2026年天津物理中考复习 ——题位考题覆盖与突破训练 实验题第23题探究型实验
2026-02-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.64 MB |
| 发布时间 | 2026-02-26 |
| 更新时间 | 2026-02-26 |
| 作者 | 中考物理试题研究 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56569467.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026专版
天津物理中考2026专版——题位考题覆盖与突破训练
实验题 第23题
——探究型实验
命题点解读:天津中考物理第23题探究型实验
探究型实验题是天津市中考物理的核心必考题型,也是考查学生物理核心素养(实验探究能力、逻辑思维能力、规范表达能力)的关键载体。该题型常年固定分布在试卷实验探究题板块,分值占比稳定,是实验板块的重要题型。命题严格遵循新课标对初中物理必做探究实验的要求,立足教材基础探究内容,聚焦“探究流程、核心方法、规范操作、数据分析”四大核心,考法呈现“考点固定、方法突出、情境基础、梯度清晰”的鲜明特征,既兼顾基础得分,又能有效区分学生的实验素养,具体考法说明如下:
一、题型与分值特征
探究型实验题题型规范、题位固定,分值稳定,是中考物理试卷的重要组成部分,也是实验板块的核心得分点,具体特征如下:
1. 固定核心题位:该题型常年占据试卷主观综合题模块,考查知识点覆盖力学和电学,进行二选一考核,偶尔会出现力学或电学单一板块的深度探究,但始终围绕两大核心模块展开。
2. 分值稳定可控:单道探究型实验题分值约为6分,分值较为稳定。每道题均采用“多步设问”的递进式设计,梯度清晰:第一问为实验器材使用、操作判断或简单现象分析(基础必得分);中间问为实验设计、数据读取与处理(核心得分);最后一问为结论推导、实验改进或误差分析(拉分点),兼顾不同层次学生的得分需求,容错率较高。
3. 题型核心特征:以“完整探究流程”为考查主线,涵盖“猜想假设→实验设计→进行实验→数据分析→论证结论→反思改进”的核心环节,不考查复杂的理论推导,重点聚焦“实验方法应用、操作规范性、数据解读、结论表达”,凸显物理学科“注重探究、强调实践”的特点。
二、命题核心载体
命题始终坚持“源于教材、贴近课标、情境简洁”的原则,核心载体高度固定,均围绕初中物理力学、电学两大板块的核心探究主题展开,无超纲探究内容,无复杂陌生的实验情境,所有实验均源于教材必做探究实验或基础实验拓展,具体分为两大模块:
(一)力学探究实验载体(高频)
聚焦力学核心知识点的探究,是中考探究型实验题的重点,占比约60%,核心载体围绕“力、压强、能量”展开,均为教材基础探究实验,具体包括:
1. 摩擦力相关:探究影响滑动摩擦力大小的因素(最高频,常年考查);
2. 压强相关:探究影响液体压强大小的因素、探究影响压力作用效果的因素;
3. 能量相关:探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素;
4. 简单机械相关:探究影响滑轮组机械效率的因素。
力学探究载体的核心特点是“实验器材简单、操作直观、现象明显”,多采用弹簧测力计、木块、木板、压强计、砝码等常用器材,便于考查学生的基础操作能力。
(二)电学探究实验载体(高频)
聚焦电学核心知识点的探究,与力学探究相辅相成,核心载体围绕“电流、电阻、电路”展开,同样源于教材基础探究实验,具体包括:
1. 电流与电路相关:探究电流与电压、电阻的关系(最高频,常年考查);
2. 电阻相关:探究影响导体电阻大小的因素;
3. 电功率相关:探究小灯泡电功率与电压、电流的关系(偶尔考查,融合基础操作与数据分析)。
电学探究载体的核心特点是“聚焦电路操作、强调变量控制”,多采用电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻等器材,重点考查学生的电路分析与变量控制能力。
整体来看,所有探究载体均不涉及复杂的创新器材或陌生情境,命题重点不在于“设计全新实验”,而在于“对教材探究实验的深化与拓展”,考查学生对探究流程、实验方法的掌握程度。
三、核心考查范围
探究型实验题的考查内容高度固定,核心围绕“探究流程、实验方法、操作规范、数据分析、结论表达”五大环节展开,无超纲内容,所有考查点均服务于“实验探究能力”的检测,具体如下:
(一)实验探究流程考查(必考)
聚焦探究实验的完整流程,重点考查核心环节的理解与应用,具体包括:
1. 猜想与假设:根据探究主题,判断合理的猜想(如探究滑动摩擦力大小的影响因素,猜想“与压力大小、接触面粗糙程度有关”);
2. 实验设计:明确实验目的、选择合适器材、设计实验步骤,核心是“变量控制”的设计;
3. 进行实验:实验操作的规范性、实验现象的观察与记录;
4. 数据分析:实验数据的读取、整理、分析(对比数据、找规律),包括表格填写、图像分析;
5. 论证结论:根据数据分析,推导实验结论,规范表达结论;
6. 反思改进:分析实验误差原因、提出合理的实验改进措施(拉分点)。
(二)核心实验方法考查(必考)
实验方法是探究型实验题的“灵魂”,天津市中考重点考查两种核心方法,占比90%以上,具体包括:
1. 控制变量法:探究型实验题的核心方法,几乎所有题目均会考查。要求学生明确“自变量、因变量、无关变量”,掌握“控制无关变量、改变自变量、测量因变量”的实验逻辑,如探究电流与电阻的关系时,控制电压不变,改变电阻阻值;
2. 转换法:辅助核心方法,用于解决“不易直接测量的物理量”的测量问题。要求学生明确“转换逻辑”,即通过可观察、可测量的现象,间接反映不易测量的物理量,如用“木块被撞出的距离”反映物体动能大小,用“电流表示数”反映导体电阻大小(电源电压不变时)。
(三)实验操作与器材使用考查(核心)
聚焦常用实验器材的规范使用和基础实验操作的规范性,是基础得分点,具体包括:
1. 力学器材:弹簧测力计(调零、量程选择、匀速拉动操作)、压强计(气密性检查、探头操作)、天平(基础调平,偶尔考查);
2. 电学器材:电流表、电压表(量程选择、正负接线柱连接、示数读取)、滑动变阻器(“一上一下”接线、滑片初始位置、控制变量时的调节方法);
3. 基础操作:匀速拉动木块、调节滑动变阻器滑片、读取实验数据、记录实验现象。
(四)数据分析与结论表达考查(核心)
考查学生对实验数据的解读能力和实验结论的规范表达能力,是核心得分点,具体包括:
1. 数据分析:补全实验表格、分析数据趋势(正比、反比、无关)、根据数据判断猜想是否成立;
2. 结论表达:根据控制变量法,规范表达实验结论,要求包含“控制条件、自变量、因变量的关系”,避免表述不严谨。
(五)实验反思与改进考查(拉分点)
考查学生的实验反思能力,难度中等偏上,具体包括:
1. 误差分析:分析实验数据与真实结论偏差的原因(如滑动摩擦力测量时未匀速拉动、液体压强实验中探头漏气);
2. 实验改进:针对实验误差或缺陷,提出合理的改进措施(如更换更精密的器材、优化实验步骤、增加实验次数减小误差)。
四、命题难度与梯度
探究型实验题整体难度为中等,兼顾基础考查与能力区分,题目内部梯度设计清晰,呈现“基础→核心→拉分”的三级递进,贴合不同层次学生的实验素养:
1. 基础层(必得分):考查实验器材的使用、简单操作判断、实验现象描述或数据读取,难度低,只要熟记器材使用规范和基础操作,即可得分;
2. 进阶层(核心得分):考查实验设计(变量控制)、数据分析(表格填写、数据对比)、基础结论表达,难度中等,需掌握控制变量法和数据解读方法;
3. 拉分层(提升得分):考查实验反思、误差分析、实验改进或复杂结论推导,难度中等偏上,需具备一定的实验反思能力和逻辑推导能力。
整体无偏题、怪题,所有难点均建立在教材基础探究实验之上,核心考查学生的“实验基本功”与“探究思维”,而非复杂的理论知识。
五、命题趋势与特点
1. 考法高度稳定,核心考点不变:多年来,探究型实验题的考查范围、命题载体、设问梯度基本保持一致,核心始终围绕“控制变量法、转换法、规范操作、结论表达”,仅在实验数据、设问形式上略有调整,备考针对性极强。
2. 聚焦教材基础,拒绝脱离实际:所有探究实验均源于教材必做探究实验,无复杂创新实验,不考查陌生器材的使用,重点考查学生对教材探究实验的掌握程度,强调“回归教材、夯实基础”。
3. 突出方法应用,弱化复杂运算:命题核心是实验方法(控制变量法、转换法)的应用,而非复杂的数学运算,数据分析以简单对比、规律总结为主,避免复杂计算,侧重考查物理逻辑思维。
4. 注重规范表达,区分实验素养:命题重点关注实验结论、实验步骤的规范表达,通过“表述不严谨”“逻辑混乱”等问题区分学生的实验素养,如未说明控制条件的结论、口语化的操作描述均会扣分。
5. 分步设问,按步给分:每道探究题均采用递进式设问,每一步对应一个考查要点,评分标准清晰,即使最终的反思改进题失分,基础问、核心问也能获得大部分分值,容错率较高。
六、考查能力要求
结合该题型的命题特点,对学生的能力要求聚焦“实验核心素养”,核心体现在5个方面,贴合初中物理探究教学的核心目标:
1. 猜想与假设能力:能根据探究主题,结合已有知识,提出合理的猜想与假设,明确探究的方向;
2. 实验设计能力:能根据实验目的,选择合适的实验器材,设计科学合理的实验步骤,掌握控制变量法的应用;
3. 操作与观察能力:能规范使用常用实验器材,完成基础实验操作,准确观察实验现象,记录实验数据;
4. 分析与论证能力:能分析实验数据,总结实验规律,规范表达实验结论,能判断猜想是否成立;
5. 反思与改进能力:能分析实验过程中的误差原因,提出合理的实验改进措施,具备基本的实验反思素养。
七、考法总结
天津市中考物理探究型实验题,核心是“以教材基础探究实验为载体,以实验方法为核心,以探究流程为线索”,全面考查学生的实验探究能力和规范表达能力。该题型考法固定、考点明确、梯度清晰,无偏题、怪题,是中考物理的核心得分题型,也是区分学生实验素养的关键。
该题型的备考关键不在于攻克复杂创新实验,而在于“吃透教材探究实验、熟练掌握核心方法、规范实验表达、强化基础操作”。只要熟记高频探究主题,掌握控制变量法和转换法的应用,规范实验步骤与结论表达,规避常见操作和表达错误,即可实现该题型的高分突破。同时,该题型的考法规律也决定了“回归教材、专项突破、反复复盘”是最有效的备考策略,能帮助考生快速适配中考探究题的命题节奏,为整体物理成绩提升奠定坚实基础。
解题技巧与考前题型复习覆盖要点说明
探究型实验题是天津市中考物理的重要题型,侧重考查学生的实验探究能力、逻辑分析能力和规范表达能力。结合文件中历年真题特征,从解题技巧总括和考前题型复习覆盖要点两方面,总结出题规律及同题位模拟突破的核心要求,助力高效备考。
一、解题技巧总括
探究型实验题的核心逻辑是“提出问题→猜想假设→设计实验→进行实验→分析论证→得出结论”,解题需紧扣“控制变量法、转换法”两大核心思想,遵循“审题抓关键、分析扣变量、表达按规范”的原则,具体技巧如下:
(一)审题技巧:精准定位实验核心要素
1. 抓实验目的:题干首句通常明确探究主题,解题前先锁定核心探究对象,避免偏离方向。
2. 析猜想假设:猜想是实验设计的依据,需明确猜想中的“自变量”和“因变量”,预判实验需控制的无关变量。
3. 辨实验方法:天津中考探究题90%以上采用控制变量法,其次是转换法,审题时需快速识别:
· 控制变量法:题目中出现“相同”“保持不变”等表述;
· 转换法:通过可观察的现象间接反映不易测量的物理量。
4. 审数据表格/图像:数据表格需关注“不变量”和“变化量”的对应关系;图像需明确横纵坐标代表的物理量,分析趋势(正比、反比、无关)。
(二)实验设计与分析技巧:紧扣变量,规范逻辑
1. 控制变量法应用技巧:
· 设计实验时:明确“自变量怎么变”、“因变量怎么测”、“无关变量怎么控”;
· 分析数据时:对比“只有自变量不同,其他变量相同”的实验组,排除无关变量干扰。
2. 转换法识别与应用:
· 常见转换关系:动能大小→木块被撞距离;电阻大小→电流表示数(电源电压不变时);压强大小→U形管液面高度差;重力势能大小→桌腿进入沙子深度;
· 解题时需明确“转换的逻辑”,如“电流表示数越小,说明导体电阻越大”(电源电压不变,电阻与电流成反比)。
3. 故障分析技巧:
· 电学探究题常见故障:电流表无示数→电路断路;电压表超量程→滑动变阻器未调至最大阻值;
· 力学探究题常见问题:弹簧测力计示数不稳定→未匀速拉动木块;数据偏差大→未控制无关变量。
4. 结论表达技巧:
· 结论需包含“控制条件+自变量+因变量的关系”,格式为“当XX(无关变量)一定时,XX(因变量)随XX(自变量)的增大而XX(增大/减小/不变)”;
· 若数据显示无明显关联,结论需表述为“当XX一定时,XX与XX无关”。
(三)数据处理与表格设计技巧
1. 数据表格填写:
· 先明确表格中各物理量的单位;
· 根据实验逻辑补全数据,如控制变量实验中,不变量需保持一致,变化量需对应自变量的改变。
2. 表格设计规范:
· 表格需包含“实验序号、自变量、因变量、无关变量”
· 物理量名称与单位需对应(如“电阻R/Ω”“电流I/A”),避免遗漏单位或混淆物理量符号。
二、考前题型复习覆盖要点
探究型实验题的考查范围高度固定,集中在力学、电学两大板块,复习需遵循“全覆盖核心考点、强化核心方法、规范表达细节”的原则,具体覆盖要点如下:
(一)核心考点全覆盖:聚焦高频探究主题
结合真题规律,中考探究题集中在8大高频主题,需逐一突破实验设计、数据分析、结论表达等核心环节:
板块
高频探究主题
核心考查点
力学
1. 影响滑动摩擦力大小的因素
控制压力/接触面粗糙程度,转换法测摩擦力(匀速拉动)
2. 影响液体压强大小的因素
控制液体密度/深度,U形管压强计的使用
3. 影响动能大小的因素
控制质量/速度,转换法(木块被撞距离)
4. 影响重力势能大小的因素
控制质量/高度,转换法(陷入沙子深度)
5. 影响滑轮组机械效率的因素
控制物重/动滑轮重,有用功与总功的计算
6. 影响压力作用效果的因素
控制压力/受力面积,转换法(海绵凹陷程度)
电学
7. 电流与电压、电阻的关系
控制变量法(控电阻探电压、控电压探电阻),滑动变阻器的作用
8. 影响导体电阻大小的因素
控制材料/长度/横截面积,转换法(电流表示数)
(二)核心方法专项强化:突破解题关键
1. 控制变量法专项训练:
· 针对每个高频主题,练习“实验设计+数据分析”组合题;
· 错题复盘时,重点标注“未控制的无关变量”“自变量改变方式错误”等问题,强化逻辑严谨性。
2. 转换法识别与应用训练:
· 整理常见“物理量→转换现象”对应关系,熟记核心转换逻辑;
· 练习“转换法表述题”,如“如何通过实验现象反映电阻大小?”(。
3. 滑动变阻器应用专项:
· 电学探究题中,滑动变阻器的核心作用为“保护电路”和“控制变量”;
· 专项练习“滑片移动方向判断”,如“将5Ω电阻换成10Ω,为保持电压表示数不变,滑片应向哪端移动?”。
(三)规范表达强化:避免“会做但失分”
1. 结论表达规范:
· 严格遵循“控制条件+变量关系”格式,避免遗漏控制条件(如仅说“接触面越粗糙,摩擦力越大”,未说明“压力一定时”,则表述不严谨);
· 禁止使用“越…越…”的模糊表述(需明确“增大”“减小”“成正比”等定量关系,无定量数据时除外)。
2. 实验设计表述规范:
· 描述实验步骤时,需包含“自变量改变、无关变量控制、因变量测量”三个要素,如“将同一木块放在不同粗糙程度的木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记录测力计示数”;
· 避免口语化表达(如不说“用手拉动木块”,而说“用弹簧测力计水平匀速拉动木块”)。
3. 表格与图像规范:
· 表格设计需标注物理量符号及单位,实验序号按逻辑排序;
· 图像绘制需明确横纵坐标标度,描点清晰,用平滑曲线或直线连接。
(四)同题位模拟突破注意事项
1. 限时训练,适配中考节奏:
· 限时练习,中考探究型实验题通常为6分,需在规定时间内完成审题、分析、书写,避免耗时过长;
· 训练时侧重“快速定位变量、规范表达结论”,提升解题效率。
2. 错题分类复盘,针对性补弱:
· 将错题按“方法错误(如控制变量遗漏)、表达错误(如结论不严谨)、审题错误(如误解自变量)”分类,重点突破薄弱类型;
· 对“结论表达不规范”的错题,反复仿写标准结论,形成肌肉记忆。
3. 回归真题,把握命题规律:
· 以近10年天津中考真题为核心,反复练习高频主题,总结命题规律;
· 模拟题选择“天津各区模考题”,避免偏题、怪题,聚焦核心考点。
4. 强化细节避坑,减少失误:
梳理高频易错点,考前重点排查:
· 力学实验:未匀速拉动木块导致摩擦力测量错误;压力作用效果实验中未控制受力面积相同;
· 电学实验:滑动变阻器接线错误(未“一上一下”);更换电阻后未调节滑片保持电压不变;
· 结论表达:遗漏控制条件;使用模糊表述。
(五)核心器材与操作规范强化
1. 常用器材使用规范:
· 弹簧测力计:调零、水平匀速拉动(力学实验)、量程选择(避免超量程);
· 压强计:检查气密性(轻压橡皮膜,液面高度差稳定)、探头朝向对结果的影响(同一深度各方向压强相同);
· 电流表/电压表:量程选择、正负接线柱连接(电流“正进负出”);
· 滑动变阻器:“一上一下”接线、滑片初始位置(最大阻值端)。
2. 基础操作正误判断:
专项练习“操作正误判断题”,如“探究液体压强与深度关系时,改变液体密度”(错误,未控制密度不变);“探究动能与质量关系时,让不同质量的小球从同一高度滚下”(正确,控制速度相同)。
(六)核心总结
天津市中考物理探究型实验题的命题核心是“以核心方法为纲,以高频主题为载体,以规范表达为评分关键”,解题无需复杂知识,重点在于“控制变量的严谨性、转换法的理解、结论表达的规范性”。
复习时需聚焦高频主题,强化控制变量法和转换法的应用,规范实验设计与结论表达;模拟突破时以真题为核心,限时训练、分类复盘,规避常见易错点。只要掌握核心解题技巧,夯实基础操作,就能在该题型中实现高分突破,成为中考物理的得分保障。
历年中考真题总览
1.在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整;
(2)表一是探究电流与 关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据: (写出一种方法即可);
表一
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
...
...
...
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时, 。
表二
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
15
0.16
...
...
...
【答案】(1) (2) 电压;绘制I-U图像
(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,滑动变阻器要与定值电阻串联,且接入电路时需要做到“一上一下”,电压表测量定值电阻两端的电压,在下面“表一”数据中,电压表电压小于3V,则电压表选0~3V量程。完整实物图如图所示:
(2)[1]“表一”数据中,电压的大小发生了改变,根据控制变量法的使用方法,该实验探究的是“电流与电压的关系”。
[2]记录了数据以后,为了能够更好的判断数据之间的关系、得出正确的结论,一般利用数学上的函数关系,即先建立以电流为纵轴、电压为横轴的平面直角坐标系,然后先描点,再连线,采用图像法分析数据。
(3)由“表二”数据可知,电流与电阻的乘积是一个定值,并且电阻越大,电流越小,故在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
2.某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示。
该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号
探头浸入水中深度h/cm
探头朝向
U形管两侧液面高度差/cm
①
10
向上
9
②
15
向上
13
③
20
向上
17
④
15
向下
13
⑤
15
向左
13
请你解答如下问题:
(1)分析表中 (填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中, ;
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与 是否有关。
【答案】②④⑤ ;深度越深,压强越大 ; 液体的密度
【详解】(1)[1]②④⑤三次实验只有探头方向不同,其他因素相同,故探究的是液体压强与方向的关系,根据实验数据可知,在同一液体的同一深度,向各个方向压强相等。
(2)[2]分析表中①②③三组数据,只有深度不同,故探究的是液体压强与深度的关系,根据实验数据可知,同一液体,深度越深,压强越大。
(3)[3]要探究体压强与液体的密度有关,则只改变液体密度,其他条件均保持不变,故再增加足量的食用盐。利用题中所给实验仪器,可以探究液体压强是否与液体的密度有关。
3.同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力;
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关;
【设计并进行实验】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力;进行了三次实验,如图所示:
【分析与论证】
(1)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)对比乙、丙两图,可得结论: ;
(3)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施,并利用实验结论进行解释。(至少写出一例) 。
【答案】 接触面粗糙程度; 压力 ; 0.6 ; 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 ;蹬冰脚鞋底用橡胶制成,增大接触面粗糙程度
【详解】[1][2]由于运动员蹬冰脚的鞋底和滑行脚的鞋底的材料不同,所以猜想摩擦力可能与接触面粗糙程度有关;由于运动员蹬冰时要用力,所以猜想摩擦力可能与压力有关,所以猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度和压力有关。
(1)[3]图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计示数为0.6N,由于用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,则木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,木块受到的摩擦力等于拉力,故木块受到的摩擦力等于0.6N。
(2)[4]观察乙、丙两图发现,压力大小相同,毛巾面更粗糙,弹簧测力计示数也更大,所以可得结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[5]由于蹬冰鞋不能打滑,所以需要增大摩擦力,故蹬冰脚鞋底用橡胶制成,通过增大接触面粗糙程度,来增大摩擦力。
4.热爱劳动的津津,在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时,一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上,在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动,利用玉米面团和装有水的饮料瓶,依次做了如图所示的实验,对如下两个问题进行了探究。
问题一:压力作用效果跟哪些因素有关
问题二:重力势能大小跟哪些因素有关
(1)做实验①②③是为了探究 (选填“问题一”或“问题二”);
(2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关;
(3)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”,生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为,“高空抛物”危害性大的原因,可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释,请你写出该结论 。
【答案】问题一 ; 质量 ; 质量相同的物体,位置越高,重力势能越大
【详解】(1)[1]由图中可知,实验①②中,压力不同,而受力面积相同,实验②③中,压力相同,而受力面积不同,故可知做实验①②③是为了探究问题一。
(2)[2]由实验④⑤可知,瓶子下落的高度相同,而瓶子和水的总质量不同,故可探究重力势能大小与质量是否有关。
(3)[3]由实验⑤⑥中可知,瓶子和水的质量相同,而瓶子下落的高度不同,面团的凹陷程度不同,故可知“高空抛物”危害性大的原因是:质量相同的物体,位置越高,重力势能越大。
5.兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关?
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 有关;
由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。
物块被撞得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越 ;
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是: ;
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
【答案】 速度; 质量 ;大 ; 质量相同时,汽车(物体)的速度越大,动能越大 ;超载
【详解】[1]“十次车祸九次快”是速度快容易车祸,所以汽车的动能可能跟速度有关。
[2]“安全驾驶莫超载”是超载质量大容易车祸,所以汽车的动能可能跟质量有关。
[3]物块被撞得越远,球对物块做功越多,金属球到达水平面时的动能就越大。
[4]分析甲、丙两图的实验现象,质量一样,球位置越高,到水平面速度越大,物块运动越远,结论是质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
[5]甲、乙两图的实验现象,高度一样,球质量大,物块运动远,说明速度一样时,质量越大,物体动能越大,故可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
6.在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:
猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关;
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计;
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
请你解答如下问题:
(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 :根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式;
(2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率
(选填“越高”“越低”或“不变”);
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是 。
【答案】 80.0% ; ;越高 ;自重不同的滑轮
【详解】(1)[1]第3次实验中,有用功
W有=Gh=6.0N×0.1m=0.6J
通过滑轮组所做的总功
W总=Fs=2.5N×0.3m=0.75J
滑轮组的机械效率
[2]因为绳子端移动的距离是物体提升高度的3倍,所心滑轮组承重绳子的根数为3,那么滑轮组的绕线如图:
(2)[3]分析表格数据知,用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(3)[4]猜想二,要验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关,换用自重不同的动滑轮进行实验。
7.小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验:如图所示,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度.
按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示.
实验序号
铁块质量
铁块距桌面高度
桌腿进入沙子的深度
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
(1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小;
(2)为了验证猜想一,需选择表中 (填实验序号)三组数据进行分析;
(3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是: .
【答案】桌腿进入沙子的深度 ; ①④⑤ ;质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大
【详解】(1)根据能量的定义,物体具有的重力势能越大能够对小桌做的功越多,能够使桌腿陷入沙子的深度越大,故而本实验比较的是桌腿进入沙子的深度.
(2)根据控制变量法,为了验证猜想一,要控制物体的高度不变,质量改变,从表格中数据可以看出,①④⑤高度相同,质量不同;
(3)从表格中①②③数据可以看出,当物体质量相同时,随着物体的高度增大,小桌桌腿陷入的深度也在增加,即质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大.
8.在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是 (填导体代号);
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻大小,但不足之处是 .
【答案】 B、D、E ; 灯泡的亮度 ;当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分
【详解】(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用的三种导体是B、D、E;
(2)实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,可通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小,但是当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分,所以不科学.
点睛:本题考查探究影响电阻大小的因素,实验时注意使用控制变量法.
同题位题型模拟突破
9.同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关;
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
编号
材料
长度
横截面积
电流
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”、“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是: , ,电阻越大;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。(选填字母)
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
【答案】 电流表的示数; A ; B ; 三 ;材料、长度相同的导体 ;横截面积越小 ; C
【详解】(1)[1]实验中利用转换法,通过观察电流表的示数大小间接比较导体电阻的大小。
(2)[2][3]为了验证导体的电阻与导体的材料有关,需要保持电阻的长度和横截面积相同,改变电阻的材料,通过观察通过电阻的电流大小来比较电阻大小,故应该选择合金丝A、B来进行实验。
(3)[4]选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,B、C合金丝的材料相同,长度相同,横截面积不同,故可探究导体的电阻与导体的横截面积的关系,故为了验证猜想三。
[5][6]通过B、C实验数据,可知电阻材料和长度相同时,横截面积越小,电流越小,电阻越大,故可得材料、长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大。
(4)[7]选用C、D两根导体分别接入电路进行实验,根据题意可知,C、D两根导体材料、横截面积相同,而长度不同,所以是验证电阻与导体长度的关系;滑动变阻器是依靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的;而电流表、电压表的工作原理与电阻大小无关,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
10.同学们在探究“电流与电压和电阻关系”的实验时,提出了以下猜想:
猜想一:电流可能跟电压成正比;
猜想二:电流可能跟电压的平方成正比;
猜想三:电流可能跟电阻成反比。
为了验证猜想,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),A、B两个滑动变阻器(A的铭牌标有“20Ω 2A”字样、B铭牌标有“50Ω 1A”字样),若干导线。请你完成下列内容:
(1)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出电路图;
(2)小薛按照图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,产生这一现象的主要原因是( );
A.电阻R短路了
B.电压表正、负接线柱接反了
C.闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大
(3)小薛改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一、分析数据可得出猜想 (选填“一”、“二”或“三”)是正确的。小薛实验时选择的是 Ω的电阻;
表一
电压U/V
1.2
1.6
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.24
表二
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.1
(4)①小程在探究猜想三时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关后移动滑片P,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验步骤,得到了表二中的实验数据。分析实验数据得出的结论是 ;
②小程实验时选择的变阻器规格是 。(选填“A”或“B”)
【答案】 ; C ; 一 ; 10 ; 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 ; B
【详解】(1)[1]先画出电源的符号,然后根据电流流向,从电源正极出发依次画出开关、滑动变阻器、电阻、电流表等元件,然后将电压表并联在定值电阻两端,如下图所示
(2)[2] A.若是电阻R短路了,则电压表相当于并联在导线两端,示数为零,故A不符合题意;
B.电压表正、负接线柱接反了,造成的结果是电压表指针反偏,故B不符合题意;
C.在闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大值,才导致了电压表指针超过量程,按照图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,故C符合题意。
故选C。
(3)[3]由表格数据可知,电流变化的倍数与电压变化的倍数相等,故可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比,故猜想一是正确的。
[4]探究电流与电压之间的关系时,应控制定值电阻的阻值不变,由表格数据可知,当U=1.2V时,I=0.12A,故电阻大小为
(4)[5]由表二中的实验数据可知,当电阻逐渐增大时,电流减小,且电流与电阻的乘积相等(即电压一定),所以可得出结论为:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[6]探究电流与电阻之间的关系时,应控制电阻两端的电压不变,故由表格中数据可知,当电路中电流最小时,电阻最大,定值电阻两端电压为
由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
故应该选择B滑动变阻器 (“50Ω 1A”)。
11.小金和小明同学在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻的大小跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻的大小跟导体的横截面积有关;
猜想三:导体电阻的大小跟导体的材料有关。
同学们利用图所示电路进行探究,实验中分别将多根规格、材料不同的电阻丝两端接入电路M、N两点间。请你帮他们完成下列内容:
(1)实验中通过观察 来比较电阻的大小。
(2)为了验证猜想一,小金同学应选用 和 相同的电阻丝进行对比实验。
(3)小明在实验时仅选用一根电阻丝,他不能完成验证猜想 。(选填“一”、“二”或“三”)
(4)针对猜想二,请你设计出记录实验数据的表格 。
【答案】电流表的示数 ; 材料 ; 横截面积 ; 三 ; 见解析
【详解】(1)[1]实验中采用转换法,通过观察电流表的示数来比较电阻的大小。
(2)[2][3]为了验证猜想一:导体电阻的大小跟导体长度有关,根据控制变量法思想,小金同学应选用材料和横截面积相同的电阻丝进行对比实验。
(3)[4]小明实验时仅选用一根电阻丝,由于无法改变其材料,所以他不能完成验证猜想三。
(4)[5]针对猜想二,控制材料与长度相同,改变横截面积来进行实验,设计出记录实验数据的表格如下所示:
次数
材料
长度
横截面积
电流表的示数
1
相同
相同
2
相同
相同
3
相同
相同
12.实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻的大小跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻的大小跟导体的横截面积有关;
猜想三:导体电阻的大小跟导体的材料有关。
为了验证猜想是否正确,老师提供的器材如图1、2所示,其中图2所示的实验板上固定了A、B、C三根完全相同的镍铬合金丝,S表示合金丝的横截面积,l表示合金丝的长度。实验时,将合金丝以某种连接方式接入电路中的M、N之间,记录每次实验电流表示数,分析数据得出结论。请你完成下列内容:
(1)为了验证猜想一,同学们首先将合金丝A接入电路,测得的电流为I,然后分别将A、B和A、B、C合金丝 (选填“串联”或“并联”)接入电路,又做了两次实验,测得的电流为I2和I3,I1>I2>I3,由此得出的结论是在导体的材料和横截面积相同时,导体越长电阻 ;
(2)老师提供的器材 (选填“能”或“不能”)验证猜想二;
(3)为了验证猜想三,若同学们选用了合金丝A接入电路,他们还需要两根与A的 、 相同,但 不同的合金丝。
【答案】串联 ; 越大 ; 能 ;长度 ;横截面积 ; 材料
【详解】(1)[1][2]为了验证猜想一“导体电阻的大小跟导体长度有关”,应控制通过的电流相同,同学们首先将合金丝A接入电路,测得的电流为I,然后分别将A、B和A、B、C合金丝串联接入电路,又做了两次实验,测得的电流为I2和I3,I1>I2>I3,根据得出结论:在导体的材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大。
(2)[3]为验证猜想二“导体电阻的大小跟导体的横截面积有关”,应控制材料、长度、通过的电流相同,可以通过两股、三股并联接入电路以改变横截面积开展实验。
(3)[4][5][6]为了验证猜想三“导体电阻的大小跟导体的材料有关”,若同学们选用了合金丝A接入电路,根据控制变量法的思想,他们还需要两根与A的长度、横截面积相同,但材料不同的合金丝。
13.某实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时,同学们提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
为了验证猜想是否正确,老师提供的器材如图所示,实验板上固定了a、b、c、d四根金属丝,a、b、c为锰铜合金丝,d为镍铬合金丝,S表示合金丝的横截面积,l表示合金丝的长度。实验时,将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间,请你完成下列内容:
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想二,应选用金属丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用b、d金属丝分别接入电路M、N两点间,是为了验证猜想 ;(填写数字)
(4)分别将b、c两金属丝接入电路中M、N两点时,通过它们的电流分别为Ib、Ic,且Ic>Ib,由此得到的结论是: 。
【答案】电流表示数 ; a ; b ; 一 ; 材料与长度相同时,横截面积越大,电阻越小
【详解】(1)[1]在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)[2][3]分别将a、b两金属丝接入电路中M、N两点时,两金属丝材料相同,横截面积相同,长度不同,所以可以研究导体电阻跟长度的关系,故为了验证猜想二,选用金属丝a、b进行实验。
(3)[4]选用b、d金属丝分别接入电路M、N两点间,b、d的长度相同,横截面积相同,材料不同,是为了验证电阻与材料的关系,即猜想一。
(4)[5]分别将b、c两金属丝接入电路中M、N两点时,两金属丝材料和长度相同,横截面积不同,所以是研究导体电阻跟横截面积的关系,c的电流大,表明c的电阻小,即材料和长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
14.某实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时,同学们提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关.
为了验证猜想是否正确,老师提供的器材如图1、2所示,其中图2所示的实验板上固定了四根金属丝,为锰铜合金丝,为镍铬合金丝,表示合金丝的横截面积,表示合金丝的长度.实验时,将金属丝分别接入电路中的、两点之间,请你完成下列内容:
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用金属丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用金属丝分别接入电路两点间,是为了验证猜想 ;(填写数字)
(4)分别将两金属丝接入电路中两点时,通过它们的电流分别为,且,由此得到的结论是: ;
(5)实验结束后,吴虑同学提出猜想:导体的电阻可能还与导体的温度有关.请你帮他设计一个可行的实验验证该猜想,写出实验设计方案(可以合理增加实验器材)
【答案】 电流表的示数 ; b ; d ; 三 ;材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大 ; 将干电池、电流表、开关、镍铬合金丝组成一串联电路,闭合开关,用酒精灯加热镍铬合金丝一段时间,观察电流表示数的变化,分析得出结论
【详解】(1)当接入电路不同的导体时,可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,导体的电阻与导体的材料有关,应控制导体的长度和横截面积相同、材料不同,应选用金属丝b 、d进行实验;
(3)选用金属丝分别接入电路两点间,b 、c两金属丝的长度、材料相同,横截面积不同,因此是为了验证导体的电阻和横截面积的关系,即为了验证猜想三;
(4)分别将两金属丝接入电路中两点时,两金属丝材料、横截面积相同,长度不同,通过它们的电流分别为,且,由此得到的结论是:材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大.
(5)为了验证导体的电阻可能还与导体的温度有关.将干电池、电流表、开关、镍铬合金丝组成一串联电路,闭合开关,用酒精灯加热镍铬合金丝一段时间,观察电流表示数的变化,分析得出结论.
15.同学们在探究“通过导体的电流与哪些因素有关”的实验时,提出了如下猜想:
猜想一:通过导体的电流与导体的电阻有关;
猜想二:通过导体的电流与导体两端的电压有关.
为了验证猜想,准备了如下实验器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个,阻值分别为、、的定值电阻各一个,开关及导线若干.实验电路如图所示.请你完成下列内容:
(1)根据图所示的实验电路,画出电路图;
(2)为了验证猜想一,小欣同学先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换阻值为的电阻继续实验,闭合开关,电压表示数如图所示,其示数为 V;要正确完成这次实验,接下来她应将滑动变阻器的滑片向 (选填“”或“”)端移动,使电压表的示数为 V.
(3)设计出探究“猜想二”的记录数据表格.
【答案】 ; 2.5 ; ; 2 ;
电阻一定
电压
电流
【详解】(1)根据图所示的实验电路,画出电路图如下:
(2)由图可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.5V;
探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端电压不变.由题意可知,拆下5Ω的电阻,改换阻值为10Ω的电阻继续实验,闭合开关,电压表示数变大.由串联分压原理可知,应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,将滑动变阻器的滑片向A端移动,使电压表的示数为2V.
(3)探究“猜想二”通过导体的电流与导体两端的电压有关.应控制电阻一定,测量不同电压下通过定值电阻的电流大小,设计表格如下:
电阻一定
电压
电流
16.同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至6V进行实验)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
(6)由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(7)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (填序号)。
A.20Ω 0.6A B.60Ω 0.5A C.80Ω 0.3 A
【答案】 ;左 ;短路 ;0.3 ;右 ;反比 ;B
【详解】(1)[1]变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]连接电路时,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。
(3)[3]开关闭合后,电流表有示数,电路为通路;电压表没有示数,说明被测对象两端电压为0,根据欧姆定律可以知道,这部分的电阻为0,故障可能是定值电阻R短路。
(4)[4]根据第1组可知,电阻为
故第2组实验电流为
(5)[5]根据串联分压原理可知,实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,电阻变小,其分得的电压变小;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动。
(6)由图丙知,电阻的电流与电阻之积为:
UV=I′R′=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(7)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U′-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
又因实验中电路中最大电流为0.4A。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
17.某小组同学通过实验探究导体的电阻与哪些因素有关。如图所示,他们在常温下将横截面积长度不同的铁丝接入电路的M、N两点间,利用电流表和电压表测量后计算出阻值,将数据记录在表一、表二中:
表一 铁丝
实验序号
长度l(米)
横截面积S(毫米2)
电阻R(欧)
1
1.0
0.2
0.5
2
2.0
0.2
1.0
3
4.0
0.2
2.0
表二 铁丝
实验序号
长度l(米)
横截面积S(毫米2)
电阻R(欧)
4
2.0
0.1
2.0
5
2.0
0.2
1.0
6
2.0
0.4
0.5
(1)分析比较实验序号1、2、3,可得出的初步结论是:常温下, ;
(2)分析比较实验序号4、5、6,可得出的初步结论是:常温下, ;
(3)分析比较1与6、2与5或3与4的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下, ;
表三
实验序号
材料
长度l(米)
横截面积S(毫米2)
电阻R(欧)
7
8
(4)他们继续分析表一和表二的数据及相关条件,发现无法得到导体的电阻与材料的关系。请你在表三中为他们在添加两组符合要求的材料(填表三) ,并将所得实验数据与上述两表中实验序号 的数据进行比较,进一步探究导体的电阻与材料的关系。
【答案】导体的材料、横截面积相同,导体的长度越大,电阻越大 ;导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小 ;导体的材料相同,若导体的长度与横截面积的比值相同,则导体的电阻相同 ;铜丝;1.0 ;0.2;铝丝 ;1.0; 0.2 1
【详解】(1)[1]根据控制变量法的思想,比较实验序号1、2、3,材料和横截面积相同,长度越大,电阻越大,因此研究的为导体的材料、横截面积相同,导体的长度越大,电阻越大。
(2)[2]根据控制变量法的思想,比较实验序号1、2、3,材料和长度相同,横截面积越大,电阻越小,因此研究的为导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
(3)[3]分析比较1与6、2与5或3与4的数据及相关条件可知材料相同,长度和横截面积的比值相同,导体的电阻相同。
(4)[4][5]根据控制变量法的思想,因为要研究材料与电阻的关系,所以应该保证长度、横截面积相同,材料不同的金属丝,因此可以与实验序号1作比较,选用材料为长度1.0米横截面积0.2平方毫米的铜丝和铝丝。
18.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/枚
5
8
10
7
11
14
(1)要判断电磁铁的磁性强弱,可观察 来确定
(2)电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是
(3)比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:
(4)比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:
【答案】 吸引铁钉数目的多少 ; 由于铁钉被磁化,同一端磁性相同,同名磁极相互排斥,所以铁钉下端分散 ;电磁铁的线圈的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,磁性越强 ; 电磁铁线圈中电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
【详解】(1)[1]电磁铁的磁性强弱越强,吸收铁钉的数目越多,故可以根据吸引铁钉数目的多少反应电磁铁的磁性强弱。
(2)[2]电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是由于铁钉被磁化,同一端磁性相同,同名磁极相互排斥,所以铁钉下端分散。
(3)[3]比较实验中的1、2、3,匝数相同,电流变大,电磁铁的吸引铁钉越多,电磁铁磁性越强,故结论为电磁铁的线圈的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,磁性越强。
(4)[4]实验中的1和4,电流相同,匝数不同,电磁铁的磁性强弱不同,匝数越大,电磁铁强性越强,故结论为电磁铁线圈中电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
19.在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)如图,小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时,将质量为m的小钢球从斜槽的某一高度h处由静止释放,钢球运动到水平面时,将水平面上静止的木块撞出一段距离s。
小海的部分实验数据和现象记录如表:
实验次数
1
2
3
钢球质量m/g
20
20
20
钢球下落高度h/m
20
40
60
木块移动距离s
近
较远
远
①上述3次实验中,钢球滑到斜槽底端时动能的大小是通过 判断的;
②上述实验数据可得结论: ;
(2)小明设计了如下图所示的实验方案。
①小明的实验方案无法探究动能大小与 的关系;
②小明完成甲图实验后,在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成的木块损坏,在不改变木板长度的情况下,改进乙图实验再与甲图实验对比,以下方法中不可行的是 。
A.换用一个较重的木块
B.适当降低小车的高度
C.给水平木板铺上毛巾
D.换用质量更小的小车
(3)下列实例中,采用了相同科学研究方法的是 。
①探究光的传播时,用光线表示光传播的径迹和方向
②探究电流的热效应时,用U形管两侧液面的高度差反映电阻产生热量的多少
③探究磁体周围的磁场时,用多个小磁针静止时N极的指向感知磁场的方向
④探究影响导体电阻大小的因素时,用电流表的示数反映电阻的大小
【答案】(1) 木块移动的距离 ; 物体的质量一定时,运动的速度越大,动能越大
(2) 质量 ; ACD (3)②③④
【详解】(1)[1]动能的大小是无法直接观察获得,实验中是通过钢球推动木块移动的距离来判断的,木块移动距离越远,小车动能越大,这是转换法的应用。
[2]由表格数据可知,钢球的质量相等,下落高度越高,滑到斜面底端获得的速度越大,推动木块运动的距离越远,说明钢球动能越大。故通过上述实验数据可得结论:质量一定时,物体运动的速度越大,动能越大。
(2)[1]由图可知,甲、乙小车质量相同,高度不同,故可探究动能与速度的关系;要想探究动能与质量的关系,需要控制速度相同,改变质量,由图可知,都不符合,故不能探究动能与质量的关系。
[2]对比甲、乙两图实验,让小车从不同的高度滑下,是为了使小车到达水平面时具有不同的初速度,是为了验证物体动能与速度的关系。在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落,说明小车具有的动能过大,应适当减小小车具有的动能。
A.换用一个较重的木块,不能通过移动距离反映动能大小,故A符合题意;
B.适当降低小车的高度,小车的动能减小,撞击后木块前进的距离变小,就不会掉落了,故B不符合题意;
C.给水平木板铺上毛巾,不能与甲控制相同的接触面,没有控制变量,故C符合题意;
D.换用质量更小的小车,小车的质量和速度均不同,没有控制变量,故D符合题意。
故选ACD。
(3)①探究光的传播时,为了描述光的传播,引入了光线的概念来表示光传播的径迹和方向,光线在自然界中是不存在的,采用了模型法;
②探究电流的热效应时,电阻产生的热量是无法直接观察获得,是通过U形管两侧液面的高度差反映电阻产生热量的多少的,采用的是转换法;
③磁场看不见、摸不着,探究磁体周围的磁场时,通过多个小磁针静止时N极的指向感知磁场的方向,采用的是转换法;
④电阻的大小无法直接观察获得,探究影响导体电阻大小的因素时,是通过电流表的示数反映电阻的大小,采用的是转换法。
故采用了相同科学研究方法的是②③④。
20.按要求填空;
(1)小白和小华同学设计了如图所示的两种实验方案来“探究影响压力作用效果的因素”
①在小白设计的图1甲、乙、丙实验中,通过观察海绵的 来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下( )(选填序号)实验中;
A.探究重力的大小跟质量的关系
B.研究阻力对物体运动的影响
C.研究影响浮力大小的因素
D.探究二力平衡的条件
②比较图1甲、乙,可以得到的结论是: 。
③如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是 。
(2)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小白用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的操作,如图2甲、乙、丙所示:
①在图2乙中,木块受到的滑动摩擦力大小等于 ;
②分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论: 。
【答案】(1)凹陷程度 ;B ; 受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ; 没有控制压力相同 (2) 2.8N ; 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【详解】(1)[1]实验中压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来反映,使用了转换法。
[2]A.探究重力的大小跟质量的关系,多次测量采用了归纳法;
B.研究阻力对物体运动的影响,通过小车在水平面上通过的距离反映阻力对运动的影响,采用了转换法;
C.研究影响浮力大小的因素,采用了控制变量法;
D.探究二力平衡的条件,采用了控制变量法;
故选B。
[3]比较图1甲、乙,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,可以得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
[4]研究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是没有控制压力相同。
(2)[1]在图2乙中,分度值为0.2N,测力计示数为2.8N,根据二力平衡条件,木块受到的滑动摩擦力大小等于 2.8N。
[2]分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论:压力相同丙中测力计示数大,故得出压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
21.小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与 两图,可得出同一种液体内部压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出结论: ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为,则 Pa。
【答案】打开 ;不漏气 ; 丙 ; 同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等; 上 ; 2000
【详解】(1)[1]U形管与探头连接时,需要保持U形管两侧液面上方的气压相同,因此需要把阀门K打开。
[2]轻压探头的橡皮膜时,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置的气密性较好,装置不漏气。
(2)[3]探究液体压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变探头所处的深度,故乙、丙两图符合题意。
[4]丙与丁两图中,同种液体,探头所处的深度相同,只改变探头的朝向,U形管液面的高度差几乎相同,说明:同种液体、同一深度各个方向的压强大小相等。
(3)[5]若要通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,需要控制探头所处的深度相同,因此图戊中的探头需要向上移动。
[6]当U形管液面的高度差相同时,则探头受到的压强大小相等,所以探头受到盐水的压强为
22.探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验:实验器材:体积相同的甲、乙两物体(ρ甲>ρ乙>ρ盐水>ρ水),弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。小明利用上述器材完成如图所示实验,记录数据如下表:
实验次数
物体
物体的重力/N
液体
物体浸在液体中的体积/cm3
弹簧测力计示数/N
物体浸在液体中所受的浮力/N
1
甲
4
水
40
3.6
0.4
2
甲
4
水
60
3.4
0.6
3
甲
4
水
100
3.0
1.0
4
甲
4
盐水
100
5
乙
2
盐水
100
0.8
1.2
请你解答如下问题:
(1)第4次实验中,弹簧测力计的示数如图所示。表格中①的数据为 N,②的数据为 N。;
(2)比较第1、2、3次实验,能够得到结论:物体在液体中受到浮力大小与 有关;比较第3、4次实验,能够得到结论:物体在液体中受到的浮力大小与 有关;
(3)探究物体在液体中所受浮力大小与物体本身密度的关系时,应比较 两次实验,根据实验数据可知物体在液体中受到的浮力大小与物体本身的密度 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】 2.8 ; 1.2 ;物体侵在液体中的体积 ; 液体密度 ; 4和5 ; 无关
【详解】(1)[1]如图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向“2N”之后的第4个小格,所以读数为2.8N。
[2]物体浸在液体中所受的力即为浮力,弹簧测力计示数稳定时甲物体处于平衡状态,竖直方向上受到重力、弹簧测力计的拉力与浮力三个力的作用,对其受力分析,可知浮力的大小为 F浮=G-F拉=4N-2.8N=1.2N
(2)[3]比较第1、2、3次实验可知,研究对象以及液体的密度都不变,只有浸入液体中的体积发生改变,而物体受到的浮力也随之发生改变,说明物体在液体中受到浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。
[4]比较第3、4次实验可知,研究对象不变,物体浸在液体中的体积不变,液体的密度发生了变化,所受的浮力也随之改变,说明物体在液体中受到的浮力的大小与液体的密度有关。
(3)[5]根据控制变量法的原则,探究物体在液体中所受浮力大小与物体本身密度的关系时,应保证液体密度、浸入液体中的体积不变,改变物体本身的密度进行探究,所以应比较第4次实验与第5次实验。
[6]对比第4、5次实验可知,当物体本身的密度发生改变时,物体浸在液体中所受的力,即浮力,是不变的,所以可知物体在液体中受到的浮力大小与物体本身的密度无关。
23.同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,做出如下猜想:
猜想A:接触面所受的压力影响滑动摩擦力的大小:
猜想B:接触面的粗糙程度影响滑动摩擦力的大小;
为了验证上述两个猜想,同学们在水平台上做了如图所示的实验(其中甲、乙接触面都为相同木板、丙接触面为毛巾),请你补全下列实验过程:
(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向 拉动弹簧测力计;
(2)通过对比甲、乙两次实验,可知猜想 是正确的,其结论是: 。
(3)通过比较甲、丙两次实验得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是 (选填“正确”或“错误”)的。
(4)小明在实验中发现要保持木块匀速运动很困难,改用如图丁所示装置,在用力将木板向左拉出的过程中,弹簧测力计 (选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;木块所受滑动摩擦力的方向是水平向 (选填“左”或“右”)。
【答案】匀速直线 ; A ;接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 ; 错误; B ; 左
【详解】(1)[1]实验过程中,在水平面上沿水平方向匀速拉动弹簧测力计,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,据此可得出摩擦力的大小。
(2)[2][3]通过对比甲、乙两图,可以看出接触面相同,乙图中压力较大,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,说明滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,因此可知猜想A是正确的,其结论是:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]甲、丙两图中接触面的粗糙程度与压力的大小均不同,不能通过比较得出正确结论,其错误的原因就是没有控制压力相同。
(4)[5][6]图丁所示装置中,木块相对地面处于静止状态,受到的测力计B的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力,大小相同,故在用力将木板向左拉出的过程中,弹簧测力计B的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。由于木块相对与木板向右运动,则木块所受滑动摩擦力的方向是水平向左。
24.许多实验器材在物理的探究实验中多次使用,斜面就是其中之一,但用法不尽相同。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
(1)甲实验中,为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持 (选填“较大”或“较小”)的坡度;
(2)在乙、丙这两个实验中,斜面的作用是 。乙实验探究过程中,用 来显示阻力对物体运动的影响;
(3)实验丙,若将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,探究的是物体动能的大小与 的关系,用 显示物体A动能的大小;
(4)丁实验,物体重为4.5N,斜面长1.2m、高0.3m。用弹簧测力计沿斜面拉物体到高处,实验中弹簧测力计示数如图所示,则所测斜面的机械效率为 。
【答案】较小 ; 控制物体到达斜面底部的速度 ;小车在水平面上滑行的距离; 物体的运动速度 ; 木块在水平面上滑行的距离 ; 45%
【详解】(1)[1]斜面倾角越小,小车运动时间越长,为便于测量小车的运动时间,实验中,斜面应保持较小坡度。
(2)[2]探究动能与质量关系时,要控制速度相等,而探究阻力对运动的影响,要控制到达水平面时的速度相等;因而在乙、丙这两个实验中,斜面的作用是控制物体到达斜面底部(或水平面时)的速度相同。
[3]探究阻力对运动的影响通过小车滑行的距离显示显示阻力对物体运动的影响,用到转换法。
(3)[4][5]实验丙,若将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,物体A到达水平面的速度不同,同一个物体A,质量一定,探究的是物体动能的大小与速度的关系,实验通过木块被推到的距离显示动能的大小,用到转换法。
(4)[6]图中弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.5N;有用功为
W有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J
拉力F对物体做的总功为
W总=Fs=2.5N×1.2m=3J
斜面的机械效率为
25.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明所用器材如图甲中所示,其中长木板B的表面比A的表面更粗糙,物块各表面的粗糙程度均相同,它的长、宽、高分别是10cm,8cm,6cm。
(1)小明将物块放在水平放置的长木板上,再把砝码放在物块上,用弹簧测力计水平拉动物块,沿长木板做 运动;第1次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,则物块受到的摩擦力是 ;
实验情况记录如下表:
实验次数
物块放置情况
接触面情况
物块上放置砝码情况
弹簧测力计示数F/N
1
平放
长木板A—物块
100g砝码
2
平放
长木板B—物块
100g砝码
2.2
3
平放
长木板B—物块
200g砝码
2.4
4
侧放
长木板B—物块
100g砝码
(2)由第1、2两次实验可得结论是: ;
(3)由第2、3两次实验可得结论是: ;
(4)第4次实验中,弹簧测力计示数是 。
【答案】匀速直线 ; 1.8N ;压力相同时,接触面越粗糙,摩擦力越大; 接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大 ; 2.2N
【详解】(1)[1]实验中,用测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,根据二力平衡,测力计示数等于摩擦力的大小。
[2]第1次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,测力计分度值为0.2N,该示数是1.8N。
(2)[3]长木板B的表面比A的表面更粗糙,由1、2两次实验可知,将物块分别放在A、B之上,压力相同,物块在B上时受到的滑动摩擦力较大,故得出压力相同时,物块与长木板的接触面越粗糙,物块受到的滑动摩擦力越大。
(3)[4]由2、3两次实验中,物块都放在B之上,接触面粗糙程度相同,可知:增加物块上砝码的质量,从而增大物块对长木板的压力,可以得到接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[5]第4次实验中,物块放在B之上,与第2次实验相比,压力和接触面粗糙程度相同,接触面积大小不同,因影响滑动摩擦力大小的两个因素相同,故受到的摩擦力相同,故弹簧测力计示数是2.2N。
26.小华利用如图所示的器材探究物体的动能跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想一:动能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想三:动能的大小可能与物体的体积有关.
请你帮助小华完成:
(1)请写出探究猜想二的实验方案;
(2)请设计记录猜想一的实验表格.
【答案】(1)将同一个金属球分别从斜面的不同高度处由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离.(2)见解析
【详解】(1)物体动能大小与物体的质量和速度有关,探究猜想二:物体动能的大小可能与物体的运动速度有关,要控制物体的质量不变,改变物体到达水平面的速度,即改变物体在斜面上的高度.实验方案:
将同一个金属球分别从斜面的不同高度处由静止滚下,撞击水平面上同一位置的小木块,用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离.
(2)探究猜想一:动能的大小可能与物体的质量有关,要控制物体体积和到达水平面的速度一定,即控制小球在斜面上的高度相同,改变物体的质量,用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离.为了找出普遍性规律并多次实验.设计表格如下:
次数
小球体积V/m3
小球在斜面上的释放高度h/m
小球质量m/kg
木块移动距离s/m
1
2
3
27.沈仔细同学在研究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的大小有关:
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:一个带挂钩的长方体木块、砝码、两块粗糙程度不同的长木板A、B,一个弹簧测力计。他参照如图所示实验装置进行实验,沿水平方向拉动木块,记下弹簧测力计的示数,记录的实验数据如下表;请你帮他完成下列任务。
次数
长木板
放置方式
压力/N
测力计示数/N
1
A
平放
5
1
2
A
平放
10
2
3
A
侧放
5
1.5
4
B
平放
5
2.5
(1)向右拉动弹簧测力计,每次都使木块在木板上做 运动;
(2)比较第 次实验数据,可以验证猜想一;
(3)比较第 次实验数据,可以验证猜想二,并由此得出的结论是: ;
(4)沈仔细同学通过查阅资料获知“滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关”的结论,那么第3次实验最可能出现的问题是 。
【答案】(1)匀速直线 (2)1、4 (3) 1、2 ;在接触面粗糙程度、接触面积大小相同时,接触面所受压力越大,滑动摩擦力越大 (4)没有控制压力大小相等
【详解】(1)实验中使木块水平方向做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。
(2)要验证猜想一,即滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,需要保持接触面所受压力的大小、接触面积大小不变,只改变接触面粗糙程度,故比较第1、4次实验数据。
(3)要验证猜想二,即滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的大小有关,需要保持接触面粗糙程度、接触面积大小不变,只改变接触面所受压力的大小,故比较第1、2次实验数据,并由此得出的结论是在接触面粗糙程度、接触面积大小相同时,接触面所受压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)研究滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,探究过程中容易存在的问题是木块切去一半,没有控制压力大小相等,为控制压力相同,正确方法是将切除的一半叠放在剩余的一半之上。
28.物理兴趣小组在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想三:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
为了验证猜想,同学们使用体积相同的甲、乙、丙三个圆柱体,测得它们的重力分别为4N、5N和6N,然后进行如图1所示的序号为a、b、c、d、e的5次实验。请你完成下列内容。
(1)如下2图,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持猜想 。(选填“一”“二”或“三”)
(2)如图1序号a的实验中,物体受到的浮力为 N。
(3)为了验证猜想一,比较图1中序号为 的三次实验,可得出结论:物体的 和 相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 。
(4)比较图1中序号为 的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(5)实验即将结束时,小明同学提出浮力的大小还可能与物体的形状有关。为此同学们用两块相同的橡皮泥分别捏成不同形状进行如图3所示的实验。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。小亮认为这结论不可靠,主要原因是: 。
【答案】(1)三 (2)1.6 (3) a、d、e ; 重力 ; 排开液体的体 ; 大 (4)a、b、c (5)没有控制排开液体的体积相同
【详解】(1)用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力,说明受到的浮力变大,故实验现象可以支持以上猜想三。
(2)如图1序号a的实验中,弹簧测力计分度值为0.2N,读数为2.4N;根据称重法可知,a所受的浮力F浮= G甲-F拉 =4N-2.4N =1.6N
(3)[1][2][3][4]探究浮力大小与液体密度有关,应该控制物体排开液体体积和物体重力相同,比较浮力的变化,故选a、d、e,当物体排开液体体积和物体重力相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
(4)比较序号a、b、c可知,虽然重力不相同,但是浮力相同,故浮力的大小与物体重力无关。
(5)由图3可知,两次实验没有控制排开液体的体积相同,故不能得出浮力的大小与物体的形状有关。
29.物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时,
提出如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想,利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究,测得的实验数据如下
表所示。请你完成下列内容:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.25
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.8
88.9%
(1)小欣同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止时读数,他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 (选填“甲”、“乙”或“丙”)的装置完成的,它的机械效率 ;
(3)比较2、4两次实验数据,可以验证猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较 (选填实验序号)两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。(选填“高”或“低”)
【答案】错误 ; 丙 ; ; 错误 ; 1,2 ;低
【详解】(1)[1]在测滑轮组的机械效率,需要匀速拉动绳子,并且要在拉动中读弹簧测力计的示数,如果静止读数,绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量,额外功就会减小,在有用功一定时,会导致机械效率变大,故该做法错误。
(2)[2]由表中数据可得,钩码移动的距离为0.1m时,绳子端移动的距离为0.4m,则绳子的股数为
即动滑轮上有4股绳,所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得,有用功为
总功为
机械效率为
(3)[4]对比2、4的数据发现,其它条件不变,只改变物体提升的高度,机械效率是不变的,所以猜想一是错误的。
(4)[5]要想得到同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高的结论,需要保证滑轮组不变,重物提升的高度也不变,只改变重物的重力,所以表中1、2号实验符合条件。
(5)[6]对比2、3次实验可以发现,重物的重力不变,提升的高度也不变,但滑轮组中动滑轮的个数增多了,且动滑轮个数越多,机械效率越低,所以可得结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
30.同学们在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。他们将注射器的前端管口密封并固定放置如图甲所示,在其活塞上放置数量不等的相同重物如图乙进行实验,并将数据记录在表格中。
姓名
实验序号
注射器个数
重物个数
活塞下降距离(格)
小明
1
3
1
3
2
3
2
6
3
3
3
9
小红
4
4
2
5
5
2
4
6
6
2
3
(1)实验中,压力的作用效果是通过 来反映的;
(2)实验中选用的注射器的规格应该 (选填“相同”或“不同”),本实验用到的物理方法有 法和 法;
(3)小红增加注射器的数量的目的是为了 ;
(4)小红的实验序号4表格中活塞下降的距离应该填 ;
(5)分析小明的实验数据可知:压力的作用效果与 有关。
【答案】 活塞下降距离或格数 ;相同 ; 控制变量; 转换 ; 增大受力面积 ; 5 ; 压力大小
【详解】(1)[1]本实验通过活塞下降的距离或格数来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)[2][3][4]前3次实验中,注射器个数都为3个,而重物个数逐渐增加,即压力逐渐变大,故在控制受力面积相同的条件下,研究压力作用效果与压力大小的关系,故实验中选用的注射器的规格应该相同,本实验用到的物理方法有控制变量法和转换法。
(3)[5]小红同学进行的第4、5、6次实验,上面都压了两个重物,压力相同,第4次实验受力面积是4个注射器的活塞面积和,第5次实验受力面积是5个注射器的活塞面积和,第6次实验受力面积是6个注射器的活塞面积和,增加注射器的数量的目的是为了增大受力面积。
(4)[6]如图,注射器都有10个小格,第4次实验中,上面压了两个重物,下面有四个注射器,每一个注射器的活塞都向下移动了5个小格。
(5)[7]小明的实验中,注射器个数相同,受力面积相同,重物个数增加,即压力变大,活塞下降距离(格)变大,故可知:压力的作用效果与压力大小有关。
31.沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关;
他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个;体积不同的小球3个。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示;请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察 来反映的;
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论: ;
(3)为了验证猜想二,他应分析 (填写字母)三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,沈仔细同学正确操作,G球和H球的质量应分别为 、 ;实验后发现小球陷入花泥的深度相同,由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】小球陷入花泥的深度 ;当物体所在高度和物体体积相同时,物体质量越大重力势能越大; ADE; 2m ; 2m ;无关
【详解】(1)[1]从图中可以看出,小球的重力势能大小是通过小球下落后陷入花泥中的深度来反映的,采用了转换法。
(2)[2]对于A、B、C三球,他们的体积和所处高度相同,质量不相同,根据小球陷入花泥的深度可以看出,当物体所在高度和物体体积相同时,物体质量越大重力势能越大。
(3)[3]探究重力势能的大小与物体所在高度的关系时,应控制球的质量和体积相同,故应选择A、D、E三个小球进行实验。
(4)[4][5]探究重力势能的大小与物体的体积的关系时,应控制球的质量和所处高度相同,故G球和H球的质量应与F球的质量相同,均为2m。
[6]从由图中可以看出,三个小球陷入花泥的深度相同,所以物体重力势能的大小与物体的体积无关。
32.小明同学实验探究“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”.实验过程中保持长木板水平且固定,每个木块各个表面粗糙程度相同.以下是部分实验步骤:
第1次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,如图甲.读出测力计的示数并填入表中;
第2次:把木块倒放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,如图乙.读出测力计的示数并填入表中;
第3次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,如图丙.读出测力计的示数并填入表中;
第4次:把三块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,图略.读出测力计的示数并填入表中.
(1)已知每个木块的重力为20N,请你帮助小明同学将表格内的空格都填上.
实验次数
木块对木板的压力F1/N
测力计示数F2/N
滑动摩擦力f/N
1
4.0
2
4.0
3
8.0
4
12.0
(2)比较 两次实验数据,可以得出“滑动摩擦力的大小与接触面积无关”.
(3)比较第1、3、4三次实验数据,可以得出的结论是:
【答案】
实验次数
木块对木板的压力F1/N
测力计示数F2/N
滑动摩擦力f/N
1
20
4.0
4.0
2
20
4.0
4.0
3
40
8.0
8.0
4
60
12.0
12.0
1、2 ; 在接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力大小与压力大小成正比
【详解】(1)因沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小;
第1次,一个木块平放在木板上,木块对木板的压力为20N,弹簧测力计的示数为4.0N,滑动摩擦力为4.0N;
第2次,一个木块倒放在木板上,木块对木板的压力为20N,弹簧测力计的示数为4.0N,滑动摩擦力为4.0N;
第3次,两块相同木块叠在一起平放在长木板上,木块对木板的压力为20N×2=40N,弹簧测力计的示数为8.0N,滑动摩擦力为8.0N;
第4次,三块相同木块叠在一起平放在长木板上,木块对木板的压力为20N×3=60N,弹簧测力计的示数为12.0N,滑动摩擦力为12.0N;
(2)研究滑动摩擦力的大小与接触面积关系,要控制压力大小不变,只改变接触面的大小,故比较 1、2两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积无关;
(3)比较第1,3、4三次实验数据,在接触面粗糙程度不变的情况下,压力为原来几倍,滑动摩擦力也为原来的几倍,即:在接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力大小与压力大小成正比
33.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关。
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关。
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 ;(选填序号)
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得B和C的重力分别为4.4N和5N。然后进行如图2所示的实验。
①如图2,在序号a中圆柱体A的重力已测出,在序号b的实验中物体所受的浮力为 N;
②比较序号 三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体浸没时所受的浮力越 ;(ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精)
④比较序号b、c、d的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中,发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。
【答案】(1)4 (2) 1 ; b、e、f ; 大 ; 无 (3)不可靠
【详解】(1)饮料罐未完全浸入水中时,其浸入水中越深,排开水的体积越大,所以浮力越大,所以手感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想4。
(2)[1]由图2中的a知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4N,即圆柱体A的重力为4N。A浸没水中,测力计的示数为3N,据称重法知,此时A所受的浮力
[2]要探究浮力大小与液体密度的关系,应将同一物体浸没在不同液体的同一深度,所以比较序号b、e、f可达到实验目的。
[3]由b、e、f中测力计的示数知,A浸没在浓盐水中测力计的示数最小,在酒精中的示数最大,据称重法知,A在浓盐水中所受的浮力最大,在酒精中所受的浮力最小。而三种液体中,浓盐水的密度最大,酒精的密度最小,所以液体的密度越大,物体浸没时所受的浮力越大。
[4]由b和c实验知,B和C浸没在水中,所受的浮力分别为,
A、B和C三者的重力不同,浸没在水中所受的浮力都为1N,可知浮力的大小与物体的重力无关。
(3)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有让二者全浸入水中,即没有控制排开水的体积相同,故小明的结论不可靠。
34.小明在探究“液体压强的大小跟什么因素有关”时,提出了如下猜想:
猜想一:液体压强的大小跟液体的深度有关;
猜想二:液体压强的大小跟液体的密度有关。
为了验证猜想,他设计了如图所示的实验装置:容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭(橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变)。其他器材还有:两只烧杯(分别装有足量的水、酒精),一只滴管。请你帮小明完成下列任务:
(1)写出探究“猜想一”的实验方案;
(2)设计出探究“猜想二”的记录表格。
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)若要探究“液体压强跟深度的关系”,要控制液体密度相同,深度不同,则应在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象。可用烧杯向容器的左右两部分倒入不同深度的水,观察橡皮膜的形状是否发生变化,若橡皮膜向一侧凸出,说明液体压强与深度有关,即猜想一正确;若橡皮膜形状不变,说明液体压强与深度无关,即猜想一错误。
(2)若要探究“液体压强跟液体密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜产生的现象。故实验中需要记录液体的种类、深度、橡皮膜的状态,设计表格如下:
容器
液体
深度/cm
橡皮膜形状
左
水
5
8
10
右
酒精
5
8
10
35.如图所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB)推动纸盒运动一段距离后静止。
(1)实验中通过观察 比较动能的大小;
(2)实验中采用 ,使得小球滚到水平面的初速度相同;
(3)从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时, 球的动能最大;
(4)因探究的因素较多,所以该探究实验用到实验方法中的 法;
(5)分析比较实验甲与实验乙,可得出结论: ;
(6)分析比较实验甲与实验丙,可得出结论: 。
【答案】 纸盒被小球推动的距离 ;让小球在同一高度静止滚下 ; C ;控制变量; 质量相同的物体,运动速度越大,动能越大 ;运动速度相同的物体,质量越大,动能越大
【详解】(1)[1]小球动能不同,对纸盒做功不同,则纸盒移动的距离不同,所以实验中通过观察纸盒被小球推动的距离长短来比较动能的大小。
(2)[2]为了让小球滚动到水平面的初速度相同,应让小球在同一高度静止滚下,小球在斜面的同一高度时,具有的重力势能相等,滚动过程,重力势能转化为动能,重力势能相等,转化为的动能相等,所以小球到达水平面时的速度相同。
(3)[3] A、C两个小球从同一高度滚下,到达水平面的速度相同,而A的质量小于C的质量,所以C的动能大于A的动能。B滚下的高度比A的小,到达水平面时,B的速度比A的小,两球质量相等,所以到达水平面时,A的动能比B的小,所以动能最大的是C小球。
(4)[4]实验中,动能与多个因素有关,据控制变量法,应控制其它因素不变,改变一个因素。
(5)[5]甲、乙实验中,小球的质量相同,从斜面静止滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,撞击纸盒移动的距离不同,到达水平面的速度越大,纸盒移动的距离越远,所具有的动能越大。所以质量相同的物体,运动速度越大,动能越大。
(6)[6]甲、丙实验中,小球从斜面静止滚下的高度相同,到达水平面的速度相同,两小球的质量不同,撞击纸盒移动的距离不同,质量越大,纸盒移动的距离越远,具有的动能越大,所以运动速度相同的物体,质量越大,动能越大。
试卷第2页,共47页
2
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2026专版
天津物理中考2026专版——题位考题覆盖与突破训练
实验题 第23题
——探究型实验
命题点解读:天津中考物理第23题探究型实验
探究型实验题是天津市中考物理的核心必考题型,也是考查学生物理核心素养(实验探究能力、逻辑思维能力、规范表达能力)的关键载体。该题型常年固定分布在试卷实验探究题板块,分值占比稳定,是实验板块的重要题型。命题严格遵循新课标对初中物理必做探究实验的要求,立足教材基础探究内容,聚焦“探究流程、核心方法、规范操作、数据分析”四大核心,考法呈现“考点固定、方法突出、情境基础、梯度清晰”的鲜明特征,既兼顾基础得分,又能有效区分学生的实验素养,具体考法说明如下:
一、题型与分值特征
探究型实验题题型规范、题位固定,分值稳定,是中考物理试卷的重要组成部分,也是实验板块的核心得分点,具体特征如下:
1. 固定核心题位:该题型常年占据试卷主观综合题模块,考查知识点覆盖力学和电学,进行二选一考核,偶尔会出现力学或电学单一板块的深度探究,但始终围绕两大核心模块展开。
2. 分值稳定可控:单道探究型实验题分值约为6分,分值较为稳定。每道题均采用“多步设问”的递进式设计,梯度清晰:第一问为实验器材使用、操作判断或简单现象分析(基础必得分);中间问为实验设计、数据读取与处理(核心得分);最后一问为结论推导、实验改进或误差分析(拉分点),兼顾不同层次学生的得分需求,容错率较高。
3. 题型核心特征:以“完整探究流程”为考查主线,涵盖“猜想假设→实验设计→进行实验→数据分析→论证结论→反思改进”的核心环节,不考查复杂的理论推导,重点聚焦“实验方法应用、操作规范性、数据解读、结论表达”,凸显物理学科“注重探究、强调实践”的特点。
二、命题核心载体
命题始终坚持“源于教材、贴近课标、情境简洁”的原则,核心载体高度固定,均围绕初中物理力学、电学两大板块的核心探究主题展开,无超纲探究内容,无复杂陌生的实验情境,所有实验均源于教材必做探究实验或基础实验拓展,具体分为两大模块:
(一)力学探究实验载体(高频)
聚焦力学核心知识点的探究,是中考探究型实验题的重点,占比约60%,核心载体围绕“力、压强、能量”展开,均为教材基础探究实验,具体包括:
1. 摩擦力相关:探究影响滑动摩擦力大小的因素(最高频,常年考查);
2. 压强相关:探究影响液体压强大小的因素、探究影响压力作用效果的因素;
3. 能量相关:探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素;
4. 简单机械相关:探究影响滑轮组机械效率的因素。
力学探究载体的核心特点是“实验器材简单、操作直观、现象明显”,多采用弹簧测力计、木块、木板、压强计、砝码等常用器材,便于考查学生的基础操作能力。
(二)电学探究实验载体(高频)
聚焦电学核心知识点的探究,与力学探究相辅相成,核心载体围绕“电流、电阻、电路”展开,同样源于教材基础探究实验,具体包括:
1. 电流与电路相关:探究电流与电压、电阻的关系(最高频,常年考查);
2. 电阻相关:探究影响导体电阻大小的因素;
3. 电功率相关:探究小灯泡电功率与电压、电流的关系(偶尔考查,融合基础操作与数据分析)。
电学探究载体的核心特点是“聚焦电路操作、强调变量控制”,多采用电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻等器材,重点考查学生的电路分析与变量控制能力。
整体来看,所有探究载体均不涉及复杂的创新器材或陌生情境,命题重点不在于“设计全新实验”,而在于“对教材探究实验的深化与拓展”,考查学生对探究流程、实验方法的掌握程度。
三、核心考查范围
探究型实验题的考查内容高度固定,核心围绕“探究流程、实验方法、操作规范、数据分析、结论表达”五大环节展开,无超纲内容,所有考查点均服务于“实验探究能力”的检测,具体如下:
(一)实验探究流程考查(必考)
聚焦探究实验的完整流程,重点考查核心环节的理解与应用,具体包括:
1. 猜想与假设:根据探究主题,判断合理的猜想(如探究滑动摩擦力大小的影响因素,猜想“与压力大小、接触面粗糙程度有关”);
2. 实验设计:明确实验目的、选择合适器材、设计实验步骤,核心是“变量控制”的设计;
3. 进行实验:实验操作的规范性、实验现象的观察与记录;
4. 数据分析:实验数据的读取、整理、分析(对比数据、找规律),包括表格填写、图像分析;
5. 论证结论:根据数据分析,推导实验结论,规范表达结论;
6. 反思改进:分析实验误差原因、提出合理的实验改进措施(拉分点)。
(二)核心实验方法考查(必考)
实验方法是探究型实验题的“灵魂”,天津市中考重点考查两种核心方法,占比90%以上,具体包括:
1. 控制变量法:探究型实验题的核心方法,几乎所有题目均会考查。要求学生明确“自变量、因变量、无关变量”,掌握“控制无关变量、改变自变量、测量因变量”的实验逻辑,如探究电流与电阻的关系时,控制电压不变,改变电阻阻值;
2. 转换法:辅助核心方法,用于解决“不易直接测量的物理量”的测量问题。要求学生明确“转换逻辑”,即通过可观察、可测量的现象,间接反映不易测量的物理量,如用“木块被撞出的距离”反映物体动能大小,用“电流表示数”反映导体电阻大小(电源电压不变时)。
(三)实验操作与器材使用考查(核心)
聚焦常用实验器材的规范使用和基础实验操作的规范性,是基础得分点,具体包括:
1. 力学器材:弹簧测力计(调零、量程选择、匀速拉动操作)、压强计(气密性检查、探头操作)、天平(基础调平,偶尔考查);
2. 电学器材:电流表、电压表(量程选择、正负接线柱连接、示数读取)、滑动变阻器(“一上一下”接线、滑片初始位置、控制变量时的调节方法);
3. 基础操作:匀速拉动木块、调节滑动变阻器滑片、读取实验数据、记录实验现象。
(四)数据分析与结论表达考查(核心)
考查学生对实验数据的解读能力和实验结论的规范表达能力,是核心得分点,具体包括:
1. 数据分析:补全实验表格、分析数据趋势(正比、反比、无关)、根据数据判断猜想是否成立;
2. 结论表达:根据控制变量法,规范表达实验结论,要求包含“控制条件、自变量、因变量的关系”,避免表述不严谨。
(五)实验反思与改进考查(拉分点)
考查学生的实验反思能力,难度中等偏上,具体包括:
1. 误差分析:分析实验数据与真实结论偏差的原因(如滑动摩擦力测量时未匀速拉动、液体压强实验中探头漏气);
2. 实验改进:针对实验误差或缺陷,提出合理的改进措施(如更换更精密的器材、优化实验步骤、增加实验次数减小误差)。
四、命题难度与梯度
探究型实验题整体难度为中等,兼顾基础考查与能力区分,题目内部梯度设计清晰,呈现“基础→核心→拉分”的三级递进,贴合不同层次学生的实验素养:
1. 基础层(必得分):考查实验器材的使用、简单操作判断、实验现象描述或数据读取,难度低,只要熟记器材使用规范和基础操作,即可得分;
2. 进阶层(核心得分):考查实验设计(变量控制)、数据分析(表格填写、数据对比)、基础结论表达,难度中等,需掌握控制变量法和数据解读方法;
3. 拉分层(提升得分):考查实验反思、误差分析、实验改进或复杂结论推导,难度中等偏上,需具备一定的实验反思能力和逻辑推导能力。
整体无偏题、怪题,所有难点均建立在教材基础探究实验之上,核心考查学生的“实验基本功”与“探究思维”,而非复杂的理论知识。
五、命题趋势与特点
1. 考法高度稳定,核心考点不变:多年来,探究型实验题的考查范围、命题载体、设问梯度基本保持一致,核心始终围绕“控制变量法、转换法、规范操作、结论表达”,仅在实验数据、设问形式上略有调整,备考针对性极强。
2. 聚焦教材基础,拒绝脱离实际:所有探究实验均源于教材必做探究实验,无复杂创新实验,不考查陌生器材的使用,重点考查学生对教材探究实验的掌握程度,强调“回归教材、夯实基础”。
3. 突出方法应用,弱化复杂运算:命题核心是实验方法(控制变量法、转换法)的应用,而非复杂的数学运算,数据分析以简单对比、规律总结为主,避免复杂计算,侧重考查物理逻辑思维。
4. 注重规范表达,区分实验素养:命题重点关注实验结论、实验步骤的规范表达,通过“表述不严谨”“逻辑混乱”等问题区分学生的实验素养,如未说明控制条件的结论、口语化的操作描述均会扣分。
5. 分步设问,按步给分:每道探究题均采用递进式设问,每一步对应一个考查要点,评分标准清晰,即使最终的反思改进题失分,基础问、核心问也能获得大部分分值,容错率较高。
六、考查能力要求
结合该题型的命题特点,对学生的能力要求聚焦“实验核心素养”,核心体现在5个方面,贴合初中物理探究教学的核心目标:
1. 猜想与假设能力:能根据探究主题,结合已有知识,提出合理的猜想与假设,明确探究的方向;
2. 实验设计能力:能根据实验目的,选择合适的实验器材,设计科学合理的实验步骤,掌握控制变量法的应用;
3. 操作与观察能力:能规范使用常用实验器材,完成基础实验操作,准确观察实验现象,记录实验数据;
4. 分析与论证能力:能分析实验数据,总结实验规律,规范表达实验结论,能判断猜想是否成立;
5. 反思与改进能力:能分析实验过程中的误差原因,提出合理的实验改进措施,具备基本的实验反思素养。
七、考法总结
天津市中考物理探究型实验题,核心是“以教材基础探究实验为载体,以实验方法为核心,以探究流程为线索”,全面考查学生的实验探究能力和规范表达能力。该题型考法固定、考点明确、梯度清晰,无偏题、怪题,是中考物理的核心得分题型,也是区分学生实验素养的关键。
该题型的备考关键不在于攻克复杂创新实验,而在于“吃透教材探究实验、熟练掌握核心方法、规范实验表达、强化基础操作”。只要熟记高频探究主题,掌握控制变量法和转换法的应用,规范实验步骤与结论表达,规避常见操作和表达错误,即可实现该题型的高分突破。同时,该题型的考法规律也决定了“回归教材、专项突破、反复复盘”是最有效的备考策略,能帮助考生快速适配中考探究题的命题节奏,为整体物理成绩提升奠定坚实基础。
解题技巧与考前题型复习覆盖要点说明
探究型实验题是天津市中考物理的重要题型,侧重考查学生的实验探究能力、逻辑分析能力和规范表达能力。结合文件中历年真题特征,从解题技巧总括和考前题型复习覆盖要点两方面,总结出题规律及同题位模拟突破的核心要求,助力高效备考。
一、解题技巧总括
探究型实验题的核心逻辑是“提出问题→猜想假设→设计实验→进行实验→分析论证→得出结论”,解题需紧扣“控制变量法、转换法”两大核心思想,遵循“审题抓关键、分析扣变量、表达按规范”的原则,具体技巧如下:
(一)审题技巧:精准定位实验核心要素
1. 抓实验目的:题干首句通常明确探究主题,解题前先锁定核心探究对象,避免偏离方向。
2. 析猜想假设:猜想是实验设计的依据,需明确猜想中的“自变量”和“因变量”,预判实验需控制的无关变量。
3. 辨实验方法:天津中考探究题90%以上采用控制变量法,其次是转换法,审题时需快速识别:
· 控制变量法:题目中出现“相同”“保持不变”等表述;
· 转换法:通过可观察的现象间接反映不易测量的物理量。
4. 审数据表格/图像:数据表格需关注“不变量”和“变化量”的对应关系;图像需明确横纵坐标代表的物理量,分析趋势(正比、反比、无关)。
(二)实验设计与分析技巧:紧扣变量,规范逻辑
1. 控制变量法应用技巧:
· 设计实验时:明确“自变量怎么变”、“因变量怎么测”、“无关变量怎么控”;
· 分析数据时:对比“只有自变量不同,其他变量相同”的实验组,排除无关变量干扰。
2. 转换法识别与应用:
· 常见转换关系:动能大小→木块被撞距离;电阻大小→电流表示数(电源电压不变时);压强大小→U形管液面高度差;重力势能大小→桌腿进入沙子深度;
· 解题时需明确“转换的逻辑”,如“电流表示数越小,说明导体电阻越大”(电源电压不变,电阻与电流成反比)。
3. 故障分析技巧:
· 电学探究题常见故障:电流表无示数→电路断路;电压表超量程→滑动变阻器未调至最大阻值;
· 力学探究题常见问题:弹簧测力计示数不稳定→未匀速拉动木块;数据偏差大→未控制无关变量。
4. 结论表达技巧:
· 结论需包含“控制条件+自变量+因变量的关系”,格式为“当XX(无关变量)一定时,XX(因变量)随XX(自变量)的增大而XX(增大/减小/不变)”;
· 若数据显示无明显关联,结论需表述为“当XX一定时,XX与XX无关”。
(三)数据处理与表格设计技巧
1. 数据表格填写:
· 先明确表格中各物理量的单位;
· 根据实验逻辑补全数据,如控制变量实验中,不变量需保持一致,变化量需对应自变量的改变。
2. 表格设计规范:
· 表格需包含“实验序号、自变量、因变量、无关变量”
· 物理量名称与单位需对应(如“电阻R/Ω”“电流I/A”),避免遗漏单位或混淆物理量符号。
二、考前题型复习覆盖要点
探究型实验题的考查范围高度固定,集中在力学、电学两大板块,复习需遵循“全覆盖核心考点、强化核心方法、规范表达细节”的原则,具体覆盖要点如下:
(一)核心考点全覆盖:聚焦高频探究主题
结合真题规律,中考探究题集中在8大高频主题,需逐一突破实验设计、数据分析、结论表达等核心环节:
板块
高频探究主题
核心考查点
力学
1. 影响滑动摩擦力大小的因素
控制压力/接触面粗糙程度,转换法测摩擦力(匀速拉动)
2. 影响液体压强大小的因素
控制液体密度/深度,U形管压强计的使用
3. 影响动能大小的因素
控制质量/速度,转换法(木块被撞距离)
4. 影响重力势能大小的因素
控制质量/高度,转换法(陷入沙子深度)
5. 影响滑轮组机械效率的因素
控制物重/动滑轮重,有用功与总功的计算
6. 影响压力作用效果的因素
控制压力/受力面积,转换法(海绵凹陷程度)
电学
7. 电流与电压、电阻的关系
控制变量法(控电阻探电压、控电压探电阻),滑动变阻器的作用
8. 影响导体电阻大小的因素
控制材料/长度/横截面积,转换法(电流表示数)
(二)核心方法专项强化:突破解题关键
1. 控制变量法专项训练:
· 针对每个高频主题,练习“实验设计+数据分析”组合题;
· 错题复盘时,重点标注“未控制的无关变量”“自变量改变方式错误”等问题,强化逻辑严谨性。
2. 转换法识别与应用训练:
· 整理常见“物理量→转换现象”对应关系,熟记核心转换逻辑;
· 练习“转换法表述题”,如“如何通过实验现象反映电阻大小?”(。
3. 滑动变阻器应用专项:
· 电学探究题中,滑动变阻器的核心作用为“保护电路”和“控制变量”;
· 专项练习“滑片移动方向判断”,如“将5Ω电阻换成10Ω,为保持电压表示数不变,滑片应向哪端移动?”。
(三)规范表达强化:避免“会做但失分”
1. 结论表达规范:
· 严格遵循“控制条件+变量关系”格式,避免遗漏控制条件(如仅说“接触面越粗糙,摩擦力越大”,未说明“压力一定时”,则表述不严谨);
· 禁止使用“越…越…”的模糊表述(需明确“增大”“减小”“成正比”等定量关系,无定量数据时除外)。
2. 实验设计表述规范:
· 描述实验步骤时,需包含“自变量改变、无关变量控制、因变量测量”三个要素,如“将同一木块放在不同粗糙程度的木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动,记录测力计示数”;
· 避免口语化表达(如不说“用手拉动木块”,而说“用弹簧测力计水平匀速拉动木块”)。
3. 表格与图像规范:
· 表格设计需标注物理量符号及单位,实验序号按逻辑排序;
· 图像绘制需明确横纵坐标标度,描点清晰,用平滑曲线或直线连接。
(四)同题位模拟突破注意事项
1. 限时训练,适配中考节奏:
· 限时练习,中考探究型实验题通常为6分,需在规定时间内完成审题、分析、书写,避免耗时过长;
· 训练时侧重“快速定位变量、规范表达结论”,提升解题效率。
2. 错题分类复盘,针对性补弱:
· 将错题按“方法错误(如控制变量遗漏)、表达错误(如结论不严谨)、审题错误(如误解自变量)”分类,重点突破薄弱类型;
· 对“结论表达不规范”的错题,反复仿写标准结论,形成肌肉记忆。
3. 回归真题,把握命题规律:
· 以近10年天津中考真题为核心,反复练习高频主题,总结命题规律;
· 模拟题选择“天津各区模考题”,避免偏题、怪题,聚焦核心考点。
4. 强化细节避坑,减少失误:
梳理高频易错点,考前重点排查:
· 力学实验:未匀速拉动木块导致摩擦力测量错误;压力作用效果实验中未控制受力面积相同;
· 电学实验:滑动变阻器接线错误(未“一上一下”);更换电阻后未调节滑片保持电压不变;
· 结论表达:遗漏控制条件;使用模糊表述。
(五)核心器材与操作规范强化
1. 常用器材使用规范:
· 弹簧测力计:调零、水平匀速拉动(力学实验)、量程选择(避免超量程);
· 压强计:检查气密性(轻压橡皮膜,液面高度差稳定)、探头朝向对结果的影响(同一深度各方向压强相同);
· 电流表/电压表:量程选择、正负接线柱连接(电流“正进负出”);
· 滑动变阻器:“一上一下”接线、滑片初始位置(最大阻值端)。
2. 基础操作正误判断:
专项练习“操作正误判断题”,如“探究液体压强与深度关系时,改变液体密度”(错误,未控制密度不变);“探究动能与质量关系时,让不同质量的小球从同一高度滚下”(正确,控制速度相同)。
(六)核心总结
天津市中考物理探究型实验题的命题核心是“以核心方法为纲,以高频主题为载体,以规范表达为评分关键”,解题无需复杂知识,重点在于“控制变量的严谨性、转换法的理解、结论表达的规范性”。
复习时需聚焦高频主题,强化控制变量法和转换法的应用,规范实验设计与结论表达;模拟突破时以真题为核心,限时训练、分类复盘,规避常见易错点。只要掌握核心解题技巧,夯实基础操作,就能在该题型中实现高分突破,成为中考物理的得分保障。
历年中考真题总览
1.在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整;
(2)表一是探究电流与 关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据: (写出一种方法即可);
表一
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
...
...
...
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时, 。
表二
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
15
0.16
...
...
...
2.某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示。
该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号
探头浸入水中深度h/cm
探头朝向
U形管两侧液面高度差/cm
①
10
向上
9
②
15
向上
13
③
20
向上
17
④
15
向下
13
⑤
15
向左
13
请你解答如下问题:
(1)分析表中 (填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中, ;
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与 是否有关。
3.同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力;
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出了“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的问题,并进行了如下探究。
【猜想与假设】根据同学们的发现,猜想滑动摩擦力的大小可能与 和 有关;
【设计并进行实验】
用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块受到的滑动摩擦力;进行了三次实验,如图所示:
【分析与论证】
(1)甲图中,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)对比乙、丙两图,可得结论: ;
(3)许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它;请列举在冰壶运动中增大摩擦的措施,并利用实验结论进行解释。(至少写出一例) 。
4.热爱劳动的津津,在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时,一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上,在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动,利用玉米面团和装有水的饮料瓶,依次做了如图所示的实验,对如下两个问题进行了探究。
问题一:压力作用效果跟哪些因素有关
问题二:重力势能大小跟哪些因素有关
(1)做实验①②③是为了探究 (选填“问题一”或“问题二”);
(2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与 是否有关;
(3)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”,生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为,“高空抛物”危害性大的原因,可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释,请你写出该结论 。
5.兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关?
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 有关;
由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟 有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块,将物块撞出一段距离。
物块被撞得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越 ;
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是: ;
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
6.在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:
猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关;
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计;
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
请你解答如下问题:
(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 :根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式;
(2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率 (选填“越高”“越低”或“不变”);
(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是 。
7.小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验:如图所示,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度.
按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示.
实验序号
铁块质量
铁块距桌面高度
桌腿进入沙子的深度
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
(1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小;
(2)为了验证猜想一,需选择表中 (填实验序号)三组数据进行分析;
(3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是: .
8.在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是 (填导体代号);
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻大小,但不足之处是 .
同题位题型模拟突破
9.同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关;
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
编号
材料
长度
横截面积
电流
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”、“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是: , ,电阻越大;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。(选填字母)
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
10.同学们在探究“电流与电压和电阻关系”的实验时,提出了以下猜想:
猜想一:电流可能跟电压成正比;
猜想二:电流可能跟电压的平方成正比;
猜想三:电流可能跟电阻成反比。
为了验证猜想,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),A、B两个滑动变阻器(A的铭牌标有“20Ω 2A”字样、B铭牌标有“50Ω 1A”字样),若干导线。请你完成下列内容:
(1)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出电路图;
(2)小薛按照图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,产生这一现象的主要原因是( );
A.电阻R短路了
B.电压表正、负接线柱接反了
C.闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大
(3)小薛改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一、分析数据可得出猜想 (选填“一”、“二”或“三”)是正确的。小薛实验时选择的是 Ω的电阻;
表一
电压U/V
1.2
1.6
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.24
表二
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.1
(4)①小程在探究猜想三时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关后移动滑片P,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验步骤,得到了表二中的实验数据。分析实验数据得出的结论是 ;
②小程实验时选择的变阻器规格是 。(选填“A”或“B”)
11.小金和小明同学在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻的大小跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻的大小跟导体的横截面积有关;
猜想三:导体电阻的大小跟导体的材料有关。
同学们利用图所示电路进行探究,实验中分别将多根规格、材料不同的电阻丝两端接入电路M、N两点间。请你帮他们完成下列内容:
(1)实验中通过观察 来比较电阻的大小。
(2)为了验证猜想一,小金同学应选用 和 相同的电阻丝进行对比实验。
(3)小明在实验时仅选用一根电阻丝,他不能完成验证猜想 。(选填“一”、“二”或“三”)
(4)针对猜想二,请你设计出记录实验数据的表格。
12.实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻的大小跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻的大小跟导体的横截面积有关;
猜想三:导体电阻的大小跟导体的材料有关。
为了验证猜想是否正确,老师提供的器材如图1、2所示,其中图2所示的实验板上固定了A、B、C三根完全相同的镍铬合金丝,S表示合金丝的横截面积,l表示合金丝的长度。实验时,将合金丝以某种连接方式接入电路中的M、N之间,记录每次实验电流表示数,分析数据得出结论。请你完成下列内容:
(1)为了验证猜想一,同学们首先将合金丝A接入电路,测得的电流为I,然后分别将A、B和A、B、C合金丝 (选填“串联”或“并联”)接入电路,又做了两次实验,测得的电流为I2和I3,I1>I2>I3,由此得出的结论是在导体的材料和横截面积相同时,导体越长电阻 ;
(2)老师提供的器材 (选填“能”或“不能”)验证猜想二;
(3)为了验证猜想三,若同学们选用了合金丝A接入电路,他们还需要两根与A的 、
相同,但 不同的合金丝。
13.某实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时,同学们提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
为了验证猜想是否正确,老师提供的器材如图所示,实验板上固定了a、b、c、d四根金属丝,a、b、c为锰铜合金丝,d为镍铬合金丝,S表示合金丝的横截面积,l表示合金丝的长度。实验时,将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间,请你完成下列内容:
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想二,应选用金属丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用b、d金属丝分别接入电路M、N两点间,是为了验证猜想 ;(填写数字)
(4)分别将b、c两金属丝接入电路中M、N两点时,通过它们的电流分别为Ib、Ic,且Ic>Ib,由此得到的结论是: 。
14.某实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时,同学们提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关.
为了验证猜想是否正确,老师提供的器材如图1、2所示,其中图2所示的实验板上固定了四根金属丝,为锰铜合金丝,为镍铬合金丝,表示合金丝的横截面积,表示合金丝的长度.实验时,将金属丝分别接入电路中的、两点之间,请你完成下列内容:
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用金属丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用金属丝分别接入电路两点间,是为了验证猜想 ;(填写数字)
(4)分别将两金属丝接入电路中两点时,通过它们的电流分别为,且,由此得到的结论是: ;
(5)实验结束后,吴虑同学提出猜想:导体的电阻可能还与导体的温度有关.请你帮他设计一个可行的实验验证该猜想,写出实验设计方案(可以合理增加实验器材)
15.同学们在探究“通过导体的电流与哪些因素有关”的实验时,提出了如下猜想:
猜想一:通过导体的电流与导体的电阻有关;
猜想二:通过导体的电流与导体两端的电压有关.
为了验证猜想,准备了如下实验器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个,阻值分别为、、的定值电阻各一个,开关及导线若干.实验电路如图所示.请你完成下列内容:
(1)根据图所示的实验电路,画出电路图;
(2)为了验证猜想一,小欣同学先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换阻值为的电阻继续实验,闭合开关,电压表示数如图所示,其示数为 V;要正确完成这次实验,接下来她应将滑动变阻器的滑片向 (选填“”或“”)端移动,使电压表的示数为 V.
(3)设计出探究“猜想二”的记录数据表格.
16.同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至6V进行实验)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
(6)由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(7)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (填序号)。
A.20Ω 0.6A B.60Ω 0.5A C.80Ω 0.3 A
17.某小组同学通过实验探究导体的电阻与哪些因素有关。如图所示,他们在常温下将横截面积长度不同的铁丝接入电路的M、N两点间,利用电流表和电压表测量后计算出阻值,将数据记录在表一、表二中:
表一 铁丝
实验序号
长度l(米)
横截面积S(毫米2)
电阻R(欧)
1
1.0
0.2
0.5
2
2.0
0.2
1.0
3
4.0
0.2
2.0
表二 铁丝
实验序号
长度l(米)
横截面积S(毫米2)
电阻R(欧)
4
2.0
0.1
2.0
5
2.0
0.2
1.0
6
2.0
0.4
0.5
(1)分析比较实验序号1、2、3,可得出的初步结论是:常温下, ;
(2)分析比较实验序号4、5、6,可得出的初步结论是:常温下, ;
(3)分析比较1与6、2与5或3与4的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下, ;
表三
实验序号
材料
长度l(米)
横截面积S(毫米2)
电阻R(欧)
7
8
(4)他们继续分析表一和表二的数据及相关条件,发现无法得到导体的电阻与材料的关系。请你在表三中为他们在添加两组符合要求的材料(填表三) ,并将所得实验数据与上述两表中实验序号 的数据进行比较,进一步探究导体的电阻与材料的关系。
18.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/枚
5
8
10
7
11
14
(1)要判断电磁铁的磁性强弱,可观察 来确定
(2)电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是
(3)比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:
(4)比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:
19.在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)如图,小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时,将质量为m的小钢球从斜槽的某一高度h处由静止释放,钢球运动到水平面时,将水平面上静止的木块撞出一段距离s。
小海的部分实验数据和现象记录如表:
实验次数
1
2
3
钢球质量m/g
20
20
20
钢球下落高度h/m
20
40
60
木块移动距离s
近
较远
远
①上述3次实验中,钢球滑到斜槽底端时动能的大小是通过 判断的;
②上述实验数据可得结论: ;
(2)小明设计了如下图所示的实验方案。
①小明的实验方案无法探究动能大小与 的关系;
②小明完成甲图实验后,在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成的木块损坏,在不改变木板长度的情况下,改进乙图实验再与甲图实验对比,以下方法中不可行的是 。
A.换用一个较重的木块 B.适当降低小车的高度
C.给水平木板铺上毛巾 D.换用质量更小的小车
(3)下列实例中,采用了相同科学研究方法的是 。
①探究光的传播时,用光线表示光传播的径迹和方向
②探究电流的热效应时,用U形管两侧液面的高度差反映电阻产生热量的多少
③探究磁体周围的磁场时,用多个小磁针静止时N极的指向感知磁场的方向
④探究影响导体电阻大小的因素时,用电流表的示数反映电阻的大小
20.按要求填空;
(1)小白和小华同学设计了如图所示的两种实验方案来“探究影响压力作用效果的因素”
①在小白设计的图1甲、乙、丙实验中,通过观察海绵的 来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下( )(选填序号)实验中;
A.探究重力的大小跟质量的关系
B.研究阻力对物体运动的影响
C.研究影响浮力大小的因素
D.探究二力平衡的条件
②比较图1甲、乙,可以得到的结论是: 。
③如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是 。
(2)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小白用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的操作,如图2甲、乙、丙所示:
①在图2乙中,木块受到的滑动摩擦力大小等于 ;
②分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论: 。
21.小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与 两图,可得出同一种液体内部压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出结论: ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为,则 Pa。
22.探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验:实验器材:体积相同的甲、乙两物体(ρ甲>ρ乙>ρ盐水>ρ水),弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。小明利用上述器材完成如图所示实验,记录数据如下表:
实验次数
物体
物体的重力/N
液体
物体浸在液体中的体积/cm3
弹簧测力计示数/N
物体浸在液体中所受的浮力/N
1
甲
4
水
40
3.6
0.4
2
甲
4
水
60
3.4
0.6
3
甲
4
水
100
3.0
1.0
4
甲
4
盐水
100
5
乙
2
盐水
100
0.8
1.2
请你解答如下问题:
(1)第4次实验中,弹簧测力计的示数如图所示。表格中①的数据为 N,②的数据为 N。;
(2)比较第1、2、3次实验,能够得到结论:物体在液体中受到浮力大小与 有关;比较第3、4次实验,能够得到结论:物体在液体中受到的浮力大小与 有关;
(3)探究物体在液体中所受浮力大小与物体本身密度的关系时,应比较 两次实验,根据实验数据可知物体在液体中受到的浮力大小与物体本身的密度 (选填“有关”或“无关”)。
23.同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,做出如下猜想:
猜想A:接触面所受的压力影响滑动摩擦力的大小:
猜想B:接触面的粗糙程度影响滑动摩擦力的大小;
为了验证上述两个猜想,同学们在水平台上做了如图所示的实验(其中甲、乙接触面都为相同木板、丙接触面为毛巾),请你补全下列实验过程:
(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向 拉动弹簧测力计;
(2)通过对比甲、乙两次实验,可知猜想 是正确的,其结论是: 。
(3)通过比较甲、丙两次实验得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是
(选填“正确”或“错误”)的。
(4)小明在实验中发现要保持木块匀速运动很困难,改用如图丁所示装置,在用力将木板向左拉出的过程中,弹簧测力计 (选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;木块所受滑动摩擦力的方向是水平向 (选填“左”或“右”)。
24.许多实验器材在物理的探究实验中多次使用,斜面就是其中之一,但用法不尽相同。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
(1)甲实验中,为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持 (选填“较大”或“较小”)的坡度;
(2)在乙、丙这两个实验中,斜面的作用是 。乙实验探究过程中,用 来显示阻力对物体运动的影响;
(3)实验丙,若将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,探究的是物体动能的大小与 的关系,用 显示物体A动能的大小;
(4)丁实验,物体重为4.5N,斜面长1.2m、高0.3m。用弹簧测力计沿斜面拉物体到高处,实验中弹簧测力计示数如图所示,则所测斜面的机械效率为 。
25.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明所用器材如图甲中所示,其中长木板B的表面比A的表面更粗糙,物块各表面的粗糙程度均相同,它的长、宽、高分别是10cm,8cm,6cm。
(1)小明将物块放在水平放置的长木板上,再把砝码放在物块上,用弹簧测力计水平拉动物块,沿长木板做 运动;第1次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,则物块受到的摩擦力是 ;
实验情况记录如下表:
实验次数
物块放置情况
接触面情况
物块上放置砝码情况
弹簧测力计示数F/N
1
平放
长木板A—物块
100g砝码
2
平放
长木板B—物块
100g砝码
2.2
3
平放
长木板B—物块
200g砝码
2.4
4
侧放
长木板B—物块
100g砝码
(2)由第1、2两次实验可得结论是: ;
(3)由第2、3两次实验可得结论是: ;
(4)第4次实验中,弹簧测力计示数是 。
26.小华利用如图所示的器材探究物体的动能跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想一:动能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想三:动能的大小可能与物体的体积有关.
请你帮助小华完成:
(1) 请写出探究猜想二的实验方案;
(2) 请设计记录猜想一的实验表格.
27.沈仔细同学在研究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的大小有关:
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:一个带挂钩的长方体木块、砝码、两块粗糙程度不同的长木板A、B,一个弹簧测力计。他参照如图所示实验装置进行实验,沿水平方向拉动木块,记下弹簧测力计的示数,记录的实验数据如下表;请你帮他完成下列任务。
次数
长木板
放置方式
压力/N
测力计示数/N
1
A
平放
5
1
2
A
平放
10
2
3
A
侧放
5
1.5
4
B
平放
5
2.5
(1)向右拉动弹簧测力计,每次都使木块在木板上做 运动;
(2)比较第 次实验数据,可以验证猜想一;
(3)比较第 次实验数据,可以验证猜想二,并由此得出的结论是: ;
(4)沈仔细同学通过查阅资料获知“滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关”的结论,那么第3次实验最可能出现的问题是 。
28.物理兴趣小组在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想三:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
为了验证猜想,同学们使用体积相同的甲、乙、丙三个圆柱体,测得它们的重力分别为4N、5N和6N,然后进行如图1所示的序号为a、b、c、d、e的5次实验。请你完成下列内容。
(1)如下2图,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持猜想 。(选填“一”“二”或“三”)
(2)如图1序号a的实验中,物体受到的浮力为 N。
(3)为了验证猜想一,比较图1中序号为 的三次实验,可得出结论:物体的 和
相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 。
(4)比较图1中序号为 的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(5)实验即将结束时,小明同学提出浮力的大小还可能与物体的形状有关。为此同学们用两块相同的橡皮泥分别捏成不同形状进行如图3所示的实验。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。小亮认为这结论不可靠,主要原因是: 。
29.物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时,
提出如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想,利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究,测得的实验数据如下
表所示。请你完成下列内容:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.25
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.8
88.9%
(1)小欣同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止时读数,他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 (选填“甲”、“乙”或“丙”)的装置完成的,它的机械效率 ;
(3)比较2、4两次实验数据,可以验证猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较 (选填实验序号)两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。(选填“高”或“低”)
30.同学们在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。他们将注射器的前端管口密封并固定放置如图甲所示,在其活塞上放置数量不等的相同重物如图乙进行实验,并将数据记录在表格中。
姓名
实验序号
注射器个数
重物个数
活塞下降距离(格)
小明
1
3
1
3
2
3
2
6
3
3
3
9
小红
4
4
2
5
5
2
4
6
6
2
3
(1)实验中,压力的作用效果是通过 来反映的;
(2)实验中选用的注射器的规格应该 (选填“相同”或“不同”),本实验用到的物理方法有 法和 法;
(3)小红增加注射器的数量的目的是为了 ;
(4)小红的实验序号4表格中活塞下降的距离应该填 ;
(5)分析小明的实验数据可知:压力的作用效果与 有关。
31.沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关;
他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个;体积不同的小球3个。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示;请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察 来反映的;
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论: ;
(3)为了验证猜想二,他应分析 (填写字母)三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,沈仔细同学正确操作,G球和H球的质量应分别为 、 ;实验后发现小球陷入花泥的深度相同,由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 (选填“有关”或“无关”)。
32.小明同学实验探究“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”.实验过程中保持长木板水平且固定,每个木块各个表面粗糙程度相同.以下是部分实验步骤:
第1次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,如图甲.读出测力计的示数并填入表中;
第2次:把木块倒放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,如图乙.读出测力计的示数并填入表中;
第3次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,如图丙.读出测力计的示数并填入表中;
第4次:把三块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,图略.读出测力计的示数并填入表中.
(1)已知每个木块的重力为20N,请你帮助小明同学将表格内的空格都填上.
实验次数
木块对木板的压力F1/N
测力计示数F2/N
滑动摩擦力f/N
1
4.0
2
4.0
3
8.0
4
12.0
(2)比较 两次实验数据,可以得出“滑动摩擦力的大小与接触面积无关”.
(3)比较第1、3、4三次实验数据,可以得出的结论是:
33.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关。
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关。
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 ;(选填序号)
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得B和C的重力分别为4.4N和5N。然后进行如图2所示的实验。
①如图2,在序号a中圆柱体A的重力已测出,在序号b的实验中物体所受的浮力为 N;
②比较序号 三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体浸没时所受的浮力越 ;(ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精)
④比较序号b、c、d的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中,发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。
34.小明在探究“液体压强的大小跟什么因素有关”时,提出了如下猜想:
猜想一:液体压强的大小跟液体的深度有关;
猜想二:液体压强的大小跟液体的密度有关。
为了验证猜想,他设计了如图所示的实验装置:容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭(橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变)。其他器材还有:两只烧杯(分别装有足量的水、酒精),一只滴管。请你帮小明完成下列任务:
(1) 写出探究“猜想一”的实验方案;
(2) 设计出探究“猜想二”的记录表格。
35.如图所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB)推动纸盒运动一段距离后静止。
(1)实验中通过观察 比较动能的大小;
(2)实验中采用 ,使得小球滚到水平面的初速度相同;
(3)从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时, 球的动能最大;
(4)因探究的因素较多,所以该探究实验用到实验方法中的 法;
(5)分析比较实验甲与实验乙,可得出结论: ;
(6)分析比较实验甲与实验丙,可得出结论: 。
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