内容正文:
中考物理重点实验考点梳理(二)
十、探究杠杆的平衡条件
1.不论杠杆是倾斜(图甲)还是水平(图乙),若杠杆静止不动,则是处于平衡状态。
2.调节杠杆平衡的原则:左高左调、右高右调。
3.在调节杠杆时,要使杠杆在水平位置平衡:
实验前,调节杠杆在水平位置平衡的目的:消除杠杆自身重力的影响。
实验时,调节杠杆在水平位置平衡的目的:便于直接读取力臂。
4.如图丙所示,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数将变大(注:竖直下拉时示数最小,此时力臂最大),原因是:阻力与阻力臂不变,动力臂变小,拉力会相应变大。
5.多次实验的目的:避免实验偶然性,得出普遍规律。
只进行一次实验就得出结论的做法是不合理的,原因:一次实验具有偶然性,应多次实验得出普遍规律。
6.用弹簧测力计倾斜拉动杠杆的目的:便于正确认识力臂。
7.用下列装置悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),该种方式的不足之处是力和力臂数目过多,不易得出结论。
8.实验结论:F1L1=F1L2。
十一、探究动能的影响因素
1.影响因素:质量、速度。
2.实验方法:控制变量法、转换法。
3.研究对象:小球。(碰撞时的动能)
4.通过观察木块被撞后移动的距离来反 映小球动能的大小。
5.小球从同一斜面的同一高度由静止释放,目的:使小球到达水平面的速度相同。
6.质量不同的小球从同一高度由静止释放,到达水平面的速度相同。
7.木块在水平面上滑动时,受到的摩擦力不变。(注:滑动摩擦力的压力和接触面粗糙程度不变)
8.通过比较甲、丙两图可以探究动能大小与质量的关系。
结论:物体的速度相同时,质量越大,动能越大。
9.通过比较甲、乙两图可以探究动能大小与速度的关系。
结论:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
10.木块被撞后移动的距离越远,说明小球做功越多。
11.如果水平面光滑,则不能完成本实验,原因是若水平面光滑,木块将不受摩擦力,由牛顿第一定律可知,木块将一直将匀速直线运动,移动的距离无法确定。
12.若在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外,在不更换实验器材的条件下,解决的办法是降低小球释放时的高度。
13.让同一小球在同一高度由静止释放到不同表面,则小球在三个表面克服摩擦力做功相等。
原因:小车最初的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终停下来时,动能全部转为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能。
十二、探究重力势能的影响因素
实验装置如图所示,已知mA< mB=mC。
1.影响因素:质量、高度。
2.实验方法:控制变量法、转换法。
3.研究对象:物块。(注:不是木桩)
4.通过观察木桩陷入沙中的深度来反映物块重力势能的大小。
5.物块对木桩做功越多,物块具有的重力势能越大。
6.通过比较A、 C可以探究重力势能大小与质量的关系。
结论:物体的高度相同时,质量越大,動势能越大。
7.通过比较B、C两图可以探究重力势能大小与高度的关系。
结论:物体的质量相同时,高度越大,重動势能越大。
8.为了探究重力势能大小与高度的关系,应让质量相同的物体,从不同高度由静止自由放下。
9.对比A、B、C三图,具有重力势能最大的是物块B。
10.用橡皮泥代替沙子效果好还是用海绵代替沙子效果好?
用橡皮泥代替沙子效果更好。(原因是橡皮泥发生的是塑性形变,撒去物体后,不会恢复原状,方便测量其下陷的深度;而海绵发生弹性形变,撒去物体后,会恢复原状,不方便测量下陷的深度)
十三、比热容、热值、电热实验的比较
“探究不同物质的吸热升温情况”,简称“比热容实验”
“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,简称“热值实验”
“探究影响电流热效应的因素”,简称“电热实验”
1.比热容实验要点说明:
①选择配图的依据:燃料相同,烧杯中的物质种类不同。
②研究对象:烧杯中的物质。
③安装器材时先固定A的位置的目的:利用酒精灯外焰加热。
④加热时用玻璃棒搅拌的目的:使物质受热均匀。
⑤实验方法:控制变量法、转换法。
⑥控制相同的量:水和煤油的初温、水和煤油的质量、加热的酒精灯(注:此处的酒精灯只需型号相同,实验时酒精够用即可,酒精的质量不必相同)、加热时间。
(注意异同点:比热容实验和热值实验都要控制相同的量是烧杯中物质的质量)
⑦重要的实验器材:温度计、秒表、天平(天平的作用:取相同质量的水和煤油)
⑧通过加热时间反映水和煤油吸收热量的多少,这种方法叫转换法。
⑨通过温度计升高的示数反映水和煤油吸热能力的强弱。(注:吸热能力强的物质比热容大)
⑩在温度-时间(T-t)图像中,倾斜程度小的比热容大。(注:在判断比热容大小时很实用)
⑪结论一:相同的加热器加热相同的时间,物质吸收的热量相同。(注:“加热2min,煤油吸收的热量多”是常见的错误表述,解释:加热时间相同,吸收的热量是一样的)
⑫结论二:加热相同时间,升温快的物质比热容小。(或升温慢的物质比热容大)
2.热值实验要点说明:
①选择配图的依据:燃料不同,烧杯中的物质种类相同。
②研究对象:下方的燃料。
③重要器材:温度计、天平。(注:和比热容实验相比,少了秒表,热值实验不用记录时间)
④控制相同的量:液体的质量、燃料的质量……(注:除了燃料的种类,其他的都一样)
⑤如何比较热值:待两种燃料完全燃烧后,比较温度计升高的示数反映燃料热值的大小。
(注:一定是等到燃料完全燃尽后比较温度计升高的示数,不能加热相同的时间比较温度计升高的示数)
⑥实验结论:温度计升高示数越多,燃料的热值越大。
3.电热实验要点说明:
①电热的影响因素:电流、电阻、通电时间。在实验时,一定要注意控制变量。
②烧瓶中的物质选用煤油的原因:煤油的比热容比水小,相同条件下,温度计变化更明显。
③两个烧瓶串联的目的:为了控制电流和通电时间相同。
④闭合开关加热2 min,温度计2的示数变化更大,实验结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。(注:该结论可用来解释“电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热”,就是因为导线的电阻远小于电烙铁电阻丝的电阻)
⑤利用该装置能探究电热与电流的关系。(改变滑动变阻器接入的电阻,使电流不同,通过观察A或B烧瓶中温度的变化,即可探究电热与电流的关系)
十四、探究电流与电压、电阻的关系
实验目的:探究电流与电压的关系(考查得少,记住几个重点即可)
1.滑动变阻器作用(或目的):①改变电阻两端电压;②保护电路。(注:在实验题中问滑动变阻器的主要作用,一定要填写第①个)
2.实验结论:在电阻一定时,电流与电压成正比。(注:不能说成“在电阻一定时,电压与电流成正比”!)
实验目的:探究电流与电阻的关系(重点记忆)
1.只要实验目的是“探究电流与电阻的关系”,一定要关注两个点:一是要保证定值电阻两端电压不变,二是要在题干中找出(或简单计算出)这个不变的电压是多少。带着这两个目的去解题,能避免很多不必要的错误。
2.滑动变阻器作用(或目的):①控制定值电阻两端电压不变;②保护电路。(注:在实验题中问滑动变阻器的主要作用,一定要填写第①个)
3.后面的实验每更换一个阻值,为控制定值电阻两端电压不变,一定要调节滑动变阻器,移动滑动变阻器滑片的同时眼睛观察电压表的示数。(解释:因为要控制定值电阻两端电压不变,所以要盯着电压表的示数)
4.若用10Ω电阻更换5Ω电阻,此时定值电阻阻值变大,电压变大,由于要保证定值电阻两端电压不变,因此要增大滑动变阻器的电压(使定值电阻电压减下去),故滑动变阻器的滑片往增大电阻的方向调(记住滑动变阻器往增大方向移动即可)
如图甲所示,滑片应向左移动;如图乙所示,滑片应向右移动。
5.利用不同规格的电阻多次实验的目的:避免实验偶然性,得出普遍规律。
6.实验结论:电压一定时,电流与电阻成反比。(注:不能说成“电压与电阻成反比”)
7.不可以用小灯泡来代替定值电阻进行 “电流与电压的关系”的实验探究,原因是灯丝的阻值随温度的变化而变化。(本实验要保证定值电阻两端电压不变)
8.无论如何调节滑动变阻器,都不能使电压达到指定示数,原因:滑动变阻器的最大阻值过小,改进方案:更换阻值更大的滑动变阻器。
若只能在原有器材基础.上提出改进方案:①再串联一个电阻;②调低电源电压。
9.不变的电压通常会以三种方式给出:
①文字表述:如“调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V”,即“不变的电压为2.5V”。
②表格形式:给出如下面所示的表格,则说明“不变的电压为2V”。
(简单计算:U=IR=0.4A×5Ω= 0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V)
③图像形式:根据记录的实验数据绘制成如下图所示图像,则说明“不变的电压为2.5V”。(随便找一组坐标点代入即可,如U= IR =0.5A×5Ω=2.5V)
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.4
0.2
0.13
0.1
10.以电流表示数I为纵坐标、以为横坐标建立平面直角坐标系,通过图像一定可以直观地得出“导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比”的结论。
(注:不是以R为横坐标,由数学知识可知,正比例函数图像比反比例函数图像更直观)
11.求滑动变阻器的最大阻值/求可调的电源电压/求最大可完成实验的定值电阻公式:
或 (串联电路电流相等)
(注:在本实验中,只要涉及到数字的计算,几乎都会用到该公式,十分重要,一定要记住)
下面给出三个案例,感受一下此公式的用法:
【例1】已知电源电压为6V,现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,若每次实验时电阻R两端的电压均为2V,为完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是_______Ω。
【例2】现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”,某同学发现有的定值电阻无法完成实验,在定值电阻两端电压预设值不变的情况下(前面题干会得出定值电阻电压,假设为2.5V),该同学想通过降低电源电压去解决,则电源电压至少应降低为_______V。
【例3】电源电压恒为6V,滑动变阻器最大阻值为40Ω, 定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω),定值电阻两端电压为2V,在一次只能使用一个定值电阻的情况下,最多可以进行______次探究。
十五、伏安法测定值电阻
1.实验原理:。
2.实验电路图:
3.移动滑片时,两电表示数始终没有任何变化,原因:滑动变阻器没有“一上一下”接入电路。
4.若在连接最后一根导线时,小灯泡立刻发出耀眼的光亮,原因:
①开关未断开;
②滑动变阻器滑片未调至最大阻值处。
5.电路故障判断(假设故障只出在电阻R1或R2上):
闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障是R1短路;
闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路故障是R1断路;
闭合开关后,发现电流表无示数,电压表无示数,则电路故障是R2断路。
6.测量定值电阻一定要多次测量求平均值来减小误差。
7.不能用灯泡代替电阻进行探究的原因:灯丝的阻值随温度的升高而增大。
8.若电源电压为4.5V,仅利用上述器材,还可以完成的实验有AC。
A.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系(可以完成)
B.测量阻值约为几千欧的未知定值电阻的阻值(无法完成,原因:由于电源电压只有几伏,电路中的电流会非常小,远小于电流表的分度,电流测量不准,故无法完成实验)
C.测量阻值约为十几欧、额定电压为2.5V小灯泡的额定功率(可以完成.解释:移动滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,读出电流表示数,根据P=UI算出灯泡额定功率)
D.测量阻值约为几十欧、 额定电流为0.5A小灯泡的额定功率(无法完成.解释:小灯泡的电阻为几十欧时,电源电压只有4.5V,根据欧姆定律可知,电路中的最大电流小于0.5A,故无法完成实验)
十六、测定小灯泡的电阻
1.实验原理:
2.实验电路图:
3.其他注意事项参看“伏安法测定值电阻”。
4.小灯泡灯丝的电阻受温度影响明显,不同温度下其阻值不同,且温度越高其阻值越大,因此测量小灯泡电阻不能多次测量电阻求平均值。(注:此处与测电阻不同)
5.小灯泡的电阻变化的原因:小灯泡的电阻与温度有关,温度越高,电阻越大。
6.利用上述电路不能探究“导体中的电流与电压的关系”,原因是灯丝电阻会受温度影响。
(解释:要想研究导体中的电流与电压的关系,需保证电阻一定,由于灯线的阻值随温度的升高而増大,所以该电路不能用来研究电流和电压的关系)
7.灯泡対座的U-I(或I-U)图像是一条曲线:
①对于U-I图:斜率越大,电阻越大。
②对于I-U图:斜率越大,电阻越小。
③说明:对于同一个灯泡,下面丙图其实是同一个图,因为横纵坐标轴的不同而导致图像趋势不同。对于灯泡,其曲线总是弯向于电压U,即随着电压增大,电阻逐渐增大。
十七、等效替代法测电阻
1.电流的等效替代:
操作步骤:
①闭合S、S1与a接触,调节滑片P使电流表示数为I;(注:S闭合后,S1要先接待测电阻Rx)
②将S1与b接触,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I;(注:千万不能移动滑动变阻器)
③读出电阻箱的示数,此时电阻箱的示数为待测电阻Rx的示数,即:R=Rx。
2.电压的等效替代:
操作步骤:
①闭合S、S1与a接触,调节滑片P使电压表示数为U;(注:S闭合后,S1要先接待测电阻Rx)
②将S1与b接触,调节电阻箱,使电压表的示数仍为U;(注:千万不能移动滑动变阻器)
③读出电阻箱的示数,此时电阻箱的示数为待测电阻Rx的示数,即:R=Rx。
说明:在测量小灯泡额定功率的实验中,实验操作步骤经常会用等效替代法来求小灯泡的电阻。首要做的就是让灯泡正常发光,灯泡在哪条电路上,就先让开关接在相应的电路上。
第 1 页 共 8 页
学科网(北京)股份有限公司
$$