________________________。
【解析】
本题考察杠杆平衡条件，通过实验让学生明白操作过程中需要注意的方面，同时会分析各种操作中可能得到的结果。
【参考答案】
（1）右水平克服杠杆自重对实验的影响
（2）方便读出力臂
（3）一次实验具有偶然性，应多次实验，找到普遍规律。
（4）不便读出力臂
（5）3位置挂4个4位置挂3个
测同学爬楼的功率
九年级二班的男同学要举行爬楼梯比赛，看看谁的功率大。
要测出某同学爬楼的功率。
（1）该实验中需要测出的物理量有、、。
（2）该实验需要的工具有。
（3）用测得的物理量表示计算功率的表达式。
【解析】
本题考察学生对实验的设计的能力，要求学生能够掌握如何测量日常生活中的一些功率，知道需要哪些物理量，以及如何表达出需要计算的物理量。
【参考答案】
（1）男同学的质量m、楼高h、爬楼时间t。
（2）秒表、皮尺、磅秤。
（3）
。
探究滑轮组的机械效率
例题1.（2007成都）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，实验装置如下图：
物理量实验次数
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
1.4
2.4
绳端移动距离S（m）
0.3
0.5
0.3
机械效率η
74%
（1）通过表中数据可分析出实验1是用____（填“甲”或“乙”）图做的实验，实验2是用____（填“甲”或“乙”）图做的实验.
（2）请将表中空白处填上恰当的数据.（百分号前保留整数）
（3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：
________________________________.
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：
使用同一滑轮组，___________________，可以降低滑轮组的机械效率.
【设计意图】滑轮组机械效率的影响因素、计算与s=nh是中考必考的内容，因此设计此题从知识的正面进行训练，以达到灵活运用的目的。
在研究滑轮组机械效率的影响因素（被提升物体的重、动滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦）时，用到了控制变量法，因此设计此题还可以训练学生如何得出正确结论。
【解析】
（1）绳子自由端移动的距离S和物体被提升的高度h之间的关系是：
s=nh.根据此可知n=s/h.结合滑轮组的绕线进行判断即可。
（2）由公式可得：
57﹪83﹪
（3）使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（额外功越多），滑轮组的机械效率越低.
（4）使用同一滑轮组，减少物重，可以降低滑轮组的机械效率.
【典型错解】（3）动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低.（缺少控制变量）
（4）增大物重（思维定势，自以为考查滑轮组的机械效率越高）
例题2：
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，数据如下表:
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）①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是____________；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是_____；
③本次实验得到的结论是：
_________________________________
（2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，
①小红的做法目的是为了改变；
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：
_________________________。
得到的结论是：
________________________________________________________。
（3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
在小军的实验中，你得到的结论是：
__________________________________________。
控制因素物理量
物重G/N
绳端拉力F/N
机械效率η/％
较小提升速度
10
4.2
79.4
中等提升速度
10
4.2
79.4
较大提升速度
10
4.2
79.4
【设计意图】滑轮组机械效率的影响因素是中考重点考查的内容，学生容易出错，因此设计此题从知识的反面进行训练，以达到全面掌握的目的。
滑轮组机械效率除了与被提升物体的重、动滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦有关外，与物体提升的高度、滑轮组的绕线方式、物体提升的速度灯无关。
【解析】
（1）①18cm或5cm②80%
③滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关（无关因素的结论不需要控制变量）
（2）①滑轮组的绕线方式
②相同做的有用功相同，做的额外功也相同
滑轮组的机械效率与绕线方式无关
1滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关
探究动能的大小与哪些因素有关
设计意图：
探究动能大小的相关因素及探究不同物质的吸热能力是本章的重点实验，近几年中考中出现频率较大，且考察角度各异。
由于题目灵活性大，对学生知识综合、迁移能力要求较高，尤其探究不同物质吸热本领的大小，实验中变量很多，对学生如何控制变量及语言组织能力要求较高。
所以在答题中出错率居高不下。
现将学生易错处整合在一起，以期让学生达到跳出题海、事半功倍作用。
1.小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验，
①让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
②让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中：
（1）实验中你通过观察知道动能的大小。
这就是物理上常用的把无法直接观测的量转换为可直接观测的量的方法叫“转换法”。
这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：
（示范：
探究电功大小的相关因素时，把电功的大小转换为小灯泡的亮度）。
（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是
从乙图得到的结论是：
（3）甲图中让相同质量的两个小球从不同高度滚下的目的是
要探究动能与物体质量的关系应选用图。
（4）甲、乙两组实验可以得出的结论是
。
解析：
（1）能量表示物体做功的本领，纸盒被推得越远，表示物体做功本领越大，具有的能量就越大。
转换法在初中物理中用的很多，如：
①研究声音的产生条件时，把音叉的振动转换为乒乓球的振动②研究电流做功大小的影响因素时，把电流做功的多少转换为小灯泡的亮度……
（2）为了研究动能与质量的关系，必须控制小球速度相同。
从同一高度滚下的目的就是为了保证小球滑到平面的速度相同。
同理：
要研究动能与速度的关系，必须控制小球质量相同。
（3）相同质量，必然要研究的是动能与速度的关系。
从不同高度滚下就是让速度不同，研究动能与质量的关系，必须控制小球速度相同，质量不同。
（4）作为最终结论，不需再逐个强调前提条件。
答案：
（1）纸盒移动的距离。
研究声音的产生条件，把音叉的振动转化为乒乓球的振动。
（2）保证小球滑到平面的速度相同。
当物体速度相同时，质量越大，动能越大。
（学生易误填成“当物体高度相同时，质量越大，动能越大。
）
（3）使小球滑到平面的速度不同，研究动能与速度的关系。
乙
（4）物体速度越大，质量越大，动能越大。
（学生易误填成“当物体速度相同时，质量越大，动能越大；当物体质量相同时，速度越大，动能越大。
）
变式题：
如图l6所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置
（1）实验中通过观察 的大小，来判断小球动能的大小。
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是是 .
（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢?
小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示
表一（钢球撞击时的速度为v=8cm／s）
序号
钢球质量m/g，
木块滑行距离s／cm
1
100
10
2
200
20
3
300
30
表二（钢球质量为m：
100g）
序号l
钢球撞击速度v／cm.s-1
木块滑行距离s/cm
1
8
10
2
16
40
3
24
90
分析这两组数据可以得出：
对物体的动能影响较大．依据是
比较水和沙子吸热本领的大小
为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明在2个相同的烧杯中分别装入水和沙子。
用两个相同的酒精灯对其加热。
（1）在实验前要控制水和沙子的_________相同。
（2）比较水和沙子吸热升温快慢的方法有两种：
方法一：
加热时间相同比较它们各自升高的温度。
方法二：
_________________________________。
（3）用两个相同的酒精灯对其加热的目的是________________。
（4）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，_________（沙子／水）升高的温度更高．
（5）实验中有些同学发现：
刚开始加热时，情况与（4）结论不符，你认为可能的原因是 。
解析：
首先学生要知道：
物体吸收相同热量，温度升高越慢表示其吸热本领越强。
（或：
物体升高相同温度，温度上升越少，表示其吸热本领越强。
）热源放热的多少要从时间上直接体现，所以实验中主要要控制相同的热源。
物体吸热的多少要从温度的升高上来直接体现，所以要相同质量的不同物质。
至于物体的初温可不予控制，只要升高的温度相同就行。
答案：
（1）质量 （学生易填成初温）
（2）升高相同的温度比较所用的时间
（3）相同时间供给水和沙子的热相同
（4）沙子（5）没有用搅拌棒搅拌沙子，（或沙子搅拌不均匀）
探究并联电路中电流的关系
按照课本要求探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图所示。
把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流，填入下表：
实验次数
A处的电流IA／A
B处的电流IB／A
C处的电流IC／A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.25
0.30
0.55
1过对上面数据的分析,可以得出的结论是是:
；
⑵测量三次的目的是：
，在实验中我们还可以采用_的方法改变电流的大小从而进行三次实验；
⑶结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见：
。
解析：
此题以探究并联电路中电流的关系为背景，通过分析与论证、评估、交流与合作等环节着重考查学生的科学探究能力，涉及的物理知识有并联电路的识别、电流表的使用、并联电路的规律等。
（1）典型错答：
C处电流等于A处、B处电流之和，应紧扣探究的课题：
并联电路中电流的关系作答，参考答案：
并联电路干路中的电流等于各支路电流之和；
（2）初中物理中做多次试验的目的一般有两个，一是多次测量求平均值减小误差，二是克服偶然性，寻找普遍规律；此题属于第二个目的；电路中的电流决定于电路两端的电压和电阻，从表中数据分析可知，尽管干路电流在变大，但两个支路的电流比例关系不变，故支路电阻没变，即小灯泡的规格没变，此题的实验方案是采用改变电压来进行三次试验获得三组数据的，我们还可以采用改变电阻的方法来进行三次试验，具体做法一是更换不同规格的小灯泡，二是在电路中串联一个滑动变阻器。
（3）审题很重要，题干强调“用一个电流表做实验”，考虑到需连接三次电路，耽误时间，且由于实验中电表并非理想化电表，改接在电路中不同位置后对原电路有一定影响，可能会出现干路电流不严格等于各支路电流之和的现象，导致得出错误的结论，改进意见为：
使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，同时读出它们的电流值。
探究“串联电路各部分电压的关系”
在探究“串联电路各部分电压的关系”时，吴强小组的同学分别按甲、乙、丙三个测量电路进行了正确的测量，测量结果U1、U2、U如右下表所示。
（1）该小组的同学分析数据后发现：
串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压。
这与他们猜想的“串联电路各部分电压之和等于总电压”不完全一致。
为此，他们重新检查实验电路，再进行了两次测量，测量数据基本没有变化。
老师提示：
电压表接入电路测量时本身会对电路结构有影响。
请你帮他们重新设计测量电路图，把它画在右边的虚线方框中。
（2）该小组的同学按照你设计的测量电路正确进行测量，验证了他们的猜想。
但他们同时发现：
“串联各部分电压是相等的”。
这个结论一定成立吗?
（选填“一定”或“不一定”）。
为了检验这个结论是否成立，应该____________继续进行实验。
（3）根据表中数据，可以求得电压表内阻Rv与灯泡电阻RL的比值：
。
解析：
此题以探究串联电路各部分电压的关系为背景，通过分析与论证、评估、交流与合作等环节着重考查学生的科学探究能力，涉及的物理知识有电压表的使用、串联电路的分压规律等。
（1）此题类似于第1题的第⑶问,题干已点明“电压表接入电路测量时本身会对电路结构有影响”，即实验中电表并非理想化电表，若使用一只电压表测量无法解决遇到的实际问题,故新实验方案为：
使用三个电压表同时接入电路,分别测量U1、U2、U，同时读出它们的电压值。
电路如右图；
（2）此题考查串联电路的分压规律，由表中数据可知U1=U2,分析即知两个小灯泡的电阻相同,这是特殊情况,不具有普遍性。
故第1空答:
不一定；要克服偶然性换用两个不同规格的灯泡即可,故第2空答:
换用两个不同规格的灯泡；
（3）此题属于应用串联电路分压规律进行的简单比例计算，同时考查学生根据题意建立物理模型（变电压表为电阻RV，且电压表读数即为RV两端电压）的能力和应用数学工具解决物理问题的能力,故难度较大.具体过程略,答案为12。
探究欧姆定律
我们已进行过“探究欧姆定律”的实验，请回答下列问题。
（1）请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接好。
（2）在某次测量中，电流表的示数如图乙，值为__________A。
（3）丙、丁两图是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电阻不变，电流随电压变化的图象是__________（填“丙”或“丁”）。
（4）在探究电阻一定时，电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中，使用滑动变阻器的目的是___________和_________________________。
（5）有同学想利用图甲的实验原理测“220V40W”的白炽灯的额定功率，如果要使实验可行，请对原理图中实验器材的规格提出一条合理的要求。
[答题示例]：
电压表的量程至少要220V。
（6）如果在家里做测白炽灯功率的实验，因家里一般没有电压表和电流表，所以可以利用家庭中都有的_______和_______测量更方便。
解析：
本题考察了探究欧姆定律的实验。
学生要熟悉此实验的电路图和实物图的连接。
还要对电流表进行正确读数。
对于不同实验中滑动变阻器的作用学生也要非常清楚，在这里除了保护电路外还要改变定值电阻两端的电压。
还有一种测功率的方法是利用电能与时间的比值来计算。
答案：
（1）略
（2）0.3A（3）丁
（4）保护电路改变定值电阻两端的电压
（5）换取量程合适的交流电表
（6）电能表秒表
探究导体电阻大小与长度关系
小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。
他们准备在图22中的A、B两点间接人待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：
（1）他们应选择序号为的两根电阻丝来探究；
（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。
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，说明第二次接人电路的电阻丝的阻值（选填“较大”或“较小”），同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是。
（3）以上
（2）中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是（）
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C，通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小
D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同
（4）科学研究表明：
在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。
你认为他们用上述
（2）中的方案能否得到这个结论?
请用欧姆定律加以解释。
（5）若电流表损坏，换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图。
（电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限。
）
解析：
本题考察了探究导体电阻大小与长度关系，首先要注意这里用到了控制变量的思想，除此之外用灯泡的亮度来表示电路中电阻的大小的方法是转化法。
答案：
（1）2、4
（2）较大灯泡的实际功率大小（3）C
（4）不能，根据欧姆定律，在电压一定的条件下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，此方案不能控制电阻丝两端的电压一定。
（5）
伏安法测电阻
1、在用伏安法测量定值电阻的实验中，
（1）本实验的原理是：
。
（2）连接电路时开关应__________。
（3）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（4）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至_____（选填“A”或“B”）端。
滑动变阻器在电路中的作用一是，二是。
（5）小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图所示，为__________V，计算出的电阻值为__________Ω。
小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗?
__________，理由是________________________。
（6）如图所示是其他两组同学根据测得数据作出的，I-U图像，分析图像可知RaRb（选填“>”、“=”或“<”）。
（7）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是____________________________________。
（写出一种即可）
解析：
此题比较常规，符合中考要求。
（1）R=U/I
（2）断开
（3）如答图4所示
（4）B保护电路改变待测电阻两端的电压进行多次测量减小误差
（5）1.89不合适没有多次测量取平均值以减小误差
（6）<
（7）滑动变阻器接在C、D接线柱（或接在A、B接线柱）
2、小红和李强各自用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻，图乙是他们使用的实验器材，两人分别测;量的小灯泡规格完全相同，均标有“2.5V”字样．
（1）根据图甲，请在答题卡的实物图上用笔画线代替导线，将电路连接完整（导线不交叉）。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是。
（3）小红在正确连接电路闭合外关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压3V，出现故障的原因可能是____________。
A．灯泡短路B．灯泡断路C．电压表短路D．电流表断路
（4）排除故障后，他们正确测量了相关数据，并对数据进行了初步处理，如下表和图丙所示。
分析李强同学的数据图像可知：
李强所测的小灯泡正常发光时的电阻值为_________Ω．
综合两位同学的测量结果可知；该型号小灯泡正常发光时的电阻值为__________Ω．
（5）分析以上实验数据，小明发现小灯泡的电阻值存在明显差异，原因可能是
。
（6）该实验电路还能测量小灯泡的___________________。
解析：
本题的第（4）小题要注意：
不能将灯泡电阻的平均值作为待测电阻的阻值，但应将小红和李强所测得的两次灯泡正常发光时的阻值的平均值作为灯泡正常发光时的阻值。
（1）见右图
（2）左防止电流过大，保护电路
（3）B
（4）1010.2灯丝电阻随温度的升高而增大
（5）电）功率
初中物理电阻的测量方法
1.替代法测电阻
实验步骤:
（1）用电流表测出通过Rx的电流为I；
（2）接上电阻箱R’调节阻值使电流表的示数乃为I；
（3）则Rx=R’。
2.伏安法
器材：
电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源、待测电阻和导线。
测量方法：
电路如图1所示，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U，用电流表测出通过Rx的电流I，则Rx=U/I。
伏安法测电阻有内接法和外接法两种，如图1（a）和（b）所示。
当待测电阻Rx的阻值远远小于电压表的内阻时，用图1（a）方法测量，误差较小；当Rx的阻值远远大于电流表的内阻时，用图1（b）的方法测量，误差较小。
（考虑一下为什么？
）
3.伏阻法
器材：
电压表、阻值已知的定值电阻R0、阻值未知的电阻Rx、开关、电源和导线。
方法一、改接电表法：
即通过移动电压表的位置来测量电阻。
电路如图2所示：
先把电压表并联在R0两端，测出电压U1；然后再把电压表并联在Rx两端，测出Rx两端的电压U2。
因U1/R0=U2/Rx，则Rx=U2R0/U1。
方法二、开关通断法：
即通过某些开关的闭合或断开，改变电路的连接情况来测量电阻。
电路如图3所示，闭合开关S1，用电压表测出Rx两端电压U1，然后再闭合S2，将R0短路，测得电路两端的总电压U。
因U1/Rx=（
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