2022年河北省中考物理复习专题练习 专题七 与控制变量法相关的实验

专题七 控制变量法的综合应用 典例精析 【例】（2021河北正定期中）小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验： （1）该实验主要采用的探究方法是___________。 （2）由甲图和_______图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）由图中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越_______（选填“大”或“小”）。 （4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图中丁所示的实验装置，该装置的优点是长木板___________做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为_______N。 【思路分析】（1）该实验应用的是控制变量法；（2）当接触面粗糙程度一定时，研究接触面受到的压力与滑动摩擦力的关系，要控制接触面相同，压力不同；（3）甲乙两图中，压力一定，观察接触面并比较弹簧称示数得出结论；（4）A静止、B做匀速直线运动，A、B在水平方向受力均为平衡力，A受弹簧称拉力和摩擦力，B受拉力F、A对B的摩擦力及地面的摩擦力，据此分析。 【答案】 (1) 控制变量法 (2) 丙 (3)大 (4)不需要 1.8 【详解详析】（1）影响滑动摩擦力大小因素有两个，压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，采用的探究方法是控制变量法。 （2）甲丙图粗糙程度相同，丙压力大，拉力大，摩擦力大，所以当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）由图中甲乙两图可知，压力相同，乙较粗糙，拉力大，摩擦力大，所以当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。 （4）A相对于地面静止，受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，因为压力和粗糙程度不变，摩擦力不变，所以优点是长木板不需要做匀速直线运动。当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，AB间摩擦力由甲图可知为1.2N，对B受力分析可得：fAB+f=3N，长木板B受到地面的摩擦力大小为：f=3N- fAB=3N-1.2N=1.8N. 即时精练 1.（2021河北石家庄28中期中）小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，做出了如下猜想 猜想一∶导体的电阻可能与导体的长度有关； 猜想二∶导体的电阻可能与导体的横栽面积有关； 猜想三∶导体的电阻可能与导体的材料有关｡ 实验室提供了4根电阻丝，其规格､材料如下表所示∶ 编号 材料 横截面积S(mm2) 长度L(m) A 镍铬合金 1.0 0.25 B 镍铬合金 1.0 0.50 C 镍铬合金 2.0 0.25 D 锰铜合金 1.0 0.25 (1)如图电路，实验前最好在导线a､b间连接________（选填“导线”或“电阻”），在M､N之间分别接上不同导体，闭合开关，通过观察_______来比较导体电阻大小； (2)为了验证猜想一，可依次把M､N跟_______（选填“A”、“B”、“C”、“D”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小； (3)依次把M､N跟电阻丝A、C的两端连接，闭合开关，发现接电阻丝C时电流表的示数较大，分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小，其结论是：_____； (4)该实验采用了控制变量法和转换法，下列实验中与本实验采用不同实验方法的是（ ） A.探究影响动能大小的因素B.比较不同物质吸热的情况 C.探究平面镜成像特点D.探究影响压力作用效果因素 【答案】 (1) 电阻 电流表示数 (2) A、B (3) 当导体的长度、材料一定时，导体的横截面积越大，电阻越小 (4) C 【详解详析】(1)实验前最好在导线a､b间连接电阻，防止M、N间接入的导体电阻过小，导致电路中电流过大而烧坏电流表。实验中采用了转换法，M、N间接入的导体电阻阻值不同，则电路中的电流不同，所以可以通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。(2)为了验证猜想一，应该控制导体的材料、横截面积相同，改变导体长度，所以，应该依次把M､N跟电阻丝A、B的两端连接。(3)电阻丝A、C的材料、长度相同而横截面积不同，C较粗，接电阻丝C时电流表的示数较大，表明其对电流的阻碍作用较小，所以得出的结论是：当导体的长度、材料一定时，导体的横截面积越大，电阻越小。(4)探究平面镜成像特点实验中，采用了等效替代法，故它与本实验采用了不同实验方法。 2.（2021河北张家口怀安县期末）为了探究相同质量不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同