内容正文:
2025年中考物理一轮复习培优专项训练:控制变量法
一、单选题
1.同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中d是从a孔喷出水的落点
B.这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C.这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
2.人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”等.下面是初中物理中的几个研究实例: ①研究电流时,把电流比作水流; ②研究磁场时,引入“磁感线”; ③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变;④研究光的传播时,引入“光线”.其中,采用了相同研究方法的是()
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.③和④
3.在学过欧姆定律后,同学们有以下认识,其中不正确的是( )
A.欧姆定律揭示了导体中的电流与电压、电阻的关系
B.当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
C.在研究导体中的电流与电压、电阻的关系过程中使用了控制变量法
D.根据欧姆定律的变形公式可知:导体的电阻随电压和电流的变化而变化
4.在进行降落伞比赛时,为了使降落伞的滞空时间长些,在制作降落伞前同学们猜想可能影响它滞空时间的因素有:降落伞的面积、降落伞的长度、降落伞的重量、降落伞伞面的材质。要探究降落伞的面积对其滞空时间的影响时,应该( )
A.用长度、重量、材质都相同,而面积不同的降落伞进行研究
B.用长度、重量相同,而材质、面积不同的降落伞进行研究
C.用长度相同,而重量、材质、面积不同的降落伞进行研究
D.探究时所用的降落伞只要保证面积不同即可,其他因素不必控制
5.小明和小雨分别购买了两种橡胶球,小明说:“我的弹性比你的好”.小雨说:“我希望你能证实你的说法”.小明可选择下列哪个方案来解决这个问题
A.把两球向地面掷下,比较它们反弹的高度
B.把两球向墙扔去,比较它们反弹时离墙的距离
C.用手触摸两球,看哪一个球较硬
D.让两球于离地等高处由静止下落,比较它们反弹的高度
6.对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”的这两个实验,下列说法中错误的是( )
A.它们的实验电路在教科书中是相同的
B.它们都是采用控制变量的研究方法
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
7.在探究电流与电阻的关系时,小华同学在测得通过5 Ω 电阻的电流后将电阻换为10 Ω的,但实验时发现:无论怎么调节滑动变阻器都不能使10 Ω电阻两端的电压和第一次相同.出现此现象的原因可能是 ( )
A.滑动变阻器的最大阻值太大
B.电源电压太小
C.小华所控制的定值电阻两端的电压偏小
D.改接后的10 Ω电阻偏小
8.将一薄铜条的下端固定,分别用不同力去推它,使其发生如图所示的形变.如果F1=F3=F4>F2.那么,能说明力的作用效果与力大小有关的图是( )
A.a和b B.a和c
C.a和d D.c和d
9.小红探究橡皮筋的伸长量与拉力的关系,她分别用大小不同的拉力拉同一根橡皮筋,这个过程中主要用到的实验方法是( )
A.控制变量法 B.等效替代法
C.理想模型法 D.科学推理法
10.小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置(三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气).下列实验结果说法不正确的是
A.通过U型管两边液面的高度差反映密闭空气吸收热量的多少,采用了转换法的实验方法
B.探究电热和电流的关系应采用乙和丙两容器
C.比较h1和h2的关系可以初步得到结论:在电流和通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比
D.比较h2和h3的关系可以初步得到结论:在导体的电阻和通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟电流成正比
二、填空题
11.当多个因素影响某个物理量,在研究这个物理量和哪些因素有关时,每次只让 个因素改变而保持其它因素不变的研究方法称为 .
12.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应保持 不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的目的是 。
13.以下是我们学过的部分实验:A“测定物质的密度”、B“探究物质质量与体积的关系”、C“探究液体内部的压强与哪些因素有关”、D“探究导体中电流与电压的关系”、E“用电流表、电压表测电阻”和F“验证阿基米德原理”等.
① 实验A和B中所记录的物理量 (选填“相同”或“不同”),U形管压强计是实验 中所用的研究仪器(填序号).
② 若以科学方法将上述实验分类,则可跟实验D归为一类的实验有 (填序号),其所用的科学方法是 法.
14.小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路.他猜想物体冲上粗糙程度相同的斜坡的最大距离可能与斜坡与水平面的夹角的大小有关.为了验证猜想,小明将两块与水平面平滑连接的长木槽分别以与水平面一定夹角α、θ固定,如图所示,将右边的木槽作为实验研究的斜坡.让一金属小球从左边的木槽上同一高度处静止滚下,分别冲上与水平面的夹角不同的粗糙程度相同的右边的斜坡,测得的数据记录如下表:
①根据表中数据可知:同一物体以相同的初始速度冲上与水平面的夹角不同的粗糙程度相同的斜坡, .
② 小明觉得自己的实验中还有不足之处,他又用粗糙程度与木槽不同的塑料槽、钢槽,重复做猜想实验,目的是 .
15.甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示:
(1)甲物体的比热容c甲= ;
(2)甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是 (填编号);
A.c甲>c乙>c丙
B.c甲>c丙>c乙
C.c丙>c乙>c甲
D.c丙>c甲>c乙
(3)若乙物体温度降低1℃,其放出的热量是 J。
16.如图是用三根镍铬合金丝来探究导体的电阻与哪些因素有关的实验装置。实验时先依次把ab和cd接入电路。问:(ab与ef等长,ab较粗;cd与ab等粗,ab较长)
(1)实验时,通过 比较ab和cd两个导体电阻的大小;
(2)有些物理量的大小不易直接观测,但它变化时引起的其他量的变化却容易直接观测,用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路,例如:本题中电阻大小的判定。这种实验方法叫 。
17.科学研究表明:在一定范围内,金属杆的伸长与它所受的拉力成正比.现在,我们要知道一根长度为2m,横截面积为0.20cm2的金属杆A,最大伸长0.08cm时所能承受的拉力,但是直接对A进行测试有困难,因此我们就对同种材料制成的不同规格的样品进行了测试.测试中,所用拉力始终为1000 N,测得的数据如下表,请回答:
(l)在对样品进行测试时,采取如图所示的装置,这主要运用了 (____)
A、模型法 B、类比法 C、分类法 D、放大法
(2)分析数据可知,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成 ,与金属杆的横截面积成 .(填“正比”或“反比”)
(3)金属杆A所能够承受的最大拉力为 N.
18.仔细观察以下实验装置图,请在题中空格处填入相应的内容.
(1)图a中的实验可以探究研究电流做功与 的关系,实验中根据 来比较相同时间内电流做功的多少.
(2)图b说明:迅速变化的电流周围可产生 ;
(3)图c所示,滚摆实验的主要目的是研究动能和势能的相互转化,实验过程中,同学在观察滚摆高度变化时,还要观察滚摆 的变化.
(4)如图d所示的实验来研究电磁现象,当他闭合开关后,发现小磁针发生了偏转,这说明电流的周围存在着 .
三、作图题
19.要探究电流与电压的关系,须控制 不变,改变 ,其方法是 ;滑动变阻器在本实验中的作用是 。设计出实验电路图(画在方框内) 。
四、实验题
20.小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细有关。于是他想利用弦线做研究,如图所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧程度相同。
(1)若他选择b、d两根弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系;
(2)若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 和 两根弦线做实验;
(3)小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越 ;弦线越粗,发出的音调越 。
21.近年来,渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生,引起了交通管理部门的高度重视.小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2(m1<m2)的小钢球由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。
(1)分析甲、乙两图可知, (选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)比较甲、乙两图可知,在 一定时,小钢球的 越大,动能越大。
(3)比较 两图可以模拟汽车超载带来的危害。
(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项 。
拓展设问
(实验装置改进)
(5)“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中不用木块,在木块的位置上固定一个面积较大的挡板,在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥,如图所示,每次实验后都要换上另一块 (选填“相同”或“不同”)的橡皮泥,此实验中小球动能的大小是通过 来间接反映的。
五、综合题
22.某科技兴趣小组在实验室看到若干长方体金属导体.它们的材料相同,外形都如图甲所示,他们想探究该种导体电阻与厚度及边长的关系.在老师的帮助下,他们测量了部分导体厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中.(在测量电阻时,老师要求导体都要按照图乙所示的方式通过导线接入电路;实验时环境温度保持不变.)
次数
厚度h /mm
边长a/mm
电阻R/×10-3Ω)
1
1
5
1. 6
2
1
10
1.6
3
1
15
1.6
4
1
20
1.6
5
2
10
0.8
6
4
10
0. 4
7
5
10
0. 32
根据以上信息,请回答下面问题:
(1)分析表格中的数据可得:该种导体电阻大小与边长a (选填“有关”或“无关”),与 厚度h成 (选填“正比”或“反比”).
(2)从该种导体中,选取了厚度h之比为2 : 3、边长a之比为 2 : 1的两个导体R1、R2,按图丙方式串联后接在闭合电路中.,设两端的电压为U1,R2两端的电压为U2,则U1: U2 = .
(3)现代集成电路技术需要电子元件微型化,且集成度越高,电子元件越需要微小.现某集成电路需要一只阻值为1. 6 ×103Ω的该种导体,小华从边长a为5mm、10mm、 15mm、20mm的四个导体中选择了边长为5mm的导体.与其它三个导体相比,请分析该导体工作时的优缺点: .
六、计算题
23.爱好摄影的小权同学,探究了“凸透镜成像规律”后,对如图所示的两张同一个场景的两张照片产生了浓厚的探究兴趣.结合你学到的物理知识,请你帮助小权同学提出一个可以探究的科学问题,选择合适的实验器材,并说明需要控制的变量.
24.某实验小组同学找来一些实验器材,研究重力势能的大小与哪些因素有关.他们利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的圆柱体和正方体设计并进行了如图所示实验.
(1)实验中通过观察 来判断物体重力势能的大小.
(2)要探究重力势能的大小与高度的关系应选择图 和 进行比较.
(3)图乙和图丙探究的问题是 .
(4)本实验所用的主要实验方法是 .
试卷第1页(共8页)
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参考答案与试题解析
1.B
【详解】ABD.a、b在同一竖直线上,b孔的深度更大,从b孔喷出的水比从a孔喷出的水急而远,这说明水内部的压强随深度增加而增大;由于b点处水的压强要大于a处水的压强,从而导致了b处得水流速度大于a处得水流速度,所以相同时间内b孔喷出水的质量多,故AD错误,B正确;
C.由于该实验只用了水,无法判断其它液体的情况,即没有控制变量,所以,无法判断液体内部压强的大小是否与液体的密度有关,故C错误。
故选B。
2.C
【详解】①属于类比法, ②属于理想模型法, ③属于控制变量法, ④属于理想模型法, 相同研究方法的是②和④,所以答案C符合题意.
3.D
【详解】A.欧姆定律研究的是电流、电压、电阻的关系,故A正确,不符合题意;
B.根据欧姆定律可知,当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比,故B正确,不符合题意;
C.在研究欧姆定律的过程中使用了研究问题的一种基本方法是控制变量法,故C正确,不符合题意;
D.导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关,不能说导体的电阻随电压和电流的变化而变化,故D错误,符合题意。
4.A
【详解】要探究降落伞的面积对其空滞时间的影响时,用到的探究方法为控制变量法,就是要降落伞的长度、重量、材质都相同,只让降落伞的面积不同,进行研究观察降落伞在空中滞留时间,分析数据确定降落伞的面积对其空滞时间有无影响。有影响是什么关系。
故选A。
5.D
【详解】小明和小雨分别购买了两种橡胶球,为了比较两球的弹性采取的方法要科学,小球弹开的距离多个因素有关,故采用控制变量法,四个选项中只有D是控制变量法,故答案选D.
6.B
【详解】A.两个实验都需要测量电阻的电流和电阻的电压,实验电路是相同的,故A正确,不符合题意;
B.“探究电流与电阻的关系”需要用到控制变量法,“伏安法测电阻”不需要用到控制变量法,故B错误,符合题意;
C.“探究电流与电阻的关系”多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的普遍关系,故C正确,不符合题意;
D.“伏安法测电阻”多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】分析:根据串联电路分压的知识进行分析,若要减小电阻两端的电压,则应增大滑动变阻器的电压,也就是应增大滑动变阻器的阻值;
解答:将5Ω电阻换成10Ω电阻,电压表的示数会变大,为保持电压表的示数不变,则应增大滑动变阻器的阻值,继续调节滑片的位置,若滑动变阻器的滑片移动阻值最大时,电压表的示数都无法和原来一样,说明滑动变阻器的阻值太小了或10Ω的电阻偏大,即控制定值电阻两端的电压偏小,故AD错误,C正确;当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,定值电阻两端电压等于电源电压,因此不是电源电压太小的原因,故B错误.
故选C.
【点评】此题通过探究电流与电阻关系的实验,考查了控制变量法在实验中的应用,重点是串联电路电压的特点以及滑动变阻器的使用.
8.A
【详解】影响力的作用效果力的三要素是:力的大小、作用点、方向,所以可以用控制变量法研究力的大小对作用效果的影响.即控制力的作用点和力的方向相同时,观察力的大小不同时,产生的效果,比较题中所示四图,ab符合要求,故选A.
9.A
【详解】橡皮筋的伸长量除了与拉力大小有关外,还与橡皮筋本身有关,小红控制橡皮筋为同一根不变,只改变拉橡皮筋的力的大小,属于控制变量法。
故选A。
10.D
【详解】A.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法,所以A选项是正确的;
B.探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电阻不变,改变电流;因此需要电阻并联,原干路电流在丙处被分流,起到了控制电流大小的作用,故选择乙丙比较可以探究电热和电流的关系,所以B选项是正确的;
C.如图甲乙,两个电阻串联在电路中,目的是使通过电阻的电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系,由此可得结论:比较h2和h3的关系可以初步得到结论:在电流和通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比,所以C选项是正确的;
D.如图乙丙,两个电阻并联在电路中,目的是使通过电阻的电阻相同,通电时间相同,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电流的关系,由此可得结论: 比较h2和h3的关系可以初步得到结论:在导体的电阻和通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,故D错误.
【点评】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)探究电流产生热量跟电流关系时,控制通电时间和电阻不变,改变电流,因此需要电阻并联;
(3)如图甲乙,两个电阻串联在电路中,目的是使通过电阻的电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系;
(4)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变.
11.一 控制变量法
【详解】[1][2]物理学中研究问题时,先考察其中一个因素对所研究问题的影响,而保持其他因素不变,这种研究方法称之为控制变量法.
12.R1阻值不变 保持导体两端的电压不变
【详解】[1]在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应保持R1阻值不变;这是控制变量法的使用。
[2]在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应该保证导体两端的电压不变,因此滑动变阻器的目的是保持导体两端的电压不变。
13.相同 C B C 控制变量
【详解】①“探究物质质量与体积的关系”实验目的是:在物质一定时,探究物体的质量和体积的关系;需要测量物体的质量和体积;“测定物质的密度”实验目的是:测量物体的密度;需要测量物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度;所以两个实验需要测量的物理量是相同的;U形管压强计是实验C“探究液体内部的压强与哪些因素有关”中所用的研究仪器.② 若以科学方法将上述实验分类,则探究导体中电流与电压的关系、探究物质质量与体积的关系、探究液体内部的压强与哪些因素有关都采用了控制变量法,可归为一类.故选BC.
14.斜坡与水平面的夹角越大,物体冲上斜坡的最大距离越小. 多次实验,得到普遍规律.
【详解】①由实验数据可以发现,从10°到53°这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小,可知斜坡与水平面的夹角越大,物体冲上斜坡的最大距离越小;②小明又用粗糙程度与木槽不同的塑料槽、钢槽,重复做猜想实验,目的是多次实验,得到普遍规律.
【点评】①分析表中实验数据,根据实验数据得出物体上升的最大距离与倾斜角度的关系;
②实验中为得到普遍性的规律,应换用粗糙程度不同的斜槽进行实验.
15. A 2000
【详解】(1)[1]由图像可知,三个物体温度都升高1℃,则甲吸收的热量为3000J,乙、丙吸收的热量均为2000J;由题知,甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg;根据比热容的定义可知,甲的比热容是3000J/(kg⋅℃)。
(2)[2]乙物体质量为1kg,由可得乙的比热容为
丙物体的比热容
即c甲> c乙> c丙。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)[3]根据前面分析可知,1kg的乙升高1℃吸收的热量是2000J;由比热容的定义可知,同种物质温度升高1℃或降低1℃,吸收或放出的热量是相同的,所以,1kg的乙降低1℃要放出的热量是2000J。
16.比较灯泡的亮度 转换法
【详解】(1)[1]实验中,通过比较小灯泡的亮暗就可以比较出电阻的大小,小灯泡亮,表明接入电路的电阻小,小灯泡暗,表示接入电路的电阻越大。
(2)[2]在此实验中,我们是通过观察小灯泡的亮暗比较出电阻的大小,这种实验方法叫转换法。
17.D 正比 反比 1000
【详解】(1)由图知道,当外力拉动金属棒时,金属棒伸长,同时带动指针转动;金属棒移动较短的距离,由于指针较长,指针在刻度盘上显示移动较大的刻度,故这是一种放大法,故选D;
(2)因为要探究“金属杆伸长的长度与金属杆的长度”间的关系,所以,应控制金属杆的横截面积不变;由表格第1组与第4组实验数据(或第2组与第3组实验数据)知道,金属杆伸长的长度与金属杆的长度成正比;探究“金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积”间的关系时,要控制金属杆的长度不变,由表格第1组与第3组(或第2组与第5组)实验数据知道,金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积成反比.
【点评】本题通过提供的信息,考查了学生分析数据的能力,并利用控制变量法分析得出结论,然后利用等量关系列方程解题.
18.电压 灯泡的亮度 电磁波 速度 磁场
【详解】(1)因为电流做的功与电压、电流和时间有关.图甲电路中,两灯串联电流相同,电压不同,根据控制变量法的思路,是为了研究电流做功与电压的关系;
灯泡的实际功率越大、灯泡越亮,在相同时间里消耗的电能越多,电流做功越多,所以我们可以通过灯泡的亮度来比较相同时间内电流做功的多少.
(2)图中的实验说明,迅速变化的电流周围会产生电磁波;
(3)影响动能的因素有:质量和速度;影响重力势能的因素有:质量和高度;
图c所示,滚摆实验的主要目的是研究动能和势能的相互转化,实验过程中,滚摆的质量不变,在观察滚摆高度变化时,还要观察滚摆观察滚摆速度的变化,这样才能判断滚摆势能和动能的变化情况;
(4)闭合开关后,通电导体下方的小磁针发生了偏转,这说明电流的周围存在着磁场
故答案为: (1). 电压 (2). 灯泡的亮度 (3). 电磁波 (4). 速度 (5). 磁场
【点评】本题是一道综合题,关键是掌握影响电功的因素、电磁波的产生条件、能的转化、电流的磁效应等知识.
19.电阻 电压 移动滑动变阻器的滑片 改变定值电阻两端的电压
【详解】[1][2][3][4]探究电流与电压的关系实验需要用到控制变量法,这里要控制电阻大小不变,通过改变电压的大小来看电流变化情况。调节定值电阻两端的电压可以通过移动滑动变阻器的滑片来改变。
[5]电路图即伏安法测电阻的电路图,如下
20.长度 a b 低 低
【详解】(1)[1]由图知道,琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同,根据控制变量法,选择琴弦b、d进行实验可以探究音调高低与琴弦长度的关系;
(2)[2][3]要探究音调的高低与琴弦粗细的关系,应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同,由图可知,应选琴弦a、b进行实验;
(3)[4][5]根据以上实验知道,在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。
21.(1)乙
(2) 质量 速度
(3)乙、丙
(4)不超载行驶,不超速行驶
(5) 相同 橡皮泥的形变程度
【详解】(1)分析甲、乙两图可知,小钢球质量相同,乙图水平面上的纸盒移动的距离较大,说明乙图中小钢球的动能较大,则乙图中小钢球在刚到达水平面时的速度更大。
(2)[1][2]比较甲、乙两图可知,小钢球质量相同,h1<h2,则乙图中小钢球刚到达水平面时的速度较大,乙图中纸盒移动的距离较大,故可得出结论:在质量一定时,小钢球的速度越大,动能越大。
(3)乙、丙两图中,小钢球在斜面的高度相同,则到达水平面的速度相同,丙图小钢球的质量较大,丙图中纸盒移动的距离较大,说明丙图小钢球的动能较大,则可以模拟汽车超载带来的危害。
(4)在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载,无论是超速还是超载,都会使车的动能增大,遇到交通事故时,其破坏程度就很大。
(5)[1]“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,根据控制变量法,只改变要研究的因素,其他因素要相同,故每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥。
[2]实验中将小球动能的大小转换为橡皮泥的形变程度,通过观察橡皮泥的形变程度来间接反映小球动能的大小,运用了转换法。
22.无关 反比 3:2 优点:体积小,可以缩小电子元件的体积等;缺点:电阻大、产生的热量多,不利于散热.
【详解】(1)从第1、2、3、4次实验可以看出,当导体的厚度h相同,边长不同时,电阻都相同,都为,所以导体电阻大小与边长a无关;从第5、6、7次实验可以看出,当导体的边长相同,厚度h增大时,电阻减小,所以导体的电阻大小与厚度h成反比;
(2)由丙图可知,R1、R2串联,所以流过R1、R2的电流相等,由得,U1与U2之比等于R1、R2之比;由(1)得,导体的电阻之比与边长无关,与厚度成反比,所以R1、R2之比等于R1、R2厚度的反比;即
(3)边长为5mm的导体,与其它三个导体相比优点是:体积小,可以缩小电子元件的体积等;但也存在缺点:电阻大、产生的热量多,不利于散热.
23.见解析
【详解】分析:照相机成像原理:U>2f,成倒立、缩小的实像,同一场景的两张照片大小不同,可能是由于拍摄的同学与景物的距离不同造成的,可根据凸透镜成像规律进行分析.
解答:可以探究的科学问题:像的大小跟物距是否有关?
实验器材:透镜、光具座、光屏、点燃的蜡烛.
控制的变量:透镜的焦距、物的大小.
故答案为可以探究的科学问题:像的大小跟物距是否有关?
实验器材:透镜、光具座、光屏、点燃的蜡烛.
控制的变量:透镜的焦距、物的大小.
【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,一定要掌握物距、像距、物体、像大小之间的关系.
24.方桌陷入沙中的深浅 甲 乙 高度相同时,物体重力势能与质量的关系 转换法和控制变量法
【详解】(1)重力势能的大小无法直接观察到,所以采用转换法,通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小;(2)如果探究重力势能与高度的关系,必须保证物体的质量相等,而图甲和图乙使用的是同一物体,从不同高度落下,通过探究可得质量相等时,物体越高,重力势能越大;(3)由图可知,图乙和图丙中物体不同,即质量不同,但是从同一高度落下,所以探究的问题是高度相同时,重力势能的大小与质量的关系.(4)本实验中主要采用的科学研究方法:转换法和控制变量法.
【点评】(1)该实验采用转换法,通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小;(2)当探究重力势能与高度的关系时,必须保证物体的质量相等;(3)图乙和图丙中物体的质量不同,但高度相同,所以探究的问题是重力势能大小与质量的关系.(4)分析图示实验,然后确定所用的实验方法.
答案第1页(共8页)
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