内容正文:
题型14 创新探究题
【专题解读】创新探究题已成为各地中考的一种新题型,探究性试题融合物理知识,技能和方法,具有新颖性,综合性,探究性等特点。中考卷中的创新探究题基本是找不到原题的,探究的问题往往源于教材而高于教材;试题背景主要来源于课本上的重要概念和规律,也有一些来源于学生的生活经验和各类实验现象。创新探究题对学生多方面的能力提出了较高的要求,考查学生的分析思维能力,应用知识能力,开拓创新能力。
解答探究性试题时,
1. 要紧扣物理知识点,加以对所学的知识加以迁移和延伸,发散思维,多角度分析问题,得出正确答案。
2. 分析数据或现象时,首先应全面分析实验数据或现象,寻找数据或现象的可比点,如共同特征,不同特征,正比关系,反比关系等,然后探寻这些特征和关系中隐含的实验规律,并分析这些实验规律存在的条件或适用范围,最后正确表述所得规律。
3. 多练多思考,找出解这类题的基本思路和方法。
类型一 力学探究题
1.(2021南通)篮球运动员传球时,篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中,小明觉得好奇:篮球击地面后,反弹方向与哪些因素有关呢?与同学讨论后,他们觉得可以用弹性小球代替篮球,对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究,并提出了三种猜想。
猜想1:与小球撞击地面前是否旋转有关;图乙
A
B
C
D
O
50°
50°
图甲
压缩的弹簧
弹性小球
光滑导轨
水平地面
猜想2:与小球撞击地面时的入射方向有关;
猜想3:与地面的粗糙程度有关。
(1)对于猜想1,联想到旋转的乒乓球打到球台后,反弹的路线发生明显变化,由此判断猜想1是 的。
(2)为验证猜想2和3,同学们设计了如图甲所示的装置,每次都让弹性小球从压缩了相同长度的弹簧的下端,由静止弹出并撞击地面,分别改变地面的粗糙程度和小球的入射方向与地面的夹角α,测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,记录数据如表。
夹角α
20.0°
30.0°
45.0°
60.0°
70.0°
夹角β
玻璃地面
25.5°
34.7°
49.2°
63.5°
72.8°
木板地面
28.6°
37.3°
51.6°
65.4°
74.1°
水泥地面
30.9°
39.2°
53.9°
67.5°
76.6°
①对猜想2,分析数据可得β与α的定性关系是: ,说明该猜想是正确的。
②对猜想3,小虎认为:表中α一定时,各次测得的β不等,这是由测量误差引起的,所以猜想3是错误的。同学们不赞成小虎的观点,理由是 。
(3)用每隔s曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片,如图乙所示。
①用毫米刻度尺测出图乙中小球在O、D两位置时球心间距为 cm;小球上标有“直径4cm”字样,请估测小球从O运动至D的平均速度为 m/s。
②小球是从图乙中的 (选填“A”、“B”或“C”)位置开始入射的。
(4)同学们分析:当α一定时,地面越光滑,β值与α越接近,由此推理,如果地面没有摩擦,则β与α应相等,请写出一个用此思想方法研究问题的实例 。
【答案】(1)正确;(2)①当小球不旋转且地面粗糙程度等其它条件相同时,撞击后小球反弹方向与水平地面的夹角β随碰撞前小球入射方向与水平面的夹角α的增大而增大;②若是误差引起的,测量的结果应时大时小;(3)① 3.40~3.60; 2.7~2.9; ② C;(4)探究阻力对物体运动的影响(探究牛顿第一定律、声音不能在真空中传播等)。
【解答】(1)旋转的乒乓球打到球台后,反弹的路线发生明显变化,说明小球击地面后反弹方向与小球撞击地面前是否旋转有关,由此判断猜想1是正确的;
(2)①由表中数据可知,当小球不旋转且地面粗糙程度等其它条件相同时,撞击后小球反弹方向与水平地面的夹角β随碰撞前小球入射方向与水平面的夹角α的增大而增大,由此说明猜想2是正确的;
②若是误差引起的,则不管地面的粗糙程度如何变化,测量的结果应时大时小,但分析表中数据发现,当小球的入射方向与地面的夹角a一定时,接触面越粗糙,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β越大,说明β是受接触面粗程度的影响,而不是误差造成的;
(3)①因为用毫米刻度尺测量O、D两位置时球心间距,估读到分度值的下一位,故数据记录为3.50cm;
用刻度尺测出图中乒乓球的直径为:5mm=0.5cm,而小球上标有“直径4cm”,
则按照比例可得:,解得O、D两位置球心间距离为:s=28cm=0.28m,
小球从O运动到D位置过程经历3个时间间隔,这个过程所用时间为:t=3×s=0.1