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重难19 实验探究与创新设计(中考高频探究题型+答题模板构建)2026年中考物理二轮复习讲练测+答案
展开 这是一份重难19 实验探究与创新设计(中考高频探究题型+答题模板构建)2026年中考物理二轮复习讲练测+答案,共9页。试卷主要包含了 核心场景,0”,5V的电源,额定电压为2等内容,欢迎下载使用。
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第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 中考高频基础探究题型突破
考向01 控制变量法类探究实验
考向02 转换法类探究实验
考向03 基础测量类探究实验
考向04 基础实验误差分析与改进
模块02 实验创新设计与探究题答题模板构建
考向01 实验方案创新设计
考向02 探究题答题模板构建与应用
考向03 跨情景实验探究迁移
考向04 实验评价与优化
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
●难●考●向●解●读
重●难●要●点●剖●析
模块01 中考高频基础探究题型突破
考向01 控制变量法类探究实验
要点梳理
1. 核心场景:探究影响蒸发快慢的因素、影响电阻大小的因素、影响滑动摩擦力大小的因素等中考高频实验;2. 实验核心:明确控制变量(需保持不变的量)、自变量(人为改变的量)、因变量(探究的量);3. 关键步骤:提出猜想→设计实验(控制变量,设置对照实验)→进行实验→记录数据→分析论证→得出结论;4. 易错点:遗漏控制变量,导致实验结论不严谨;记录数据不规范,未标注单位。
典例验知
1.制作水油沙漏的实践活动中,小嘉用同样的瓶子装满玉米油和水制作了两个水油沙漏,如图所示。
(1)小嘉把两个水油沙漏的数据记录在表格中,他探究的问题是:水油沙漏的计时的时间与 的关系。
(2)小嘉想进一步探究水油沙漏计时的时间与液体密度的关系,需要精确测出油的密度。他通过查阅资料,选用电子秤、注射器做一个可以“测量液体密度”的仪器。电子秤置于水平桌面上,将量程为的空注射器放在秤盘上,按“清零”键,数码显示屏显示“0.0”。此时若再放上质量为的标准砝码,数码显示屏显示“100.0”。
①用注射器吸取水,放在秤盘上,数码显示屏应显示“ ”。
②将此电子秤和注射器改装成准确度高的电子密度计。每次使用时,将量程为的空注射器放在秤盘上,按“清零”键,再用注射器吸取待测液体放在秤盘上,如图,在数码显示屏右侧贴一张标签纸,标签纸上写 ,就可以从数码显示屏与标签纸上的内容直接读出待测液体密度的大小和单位。
(3)为探究水油沙漏计时的时间与不同植物油的密度的关系,请你帮小嘉利用制作的电子密度计等器材设计一个实验方案(用简要的文字说明)。
技巧点拨
解题核心“先定变量,再设对照”;猜想需贴合探究主题,避免无依据猜想;实验设计时,明确标注“控制变量不变,改变自变量,观察因变量变化”;结论表述需规范,必须体现“在××(控制变量)不变时,××(自变量)越××,××(因变量)越××”。
类题夯基
2.在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小红利用可调电压电源、5个定值电阻(阻值分别为、、、、)、滑动变阻器(,)、电压表和电流表、导线若干,设计了如图甲所示的电路图。
(1)将定值电阻由更换为时,忘记将滑片移到阻值最大处,就闭合开关,则应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向 (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
(2)收集的数据如右表所示,实验中控制定值电阻两端电压不变,分析表中数据,发现第 次实验的数据存在错误,反思产生的原因,回忆是某次将定值电阻的阻值由 变换为错误数据点对应阻值时(实验过程并未按表中序号顺序进行,而是随机选取电阻测出数据填入表格),未调节滑片P就读取电流而造成的。根据出现的数据,求出电源的电压是 V。
(3)排除错误数据后得到结论:当电压一定时,通过导体的电流与电阻成 比;
(4)小红又对实验进行了拓展,想再测某电阻的阻值,发现电压表损坏,于是设计了如图乙的实验电路,图中为电阻箱;
①开关接,调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置,使电流表示数为,记下电阻箱示数;
②开关接,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电流表示数仍为,记下电阻箱示数;则 (用所测物理量符号表示);若开关接时,滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许,测出的待测电阻值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
3.探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。
(1)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉):
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为 V;
(3)请你根据表中数据在图丙中描点作出电流与电压关系图像;
(4)分析图像可初步得出结论:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议: ;
(6)该小组同学用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变,实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数;
③写出待测电阻的表达式:= (用已知和测出的物理量、、表示)。
考向02 转换法类探究实验
要点梳理
1. 核心场景:探究电流的热效应(用液体升温多少反映热量多少)、探究磁场的存在(用小磁针偏转反映磁场)、探究动能大小(用木块被推动距离反映动能大小);2. 实验核心:将不易直接测量/观察的物理量,转换为易测量/观察的物理量;3. 关键:明确“转换关系”(如热量多少→液体升高的温度、磁场强弱→小磁针偏转角度);4. 易错点:混淆转换的物理量,无法明确转换关系;实验器材选择不当,影响转换效果。
典例验知
4.如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的甲和乙两种液体,比较它们的吸热能力。图(b)是根据实验数据绘制的图像。
(1)该实验除了图(a)中的实验器材外,还需要用到的测量工具有:天平和 。
(2)在实验中应选用规格 (填“相同”或“不同”)的两个电加热器,可以通过比较 (填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(3)已知甲、乙液体的比热容之比是,则图(b)中,图线②反映的是液体 (填“甲”或“乙”)温度随时间变化的规律。
(4)从开始加热时,甲、乙两种液体吸收热量的关系为 (填“大于”“小于”或“等于”)。根据图(b)中图像分析加热时图线①的温度t是 ℃。
技巧点拨
解题时先判断“探究的量是否易直接测量”,若不易,优先考虑转换法;牢记中考高频转换关系,快速匹配实验原理;实验评价时,重点分析“转换器材是否合理”,改进方案需围绕“使转换更精准、更直观”展开。
类题夯基
5.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,请回答下列问题:
(1)该实验是通过观察 来说明铁球对木块做功的多少;
(2)若水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗?理由是:
6.小龙用生活中常见物品探究液体压强的影响因素:
(1)图甲是套有橡皮膜的漏斗,漏斗口内深度h1为5cm。小龙用它进行了探究,如图乙和丙和丁所示,实验通过观察橡皮膜 反映液体压强大小。
(2)对比图 中的现象可知,液体压强与液体深度有关;对比图乙和丙中的现象可知,液体压强与 有关。
(3)若向图丁漏斗中加水,直到橡皮膜恢复水平为止,所加水的质量为 g,此时,橡皮膜上表面受到水的压力是 N。已知漏斗口的面积为16cm2,漏斗圆柱部分的横截面积为1cm2,漏斗口内容积(不含圆柱部分)为35cm3,漏斗浸入的深度h2为10cm,漏斗壁厚度不计,忽略容器内液面的变化,水的密度为1.0×103kg/m3。
考向03 基础测量类探究实验
要点梳理
1. 核心场景:测量物质的密度、测量小灯泡的电功率、测量导体的电阻等基础测量实验;2. 实验核心:掌握测量原理(如ρ=m/V、P=UI、R=U/I)、实验器材使用规范、数据记录与处理方法;3. 关键步骤:器材组装→调零(如天平、弹簧测力计)→测量→多次测量(减小误差)→计算平均值→得出结果;4. 易错点:器材使用不规范(如天平左盘放砝码、温度计玻璃泡接触容器底);多次测量的目的混淆(减小误差vs寻找普遍规律)。
典例验知
7.郴州永兴的冰糖橙丰收了,小明想知道冰糖橙汁的密度,他用天平、量筒和烧杯进行了如下测量。
(1)
把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,指针静止时,如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使天平在水平位置平衡。
(2)调节天平平衡后,进行以下实验操作:
①向烧杯中倒入适量的橙汁,天平平衡时砝码和游码如图乙所示,用天平测出烧杯和橙汁的总质量为 g;
②把烧杯中橙汁的一部分倒入量筒中,测出倒出橙汁体积,如图丙所示:
③用天平测出烧杯和剩余橙汁的总质量为,则 。
(3)另一名同学认为不用量筒,只需加一个完全相同的烧杯和适量的水,也可以完成该实验。实验步骤如下:
a.用已调好的天平测出空烧杯的质量;
b.向一个烧杯中倒入适量的橙汁,用天平测出橙汁和烧杯的总质量,记为;
c.向一个相同烧杯中倒入与橙汁等深度的水,用天平测出水和烧杯的总质量,记为;橙汁的密度 (用测出的量和水的密度来表示)。
技巧点拨
牢记各测量器材的使用规范,提前标注易错操作;明确“多次测量”的目的(测量类实验多为减小误差,探究类实验多为寻找普遍规律);数据处理时,先剔除异常值,再计算平均值,保留合适的有效数字,标注单位。
类题夯基
8.如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可求出不同路段的平均速度。
(1)实验中需要用到的测量工具有秒表和 。
(2)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,便于测量时间,应 (选填“增大”或“减小”)斜面的倾斜角度。
(3)小车从A点运动到B点所用时间 s;小车在AC段的平均速度 m/s。
(4)由图中的实验数据可知,小车在下滑过程中做 运动(选填“减速”、“匀速”或“加速”)。
9.在测量标有“2.5V”小灯泡电阻的实验中,小明连接了图甲所示的电路。闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表均无示数,电压表示数始终接近电源电压。排除故障后,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,再逐渐降低小灯泡两端电压,观察到小灯泡变暗直至熄灭,并绘制出小灯泡的电流与电压关系图像如图乙所示。请你解答:
(1)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应移至 (选填“a”或”b”)端。
(2)实验中出现的故障可能是 。
(3)小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;利用本实验的器材无法完成“探究电流与电压关系”的实验,结合以上信息分析其原因是 。
考向04 基础实验误差分析与改进
要点梳理
1. 核心误差类型:系统误差(器材本身误差,如天平砝码磨损)、偶然误差(人为操作误差,如读数偏差);2. 高频实验误差:测量密度时液体残留、测量电功率时电表读数误差、探究摩擦力时弹簧测力计拉动不匀速;3. 关键:误差分析需结合实验步骤,明确误差来源;改进方案需针对性解决误差来源;4. 易错点:混淆误差与错误,将操作错误当作误差;改进方案无针对性,无法减小误差。
典例验知
10.学习了密度的知识后:(一)小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)调节天平平衡;
(2)①用天平测出空烧杯的质量为17g;
②在烧杯中倒入适量酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图1甲所示;
③将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图1乙所示。
根据实验测得烧杯中酱油的质量为 g,酱油的密度为 kg/m³。
(3)小明用这种方法测出的酱油密度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
(二)小明和小华想比较物理实验室中甲、乙两种液体的密度,进行了以下操作:
(1)小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体,并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量,电子秤的示数如图2所示,则这两种液体的密度关系是 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m,用甲、乙两种液体各测两组数据后,在如图3所示的m-V图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知属于甲液体的两点是 。
(3)小红在小明实验的基础上添加了一个边长为3cm的正方体金属块测量出了甲液体的密度,实验步骤如图4所示,则甲液体的密度为 g/cm³。为了减小该实验的误差,她应该选择图5中的 (选填“a”或“b”)烧杯。
技巧点拨
解题时先区分“误差(不可避免)”与“错误(可避免)”;误差分析遵循“一步一找”,结合实验步骤排查误差来源;改进方案需具体可行,如“液体残留误差”可改进为“先测烧杯+液体总质量,再测烧杯质量”,贴合实验实际。
类题夯基
11.项目化学习小组同学将两支完全相同的密度计,分别放入甲、乙两个盛有水和盐水的烧杯中,静止时观察到的现象如图所示,则 杯中装的是水。
【项目提出】
使用密度计时,该小组同学发现密度计刻度不均匀且测量时误差较大,因此准备制作一支刻度均匀的密度计。
【项目分解】
(1)了解杆秤原理,
(2)制作“杆秤密度计”
【项目实施】
(1)了解杆秤原理:如图丙所示,杆秤是我国古老的质量称量工具,刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。杆秤的工作原理是 (用文字表述)。
(2)制作“杆秤密度计”:实验器材:木棒、塑料杯、细线、 、金属块(代替秤砣)、记号笔、酒精。
实验步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③如图丁所示,杯中加酒精至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“ ”刻度(单位);
④以AB两点之间长度的八分之一为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
【项目实践】
用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【项目优化】
(1)如图戊所示,在制作过程中,秤杆出现左低右高现象,要调节秤杆至水平位置平衡,秤砣应往 (选填“左”或“右”)侧移动。
(2)为了制作出精确度更高的“密度秤”,可行的改进措施是 (填选项前的字母)。
A.把秤纽位置往靠近秤钩一侧移动
B.减少加入杯中的液体体积
C.减小秤砣的质量
12.在用电压表、电流表测电阻的实验中,假定电压表和电流表是准确的,但由于实验电路的不完善,也会给实验结果带来误差。例如,用图a所示电路测一阻值为1.80千欧的标准电阻R值时,实际测得的阻值为1.00千欧;而用图b所示电路测量时,实际测得的阻值为2.00千欧。
通过分析上述两个不完善的实验电路可以找到产生误差的原因。而针对误差产生的原因,设计实验电路并通过合理的实验步骤,可以大大减小实验误差。例如,用图c所示电路(图中G为灵敏电流表,当通过它的小电流有很小的变化时,它就能指示出来),按一定的实验步骤测电阻R值时,可使测量结果非常接近1.80千欧。
根据上述内容,完成下列要求:
(1)分别说明图a和图b所示实验电路给实验结果带来误差的原因。
(2)说明图b中虚线框内电路的作用。
(3)比较图c和图a所示实验电路,说明减小误差的基本方法。
(4)写出按图c测定R阻值的实验步骤。
模块02 实验创新设计与探究题答题模板构建
考向01 实验方案创新设计
要点梳理
1. 创新角度:器材创新(用生活器材替代实验室器材,如用矿泉水瓶做连通器)、步骤创新(简化实验步骤,优化实验流程)、情景创新(结合生活/科技情景设计探究实验);2. 设计核心:紧扣实验原理,保证创新不偏离探究主题,兼顾可行性、简便性、精准性;3. 关键:明确探究目的→确定实验原理→选择创新器材/设计创新步骤→验证创新方案的合理性;4. 易错点:创新脱离实验原理,导致实验无法达成探究目的;器材选择不当,无法完成实验测量。
典例验知
13.陈明在庆祝生日的过程中,发现生日蛋糕搭配的蜡烛非常有趣,于是在生日之后陈明想利用所学的知识测出这个蜡烛的质量。为了测出蜡烛的质量,他还找到的实验器材有:一根质地均匀、粗细相同的长细木棒,一把刻度尺,一个烧杯(该蜡烛体积较大无法放入此烧杯中),若干细绳,一个正方体木块(内部嵌有铁钉,其平均密度小于水的密度;表面经处理后不吸水)及足量的水。请你利用上述器材(器材均满足实验需求),帮助他们设计一个实验方案,测出生日蜡烛的质量。要求:
(1)写出主要实验步骤及要测量的物理量;
(2)写出蜡烛质量的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
技巧点拨
创新设计优先从“器材创新”入手,利用生活常见器材(如刻度尺、弹簧测力计、饮料瓶)替代,降低设计难度;设计前先梳理常规实验方案,再针对性优化创新;验证创新方案时,重点分析“是否能准确探究因变量与自变量的关系”。
类题夯基
14.在只考虑重力的作用的情况下,不计摩擦力,一小球在竖直面从A点沿某条曲线下滑到B点(Brachistchrne),由约翰•伯努利在1696年提出来挑战欧洲的数学家的,如图,请你设计实验,证明最速降线是否真实存在?
(1)实验器材: ;
(2)实验步骤: ;
(3)实验结论: 。(开放性试题,答案合理即可)
15.学校“绿植种植小屋”的蔬菜适宜生长的空气相对湿度(空气中含水蒸气的百分比)在50%~70%之间,项目式学习小组利用湿敏电阻和电阻箱设计了如图甲的湿度显示电路。丙图是湿敏电阻在不同相对湿度下对应的电阻值。
【项目实施】
①如图甲所示,电源电压U恒为6V,电阻箱规格“”,“湿度表”由电流表改装而成,其量程为“0~1mA”,如图乙所示;
②设定湿度表测量的相对湿度最大值为90%,为了使相对湿度为90%时电流表指针能刚好在1mA处,则应调节电阻箱的阻值为 并保持不变,同时在电流表1mA处标上90%;
③根据湿敏电阻的电阻值,通过计算标定相对湿度。
当相对湿度为80%时,在电流表0.8mA处标上80%;
当相对湿度为70%时,应在电流表 mA处标上70%;
依次在电流表上标出其他相对湿度值;
观察改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布 (选填“均匀”或“不均匀”);
④使用:闭合开关,根据电流表指针位置读取相对湿度值。
考向02 探究题答题模板构建与应用
要点梳理
1. 核心模板:提出猜想→设计实验→进行实验→记录数据→分析论证→得出结论→评估改进(7步模板);2. 各步骤模板:猜想(根据生活经验/已有知识,猜想××与××有关)、实验设计(控制××不变,改变××,测量/观察××)、结论(贴合探究主题,体现变量关系)、评估(分析误差来源/实验不足);3. 关键:模板灵活应用,结合实验题型(填空/问答)调整详略,不机械套用;4. 易错点:模板套用生硬,脱离实验情景;结论表述不规范,遗漏变量关系;评估无针对性。
典例验知
16.材料一:《天工开物》中记载了古人的汲水工具“桔槔”,是一种杠杆,某版本的书籍配图如图所示;
材料二:诸暨赵家镇有个世界灌溉工程遗产——桔槔井,时至今日,农民依然利用它汲水,轻松实现“日日三百桶”,每桶水约20kg,以满足农田灌溉的需要;
(1)对比材料一和二,提出你想探究的问题: ;
(2)你的猜想是: ;
(3)设计实验探究方案验证猜想(可用图文结合的方式表述步骤)。
技巧点拨
牢记7步核心模板,根据题干要求调整各步骤详略(如题干已给出猜想,可省略猜想步骤);结论表述严格遵循“变量关系”模板,评估改进优先结合实验误差、实验不足,提出具体可行的改进措施,不空洞表述。
类题夯基
17.某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值,实验电路如图甲所示(电源电压)。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近,则电路故障原因可能是 。
(2)当滑片移到某一位置时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,则未知电阻 。
(3)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整:
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为;
②闭合开关S, ,读出电压表示数为;
③待测电阻 (用已知和测量出的物理量符号表示)。
18.学习了浮力和机械后,同学们发现了许多种利用生活中的物品来测量密度的特殊方法。
I.小芳利用电子秤、柱形玻璃杯、长方体木块、长细针(质量和体积忽略不计)、抹布等测量木块的密度,主要步骤如下:
①向柱形玻璃杯内倒入适量的水,电子秤示数如图1甲所示;
②将木块放入柱形玻璃杯的水中漂浮,电子秤示数如图1乙所示;
③用长细针将木块缓慢完全压入水中静止,电子秤的示数如图1丙所示;
(1)根据图1中的甲、乙、丙,可以得出木块的质量为 g,木块的体积为 cm3;
(2)如图1丙中,长细针对木块的压力为 N;
Ⅱ.小婷则利用迷你手提电子秤、螺母等测量木块的密度。
(1)操作步骤如下:
①用细线将木块挂在电子秤下方,记下电子秤示数为F1;
②按照如图2乙所示,将螺母挂在木块下方,并将螺母浸没在水中,记下电子秤示数为F2;
③按照图2丙所示,将螺母和木块一起浸没在水中,记下电子秤示数为F3。
(2)则木块密度的表达式为 (用已经测量的量和ρ水表示);
(3)如果交换乙、丙两步骤的顺序,木块密度测量值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”);
Ⅲ.小佳用一根粗细不均匀的筷子、刻度尺、细线、螺母、带盖塑料小瓶、水,制作杠杆密度计测量消毒液的密度。测量过程如下:
(1)将带盖的小瓶系在筷子的细端P处,用细线把筷子悬挂起来,调整系细线的位置O,如图3甲所示,使筷子在水平位置平衡;
(2)保持P、O的位置不变,在塑料小瓶中加满水,盖好盖子,调整螺母到A点时,筷子在水平位置平衡,如图3乙所示,测得OP、OA的长度分别为2.00cm、10.00cm;
(3)把瓶中的水倒干净,加满消毒液,盖好盖子,调整螺母到B点时,筷子又在水平位置平衡,如图3丙所示,测得OB的长度为8.50cm,则消毒液的密度ρ消毒液= kg/m3;
(4)若小佳在步骤(3)中,出现下列两种情况:
①瓶中没有加满消毒液就盖好盖子,调整螺母位置使筷子水平平衡,测得OB的值,则消毒液密度的测量值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
②瓶中加满消毒液并盖好盖子,调整螺母位置,但在筷子右端偏高时就测出了OB的值,则消毒液密度的测量值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)小佳要给自己制作的杠杆密度计标刻度值,则A处应标 g/cm3,然后从A向左、向右标注,每隔0.1cm,密度变化 g/cm3。
考向03 跨情景实验探究迁移
要点梳理
1. 核心场景:将课本常规实验原理,迁移到生活、科技情景中设计探究实验(如将“探究摩擦力”原理迁移到“探究自行车刹车效果”);2. 解题核心:提取情景中的物理信息,匹配课本实验原理,将常规实验步骤、方法迁移到新情景中;3. 关键:明确“情景与课本实验的关联点”(如自行车刹车→摩擦力,迁移控制变量法、转换法);4. 易错点:无法识别情景与课本实验的关联,迁移思路不清晰;忽略新情景的特殊性,机械迁移常规步骤。
典例验知
19.根据下列学科实践活动,回答问题。
小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时,发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中,电子秤的示数在不停地变化,这引起了她浓厚的兴趣。她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的,它将压力转换为质量显示。于是,便如下猜想:
猜想一:增加的质量就是金属块的质量大小;
猜想二:增加的质量是金属块排开水的质量。
为排除不规则形状带来的干扰,小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数不停变化”的原因。如图,将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上,读数为,再将细线系住的金属块缓慢浸入水中(不接触容器),电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在,随后松手金属块沉入水底(细线质量、体积均不计)。
(1)对比几次测量数据,小丽很快否定了猜想一,并算出金属块质量为 ;
(2)观察图①到④可知浮力大小与 有关,长方体金属块所受浮力越大,电子秤读数越 ,为验证猜想二,她将烧杯一侧垫高,放在电子秤上,装水至杯口,并在杯口处放置好接水用小烧杯,若猜想正确,此时将金属块缓慢浸没到水中的过程中,电子秤示数将 ,并可以测量小烧杯中水的质量加以验证;
(3)小丽还意外收获了利用电子秤快速测量固体密度的方法,此金属块密度为 ;
(4)推理应用:两个相同烧杯装等量的水,分别把、B两实心球浸没在水中(A球用细线固定,B球用细线吊着,两细线均产生有拉力),放在电子秤上后示数分别为和,如果和B质量相同,则 。如果和B体积相同,则 。
技巧点拨
解题时先分析新情景的探究目的,再匹配课本中对应的常规实验原理;迁移步骤时,结合新情景的特殊性调整(如器材、变量),保留核心方法(控制变量、转换法);重点挖掘“情景与课本实验的异同点”,避免机械迁移导致错误。
类题夯基
20.图甲是一款普通的豆芽机,项目小组想在图甲的豆芽机上增设智能控温和自动淋水功能,从而保证豆子发芽需要的适宜温度和湿度。图乙是智能豆芽机的简化模型。项目小组为此开展了以下的项目式学习。
【任务一】设计豆芽机的温控装置
控温装置的电路设计如图丙所示,可实现加热、保温两挡自动切换, 为热敏电阻(置于发育盒内),为电阻箱,、为电热丝,且。控制电路电流≥5mA时衔铁被吸下。
(1)主要是由 (选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)材料制作而成,当温度升高时,的阻值 ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)如图丙所示,开关闭合时,电磁铁的上端为 极,当衔铁被吸下来时,工作电路处于 (选填“加热”或“保温”)状态,加热与保温功率之比为 ;
(3)豆芽适宜在23℃~28℃环境下生长,豆芽机若要实现25℃自动切换挡位,则控制电路中电阻箱应该调为 Ω;干电池用久了,会导致发育盒内温度比设定的温度 (选填“偏高”或“偏低”),除了更换电池外,还可以采取措施是 ,使得豆芽机恢复在25℃自动切换挡位;
【任务二】设计豆芽机的喷淋装置
(4)如图乙所示,水在水泵的作用下通过水管输送到淋水系统,多余的水通过沥水孔会回到水箱。水泵喷口流量指水泵1h内喷出水的质量。若水泵的流速为0.5m/s,喷口的横截面积为0.4cm2,则水泵喷口流量为 kg/h;
(5)实验小组结合豆芽的生长特性,采用淋水系统定时给豆芽淋水,而不是将豆芽浸泡在水中的原因是: 。控制水泵间歇性喷水的电路设计如图戊所示,AB两端输入如图己所示的周期性变化的电压,定值电阻,D为电阻可以变化的电子元件。当图戊中时,D两端的电压等于电子元件D两端的实际输入电压;时,电子元件D通过改变阻值,控制保持5V不变。则时,通过电路的电流为 A;若要使豆芽机在1小时内,喷水时间为20min,请你结合上面的电路设计,应设置的电功率 W时,水泵启动喷水。
21.小明想探究摆的周期与什么因素有关,他猜想可能与小铁块的质量有关,还可能与细绳的长短以及摆角有关,于是他想利用一条细绳一端系一个小铁块做成摆(如图所示),用电子表测出这个摆的周期(摆动一个来回所用的时间),他通过仅仅改变小铁块的质量或者细绳的长度测出摆动10个周期所用的时间(保持摆角不变),得出下表的实验数据:
(1)题中划线部分属于科学探究中的 环节。摆动一个来回所用的时间比较短,小明的做法是:用停表测其摆动10次的时间,算出其摆动一次所用的时间,这样做的目的是 。
(2)在第1、2次实验中,小明用其他条件不变,仅改变细绳长度方法来探究摆的周期与细绳长度的关系。这种方法是物理学中研究问题常用的 。
(3)通过比较第1、2(或3、4)次实验的两组数据,得出的实验结论是 ;通过比较第 实验的两组数据,得出的实验结论是:摆的周期与小铁块的质量无关。
(4)通过实验分析,小明得出的初步结论是 。
(5)生活中的摆钟就是依据这个原理工作的,如果我们家里的摆钟走慢了,修理师傅需将摆钟的摆长调 一点。
考向04 实验评价与优化
要点梳理
1. 评价角度:实验方案合理性、实验器材适用性、实验步骤规范性、数据记录与处理科学性、实验结论严谨性;2. 核心:找出实验不足(如误差过大、步骤繁琐、结论不严谨),针对性提出优化方案;3. 高频场景:评价探究电功率、密度测量、摩擦力探究等实验的方案,提出改进措施;4. 易错点:评价无针对性,无法找出核心不足;改进方案不具体,无法落地实施。
典例验知
22.九年级学生学科实践活动:
自制定值电阻改装家用灯泡
小明家里灯泡坏了,他在网上购买了一个与原来灯泡外形相似的灯泡(36V、40W),如图甲所示。
[设计与制作]
(1)若将此灯泡直接接入家庭电路中,灯泡会烧坏。为了解决这个问题,可以给灯泡 (串/并)联一个 Ω的定值电阻。
(2)小明想自制这个定值电阻,他找到一卷电阻丝,规格如图乙所示。已知定值电阻的阻值和其长度成正比,则需截取 cm的电阻丝,并将其绕制在 (陶瓷/铜)管上完成制作,如图丙所示。
[检验与测试]
(3)完成电阻的制作后,小明想通过测量验证该电阻是否达到他算得的阻值。他利用电源(3V)、滑动变阻器(0-8Ω)、电流表(0-0.6A)、电压表(0-3V)、开关及导线若干设计了方案1,如图丁所示。
①小明发现方案1无法进行,原因是 ;
② 小明又找来电阻箱(0-999.9Ω),设计了方案2和方案3,如图戊所示。为了使测量结果更准确,他选择了方案 ,要快捷的测出Rx的阻值,他接下来进行的操作是 。
(4)小明用两根带有鳄鱼夹导线,将制作好的电阻与灯泡一起接入家庭电路。闭合开关,发现自制电阻立刻烧断。
[反思与评价]
(5)小华认为小明利用自制定值电阻私自改装家用灯泡的整个过程存在很多安全隐患,不符合安全用电的原则。
技巧点拨
评价实验时,按“方案→器材→步骤→数据→结论”的顺序逐一排查不足;优化方案需紧扣“不足”,具体可行(如“步骤繁琐”可简化步骤,“误差过大”可增加多次测量次数);优先借鉴中考高频实验改进方法,贴合命题规律,提升答题针对性。
类题夯基
23.小明想自制一个简易密度计,用于测量不同密度的盐水。
【选材制作】
(1)小明以图甲为结构草图,准备一根圆柱状塑料吸管、细铜丝、石蜡等材料,开始制作:
①先用石蜡把吸管下端口密封:
②将细铜丝缠绕在吸管的下端作为配重;
③在水中调试配重时,发现密度计浸入太深,如图乙所示。此时应 (选填“增加”或“减少”)细铜丝;
④将密度计放入水中,待液面稳定后,用记号笔在吸管上标出液面位置A,如图甲所示。若密度计漂浮在密度为 1.2 g/cm3的盐水中,液面应位于 A 的 方(ρ水=1g/cm3);
(2)【展示交流】
下表为简易密度计项目的评价量表,其中一项指标的内容不完整:
请你补充表格中“优秀”等级的对应内容: 。
(3)【项目改进】
小明发现吸管上相邻两刻度线之间的距离较小。为提高测量的精确度,在保证密度计总质量不变的前提下,以下改进方案可行的是___________《吸管质量忽略不计);
A.换用横截面积相同、长度更长的吸管重新制作
B.换用长度相同、横截面积更小的吸管重新制作
(4)密度计制成后,某次使用后细铜丝滑落。若小明将铜丝置于吸管内,再次测量同一杯液体密度,则测量结果与原来相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
24.初中物理电学实验中常用定值电阻的阻值大约在0~100范围,项目学习小组计划制作一个快速测量电阻的装置,实验器材如下:电源(电压3V恒定)、电压表(0~3V)、定值电阻R1、待测电阻、开关S1、导线。设计的部分电路如图1。
(1)在图1电路的合适位置接入电压表,要求:所测电阻的阻值越大,电压表示数越大。
(2)小组成员经过计算,在电压表表头标记对应的阻值如图2,R1= ,指针所处位置应标记为 。
(3)由于10以上刻度过于密集,很难标记。有小组成员提出,可在原来设计的基础上优化,制作成一个双量程的测量装置,表头刻度如图3所示。需要增加一个定值电阻R2= 和开关S2,请将优化电路画在下边方框内 。
重●难●提●分●必●刷
一、实验题
1.探究“电流与电压和电阻的关系”实验中,器材如下:学生电源(调至6V进行实验)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”“右”)端;
(2)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,在探究电流与电压的关系实验中,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据如下表:
表中,有一处数据明显错误,造成错误的原因是 ;
(4)在“探究电流与电阻的关系”实验中,将实验数据用图像表示如图丙。小丁同学将定值电阻从5Ω直接替换为20Ω,接下来的操作步骤最合理的是 ;
A.闭合开关,向右移动滑动变阻器滑片
B.闭合开关,向左移动滑动变阻器滑片
C.移动滑动变阻器滑片至最大阻值处,闭合开关
(5)由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比
2.在做“探究水的沸腾”实验中:
(1)在组装图中的实验器材时,需要按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装;
(2)实验时,小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水,这种做法的优点是 ;
(3)从实验中可以看到,水的沸腾是一种剧烈的 (填物态变化名称)现象,这时形成的大量气泡不断上升,到水面破裂开来,里面的 散发到空气中,同时烧杯上方出现大量的“白气”,这些“白气”的形成需要 (选填“吸热”或“放热”);
(4)由表中数据可以看出,此时水的沸点是 ℃。
3.在测定小灯泡电功率的实验中,现有器材为:电压为6V的电源1个,规格为“10Ω 1A”和“50Ω 2A”滑动变阻器各1个,额定电压为2.5V、阻值约为10Ω的小灯泡1个,请回答以下问题:
(1)根据所学知识和题意,应选择规格为 的滑动变阻器;
(2)如图甲所示,是已连接好的实物图,图中有一处连接错误,并导致移动滑动变阻器滑片灯泡亮度较暗且不变,这一处错误是: ;
(3)在改正错误后,移动滑动变阻器滑片进行了多次测量,其中小灯泡正常发光的电流表读数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)该实验中,移动滑动变阻器滑片进行多次实验的目的是: ;
(5)请根据正确的图甲实物图,画出电路图。
4.小昕在“探究电流与电阻关系”的实验时:
(1)连接完实物图后,闭合开关,发现电压表、电流表示数均为零,她列出了以下原因,其中不可能的原因有 。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(2)排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处,开始实验。小昕根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图象,如乙图所示,其中阴影面积的物理意义是 。
(3)若实验过程中,电源电压保持不变,实验中R的阻值分别为、、、和,则滑动变阻器的最大阻值至少是 。
5.小李用如图所示的实验装置探究感应电流的产生条件。
(1)开关闭合后,将导体棒AB沿 (选填“上下”或“左右”)方向运动时,灵敏电流表指针会发生偏转;该实验现象叫做 现象,最先由英国物理学家 发现,从此人类开始进入电气化时代;
(2)如果将灵敏电流计换成 可以观察磁场对通电导线的作用。
6.物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,装置如图甲所示。
(1)图甲装置有一处错误是 ;
(2)本次实验中,水的沸点是 ℃,若在更高海拔的地方进行此实验,会发现水的沸点 (选填“降低”“不变”或“升高”);
(3)初步得出结论后,等水温降至85℃以下后,另一位同学继续利用该装置再次进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图乙所示,从两次实验的图像中可以看出,水从85℃加热至刚沸腾时所用时间不同,原因可能是水的 不同。
7.如图所示是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止记录。
(1)图甲中温度计读数是 ℃,图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的 (选填“A”成“B”);
(2)根据实验数据,作出了水的温度随时间变化的图象,如图丙所示,由图象可知,在当时条件下,水的沸点是 ℃;
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实验,实验数据如表。
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。小明实验中为了方便读出弹簧测力计的示数,她每次都是静止时读数,请你判断她测量的机械效率 ;(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)分析数据可知,拉升同一重物时,滑轮组的额外功大小与物体上升的高度 (选填“有关”或者“无关”,下同),滑轮组的机械效率与物体上升高度 。由表中数据可知,动滑轮重 (选填“大于”“等于”或“小于”)0.7N;
(3)请你帮小明计算出第4次实验的机械效率为 。
9.在“探究影响蒸发快慢的因素”的实验中,同学们提出如下的猜想:
猜想一:蒸发快慢可能跟液体的温度有关
猜想二:蒸发快慢可能跟液体表面积有关
猜想三:蒸发快慢可能跟液体表面空气流速有关
为了验证猜想,他们用相同的玻璃板、质量相同的水滴、酒精灯、扇子等器材在相同环境下做了如图所示的四组实验:
A. B.
C. D.
(1)通过对比A、D两组实验的结果,可以验证猜想 ;
(2)通过对比 (填序号)两组实验的结果,可以验证猜想一;
(3)在此基础上,同学们又进行了如下探究:在相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干,可猜想液体蒸发快慢可能与 有关。
10.夏天到了,小明在“对冰箱中热现象的探究”的跨学科实践活动中:
(1)探究冰箱内的温度分布情况;
①需用到的实验器材有实验室普通温度计、冰箱、 和小团湿棉花;
②小明用湿棉花将温度计的玻璃泡包裹起来,再将温度计分别放在冷藏室的上部、中部、下部以及冷冻室测量温度,保持温度计位置到电冰箱门的距离相同。每次测量5min,等温度计的示数稳定后,迅速读出示数并将示数记录在表中,测量结果如下表;
③小明的奶奶从超市买回来一些鸡蛋。小明通过查阅资料,了解到鸡蛋在2~5℃中可保存约30天,7~10℃中可保存约10天,温度过低时鸡蛋将会被冻坏。为了保鲜鸡蛋,电冰箱内最合适放置鸡蛋的位置是 ;
A.冷藏室上部 B.冷藏室中部 C.冷藏室下部 D.冷冻室
(2)探究冰箱中霜的主要来源;
①小明将一碗水放入冰箱冷冻室,关闭冰箱门6h后,打开发现水已经全部结冰,但冰箱冷冻室内壁上的霜却很少;接着再将相同的一碗水放入冷冻室,每隔10min打开冰箱门一次观察碗内水的状态,6h后水也全部结冰,但此时冰箱冷冻室内壁上的霜却明显增多;
②根据以上实验,冰箱中的霜主要是由来自冰箱 (选填“内部”“外部”或“食物中”)的水蒸气凝华形成的,要想减少冰箱冷冻室内霜的产生,你的建议是 。
11.如图,将长约1m,一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住,倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度就不再下降,这时管内外水银面高度差约760mm。
(1) 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的;实验中玻璃管水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是 支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于水银柱所产生的压强;
(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的 较大的特性;一实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的高度将 。(均选填“变长”“变短”“不变”)
12.在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了如图所示的一系列实验,请根据图中弹簧测力计的示数等信息回答下列问题:
(1)实验时,应将铁架台放在 桌面上,烧杯中的液体 (选填:“需要”或“不需要”)注满;
(2)物体全部浸入水中时受到浮力是 N;
(3)根据图c、d的实验可得出液体产生的浮力的大小与液体的 有关;
(4)根据图 (填字母序号)的实验可知:浮力的大小与排开液体的体积有关;
(5)在图c或图d的实验中,若使物体不断地靠近烧杯底部,将观察到弹簧测力计的示数 (选填:“减小”、“不变”或“增大”)。
13.实验中学的小明同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据。
(1)在图画出图④金属块的受力示意图 ,此时金属块受到的浮力是 N。
(2)分析①和②、③、④,说明浮力大小跟 有关;分析①和 ,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)小明边做实验边思考,浮力是否还跟以下因素有关:
(I)物体的重力。 (II)物体的形状。
于是小明利用上面实验中的器材,同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块,一团不吸水的橡皮泥,设计了实验进行探究。实验过程如下,请你帮他把实验步骤补充完整。
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为 G1、G2。
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块 ,读出弹簧测力计的示数分别为 F1、F2。
③把橡皮泥捏成球形,用细线拴住挂在弹簧测力计挂钩上,把橡皮泥浸没到烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为 F3。
④把橡皮泥拉出来,然后 ,用细线拴住挂在弹簧测力计挂钩上,再把橡皮泥浸没到烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为 F4。
⑤数据分析及结论:若 G1- F1= G2- F2,则浮力跟 ;若 F3 =F4,则浮力跟 。
14.小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,但摩擦较大.他进行了如下实验.
(1)拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为 N;图中定滑轮的作用是 .
(2)他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔.继续加钩码,当弹簧测力计示数为5.6N时,针筒开始向右移动,又测得针筒全部刻度的总长度为4cm,则本地大气压强的测量值约为 Pa.小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
15.“帕斯卡裂桶实验”的演示,激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣。他们设计了如下图所示的实验探究方案,图(a)、(b)、(d)中金属盒在液体中的深度相同。实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部压强的大小通过压强计U形管 反应出来;
(2)实验中液体内部压强最小的是图 ;
(3)比较图a和图d可以得出的结论是: , ,压强越大。
16.用如图所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)闭合开关前,滑动变阻器应处于 (选填“A”或“B”)端;
(2)实验中,所测的数据如表一所示,由表一数据可得:在 一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 比;
表一
表二
(3)探究“电流与电阻的关系”,所测的数据如表二所示:
①依据表格和电路图分析,将电阻R 由5Ω换成10Ω,闭合开关进行实验时,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片P,使电压表的示数保持 V 不变;
②根据表二数据可得:在 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比。
17.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小刚同学先用弹簧测力计测出金属块受到的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)如图所示,金属块受到的重力为 N;
(2)分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析比较实验步骤A和 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析实验步骤A和 可知:浮力的大小还与液体的密度有关;
(3)分析实验数据可知,F中液体的密度为 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(4)金属块浸没在F液体中时受到的浮力大小是 N。
18.晓轩同学利用题图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律;
(1)要完成该实验,除了图甲所示的实验仪器外,还需要一种测量工具是 ;
(2)在组装如图甲的器材时,应以 的顺序(选填“由上到下”或“由下到上”);
(3)如图甲所示,该实验采用 法加热蜡和冰,该加热方法的好处是 ;
(4)晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中,他每隔1min记一次温度计的示数,同时观察蜡的状态。他记录的数据如下表所示:
晓轩根据表中数据判断:蜡属于 (选填“晶体”或“非晶体”);
(5)晓轩向另一个试管中放入碎冰,继续探究冰熔化时温度变化的规律。在实验过程中,他仍每隔1min记一次温度计的示数,同时观察冰的状态。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度—时间图像,由图像可知:当时间时,该物质处于 态。
19.小李同学探究凸透镜的成像规律,将一焦距为10cm的凸透镜固定在水平放置的光具座的50cm刻度线处,如图所示。
(1)实验前,应将烛焰中心、透镜中心、光屏中心的位置调整在 。
(2)将蜡烛移到0刻度线位置,光屏的位置如图所示,为了能在光屏上找到烛焰清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
(3)实验时,当把蜡烛放在距凸透镜前20cm处,并且光屏上成一个清晰的像后,若透镜不小心沾上了污点,则______(填字母)。
A.仍成一个完整的像B.不能成像C.像上也有污点
(4)若把凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜,给“眼睛”戴上远视眼镜,可使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若取下远视眼镜,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)透镜。
(5)当蜡烛位于45cm刻度线处时,为观察到蜡烛通过凸透镜所成的像,应该______(填字母)。
A.上下移动光屏去接收B.取走光屏,从右侧透过凸透镜向左观察
C.将光屏放到凸透镜左侧去接收D.取走光屏,从左侧直接观察蜡烛
20.已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的。
为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的,请用下面给出的材料设计一种试验,并简述试验环节。
器材:量杯、酒精(密度为0.8×103kg/ m3,足够多)、水(密度为1.0×103kg/ m3,足够多)
试验环节: 。
21.如图甲所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关后,发现无论怎么移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (写出一种即可);
(3)排除故障后,移动滑片P到某位置,电压表示数如图乙所示,示数为 V;要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)移动滑片P,记录多组对应的电压表和电流表的示数,给制成I-U图像。根据图丙所给的信息,计算出小灯泡的额定功率是 W;
(5)小红在实验室选择合适的实验器材,设计如下图所示的四个电路测量的阻值,其中R0为已知阻值的定值电阻,则不能测出未知电阻的电路是 。
A. B.
C. D.
22.同学们想利用物态变化的知识制作牛奶冰淇淋,他们查阅网络得知牛奶的凝固点为﹣0.59~﹣0.54℃,用气压计测得当地的气压刚好等于一个标准大气压。
(1)如图甲所示,小明将盛有牛奶的铁容器放入冰水混合物中,小明 (选填“能”或“不能”)得到牛奶冰淇淋,请说明你判断的理由 。
(2)小红同学提议利用干冰来制作牛奶冰淇淋,已知干冰是固态二氧化碳,其温度为﹣78.5℃。小红将少量牛奶倒在一个较厚的塑料饭盒中,并将饭盒放在足够多干冰上,如图乙所示。充分搅拌饭盒中的牛奶,一段时间后,饭盒中的牛奶还是液态,你认为原因可能是 。
(3)小雨想利用液氮制作牛奶冰淇淋,已知在标准大气压下,液氮的沸点为﹣196℃。小雨将液氮倒入上述的塑料饭盒中,并且上方有大量的“白气”,请你分析液氮沸腾的原因: ,上方的“白气”是空气中的水蒸气 形成的小水珠。充分搅拌后,牛奶变成了冰淇淋,这个过程属于 现象。(后两空均填写物态变化的名称)
23.在“测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关和导线若干,另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。
(1)实验电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整 ;
(2)木实验选择的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”);
(3)若把滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。为了排除故障,接下来的操作合理的是 ;
A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B.拧紧开关两端的接线柱
C.检查滑动变阻器是否短路
(4)若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率,如图乙、丙是两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是 (选填字母符号)。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.乙方案能,丙方案不能
D.乙方案不能,丙方案能
24.如图是小明“测量小灯泡电功率”的电路,灯泡的额定电压为2.5V(电阻约10Ω)、电源电压恒为6V。
(1)闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,发现电压表示数为2.7V,要使灯泡正常发光,下一步操作应该是:将滑片P向 (填“左”或“右”)端移动;
(2)实验数据如表:
分析实验数据可知:
①第5次实验,灯泡熄灭的原因是 ;
②小灯泡断电后的电阻可能是 ;
A.0Ω B.2Ω
C.10Ω D.11Ω
(3)完成上述实验后,小明向老师又要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,设计了如图2所示的电路测量灯泡的额定功率。请完成实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片P,使电压表的示数为 V;
②再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),保持滑片P的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量量符号表示)。
25.实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8W”的小灯泡,为检测所购灯泡是否合格,小刚利用其中一只灯泡来做测量小灯泡电功率的实验.
(1)在检查仪器时,发现电流表的指针如图甲所示,则存在的问题是
(2)(1)中问题解决后,如图乙所示是小刚连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉) .
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他最应该进行的操作是 .
(4)小刚设计的实验记录表格如下表,请你指出表格中的问题:
小刚又根据实验数据绘制成了U-I图象如图丙,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电功率是 W,如果生产这种小灯泡的钨丝长度是一定的,则这个小灯泡的钨丝的横截面积比合格产品 (填“粗”或“细”).
(5)小刚的同学小明选择另一个灯泡,想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率Pl”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小.聪明的小刚根据小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大的规律,没有通过实验也比较出了它们的大小,Pl P2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(6)若小刚想接着研究电流与电压的关系.需要补充的实验器材是
26.(1)小强做光的色散实验,看到白光经三棱镜折射后,光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带,产生了一个问题:红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同?于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证.
a.请你在图中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线(图中F1、F2两点表示焦点)
( )
b.小强得到的结论是: .
(2)如图所示,小丽探究凸透镜成像规律.适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置,在光屏上得到一个缩小的像;保持蜡烛和光屏的位置不变,使透镜向 移动,在光屏上得到一个放大的像;然后,保持蜡烛和透镜现在的位置不变,将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验,使光屏向 移动,得到了一个清晰的像,此时像的大小比更换透镜前变 .
27.小明和小红在做“测量小灯泡功率”的实验中,使用如下器材:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的灯泡,三个滑动变阻器R1(10Ω 1A),R2(50Ω 0.5A),R3(100Ω 0.2A),开关,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整 (要求:滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮)。连接电路时开关应 ;
(2)小明正确连接电路后,闭合开关发现灯泡不亮,且电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是( );
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.滑动变阻器某处断路 D.滑动变阻器某处短路
(3)排除故障后,小明再次闭合开关,发现电压表示数小于2.5V,为了测量灯泡正常发光时的功率,他应该将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,由此可知,小灯泡的额定功率为 W;
(4)小明和小红分别多次实验(数据如下表),并将所测得小灯泡的电功率求平均值,你认为他们的数据处理方式( );
A.都合理 B.都不合理
C.小明合理,小红不合理 D.小红合理,小明不合理
(5)根据小红的实验数据可知,这个小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(保留一位小数),她所使用的滑动变阻器应该为 (选填“R1”“R2”或“R3”);
(6)爱思考的小红将滑动变阻器的滑片移动到某处,分别用10Ω,20Ω,30Ω,40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡,测出相应的电流,并在电流表表盘上标上所测电流对应的电阻值,于是她就将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表,如图所示,小红改造之后的表盘可能是( )
A. B.
C. D.
28.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
(2)闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是 。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
(5)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示)。分析图像可知:
①小灯泡的额定功率为 W。
②小灯泡灯丝电阻是变化的,主要是受 变化的影响。
③实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是 。
(6)完成上述实验后,小华在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:①
②
③表达式:Rx=
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01中考高频基础探究题型突破
考向01控制变量法类探究实验
本模块考法以基础探究题型、常规实验操作为主,题型涵盖填空题、实验探究题,难度中等偏低,侧重控制变量法、转换法应用和实验规范。基础考向聚焦常规实验步骤、数据处理,综合考向侧重误差分析与简单改进。预测中考将延续基础导向,结合中考高频常规实验考查,侧重实验规范和基础方法应用,强调结论表述的严谨性。
考向02转换法类探究实验
考向03基础测量类探究实验
考向04基础实验误差分析与改进
模块02实验创新设计与探究题答题模板构建
考向01实验方案创新设计
本模块考法以实验创新、答题模板、综合评价为主,题型集中在实验探究压轴题,难度中等偏上,侧重创新设计、模板应用和迁移能力。基础考向聚焦答题模板应用,综合考向侧重情景迁移、实验评价与优化。预测中考将增加情景化、创新型实验题,侧重模板灵活应用和创新思路,强调实验评价的针对性和改进方案的可行性,贴合中考实验命题创新趋势
考向02探究题答题模板构建与应用
考向03跨情景实验探究迁移
考向04实验评价与优化
装置序号
下方瓶中液体种类
上方瓶中液体种类
液体体积V/mL
吸管的直径d/mm
吸管伸入瓶中较长一段的长度l/cm
滴落完成时间t/min
1
玉米油
水
300
6
2
35
2
玉米油
水
300
6
5
15
实验序号
1
2
3
4
电阻
5
10
15
20
电流
0.40
0.20
0.10
0.10
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.22
0.30
0.40
0.50
0.56
相对湿度/%
40
50
60
70
80
90
电阻值
197
57
22
9
4.5
3
测量值次数
铁块质量(g)
细绳长度(cm)
10个周期(s)
周期(s)
1
10
50
14.0
1.4
2
10
80
18.0
1.8
3
20
50
14.0
1.4
4
20
80
18.0
1.8
评价指标
评价等级
优秀
合格
待改进
结构和状态
结构完整,不能漂浮
结构不完整,不能漂浮
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
1.5
0.4
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
85
86
88
90
92
94
时间/min
6
7
8
9
10
11
温度/℃
96
98
98
98
98
98
实验序号
物重G/N
物体上升的高度h/cm
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
5
0.9
15
74.1%
2
2
10
0.9
30
74.1%
3
4
10
1.7
30
78.4%
4
6
10
2.5
30
位置
冷藏室上部
冷藏室中部
冷藏室下部
冷冻室
温度/℃
7
6
3
-15
R=10Ω
电压/V
1.5
2
2.5
电流/A
0.15
0.2
0.25
U=2V
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度
42
44
46
48
49
50
51
52
塑料名称
聚甲基戊烯
聚丙烯
聚乙烯
聚苯乙烯
密度(kg/m3)
0.83×103
0.9×103
0.95×103
1.05×103
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
非常亮
明亮
较亮
较暗
熄灭
电压U/V
3.0
2.5
1.7
1.3
0.5
电流I/A
0.30
0.28
0.24
0.21
0.16
实验次数
电压/V
电流/A
电功率/W
电功率平均值/W
1
2
3
实验者
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
小明
1
1.5
0.24
0.36
2
2.0
0.28
0.56
3
2.5
△
小红
1
2.5
0.30
0.75
2
2.5
0.28
0.7
3
2.5
0.32
0.8
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