内容正文:
题组题型强化训练·云南物理
设
计
性
实
验
专项三 设计性实验
类型 1 声、光、热设计性实验
1.
小明猜想过大的音量会不会对听力造成损害呢?
于是用肥皂膜代替了人耳鼓膜制作了如图所示的
装置进行验证.当喇叭发声时,观察肥皂膜,发现肥
皂膜左右振动.当喇叭发声的响度变大时,肥皂膜
振动幅度变大,这说明声音的响度大小与 振
幅 有关.接下来小明增大音量,观察到 肥皂膜
的振动幅度变大,最终破裂 ,则说明过大的音量
会对听力造成损害.
第 1题图
2.
在学习光的产生与传播的相关知识后,实验小组的
同学想通过实验来证明光是沿直线传播的,于是他
们利用如图所示一根塑料吸管和激光笔进行实验,
他们先将吸管拉直,用激光笔从吸管的一头朝吸管
内照射,发现光从吸管的另一头射出;接下来他们
将吸管弯折,用激光笔从吸管的一头朝吸管内照
射 ;若观察到 光没有从吸管的另一头
射 出 ,则证明光在空气中是沿直线传
播的.
第 2题图
3.
在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中,小明在
一张卡片上挖了一个边长为 1
cm 的正方形孔(如
图甲),在阳光下卡片水平放在离地面 5
cm 处,地
面上的光斑呈正方形,若要在地面上呈现圆形光
斑,应将卡片 远离 (选填“远离”或“靠近”)地
面;为了探究孔的大小对光斑形状的影响,小华设
计了开有三角形孔的卡片
A,并用另一张卡片 B覆
盖在
A上(如图乙),接着,保持孔到地面距离不
变,从图示位置沿箭头方向水平向左移动卡片 B,
若观察到 光斑的形状不变 ,则说明光斑的形状
与孔的大小无关,反之则有关.
甲 乙
第 3题图
4.
小唐的妈妈是远视眼,某天她和妈妈去眼镜店配眼
镜,店员向她们介绍眼镜镜片的材料有玻璃和水晶
两类,配出相同度数眼镜的重量不同.据此,学习过
凸透镜成像知识的小唐猜想:“凸透镜的焦距是否
与材料有关”. 于是她利用平行光源、光屏、光具
座、刻度尺和两只分别由玻璃和水晶制成的凸透镜
(大小、厚薄、形状完全相同)等器材进行探究. 先
将平行光源、玻璃凸透镜、光屏依次放在光具座上,
调整它们的中心在同一高度,让平行光源垂直照射
玻璃凸透镜,前后移动光屏,直到光屏上出现最亮
最小的点,接下来的操作是 用刻度尺测量出凸透
镜到光屏上最亮最小的点之间的距离 .接下来换
用水晶凸透镜进行同样的操作,如果 两个距离大
小不相等 ,则说明凸透镜的焦距和材料有关.
5.
西藏地区的人们做饭常常需要用高压锅来增大水
的沸点.为了验证水的沸点与大气压的变化有关,
现提供如图所示的实验装置,先使水沸腾,水沸腾
后,移走酒精灯,当水停止沸腾时,应进行的操作是
用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口,然后 向外拉
注射器活塞 ;如果观察到 烧瓶中的水重新
沸腾 的现象,则可以初步说明水的沸点
与大气压的变化有关.
第 5题图 第 6题图
6.
如图所示,小华同学用该装置探究“分子间是否存
在相互作用力”.小华同学用细线把干净的玻璃板
73
题组题型强化训练·云南物理
设
计
性
实
验
吊在弹簧测力计的下面,记录测力计的示数,接下
来他的操作是 将玻璃板放在水面上,缓慢向上拉
动玻璃板 ;若观察到 弹簧测力计的示数变
大 ,则说明分子间存在相互作用力.
类型 2 力学设计性实验
1.
实验小组利用如图所示的实验装置做“探究二力
平衡的条件”实验,此时小车静止,为了探究两个
平衡的力是否作用在同一直线上,接下来应进行的
操作是 保持两边砝码质量相等,将小车在桌面上
旋转一个角度后松手 .若观察到 小车转回原来
的方向 ,则说明两个平衡的力作用在同一直
线上.
第 1题图
2.
小明在学习了大气压强后,他想设计一个实验验证
大气压的大小与海拔高度的关系.他利用玻璃瓶、
插有两端开口的细玻璃管的橡皮塞、红墨水、水进
行实验.首先在玻璃瓶中倒入适量加有红墨水的
水,用插有细玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,在山脚下
从细玻璃管上端吹入少量气体,使红色水柱上升到
一定的高度 h1,接下来的操作是 拿着自制气压
计从山脚拿到山顶,并观察红色水柱在玻璃管中的
高度为 h2 ;若 h1 <h2 ,则说明大气压强随着
高度的增加而减小.
3.
如图所示,用“覆杯实验”来感受空气的“力量”时,
某同学认为卡片不掉落的原因是纸杯里的水“粘”
住了卡片.为了确定卡片不掉落的原因是水的作用
还是空气的 “力量”,接下来应该进行的操作是
在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气
(可任意选择器材),若观察到 纸片掉落 现象
就可以说明是空气的“力量”导致卡片不掉落.
第 3题图
4.
小陈同学做探究“浮力大小与液体密度的关系”实
验,他猜想浮力的大小与液体密度有关.他利用大
小和材料相同的
A、B 两金属块、密度不相等的两
种液体(密度 ρ浓盐水 >ρ清水)、弹簧测力计等进行实
验.他先用弹簧测力计测出金属块
A 地重力,再将
金属块
A 缓慢地浸入浓盐水中,让金属块
A 刚好
完全浸没,不碰底不碰壁,记录弹簧测力计此时的
示数 F1,接下来的操作是 将金属块 B 缓慢地浸
入清水中,让金属块 B 刚好完全浸没,不碰底不碰
壁,记录弹簧测力计此时的示数 F2 ;通过实验数
据分析可得结论,如果出现 F1≠F2 ,则说明浮
力的大小与液体密度有关.
5.
如图是探究“物体动能的大小与哪些因素”有关的
装置,让同一物体 A从斜面上不同的高度由静止开
始运动,碰到同一位置的相同木块上,目的是探究
小车动能的大小与 速度 的关系;若观察到 物
体 A推动木块移动的距离越大 则可以判断物
体 A的动能越大.
第 5题图
6.
有很多人认为如果要使一个物体持续运动,就必须
对它施加力的作用;如果这个力撤掉,物体就会停
止运动.然而,伽利略通过实验分析得出,物体的运
动并不需要力来维持.小东向这一真理进行了如下
探索.如图所示,小东制作了一个
V 型斜槽进行实
验探索.控制小球每一次都从高为 h 的 O 点由静
止释放,小球无碰撞经过底部后上升到斜槽的另一
端,记录下小球上升的高度,接下来的操作是 减
小斜槽与水平面的夹角并记录小球上升的高度 ;
若观察到 随着倾斜程度减小,小球上升的高度越
来越接近 h . 通过科学推理,小东得出当斜槽另
一端无限接近水平面,物体将会一直做匀速直线运
动,通过这个实验证明力不是维持运动的原因.
第 6题图
7.
小明同学发现船只停泊在岸边时,常常将缆绳多绕
几圈缠绕在码头的立柱上.于是他和实验小组的同
学们展开了讨论,他们猜想:绕绳的圈数越多,绳和
83
题组题型强化训练·云南物理
设
计
性
实
验
立柱间的摩擦力越大.为了验证猜想,小明同学设
计了如图的实验装置进行探究:如图甲所示,他找
了一段棉线,在棉线的一端拴上一个重物,然后把
它搭在一个平放的铁棒上,通过弹簧测力计来拉棉
线的另一端.这时,要使重物不下落,用的力虽然比
竖直向上提要少,但省的力却不算多.如图乙所示,
他将棉线在铁棒上绕一圈,在重物不下落时读出弹
簧测力计的示数;接下来他应该进行的操作是 逐
渐增加棉线绕在铁棒上的圈数,重复实验,分别读
出每次实验弹簧测力计的示数 ;若 每次实验弹
簧测力计的示数逐渐变小 ,则说明实验小组的猜
想是正确的.
第 7题图
8.
六一儿童节前夕,小明弟弟所在的幼儿园将要举办
“亲子滑草”比赛,为了在比赛中取得好成绩,小明
邀请学习小组的同学们一起进行探究,并制定参赛
方案.通过分析可知,要取得胜利,关键是从草坡上
滑到坡底所用时间要短. 同学们提出以下两个
观点:
①体重越大,用时越短;
②斜坡越陡,用时越短.
请你选择观点②,设计实验步骤,并陈述你对参赛
方案的建议.
实验步骤:a.
用一木条和木板搭一个斜面,将挡板
固定在斜面底端(如图所示);
b.
用停表测出一木块从斜面的某一高度由静止下
滑到撞击挡板所用时间 t1;
c.
增大斜面的坡度,用停表测出同一木块从斜
面的同一高度由静止下滑到撞击挡板所用时间
t 2 .
参赛建议:若 t1>t2 ,选择较陡的滑草
坡参赛.
第 8题图
类型 3 电、电磁学设计性实验
1.
在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发,头发会随着
梳子飘起来;冬天脱下毛衣时,很容易看到一些
“火花”,这是因为摩擦过的物体带了“电”,或者说
带了电荷.自然界只存在两种电荷,且同种电荷相
互排斥,异种电荷相互吸引.在空气中,两个轻质带
电小球之间的作用力与小球所带电荷的多少和小
球之间的距离有关.为了探究带电物体间存在怎样
的相互作用规律,同学们设计了如图所示的一系列
实验.为探究两个轻质带电小球之间的作用力的大
小与两小球之间的距离的关系.你的操作是: 用
绝缘的细线将两个轻质带电小球悬挂在铁架台的
横梁上,保持两小球所带的电荷量不变,适当增大
两小球之间的距离 .若观察到 细线与竖直方向
的夹角变小 ,则可初步说明,其他条件相同时,两
个轻质带电小球之间的距离越大,它们之间的作用
力就越小.
第 1题图
2.
如图所示,为了探究发光二极管的单向导电性,把
两个发光二极管极性相反地并联起来接入电路,闭
合开关,发光二极管
A亮,B不亮.接下来的操作是
断开开关,将电源的正负极对调,再闭合开
关 . 如果出现 发光二极管 B 亮,
A 不
亮 的结果,则初步说明发光二极管具有单
向导电性.
第 2题图
3.
小明注意到家里的白炽灯往往在刚开灯的瞬间灯
丝极容易烧断,他查阅资料了解到是因为白炽灯刚
开灯时电阻较小,于是小明猜想导体的电阻可能与
温度有关.他利用电流表、玻璃泡被敲碎但灯丝完
好的白炽灯、酒精灯、开关、导线、干电池若干等进
行实验.他先正确地将灯丝完好的白炽灯、电流表
等连接成一个完整的串联电路;接着闭合开关,记
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题组题型强化训练·云南物理
设
计
性
实
验
录下电流表的示数,然后他点燃酒精灯,接下来他
的操作是 将酒精灯放在白炽灯下加热灯丝,观察
电流表的示数 .通过实验数据分析可得结论:如
果 电流表示数变小 ,则说明导体的电阻与温度
有关.
4.
小华通过课外阅读和老师的讲解,了解光敏电阻在
生产生活中有很多应用,并且光敏电阻的阻值随光
照的强弱而改变,但是小华却不知道光敏电阻的阻
值 R 与光照强度之间的关系. 于是小华设计了如
图所示的实验电路图来探究光敏电阻的阻值 R 与
光照强度之间的关系,其中电阻 R 为光敏电阻,R0
为定值电阻,此外还准备了一盏可调节亮度的台
灯.实验如下:(实验环境保持黑暗)
第 4题图
(1)选取适合的电压表,按电路图正确连接好实物
电路;
(2)接下来的操作是: 闭合开关,调节台灯的亮
度,从最弱(或最暗)起每次逐渐增强一定亮度 ,
每次待电路稳定后,记录下电压表的示数 U;
(3)比较不同光照强度下电压表示数变化情况,如
果 光照强度增强时,电压表的示数逐渐减小 ,
则说光照强度越强,光敏电阻 R的阻值越小.
5.
细心的小华发现夏天傍晚家里的灯会变暗,小华猜
想这是灯泡两端的电压变小的原因,经调查小华分
析这是由于夏天的傍晚每个家庭开的用电器比较
多导致的.于是小华设计了如图所示实验来验证自
己的猜想.闭合开关 S1,观察灯泡 L1 的亮度,并记
录电压表的示数 U1;接下来的操作是 闭合开关
S2,观察灯泡 L1 的亮度,并记录电压表的示数
U2 ;如果 U1 小于 U2 ,则证明小华
的猜想是正确的.
第 5题图
6.
如图所示是“探究通电螺线管外部磁场分布”的实
验,先在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸
板上均匀地撒满铁屑.同学们想探究通电螺线管的
极性与电流方向的关系,请你就现有实验器材设计
一下:应该 改变电流方向 ,当观察到 小磁针
的 N极指向发生变化 的现象时,则能证明通电
螺线管的极性与电流方向有关.
第 6题图
7.
小明想要探究 “电磁铁磁性强弱与哪些因素有
关”,他设计的实验电路图如图所示. 若要探究电
磁铁磁性强弱与电流大小是否有关,闭合开关,在
不改变电路和实验器材的情况下,小明接下来的操
作是 将滑动变阻器的滑片 P 分别向左或右
移 动 ;实验过程中若观察到 向左移动滑片
P时电磁铁吸引大头针的数量增加,向右移动滑片
P时电磁铁吸引大头针的数量减少 的现象,则可
得出:电磁铁线圈的匝数一定时,通过电磁铁线圈
中的电流越大,电磁铁的磁性就越强.
第 7题图
8.
小亮发现进入电梯后手机信号会变弱,老师告诉小
亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用.小
亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都
有屏蔽作用,他设计如下实验进行探究.实验器材
有:两部手机、纸盒、塑料盒、木盒、铁盒、铝质盒和
锡箔纸做成的密闭盒子.接下来进行的操作是 将
一部手机分别放入密闭盒中,用另一部手机拨打该
手机 ;若放入纸盒、塑料盒、木盒中时手机可以打
通,放入铁盒、铝质盒和锡箔纸做成的密闭盒子内
时手机不能打通,则说明 金属 (填材料名称)
对电磁波有屏蔽作用.
04
参考答案及解析·云南物理
题
组
题
型
强
化
训
练
3.
(1)直线型和回旋型 (2) α 粒子 α 粒子比质子所带的电
荷多,通过相同电压的加速器,电场对 α 粒子做的功就越
多,α粒子获得的能量就越多 (3)提高加速器电压
4.
(1)海水冻结法、电渗析法、蒸馏法
、反渗透法 ( 2)汽
化 水蒸气 (3)产水速度快、产水质量高、适用于各种水
质、低成本、无污染
类型 3 社会生活类
1.
(1)升华 (2)0. 085 (3)低 高
2.
(1)桥梁与空气的接触面积大
(2)沥青混凝土 高 (3)请保持车距,减速慢行
3.
(1)玻璃的膨胀不均匀 薄的 (2)金属是热的良导体,它
能使热水的温度降低,使热水变成温水 (3)铝
4.
(1)机械能 (2)电荷发生转移 (3) 70 (4)灰尘堵塞并
卡住扇叶后,叶片不再旋转,不产生机械能,此时电机相当于
一个很小的电阻,将电能全部转化为内能,产生过多的热量,
烧坏电机
类型 4 科普活动类
1.
(1)电池寿命结束前可以进行 100%全循环放电的次数
(2)电池温度(或充放电电流) (3)2 (4)B
2.
(1)陨石在进入大气层后,压缩它前面的空气,使得它前面
的空气温度迅速升至几千摄氏度,从而点燃陨石,使陨石发
光 (2)机械能转化为内能 (3)做功 下部温度高
3.
(1)左侧 (2)
A (3)声级差 (4)频率
4.
(1)化学 (2)3. 8×107 (3)C (4)橡胶拖鞋为绝缘体,不
容易导电
专项三 设计性实验
类型 1 声、光、热设计性实验
1.
振幅 肥皂膜的振动幅度变大,最终破裂
2.
将吸管弯折,用激光笔从吸管的一头朝吸管内照射 光没有
从吸管的另一头射出
3.
远离 光斑的形状不变
4.
用刻度尺测量出凸透镜到光屏上最亮最小的点之间的距
离 两个距离大小不相等
5.
向外拉注射器活塞 烧瓶中的水重新沸腾
6.
将玻璃板放在水面上,缓慢向上拉动玻璃板 弹簧测力计的
示数变大
类型 2 力学设计性实验
1.
保持两边砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度后松
手 小车转回原来的方向
2.
拿着自制气压计从山脚拿到山顶,并观察红色水柱在玻璃管
中的高度为 h2 h1 <h2
3.
在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气 纸片掉落
4.
将金属块 B 缓慢地浸入清水中,让金属块 B 刚好完全浸没,
不碰底不碰壁,记录弹簧测力计此时的示数 F2 F1 ≠F2
5.
速度 物体 A推动木块移动的距离越大
6.
减小斜槽与水平面的夹角并记录小球上升的高度 随着倾
斜程度减小,小球上升的高度越来越接近 h
7.
逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数,重复实验,分别读出每次
实验弹簧测力计的示数 每次实验弹簧测力计的示数逐渐
变小
8.
增大斜面的坡度,用停表测出同一木块从斜面的同一高度由
静止下滑到撞击挡板所用时间 t2 t1 >t2
类型 3 电、电磁学设计性实验
1.
用绝缘的细线将两个轻质带电小球悬挂在铁架台的横梁上,
保持两小球所带的电荷量不变,适当增大两小球之间的距
离 细线与竖直方向的夹角变小
2.
断开开关,将电源的正负极对调,再闭合开关 发光二极管
B亮,A不亮
3.
将酒精灯放在白炽灯下加热灯丝,观察电流表的示数 电流
表示数变小
4.
(2)闭合开关,调节台灯的亮度,从最弱(或最暗)起每次逐
渐增强一定亮度
(3)光照强度增强时,电压表的示数逐渐减小
5.
闭合开关 S2 ,观察灯泡 L1 的亮度,并记录电压表的示数
U2 U1 小于 U2
6.
改变电流方向 小磁针的
N极指向发生变化
7.
将滑动变阻器的滑片 P分别向左或右移动 向左移动滑片
P时电磁铁吸引大头针的数量增加,向右移动滑片 P时电磁
铁吸引大头针的数量减少
8.
将一部手机分别放入密闭盒中,用另一部手机拨打该手
机 金属
专项四 综合计算题
类型 1 功、功率的简单计算
1.
解:(1)根据题意可知,阻力 f = 0. 08G = 0. 08mg = 0. 08× 6×
103
kg×10
N / kg = 4. 8×103
N;
(2)由于汽车匀速行驶,所以汽车所受牵引力
F= f= 4. 8×103
N,
1
min内通过的距离 s= vt= 10
m / s×60
s = 600
m,
汽车牵引力在 1
min内做的功
W=Fs= 4. 8×103
N×600
m = 2. 88×106
J;
(3)汽车牵引力的功率 P=
W
t
= 2. 88
×106
J
60
s
= 4. 8×104
W.
2.
解:(1)根据题意可知,货车空载行驶时所受的阻力
f= 0. 05G空 = 0. 05×3×104
N = 1
500
N;
(2)货车匀速行驶 10
s 通过的路程 s = vt = 20
m / s× 10
s =
200
m,
货车在水平路面上沿直线匀速行驶,由二力平衡条件可知,
货车的牵引力等于其受到的阻力,即 F= f= 1
500
N,
所以牵引力做的功 W=Fs= 1
500
N×200
m = 3×105
J;
(3)当货车装载 G货 = 7×104
N重的货物时,货车的总重
G总 =G空+G货 = 3×104
N+7×104
N = 1×105
N,
货车匀速行驶时所受的阻力
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