实验专题突破.docx
《实验专题突破.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验专题突破.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验专题突破
国庆集训:
实验专题突破
适用学科
初中物理
适用年级
初中三年级
适用区域
苏科版
课时时长（分钟）
60
知识点
1、杠杆的平衡条件；
2、斜面以及滑轮组的机械效率；
3、影响动能、重力势能的大小因素；
4、比热容；
5、燃料的热值。
教学目标
一、知识与技能
重点掌握解实验题的方法与技巧
二、过程与方法
重点帮学生分析实验过程并明确每一步的目的，只有真正理解了实验过程才能真正意义上会解题。
三、情感、态度与价值观
重点培养学生分析问题的能力
教学重点
（1）解实验题的方法和技巧；
（2）强调解题的规范性，及语言表达。
教学难点
（1）教学生如何归纳组织语言，写实验结论
（2）教学生如何挖掘题中的隐含条件设计实验进行探究
教学过程
一、复习预习
苏科版教材到第十二章内容学完，教材中涉及到的共有以下几个重点试验，在中考中考的频率比较高，希教师在今后的教学中详细讲透实验过程，并多找几道与该实验相关的实验题给学生练习。
重点还是让学生能够做到真正意义上了解实验原理，知道实验的每一步的目的和注意事项。
学生到目前为止所学过的重点实验有：
（1）、水沸腾实验；
（2）、晶体熔化实验；（3）、平面镜成像实验；（4）、凸透镜成像规律实验；（5）、密度测量实验；（6）、影响滑动摩擦力大小实验；（7）、探究影响液体压强大小因素实验；（8）、测量大气压强大小实验；（9）探究影响浮力大小因素实验；（10）、探究杠杆平衡条件实验；（11）、影响斜面机械效率高低的因素；（12）、影响滑轮组机械效率高低的因素；（13）、影响动能、重力势能大小的因素；（14）、比较物质吸热本领的大小；（15）、比较物质的热值大小。
二、知识讲解
课程引入：
考点/易错点1、杠杆平衡条件
在探究杠杆平衡条件的实验中，实验前将杠杆调至水平位置平衡的目的主要有两个：
一是便于杠杆上直接读出力臂的大小，二是：
消除杠杆自重对实验平衡的影响。
这两点大多数同学都能够背下来，但是在关键解题时，有的学生就不会灵活应用，例：
如果没有将杠杆调至水平位置平衡将会怎么样，有些学生就不会答了。
考点/易错点2、燃料的完全燃烧和热量的完全吸收
在探究物质的热值实验中，有的学生会通过水吸收热量的多少，利用公式计算出热量，然后再利用Q放=mq，计算出该种物质的热值，而忽略了两个注意事项，一：
燃料燃烧时很难完全燃烧，二：
燃料燃烧所释放的热量很难让水完全吸收。
三、例题精析
【例题1】
【题干】在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向______调节，使杠杆在________位置平衡。
（2）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或着阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如下表：
根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是____________________________________________。
（3）根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：
动力+动力臂=阻力+阻力臂。
他得出此错误结论的原因是：
____________________________________________________。
【答案】
（1）、左；水平；
（2）、动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂（3）、试验次数太少具有偶然性，不同物理量之间不能相加减。
【解析】第一问表面上很简单，只要告诉学生调平时哪端高就调向哪端，且不分左右。
但建议教师应给学生讲明原理，即实质一端高是因为力与力臂乘积的作用效果明显，调平衡螺母实质只是调力臂的大小。
另必须要告诉学生调至水平位置平衡的目的：
（1）、便于测出力臂的大小；
（2）、消除杠杆自重对杠杆平衡条件实验的影响。
第二问中要强调必须要用文字语言写结论。
【例题2】
【题干】某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证．
（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作_____________．
（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：
猜想A：
两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；
猜想B：
两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．
（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验．
（a）按图_______滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小________（相等／不相等），则可初步判断猜想A是错误的；
（b）按图________滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是________（正确／错误）的．
（4）接着，小组进行了实验验证．
【答案】
（1）控制变量法
（3）（a）1、3或2、4相等（b）1、2或者3、4正确
【解析】
（1）影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作控制变量法；
（3）a、要探究滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要提起相同的物重，所以选择的是图1、3或图2、4；若实验测得两个滑轮组的机械效率大小相等，说明机械效率与绕线方法无关，可初步判断猜想是错误的；
b、要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要保持绕线方法相同，所以选择的是图1、2或3、4；若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，说明机械效率与物重有关，可初步判断猜想是正确的．
【例题3】
【题干】如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？
”的实验示意图。
①该实验要探究的是物体动能的大小与物体_________的关系。
②该实验物体的动能是指物体____（选填“A”或“B”）。
③该实验物体动能的大小是通过__________________来反映的。
该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时___________（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过_______（选填“高度”或“质量”）来改变的。
⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变________（选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。
【答案】1、速度和质量；2、A；3、B被撞远近；4、碰前A高度；5、物体A
【解析】物体动能的大小与物体质量和运动速度有关，所以在该实验中要探究的是物体动能的大小与什么因素有关时，应填写这两个因素；该实验的研究对象是小球，所以物体的动能是指物体A；该实验物体动能的大小是通过物体A撞击木块B的距离的远近来反映的；在研究动能的大小与速度有关的实验时，应先保持小球的质量不变，再改变小球在斜面上的高度来改变小球到达水平面时的初始的速度；在研究物体动能与物体质量的关系时，应保持物体从斜面同一高度上静止滚下，但应换用质量不同的小球来进行实验。
【例题4】
【题干】如图，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。
（1）加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为________；加热时搅拌沙子，目的是___________。
（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧
有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装________（沙子/水）烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是__________。
【答案】
（1）沙子比热容小于水的比热容；使沙子受热均匀；
（2）水；水蒸气液化放热．
【解析】：
（1）由Q吸=cm△t得，△t=Q吸/cm，水和沙子的质量相同，吸收相同的热量，由于沙子的比热容小于水的比热容，所以温度变化较大．
加热时搅拌沙子，目的是使沙子能够均匀受热．
（2）装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，在液化时要放热，所以烧杯上方的玻璃片温度比较高．
四、课堂运用
【基础】
1、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为_________N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_____%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：
__________________________________________．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数
钩码
悬挂点
钩码总重
G/N
钩码移动距离
h/m
拉力
F/N
测力计移动距离
s/m
机械效率
η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？
答：
_____；请简要说明两条理由：
①_____________；②_______________．
【答案】：
（1）0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
（2）不能；
两次实验时钩码没有挂在同一位置；仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的。
【解析】:
（1）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，指针超过5个小格，示数为0.5N；
用杠杆提起货物，对货物做的功是有用功，W有=Gh=1N×0.1m=0.1J，
用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功，W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J．
∴杠杆的机械效率：
η=W有/W总=（0.1J/0.15J）×100%≈66.7%
额外功产生的原因：
克服机械的重做功、克服摩擦做功．（答案不唯一）
（2）在B点悬挂钩码时，机械效率为η′=W有/W总=Gh/Fs＝（2.0N×0.15m）/（1.2N×0.3m）×100%≈83%；
分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变；应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论．只凭一次实验数据做出结论是不科学的．
2.在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？
小华提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：
实验
次数
斜面倾角θ
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
斜面的机械效率
1
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
2
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
60%
3
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________移动（填“左”或“右”）．
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______%，第②次实验中总功为______J．
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_________（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：
__________________________．
（4）此实验主要用到的研究方法是__________．
（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与______（写出一个）有关．
【答案】：
（1）匀速左
（2）603.0（3）A在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）；或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关.（4）控制变量法（5）斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等（合理均可得分））
【解析】：
（1）拉力克服斜面的摩擦力做功，只有物体做匀速直线运动时，根据二力平衡的知识，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小；斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小．
（2）第①次实验斜面的机械效率η=W有/W总=3.0J/5.0J×100%=60%；第二次实验中总功为W总=FS=2.5N×1.2m=3.0J．
（3）对比实验①、②数据，控制的是斜面的倾斜程度（斜面倾角），改变的是物体的重力，因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系，验证的是猜想A；
对比实验②、③数据，结合控制变量法实验的一般结论形式，可以得出的结论是在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）．
（4）毫无疑问这是控制变量法思想的典型运用．
（5）影响斜面机械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等．
【巩固】
3.在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想：
猜想一：
物体的重力势能可能与物体的质量有关；
猜想二：
物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。
为此他设计了如图甲所示的实验装置。
将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：
刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图乙所示）
请你帮助小雨回答下列问题：
（1）探究“猜想一”时，应使用质量________（选填“相同”或“不同”）的钩码从________（选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量________；从而比较出重力势能的大小。
（2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。
【答案】：
（1）、不同；相同；每次泡沫塑料块下移的距离。
（2）略
【解析】:
此题重点从影响重力势能大小的因素为质量和高度，运用好控制变量法来分析设计实验即可。
另本题还有一影响因素为利用转换法来判断重力势能的大小。
4.小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（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乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同________。
②选用图甲探究的是动能与________________的关系，理由是：
两球________相等；得出的结论是：
________________。
③选用图乙探究的是动能与________的关系，得出的结论是：
________________。
④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是________法；二是转换法，就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小。
【答案】：
①初始速度；②速度；质量；在物体质量一定时，物体的速度越大，它所具有的动能就越大。
③质量；在物体运动速度一定时，物体的质量越大，它所具有的动能就越大。
④控制变量法。
【解析】：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下，这样它们到达斜面底端的运动速度相等；
②选用图甲，让质量相同的小球沿斜面的不同高度由静止滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，速度不同，目的是探究物体的动能与运动速度的关系，得出的结论是：
当物体的质量相同时，速度越大动能越大；
选用图乙，让质量不同的小球，由斜面的同一高度滚下，撞击水平板上的木块，这是控制了小球的运动速度相同，质量不同，目的是探究物体的动能与质量的关系；
③实验中通过小球推动木块的距离来反映小球动能的大小，小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块做功越多，从而判断小车的动能越大，若水平面绝对光滑，木块将永远不停地运动下去，本实验将不能达到探究目的；
④因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；
实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法．
【拔高】
5.利用如题22图所不装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖
直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。
题22图中的摆长L都相同，θA＜θB，球A、B的质量分别为mA、mB,（mA＜mB）。
（l）如题22图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的________无关。
（2）如题22图甲、乙所示，观察到B球能将木块c撞得更远由此可得出结论：
________。
（3）题22图乙中小球B到达竖直位置时的速度________（填“大于”、“小于”或“等于”）。
题22图丙中小球B到达竖直位置时的速度如题22图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：
________。
【答案】：
（1）、质量；
（2）、速度相同时，物体的质量越大，它的动能越大；（3）、小于；质量相同时，物体的速度越大，它的动能越大。
【解析】：
（1）甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；
（2）mA＜mB，两球的速度相同，B球能将木块c撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体质量越大，动能越大；
（3）乙丙两图，小球的质量相同，θ1＜θ2，所以丙图小球的速度更大，图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大．
6.为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，实验室中准备了以下仪器：
两个规格相同的电加热器，两个相同的酒精灯，两个相同的烧杯，两支温度计，手表，铁架台，火柴，适量的水和煤油．
（1）为了完成实验，还需要的仪器有____________．
（2）为了准确地控制物体吸收热量的多少，在上述提供的热源中，选________比较合理．
（3）某小组实验中记录了实验数据（见下表），分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出；同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的____________有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出：
质量相同的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量与物质的________________有关．
物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热的时间t/min
水
第一次
0.1
10
2
第二次
0.2
10
4
煤油
第三次
0.1
10
1
第四次
0.2
10
2
（4）在上面（3）的分析中采用的研究方法与我们所做过的__________________实验的研究方法相同（写一条即可）．
【答案】：
（1）天平．
（2）电加热器．（3）质量种类．（4）研究动能与速度和质量的关系．
【解析】：
（1）根据吸收热量的公式：
Q=Cm△t可看出还需要称质量的天平，用两个规格相同的电加热器，容易准确控制放出相同的热量．
（2）第1、2次或第3、4次实验数据可看出；同种物质升高相同温度时，控制了比热容和身高的温度，只剩下吸收的热量和质量两个物理量，可发现：
质量和吸收的热量成正比，即质量和加热时间成正比．
（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出：
质量相同的水和煤油升高相同的温度，根据Q=Cm△t，可得物质的种类和吸收的热量有关．
五、课堂小结
本节课的重点是通过十一、十二两章的重点实验的讲解，从而让学生基本掌握解实验题的方法和技巧。
尤其是对实验结论的表述、实验步骤的操作、探究实验的设计以及实验表格的设计有一个基本的掌握。
升级会员 