初中物理实验探究题例析.docx
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初中物理实验探究题例析
初中物理实验探究题例析
一、
作图题
1．会作力的图示和力的示意图。
例1．A物体所受重力为6N，按给出的标度，在图中画出重力的图示。
2N
B
图2
A
学生易错点分析：
长度不准，不标方向，不标字符，力的方向不规范。
例2．B物体重4N，放在斜面上，画出所受重力的示意图。
学生易错点分析：
方向标错或不规范。
２．会组装简单的滑轮组。
例3．用笔画线代替绕线，组装滑轮组。
物重G，不计动滑轮重
和摩擦，要求拉力F=G/4。
学生易错点分析：
不会绕线，绕线不直，绕线不符合要求。
3．会画力臂。
例4．在图4中画出力F对支点O的力臂。
学生易错点分析：
画得不规范，不用虚线，力臂与力的作用线不垂直，不按要求标出力臂。
4．会根据光的反射定律画光的反射光路图。
例5．根据光的反射定律及入射光线AO，在图5中画出经过平面镜反射的光线OB。
学生易错点分析：
不画法线，法线不用虚线，反射光线不标方向，或方向标错，反射角与入射角严重不等。
5．根据光的折射规律和光线，画出透镜的种类。
例6．在图6中，根据入射光线和折射光线，在虚线框中画出透镜。
学生易错点分析：
画错透镜种类，分不清透镜的作用。
6．会用右手螺旋定则判断相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
例7．在图7中，根据通电螺线管旁的小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的N、S极和电流方向。
学生易错点分析：
由于磁极间相互作用的规律用的不好，标错磁极，右手螺旋定则用错，学生用左手方便，不用换手，标错电流方向。
磁极标的位置离磁极太远，达到不能容忍的程度，磁极应该在磁体上。
7．会画简单的串联电路和并联电路图，会连接简单的串联电路和并联电路。
例8．在虚线框内，画出用干电池作电源，两盏灯L1和L2并联，一个开关控制干路，一个开关控制灯L1的电路图。
学生易错点分析：
并联电路画错，未按要求用开关控制灯L1。
。
审题不细，并联与串联分不清。
例9．某同学依据图8甲所示的电路图，已部分完成了在图8乙中实物的连接，请你用笔画线帮他继续完成该电路的连接。
S
甲
学生易错点分析：
并联的分支点选错，不符合题目的要求。
并联的实物图训练的比较少，学生分不清接点。
二、基本实验技能题
1．会用刻度尺测量长度。
例10．在图9中，读出物块A的长度。
学生易错点分析：
未看清刻度尺的起点刻度
造成读数错误；不标单位；数错小格数，读
数错误；估读的数字离标准相差太远，缺乏
训练造成的。
2．会用量筒（或量杯）测体积。
例11．如图10所示。
固体的体积是m3。
mlml
5050
4040
3030
2020
1010
学生易错点分析：
读数错误，没有看清分度值，没有看清刻度。
不进行单位的换算，直接用ml作单位，审题不细。
3．会用弹簧测力计测力。
例12．根据图11所示，读出物体A所受重力。
学生易错点分析：
读数错误，分不清大格、小格的数值；不标单位，题目给了单位又重复标单位。
4．会用液体温度计测温度。
例13．图中温度计的示数是℃。
学生易错点分析：
温度计的示数表示方法比较特殊，
学生以为是2.1；对零下的温度学生往往读错方向。
例14．图13中，体温计的示数是℃。
学生易错点分析：
体温计的水银凸面对应的刻度，学
生练习较少；体温计的分度值是0.1℃，学生容易忽略。
5．会用电能表测电功。
例15．小明家两次读电能表的示数分别如图14甲、乙
所示，在这段时间小明家共消耗电能KW·h。
学生易错点分析：
计算错误，重复写单位。
6．会读电阻箱的示数。
例16．图1５中，电阻箱的电阻值是Ω。
学生易错点分析：
看错旋钮下边的数字，造成读数错误。
7．会用电流表测电流，会用电压表测电压。
例17．用电流表和电压表测电阻的实验中，电路连接正确，电流表和电压表的示数如图16所示。
通过电阻的电流是A，电阻两端的电压是V，所测电阻的阻值是Ω。
学生易错点分析：
未看清接线柱的使用就读数造成错误；分不清分度值，造成读数错误。
把电流表和电压表张冠李戴。
8．会调节天平，会使用游码，会用托盘天平称质量。
例18．⑴测液态物质的密度的实验中，在使用托盘天平前要对天平进行调节。
按正确的顺序将下列各步骤的前字母排列。
A．组装好天平，把天平放在水平台上。
B．调节天平的调节螺母，使天平横梁水平平衡。
C．把游标置于标尺的零刻线处。
⑵用调节好的天平测液体物质的密度的实验步骤及砝码、游码的示数及量筒中液体的体积如图17所示，请在表格填入测量量及该液体的密度。
测量量
液体及烧杯质量
m总/g
液体体积
V/cm3
剩下液体及烧杯质量
m1/g
液体质量
m/g
液体密度
ρ/（g·cm-3）
测量及计算值
ml50
40
30
20
20g10g1010g
学生易错点分析：
⑴B、C两个步骤容易弄错。
学生在使用天平时往往未把游标移至零刻线前就调节平衡螺母。
⑵天平游标的读数错误：
分度值错误；读游标的右方刻线。
量筒读数错误：
分读值错误，看不清刻度线等。
填写错误：
分不清各步骤的数据意义。
三、基本实验题
（一）重要的学生实验。
1．会用天平、量筒测物质的密度。
基本实验要求：
天平的调节、实验原理、实验步骤、实验数据处理和分析。
如例18。
适当变化：
仪器缺损、实验原理变化等。
例19．现有一架没有砝码的托盘天平，两个相同的烧杯，一个量筒以及足够量的水。
要测某种液体的密度，写出简明的实验步骤，并用测量量表示被测物质的密度。
学生易错点分析：
对天平的原理缺乏认识，不能用天平比较出两个相同质量的水和某种液体。
实验步骤写不清晰，顺序颠倒，这往往是学生思维混乱的反映。
用实验测量量表示某种液体的密度，学生有困难，一是实验需要测出哪些物理量不够清楚，二是数学计算能力不能迁移到物理学科上。
例20．一个内部有气泡的铁球，放在水中仍能下沉。
已知铁的密度，用天平和量筒测出铁球中空气的体积。
写出实验步骤和测量量，并用测量量表示空气的体积。
学生易错点分析：
学生缺乏把计算题转化为实验题的能力，计算题是给出一些物理量（已知量），要求另一些物理量（未知量），实验题的特点是利用实验仪器能够测出哪些量必须自己去判断。
例如该题用天平和量筒是不能直接测出铁球中空气的体积的，可以测出铁球的质量和体积。
已知铁球的质量、铁的密度，可以计算出铁球中铁的体积，再与铁球的实际体积比较。
这一类的计算题学生都练习过，但变为实验题学生会感到困难。
写出简明的实验步骤学生感到较难，原因是平常的实验教师规定了步骤，实验报告上写明了步骤，学生不用自己设计实验步骤。
用测量量表示被测量又是整式的运算，学生学的数学用在物理上发生困难。
2．会研究杠杆的平衡条件。
基本实验要求：
杠杆的调平、左右挂钩码的操作、数据的处理和分析。
例20．用图18所示的装置研究杠杆的
平衡条件，实验前应该调节，
使杠杆处于状态。
在A、B
两点分别挂3个和2个相同的钩码后，
杠杆重新在水平位置平衡。
在A点增加
1个相同的钩码以后，只能调节右侧钩码
的数量及位置，使杠杆再次在水平位置平
衡，写出可行的两种做法。
学生易错点分析：
调节的是平衡螺母，不是平衡，学生表达
错误。
使杠杆处于水平平衡状态，学生容易写成平衡状态。
原因是教师对为什么要处于水平平衡状态没有强调，实际上把杠杆插入铁棒上，静止就已经处于平衡状态了，为什么还要调节平衡螺母使天平处于水平平衡状态？
利用杠杆平衡条件，在计算的基础上写出两种方法，对学生又有一定难度。
原因是学生实验时不爱动脑，做题时不联系实验。
适当的变化：
误差分析、用弹簧测力计代替钩码等。
例21．小刚同学做研究杠杆平衡的条件的实验时，开始时忘了调节平衡螺母，杠杆不在水平位置平衡就开始实验了。
在左右两边挂钩码，调节杠杆水平平衡后，用刻度尺量出力臂长，得到的实验数据如表所示。
从数据可看出左右两边力与力臂的乘积的关系是F1l1F2l2（选填“＜”、“＝”或“＞”）。
请简要说明力与力臂乘积不相等的原因。
为了纠正实验的错误，实验前，他应该把右边的平衡螺母向调节。
实验次数
左方钩码数量F1
左方力臂长l1/cm
右方钩码数量F2
右方力臂长l2/cm
1
3
10．00
2
15．60
2
2
10．00
3
7．06
学生易错点分析：
第一个空学生错误一是计算错误
二是不懂题目的意思，学生在学习过程中，只强调
杠杆平衡条件，未看到两边计算不等的情况，不明
白要问什么。
第二个空难度较大，要考虑杠杆本身
的重力作用，学生只有真正明白实验前调节杠杆在
水平位置平衡的原因，再结合杠杆平衡条件，才能
得到正确结论，当然不排除学生猜的可能。
3．测滑轮组的机械效率。
基本实验要求：
实验原理、实验器材、实验步
骤、实验数据分析等。
例22．测图19所示滑轮组的机械效率。
按能用1/3
物重的方法，用笔代替绕线组装滑轮组。
实验测出重
物的重力G，竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，弹
簧测力计的钩子移动的距离S，弹簧测力计的示数
F，及在此过程中重物升高的竖直高度h。
用这4个
量表示滑轮组机械效率η=。
写出要
提高滑轮组机械效率的一个方法。
学生易错点分析：
第一空学生一般不感到困难，明确在实验中有用功和总功的物理意义，就可以正确写出结果。
发生错误就是学生对实验中所测的四个量的物理意义不清楚。
提高滑轮组机械效率的方法，学生容易从减小摩擦的角度去考虑，在该实验中，摩擦恰好不是影响机械效率的主要因素。
可以从减轻动滑轮的重和加大重物重两个方面去考虑。
减小动滑轮重，一般要减少动滑轮个数，对该题是不可以的。
最好的方法是加大重物的重力。
适当变化：
测量量的改变、实验误差分析、操作原理分析等。
例23．测图20所示滑轮组的机械效率。
某同学实验测出的数据如下表。
从数据中可以看出测量存在错误的是。
简要说明你作出判断的依据。
测量量
物重
G/N
弹簧测力计拉力
F/N
重物升高高度
h/m
拉力通过距离
S/m
数据
10
2
0.05
0.25
学生易错点分析：
对这种判断题，学生往往无从下手。
该实验得到的机械效率是100%，很明显有错误。
从图中看出动滑轮有五根绳子承担，重物升高的高度与拉力通过的距离之比为1：
5，一般绳子的伸长很小可以忽略，错误不在此。
拉力与物重之比也是1：
5，显然是不对的，因为动滑轮还受重力，这不能忽略。
拉力的测量值存在错误。
4．会用电流表、电压表测电阻。
基本实验要求：
实验电路图、实验器材、实验步骤、实验数据分析等。
例24．⑴在虚线框内画出用电流表、电压表测
电阻的实验电路图。
⑵实验的原理是。
⑶某同学实验的操作步骤如下所示：
①按电路图连接好电路，检查电路无误
后闭合开关。
②调节滑动变阻器的滑片，读出一组电
压和电流值，记录数据。
③计算出待测电阻的阻值。
④整理实验器材。
以上实验步骤中不够完善的是（填序号），应该增加。
实验缺少的步骤是。
学生易错点分析：
实验电路图学生往往画的不规范，发生断接的地方。
电流表和电压表位置画错。
操作步骤中，学生往往忘记在实验前，把滑动变阻器的滑片移到最大电阻位置上。
学生对实验要通过多次实验求平均值的步骤往往不重视。
适当变化：
器材的变化、误差分析等。
例25．用电流表、电压表测待测电阻RX的阻值，RX
的阻值约为10Ω。
电源电压是8V，实验室没有滑动
变阻器，只有两个阻值都是10Ω的定值电阻R1、R2，
并且电流表的0～3A档已坏。
请你设计使用实验室用
电流表、电压表、开关和足够的导线测待测电阻RX的
阻值。
⑴在虚线框内画出实验电路图。
⑵简明写出实验步骤。
学生易错点分析：
该题利用一些条件把答案做了限制，这对一般的学生会感到困惑，不知这些条件有什么用。
所以设计的电路图和步骤出现不符题目要求的状况。
不使用定值电阻，直接用电流表和电压表测，会出现电流超过0.6A，而0～3A挡已坏，不能使用。
只使用一个10Ω的电阻符合测量的要求，但不能实现多次测量求平均值。
5．会测小灯泡的功率
基本实验要求：
实验电路图、实验器材、实验步骤、实验数据分析等。
例26．⑴在虚线框内画出测定小灯泡功率的实验电路图。
⑵实验的原理是。
⑶某同学实验的步骤如下所示：
①按电路图连接好电路，检查电路无误后闭合开关。
②调节滑动变阻器的滑片，使电压表所示电压小于
灯泡额定电压，读出一组电压和电流值，观察小灯泡的
发光情况。
打开开关，记录数据。
③调节滑动变阻器的滑片，使电压表所示电压等于
灯泡额定电压，读出一组电压和电流值，观察小灯泡的
发光情况。
打开开关，记录数据。
④调节滑动变阻器的滑片，使电压电压表所示略大于灯泡额定电压，读出一组电压和电流值，观察小灯泡的发光情况。
打开开关，记录数据。
⑤用以上三组数据计算出三个功率值，求出它们的平均值就是小灯泡的功率。
上述步骤中，不完善的是（只填步骤序号），应该增加。
上述步骤中，错误的是。
简要说明步骤②③④测出的功率P2、P3、P4与小灯泡额定功率的关系。
学生易错点分析：
实验电路图画的不规范。
实验原理的公式写错。
不完善的步骤恰好是学生往往忽略的，滑动变阻器的滑片在实验前应该调节在使接入电路的电阻达到最大。
错误的步骤是学生混淆了测电阻和测电功率两个实验的区别。
测电功率是测在不同电压下用电器的实际功率，不需要求平均值，也不能求平均值。
适当变化：
器材变化、实验数据分析等。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯丝电阻R/Ω
1
２
０．１
０．２
2
6
0．２
１．２
3
６．８
０．２２
约１．５
学生易错点分析：
计算错误导致灯丝电阻的错误。
特点总结得不对或不明确，应该是灯丝电阻越来越大。
解释必须用已经学过得知识，灯丝电阻由于灯丝的温度发生改变，使电阻变大的，学生容易用电压、电流、电功率去解释。
其他的学生实验如：
用刻度尺测长度，测平均速度，用温度计测水的温度，观察水的沸腾，用天平称固体和液体的质量，研究液体的压强，组成串联电路和并联电路，用电流表测电流，用电压表测电压，研究电磁铁。
在去年的考试说明上没有要求，有的可以包含在以上五个实验中，有的属于其他教材没有的，或不容易出题的，今年都应该引起重视。
其中测平均速度、研究液体压强和研究电磁铁应该是重点。
（二）重要的演示实验
1．体现物理方法的演示实验
例28．小明在室温环境下探究影响电阻大小的因素，他采用控制变量法，所需要的导体材料如下表所示。
请帮助小明完成下列三个问题。
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度L/m
1．0
0．5
1．5
1．0
1．2
1．5
0．5
横截面积
S/mm2
3．2
0．8
1．2
0．8
1．2
1．2
1．2
材料
锰铜
钨
镍铬丝
锰铜
钨
锰铜
镍铬丝
⑴为了研究电阻跟导体材料有关，小明应选用的两根导线是。
⑵为了研究电阻跟导体长度有关，小明应选用导线C和导线。
⑶如果小明选用的导线A和导线D，则可用来研究电阻跟有关。
学生易错点分析：
学生对控制变量法的认识不到位，无法找到相应的导线。
数据较多，学生提取信息有困难。
其他的实验，如研究滑动摩擦力的决定因素、压强概念的引入实验、液体压强的决定因素、阿基米德原理（浮力的决定因素）、欧姆定律（电流的决定因素）等都可以作为考题。
2．
从数据分析得出结论
例29．某小组同学研究圆柱体上（或下）表面受到液体的压力
大小与液体的深度、密度的关系。
实验时，该小组同学把一个高
为0.1m的实心圆柱体先后浸没在甲、乙两种液体中（液体甲的密
度大于液体乙的密度），如图所示，并不断改变它所处的深度。
他们利用仪器测得液面到圆柱体上表面得距离及圆柱体上下表面
受到液体的压强，并利用公式求得上、下表面受到液体的压力，记
录数据如表一、表二所示。
表一液体甲
液面到表面的距离h（m）
0
0．02
0．04
0．06
0．08
0．10
上表面受到液体的压力（N）
0
0．20
0．40
0．60
0．80
1．00
下表面受到液体的压力（N）
1．00
1．20
1．40
1．60
1．80
2．00
表一液体乙
液面到表面的距离h（m）
0
0．02
0．04
0．06
0．08
0．10
上表面受到液体的压力（N）
0
0．16
0．32
0．48
0．64
0．80
下表面受到液体的压力（N）
1．00
0．80
0．96
1．12
1．28
1．60
⑴分析比较数据及相关条件可得出的初步结论是在同种液体中，圆柱体上表面受到得液体压力与深度成正比。
⑵分析比较表一和表二中的第三列（或第四列、或第五列……）数据及相关条件，可得出得初步结论是。
⑶请进一步综合分析、比较表一和表二的数据及相关条件，并归纳得出结论。
（a）分析比较表一（或表二）中的第二行与第三行数据及相关条件，可初步得出。
（b）分析比较表一和表二中的第二行与第三行数据及相关条件，可初步得出。
学生易错点分析：
学生对实验给出的数据太多，造成分析的困难。
题目本身的文字较多，使相当多的学生无心认真审题。
对实验中上下表面的压力差，等于圆柱体在液体中受到的浮力，没有想到，因此无法得出正确的初步结论。
学生的分析能力欠缺，造成找不到规律，无法得到初步的结论。
四、探究实验题
按照新课标的要求，实验探究共七个步骤，⑴提出问题、⑵假设或猜想、⑶设计实验、⑷收集数据、⑸分析、⑹评估、⑺交流，都可以设计出考试题目。
1．提出问题和猜想
例30．小林同学在家里打开电冰箱门时，有时能看到“白气”，有时不能看到“白气”。
请你就这个现象提出一个关于物理的问题，并就这个问题提出自己的假设或猜想。
学生易错点分析：
学生提出问题的能力较差，无法组织语言，写出一个问题。
由实际问题转化为物理问题的建模能力较差。
对“白气”形成的原因一知半解，无法就这一现象提出假设或猜想。
例31．电学课中，老师曾讲过“水果电池”，激发了某同学对苹果导电性能的探究。
⑴苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关？
你的猜想是。
⑵下表是该同学用伏安法在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据。
苹果1（一般甜）
苹果2（较甜）
苹果3（很甜）
完整
100（μA）
200（μA）
300（μA）
削了皮
100（μA）
200（μA）
300（μA）
切掉一部分
100（μA）
200（μA）
300（μA）
根据上述表格的信息，把能得出的探究结论写出两条填在横线上。
结论一：
；
结论二：
。
学生易错点分析：
提不出猜想。
从数据得不到结论，尤其是第二个结论，苹果的导电性能与苹果的形状无关。
2．设计实验
例32．小王同学在游泳时感到水越深，浮力越大。
请你设计一个实验说明他的感觉是不科学的。
要求写明实验器材、实验步骤。
学生易错点分析：
课本上有这个练习，但加上实际的情景，有的学生不知道要通过实验说明什么了。
实验的步骤表述不清。
例33．在学习太阳能的利用时，小强同学想通过实验探究黑色物体与白色物体对太阳辐射能的吸收本领哪个大。
他提出的猜想是：
黑色物体对太阳辐射能的吸收能力比白色物体强。
⑴请你列举生活中的一个实例来支持（或反对）他的猜想。
⑵请你设计一个实验方案来证明（或否定）他的猜想。
要求写出实验器材和实验步骤。
3．收集数据和分析
例34．为探究物质的某种属性，同学们找来
大小不同的蜡块和大小不同的干松木做实验。
实验得到如下数据：
实验次数
蜡块
干松木
体积V/cm3
质量m/g
体积V/cm3
质量m/g
1
10
9
10
5
2
20
18
20
10
3
30
27
30
15
4
40
36
40
20
⑴请你用图象形象地把两种物质的质量随体积变化的情况表示出来。
⑵通过对以上图象的分析，你可以得到什么结论（要求写两条）？
在物理学上通常用什么物理量来表示物质的这种属性？
例35．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下：
次数
钩码重
G/N
钩码上升的高度
h/cm
弹簧测力计的示数
F/N
弹簧测力计移动距离
S/cm
1
2
10
0．8
40
2
5
5
1．5
20
⑴此实验所用滑轮的个数至少是个，其中动滑轮有个。
⑵实验中应拉弹簧测力计。
⑶第一次实验测得滑轮组的机械效率为，第二次实验时滑轮组的机械效率（填“大于”、“小于”或“等于”）第一次的机械效率。
4．评估及交流
例36．已知1标准大气压得值约为105Pa。
小明同学想通过实验
探究大气压究竟有多大。
他设计的实验方案是：
将蘸水的塑料挂
钩的吸盘按在光滑的水平桌面上，挤出里面的空气。
用弹簧测力
计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离桌面。
记录刚刚拉脱时弹
簧测力计的读数，这就是大气对吸盘的压力。
再设法量出吸盘与
桌面的接触面积，然后算出大气压（如图21所示）。
他选择的实
验器材是：
量程为5N的弹簧测力计，底面积为5cm2的吸盘。
⑴这种通过测量拉力何接触面积来计算大气压强的方法是否可行？
⑵如果上述方案可行，小明同学选择的器材能否测出大气压的值？
请你进行分析和评估。
5．综合性探究实验题
例37．为了节约能源，小玲同学要在家里比较电热水器和用天然气烧开水，哪种方法能源的利用率越高。
⑴在探究实验中，需要控制的物理量有被加热水的质量和，需要测量的物理量有天然气的用量、通电的时间，需要查阅相应的数据有天然气的燃烧值和电热水器的。
⑵在实验中，小玲利用家用天然气表，烧水前天然气表的示数和把质量为1kg、15℃的水烧开后天然气表的示数分别如图22甲、乙所示，烧水时天然气的用量是m3，天然气的燃烧值是7.5×107J/m3，天然气烧水的利用率（热效率）是。
⑶在实验中，用电热水器烧开同样的水，通电时间是10min，电热水器的额定功率是800W，电热水器的利用率是。
⑷经过比较，使用加热水的利用
率较高。
例38．小刚同学的家里新安装了使用IC卡的
天然气表，表面如图23所示。
他想可以用来测
烧水的热效率。
请你帮助他设计测烧水热效率的
实验。
⑴实验需要的器材：
⑵实验需要测量的物理量：
⑶用测量量表示烧水的热效率η=。
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