【拼当下，赢中考】2025年中考物理一轮复习培优专项训练：等效替代法

2025年中考物理一轮复习培优专项训练：等量替代法 一、单选题 1．某些物理量不能直接测量，实验中我们是想办法通过测量与其大小相等的量来完成的．下列几个事例中不是应用这种方法的是 A．用天平和水测墨水瓶的容积 B．用刻度尺和停表测物体的速度 C．用棉线和刻度尺测硬币的周长 D．用量筒和水测不规则物体的体积 2．下列对于科学研究的方法，说法错误的是（　　） A．在研究磁现象时，引入“磁感线”的概念——类比法 B．牛顿第一运动定律——实验+推理 C．在研究平面镜成像特点时，用相同的蜡烛B代替蜡烛A——等效替代法 D．在研究磁场时，根据小磁针的指向判断磁场方向——转换法 3．下列运用科学方法的实例中，正确的是（    ） A．做功和热传递都可以改变物体内能，这运用了等效法 B．研究分子间作用力时，把分子看成用弹簧连接的两个小球，是运用了等价变换法 C．在研究物体吸热能力大小时，选用等质量的水和煤油，这运用了转换法 D．将改变物体内能的方法分为做功和热传递，是类比法 4．下列关于科学方法的说法错误的是（　　） A．用力的示意图表示力的三要素，运用的是模型法 B．构建比热容概念时，通过加热时间知道吸热的多少，运用了转换法 C．一个10Ω电阻对电流的阻碍与两个5Ω电阻串联的效果相同，运用了等效法 D．由电能生磁联想到磁能否生电，运用的是比较法 5．下列关于物理方法或物理学史的说法中错误的是（　　） A．伽利略首创了理想实验的研究方法 B．物理模型在物理学研究中起到了重要作用，其中“光线”“磁感线”都是理想化模型 C．将电流比作水流能帮我们较好的理解电流，这时用到了转换法 D．重心、合力和分力都体现了等效替代的思想 6．下列对于科学研究的方法，说法错误的是 A．在研究光现象时，引入“光线”的概念--类比法 B．牛顿第一运动定律--实验+推理 C．在研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念--等效法 D．在研究磁场时，根据小磁针的指向判断磁场方向--转换法 7．下列运用科学方法的实例中，说法错误的是 A．研究磁场时引入磁感线，是运用了模型法 B．发现导线太长而采用缠绕的方式，从而制成了滑动变阻器，是运用了对比法 C．用两个电阻串联与一个电阻产生的效果相同，是运用了等效法 D．由电生磁联想到磁能否生电，是运用了逆向思考法 二、填空题 8．在做“研究平面镜成像”实验时，用到了实验方法：观察比较法、 。 9．同一直线上力的合成，研究方法： ． 在同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于 ，方向 ． 在同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于 ，方向 ． 10．如图所示是赵明和吴聪同学“探究平面镜成像特点”的实验情景.根据他们在实验过程中的对话，可以判断赵明所看到是 （填“虚”或“实”）像，他们确定了像的位置后，吴聪拿出一支没有点燃的相同的蜡烛，放在玻璃板后面移动观察到了蜡烛和像完全重合，说明像、物大小相等，这里所用的探究方法为 法. 11．“曹冲称象”是大家熟知的历史故事，曹冲利用 法，巧妙地测出了大象的体重，他运用了与浮力有关的知识有：(1) ，(2) . 12．如图所示，两个小孩能提起一桶水，一个大人同样能提起这桶水．这现象表明 ． 13．引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 （填“等效替代”或“控制变量”）法．阻值为和的两个电阻，串联在电路中，其总电阻为 ，并联在电路中，其总电阻为 ． 14．在“用电压表测电压”实验中，电压表 直接接在电源两端（选填“能”或“不能”），所测电压不得超过它的 ．在探究并联电路中电阻的规律时，小王同学分别按图（a）、（b）所示电路连接电路，图（b）中电阻R为他选择代替图（a）中并联的电阻R1和R2的电阻，则选择的电阻应满足： 保持不变时，电流表A3的示数与电流表 示数相同（选填“A1”或“A2”） 三、实验题 15．如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。        （1）选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ，实验时选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较 ，运用的物理研究方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”） （2）如图甲所示，将一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；若将平面镜平移至如图乙所示的位置时，则硬币成像在 A．a处       B．b处       C．c处       D．硬币无法通过平面镜成像 （3）实验后，同学们通过交流提出用方格纸代替白纸进行实验更好，这样做的好处是： （合理即可） 16．小芳和小李做“探究串联电路规律”实验，所用实验器材包括电源（6伏）、电键、若干已知阻值的电阻、电压表、电流表和若干导线，他们先按图所示的电路图正确连接电路．通过实验探究得到串联电路电流处处相等． （1）为探究串联电路电压规律，小芬打算先将电压表接在AB两端，测电阻R1两端电压U1，然后保持电压表B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测电阻R2两端的电压U2．小李觉得这样操作无法测电阻R2两端电压U2．你认为小李的判断是 （填“正确”或“错误”），理由是 ． （2）讨论完毕后，他们按正确的方法实验，用电压表分别测出R1、R2两端的电压U1、U2，以及R1、R2两端总的电压．并多次改变R1和R2的阻值，重复上述实验，实验记录如下表所示． 实验序号 R1（Ω） R2（Ω） U1（V） U2（V） U（V） 1 10 30 1.5 4.5 6.0 2 20 20 3.0 3.0 6.0 3 30 15 4.0 2.0 6.0 4 40 10 4.8 1.2 6.0 ①分析比较表中最后三列的数量及相关条件，可得出的初步结论是： ； ②进一步综合分析比较U1与U2的比值和R1与R2的比值关系，可以得到的结论是： ． ③为探究串联电路电阻规律，他们先将电流表串联在如图所示的电路中，然后用R替换R1和R2接入AC之间，当替换前后电流表示数保持相同时，电阻R即是R1和R2的总电阻，此过程用的科学方法是 ． 四、综合题 17．铅笔芯的主要成分是石墨，软硬程度不同的铅笔其用途是不同的，例如作画用6B软铅笔，写字用软硬适中的HB铅笔，制图用6H硬铅笔。其铅笔芯都是导体，小明猜想铅笔芯的电阻大小可能与其软硬程度有关，于是他选取了干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线，设计实验对以上问题进行探究。如果你参与小明的探究活动，你认为： （1）在图1标出的制成铅笔的几种材料中，通常情况下属于绝缘体的是 、 ； （2）小明在选取软硬程度不同的铅笔芯的同时，应考虑他们的 和 是相同的； （3）在考虑以上因素是基础上，若图2乙中铅笔芯的硬度比图2甲中大，闭合开关后，小明观察灯泡的亮度，可确定乙图中铅笔芯的电阻 （选填“大”或“小”），说明铅笔芯的电阻与软硬程度 （选填“有关”或“无关”） （4）小明想借助电阻箱用“替代法”较准确的测量出铅笔芯的电阻，除了上述器材和电阻箱外，他还需要的器材是 ，他的做法是：用电阻箱替代图中的铅笔芯，调节电阻箱的电阻值，使 的大小与原来接铅笔芯时的大小相同，则电阻箱接入电路的阻值就是铅笔芯的电阻值。 试卷第1页（共5页） 试卷第1页（共5页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案与试题解析 1．B 【详解】题中描述的是等效替代法；A.不规则物体的体积难以测量，浸没水中，物体体积等于排开水的体积，所以测出物体排开水的体积也就知道了物体的体积，采用的是等效替代法；B.用刻度尺和停表测量物体速度时，对距离和时间进行的是直接测量，不是采用等效替代法；C.硬币的周长不能直接用刻度尺来测量，但将棉线绕硬币一周，然后用刻度尺测量拉直的棉线的长度，就等于硬币的周长，采用的是等效替代法；D.墨水瓶是体积不规则，但是用它装满水后所求的水的体积就等于墨水瓶的体积，采用的是等效替代法．故选B． 【点睛】某些物理量不能直接测量，实验中我们是想办法通过测量与其大小相等的量来完成的，即实验是利用等效替代法来完成的；对每个实例进行具体分析，明确采用的研究方法就能确定符合题意的选项． 2．A 【详解】A．在研究磁现象时，引入“磁感线”的概念，采用的是模型法，故A错误； B．牛顿第一运动定律是在实验的基础上概括推理得出的，采用的是实验+推理的研究方法，故B正确； C．在研究平面镜成像时，用玻璃板后面的蜡烛B代替前方蜡烛A的像，采用的是等效代替法，故C正确； D．在研究磁场特点时，根据小磁针的指向判断磁场方向采用的是转换法，故D正确。 故选A。 3．A 【详解】A．做功和热传递都可以改变物体内能，做功和热传递在改变物体内能上是等效的，运用了等效法，A正确； B．研究分子间作用力时，把分子看成用弹簧连接的两个小球，运用了模型法，B错误； C．在研究物体吸热能力大小时，选用等质量的水和煤油，这运用了控制变量法，C错误； D．将改变物体内能的方法分为做功和热传递，运用了分类法，D错误． 4．D 【详解】A．忽略次要因素，将对象简化、将条件和过程理想化，都属于物理模型的思想，所以用力的示意图表示力的三要素，运用的是模型法，故A正确，A不符合题意； B．转换法主要是指在保证效果相同的前提下，将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法，构建比热容概念时，通过加热时间知道吸热的多少，运用了转换法，将吸收热量的多少转化为温度计示数的变化，故B正确，B不符合题意； C．等效法就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法，一个10Ω电阻对电流的阻碍与两个5Ω电阻串联的效果相同，运用了等效法，故C正确，C不符合题意； D．由电能生磁联想到磁能否生电，是逆向思考法，故D错误，D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．伽利略首创了理想实验法，在实验的基础上概括推理得出“物体运动不需要力”的科学结论。故A正确，不符合题意； B．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，“光线”“磁感线”都是理想化模型。故B正确，不符合题意； C．类比法也叫“比较类推法”，将电流比作水流能帮我们较好的理解电流，运用的是类比法。故C错误，符合题意； D．等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。重心、合力与分力概念的建立都体现了等效替代的思想。故D正确，不符合题意。 故选C。 【点睛】科学研究首先要确定正确的研究方法。 6．A 【详解】A．在研究光的传播特点时，引入“光线”的概念，采用的是模型法．故A错误； B．牛顿第一定律是在实验的基础上概括推理得出的，采用的是实验+推理的研究方法．故B正确； C．研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念，采用的是等效替代法．故C正确； D．研究磁场特点时，根据小磁针的指向判断磁场方向，采用的是转换法．故D正确． 7．B 【详解】A．研究磁场时引入磁感线，采用了模型法．此选项正确，不符合题意； B．制作滑动变阻器时，发现导线太长而采取缠绕的方式，这是缺点列举法．此选项错误，符合题意； C．用两个电阻串联与一个电阻产生的效果相同，是运用了等效替代法，此选项正确，不符合题意； D．由于电可以生磁，根据思维的可逆性，很容易想到若返回去时，磁能否生电，采用的是逆向思考法．此选项正确，不符合题意． 8．等效替代法 【详解】用大小、形状完全相同的未点燃蜡烛，替代点燃的蜡烛的像，体现了等效替代法。 9．等效替代法 二力之和 与这两个力的方向相同 二力之差 与较大的力方向相同 【分析】等效替代法是：在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法，同一直线上二力的合成时，注意合力的大小和方向． 【详解】同一直线上力的合成时，采用的研究方法是：等效替代法．同一直线上，方向相同的两个力合力的大小等于二力之和，合力的表达式是：F=F1 +F2，方向跟这两个力的方向相同；同一直线上，方向相反的两个力合力的大小等于这二力之差，合力的表达式是：F=F大 -F小，方向跟较大力的方向相同． 10．虚 等效替代 【详解】[1]实像是实际光线会聚成的，可以在光屏上呈现；虚像不是实际光线会聚成的，是实际光线的反向延长线会聚成的，不可以呈现在光屏上．据此可知，小明所看到是虚像； [2]他们确定了像的位置后，小聪拿出一支没有点燃的相同的蜡烛，放在玻离板后面移动观察到了蜡烛和像完全重合，说明像、物大小相等．这里所用的探究方法为等效替代法． 11．等效法 漂浮F浮=G排=G物 F浮=G船+G象=G船+G石 【详解】曹冲称象的过程是首先把大象放在船上，在水面处的船舷上刻一条线，然后把大象牵上岸．再往船上放入石块，直到船下沉到船舷上的线再次与水面相平时为止，称出此时船上石头的质量即为大象的质量．两次船舷上的线与水面相平，根据阿基米德原理可知，为了让两次船排开水的体积相同，进而让两次的浮力相同，再根据浮沉条件，漂浮时重力等于浮力，，用多块石头的质量替代了大象的质量，这是等效替代法在浮力中的一个典型应用．故运用了与浮力有关的知识有：(1)F浮＝G排＝G物，(2)F浮＝G船+G象＝G船+G石. 12．大人用的力与两个小孩用的力的作用效果相同，大人施加的力是两个小孩的力的合力 【详解】两个小孩共同提起一桶水，而大人一个人就可以提起，就是说大人用的力与两个小孩用的力的作用效果相同，大人施加的力是两个小孩的力的合力． 13．等效替代 50 8 【详解】[1]研究串联电路和并联电路时，两个电阻共同作用产生的效果与一个电阻产生的效果相同，这个电阻是这两个电阻的“总电阻”，这种研究问题的方法叫等效替代法； [2]两个电阻串联时，因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻 [3]两个电阻并联时，因并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以电路中的总电阻： 14．能 量程 电源电压 A1 【详解】在使用电压表时，电压表要与被测电路并联，即电压表能直接连到电源的两端，即此时相当于测量电源电压；电流要从正接线柱入，负接线柱出，被测电压不能超过电压表的量程；图(b)中电阻R是替代图(a)中并联电阻R1和R2的电阻,根据等效替代法,要使接入电路的效果相同,则电路两端的电压和电流都应相同,即电源电压相同,干路上的电流相同,所以电流表A3的示数与电流表A1的示数相等． 【点睛】（1）在使用电压表时，电压表要与被测电路并联，电流要从正接线柱入，负接线柱出，被测电压不能超过电压表的量程；（2）等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法． 15．便于确定像的位置 像与物的大小关系 等效替代法 A 可以直接比较像到平面镜的距离与物到平面镜的距离的距离 【详解】（1）[1] 选用玻璃板代替平面镜，可以透过玻璃板看到后面的物体，便于确定像的位置。 [2] [3]选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小，这种研究方法是等效替代法。 （2）[4]平面镜所成的像与物关于镜面对称，所以若将平面镜平移至如图乙所示的位置时，物体所成的像仍在a处。 （3）[5]用方格纸代替白纸可以直接比较像到平面镜的距离与物到平面镜的距离的距离，而不需要用刻度尺。 16．正确 电压表接线柱接反 在串联电路中，电源电压为各个用电器电压之和 在串联电路中，各个用电器的电压之比，等于各个用电器的电阻之比，即= 等效替代法 【分析】①用电压表测电压时，电流应从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出； ②（a） 分析比较表中最后三列的数量及相关条件得出初步结论； （b） 分析比较U1与U2的比值和R1与R2的比值关系得出结论； ③等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法．等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一 【详解】（1）电压表在使用时，要使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；在测L两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，这样电压表正负接线柱接反，所以不能测出L2两端的电压． (2) （a） 分析比较表中最后三列的数量关系可以发现，U1U2=U,由此可得出在串联电路中，电源电压为各个用电器电压之和． （b）由表中数据可得：第1次实验：, 第2次实验：, 第3次实验：, 第4次实验：，由此可以得到的结论是：在串联电路中，各个用电器的电压之比，等于各个用电器的电阻之比，即= ③为探究串联电路电阻规律，他们先将电流表串联在图所示的电路中，然后用R替换R1和R2接入AC之间，当替换前后电流表示数保持相同时，电阻R即是R1和R2的总电阻，此过程用的科学方法是等效替代法． 17．木材 橡皮 长度 横截面积 大 有关 电流表 电流 【详解】（1）[1][2]制成铅笔的材料有木材、石墨、橡皮、金属。其中木材和橡皮属于绝缘体，石墨和金属属于导体。 （2）[3][4]导体的电阻与长度、材料、横截面积有关，在研究电阻跟铅笔的软硬关系时，采用控制变量法，保持长度、横截面积一定，改变铅笔的硬度。 （3）[5][6]乙图中铅笔芯的硬度比甲图中大，闭合开关后，乙图灯泡的亮度比甲暗，电流小，可确定乙图中铅笔芯的电阻大，说明铅笔芯的电阻与软硬程度有关。 （4）[7][8]需要将一只电流表串联在刚才的电路中，闭合开关读出电流表的示数为I，然后用电阻箱代替铅笔芯，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出电阻箱的阻值就等于铅笔芯的电阻。 答案第1页（共5页） 答案第1页（共5页） 学科网（北京）股份有限公司 $$