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第11-12章实验探究专练-2026-2027学年物理九年级上册苏科版
1.小明在探究杠杆平衡条件的实验中,所用杠杆质量分布均匀,每个钩码质量均为50g。
(1)实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量________________;调节平衡后,如图甲所示,在杠杆的左边A处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B处挂同样的钩码______个;
(2)实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议,不宜采用这种方式,其主要原因为 ;
A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(3)完成实验后,小明想利用该杠杆(重心位于O点)制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
①如图丙所示,以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡。然后小明将C位置的3个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”;
②为了将“杆秤”的零刻度线标在A处,小明应在图丙C位置处装配一质量为_______g的吊盘;
③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量______g,并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上,完成“杆秤”的制作。
2.在“探究滑轮特点”的实验中,过程如下:(不计摩擦和细线的质量)
(1)如图甲所示,细线的一端系上物体,另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次调零的弹簧测力计相连,沿方向匀速拉动测力计可使物体向__________运动,这一过程中该滑轮是一个__________滑轮,它使用时的优点是__________。
(2)弹簧测力计分别沿、方向继续匀速拉动,对比次实验,测力计的示数几乎不变,由此说明__________。
(3)由图乙和图丙可知,使用动滑轮__________(选填“省力”或“费力”)。
(4)由图丙和图丁可知,使用动滑轮__________(选填“省距离”或“费距离”)。
3.在“测量物体运动的平均速度”实验中,实验装置如图所示。
【证据与解释】
(1)测量平均速度的原理是___________。
(2)实验中,小组同学发现小车通过段路程的时间过短,不便于测量时间,为了解决这一问题,可以只将木块向___________(选填“左”或“右”)适当移动;也可以将小车倒置滑下,这是因为用___________代替滚动可以增大摩擦。
(3)改进后,进行实验并记录数据在如下表格中,通过对比小车通过段路程的平均速度与段路程的平均速度,可以得出小车在下滑过程中做___________(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
路程
运动时间
平均速度
【交流】
(4)如果在点时。先释放小车,后按下秒表开始计时,、两点都计时准确,则会使所测段的平均速度___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)小车在运动过程中,斜面的支持力对小车是否做功?___________(选填“是”或“否”)。
(6)小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来,说明力可以改变物体的___________。
4.某班同学进行登楼比赛,看谁做功快。甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中,计算时取g=10N/kg。
学生
实验序号
学生质量(kg)
楼梯高度(m)
登梯做功(J)
所用时间(s)
甲
1
50
3
1500
5
2
50
3
1500
8
乙
3
54
6
12
4
54
3
1620
5
(1)第3次实验乙同学做的功___________J.分析比较实验次数___________,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快。
(2)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是___________。
(3)分析比较实验次数2与3.若要比较甲、乙两位同学做功的快慢,则可以比较___________来确定哪位同学做功快。
(4)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是___________(选填“甲”或“乙”)。
5.在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中,小霞用同一动滑轮进行了四次实验,实验装置如图所示,实验数据如下表所示。
序号
动滑轮重
钩码总重
钩码上升高度
测力计示数
绳自由端上升的高度
动滑轮的机械效率
1
0.3
1
0.3
0.70
0.6
71.4
2
0.3
2
0.3
0.6
3
0.3
4
0.3
2.4
0.6
83.3
4
0.3
4
0.2
2.4
(1)实验时,小霞应竖直向上_________拉动弹簧测力计;
(2)第2次实验时,弹簧测力计的示数如图所示,此时绳端受到的拉力为_________N,提升重物所做的有用功为_________J,动滑轮的机械效率为_________%;
(3)分析表中数据可知:用同一动滑轮匀速提升重物,在物重增加时,拉力所做的额外功占总功的比值将_________。第4次实验中,减小物体提升的高度,动滑轮的机械效率_________(本题两空均选填“减小”、“不变”或“增大”)
(4)另一位同学也用该装置提升重4N的钩码,测量相关数据后算得动滑轮的机械效率为90.9%,与表中小霞算得的83.3%有较大差别,则造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中_________(单选)。
A.提升的高度比小霞实验时的大的多
B.弹簧测力计静止时读出拉力大小
C.拉着弹簧测力计向上加速运动
D.拉力没有沿竖直方向
6.在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图甲、乙、丙所示,让质量m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下,钢球撞击放在水平木板上的木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
(1)该实验所探究物体的动能是指_________(选填“木块”“钢球”或“斜面”)的动能,该实验物体的速度是指钢球从斜面上由静止滚下与木块即将碰撞时的速度,它是通过_________(选填“高度”或“质量“)来改变的。
(2)实验通过观察木块被钢球推动_________的大小,可比较出钢球对木块_________的多少,从而判断钢球动能的大小,这种研究问题的方法叫_________。若不用木块,在桌面上铺一条毛巾,_________(选填“可以”或“不可以“)用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现。
(3)比较甲、丙两图进行的实验,探究的是动能与_________的关系,得出的结论是___________________。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样,_________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是。
(4)小丽根据乙、丙两图得出结论,物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确?_________(选填“正确”或“错误”),理由是__________________________。
(5)钢球在水平面上不能立即停下,是因为钢球具有_________。木块最终会停下来是因为受到_________的作用。如果水平面绝对光滑,_________(选填“能”或“不能“)达到实验探究。
7.小明和小华学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/
★/
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)请完善表格,★部分应填写_________________;
(2)小明和小华选择了两套完全相同的装置。为了保证实验的可靠,他们选取了___________相同的两种油(填“质量”或者“体积”),然后他们选取了质量相同的两杯水,但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小华认为实验中是通过____________________________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同。
②小明认为探究过程中只有燃料的种类不同,其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是甲、乙的热效率就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化不明显的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同。
③你认为___________(选填“小明”或“小华”)的想法更合理;
(3)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是_______________;
(4)小明和小华在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量,并由记录的数据计算出了水吸收的热量。小明他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是___________的(选填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
8.元元为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的烧杯内装入质量相同的A、B两种液体,然后将两个电加热器分别放入烧杯中,如图甲所示。
(1)除了图甲中所示的实验器材外,还需要的测量工具是秒表和___________。
(2)两个电加热器的规格应该___________(填“相同”或“不同”)。
(3)元元在实验中使A、B两种液体升高相同的温度,通过比较___________来比较两种液体吸收热量的多少。
(4)根据实验数据绘制出温度随加热时间变化的图像如图乙所示,通过分析可知,升高相同的温度,A、B两种液体中,液体___________吸收的热量较少,液体___________更适合作暖手宝内的储热液体。
(5)若加热过程中无热量损失,则A、B两种液体的比热容之比cA:cB=___________。
(6)请说出图乙中图像设计存在的不足:___________。
试卷第1页(共3页)
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《第11-12章实验探究专练-2026-2027学年物理九年级上册苏科版》参考答案
1.(1) 力臂 3
(2)C
(3) 150 600
【详解】(1)杠杆在水平位置平衡时,钩码的拉力方向竖直向下,与杠杆垂直,此时力臂的长度恰好等于对应杠杆格的长度,可直接从杠杆刻度上读出,因此目的是方便测量力臂;
设每个小格长度为,每个钩码重力为。甲图中A点距离支点O为3格,B点距离支点O为4格,根据杠杆平衡条件,代入得,解得,即B处挂3个钩码。
(2)图乙中杠杆左侧多个位置都悬挂了钩码,使杠杆受到的动力、动力臂的数量过多,变量复杂,普通实验探究多个力和力臂的平衡关系难度大,不易归纳出普遍的杠杆平衡条件,故选C。
(3)由①可知,A点为支点时,C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡。所以当该“杆秤”的零刻度线标在A位置处时,小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于3个钩码的质量,杠杆能够保持平衡,即吊盘质量
丁图中C点吊盘到支点A的距离为2格,D点到支点A的距离为8格。根据杠杆平衡条件,则最大测量质量
2.(1) 上 定 改变力的方向
(2)使用定滑轮提升同一重物时,拉力大小与拉力方向无关
(3)省力
(4)费距离
【详解】(1)图甲的滑轮轴固定在天花板上,是定滑轮;沿方向向下匀速拉动倒放的弹簧测力计时,物体随绳子向上运动;定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,优点是可以改变力的方向。
(2)三次不同方向拉动时测力计示数几乎不变,说明定滑轮工作时,使用定滑轮提升同一重物时,拉力大小与拉力方向无关。
(3)图乙直接测物重为0.3N,图丙用动滑轮拉同一重物时拉力仅为0.2N,拉力小于物重,因此使用动滑轮省力。
(4)对比丙、丁,重物上升0.1m时,绳子自由端(弹簧测力计)移动的距离是0.2m,绳子自由端移动距离大于重物上升的距离,因此使用动滑轮费距离。
3.(1)
(2) 右 滑动
(3)加速
(4)偏大
(5)否
(6)运动状态
【详解】(1)平均速度等于路程与时间的比值,所以测量平均速度的原理是。
(2)[1]为了增长小车通过AB段的时间,需要减小斜面坡度,所以应将木块向右移动。
[2]将小车倒置滑下,是用滑动代替滚动来增大摩擦,从而减慢小车运动速度,方便计时。
(3)BC段的路程和时间分别为
速度为
则,所以小车在下滑过程中做加速运动。
(4)先释放小车后计时,会导致测得的时间t偏小,根据,路程s准确,时间t偏小,所测AB段的平均速度偏大。
(5)斜面的支持力方向垂直于斜面向上,而小车的运动方向沿斜面向下,力的方向与运动方向垂直,所以支持力对小车不做功。
(6)小车撞到金属片会停下来,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
4.(1) 3240 1、4
(2)当做功一定时,时间越短,做功越快
(3)功与时间的比值
(4)乙
【详解】(1)乙第3次实验登楼做功为
实验1、4所用时间相同,做功不同,做功越多则做功越快,可验证对应结论。
(2)实验1、2做功相同,所用时间不同,时间越短做功越快,故得出:当做功一定时,时间越短,做功越快。
(3)实验2、3的做功多少和所用时间均不相同,可通过比较功与时间的比值(功率)判断做功快慢,比值越大,做功越快。
(4)甲第1次实验功率
甲第2次实验功率
乙第3次实验功率
乙第4次实验功率
乙的最大做功功率大于甲的最大做功功率,故登楼做功最快的是乙。
5.(1)匀速
(2) 1.3
(3) 减小 不变
(4)B
【详解】(1)实验时只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小,系统处于平衡状态,测量结果准确。
(2)图中弹簧测力计的分度值是0.1N,此时绳端受到的拉力为1.3N;
提升重物所做的有用功为
总功为
动滑轮的机械效率为
(3)分析表格数据可知,用同一动滑轮匀速提升重物,在物重增加时,机械效率越大,则拉力所做的额外功占总功的比值将变小;
动滑轮的机械效率,与物体提升的高度无关,因此减小提升高度,动滑轮的机械效率不变。
(4)A.动滑轮的机械效率可知,提升高度不影响动滑轮机械效率,故A不符合题意;
B.弹簧测力计静止时读数,会消除运动过程中的滑轮轴摩擦,测得的拉力偏小,总功偏小,有用功不变,计算出的机械效率偏大,故B符合题意;
C.向上加速运动时拉力偏大,总功偏大,有用功不变,机械效率偏小,故C不符合题意;
D.拉力不沿竖直方向时拉力偏大,总功偏大,有用功不变,机械效率偏小,故D不符合题意。
故选B。
6.(1) 钢球 高度
(2) 距离 做功 转换法 可以
(3) 质量 速度相同时,质量越大,动能越大 大客车
(4) 错误 没有控制速度相同
(5) 惯性 阻力 不能
【详解】(1)本实验的研究对象是从斜面滚下撞击木块的钢球,探究的是钢球的动能;钢球即将碰撞木块的速度,是通过改变钢球在斜面上由静止释放的高度来调整的,释放高度越高,钢球到达水平面的速度越大。
(2)动能的大小无法直接观测,实验利用转换法:钢球动能越大,对木块做功越多,木块被推动的距离就越远,因此通过木块移动的距离间接比较钢球动能大小;若去掉木块,毛巾表面的阻力较大,钢球动能越大,在毛巾上滚动的距离也会越远,因此也可以用钢球滚动距离体现动能大小。
(3)甲、丙两图中,钢球从斜面的同一高度释放,到达水平面的速度相同,钢球质量不同,因此探究的是动能与质量的关系;结论为速度一定时,物体质量越大,动能越大。大客车的质量比小轿车大,在相同速度下动能更大,更难刹车,因此大客车的限速更低,为100km/h。
(4)探究动能与质量的关系时,需要控制速度相同,只改变质量。但乙、丙中钢球质量不同,释放高度也不同(到达水平面的速度不同),变量不唯一,没有控制速度不变,因此不能得出动能和质量有关的结论,小丽的看法错误。
(5)钢球不能立即停下是因为钢球具有惯性,要保持原来的运动状态继续运动;木块最终停下是因为受到水平面的摩擦力(阻力),运动状态被改变;如果水平面绝对光滑,钢球和木块将一直做匀速直线运动,木块不会停下,无法通过移动距离比较动能大小,因此不能完成实验探究。
7.(1)加热后的水温
(2) 质量 水温升高的多少 小明
(3)煤油
(4) 不可靠 燃料不可能完全燃烧,且热量散失不可避免
【详解】(1)本实验通过对比水吸热后的温度变化反映燃料放热能力,表格已经记录了加热前的水温,因此★处需要记录燃料燃烧结束后水的末温,也就是燃料燃尽后的水温。
(2)根据可知,燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关,所以要探究热值的大小,需使菜籽油和煤油的质量相等;
质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;
小明考虑到初温不同会导致水和环境的温差不同,水散热、蒸发的情况不一致,会额外引入变量干扰实验,控制所有无关变量相同的思路更严谨,因此小明的想法更合理。
(3)由表格中数据可知,相同质量的两种燃料燃烧完后,煤油燃烧使水温升高
菜籽油燃烧使水温升高
煤油的燃烧使水温升高较大,说明煤油放出的热量较多,即煤油的热值较大。
(4)热值是燃料的一种特性,它表示单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放出的热量。在实验中,要准确测量燃料的热值,需要确保燃料能够完全燃烧,并且燃烧产生的热量能够完全被水吸收。在实验过程中,燃油不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量,计算结果不可靠。
8.(1)托盘天平/天平
(2)相同
(3)加热时间
(4) B A
(5)2:1
(6)纵坐标温度后缺少单位℃
【详解】(1)实验要求控制A、B两种液体的质量相同,图中已有测量温度的温度计、测量时间的秒表,还需要用天平来称量液体的质量。
(2)使用规格相同的电加热器,才能保证在相同的加热时间内,两种液体吸收的热量相等,以此将吸收热量的多少转化为加热时间的长短来比较。
(3)相同规格的电加热器,单位时间放出的热量相同,因此可以通过加热时间来间接反映液体吸收热量的多少,这是初中物理常用的转换法。
(4)从图乙可知,升高相同温度时,B的加热时间更短,说明B吸收的热量更少;暖手宝的储热液体需要在降低相同温度时能放出更多热量,要选择比热容大的物质,A的吸热能力更强、比热容更大,更适合做储热液体。
(5)根据比热容公式,质量相同、升高温度相同时,比热容与吸收的热量成正比,也就是和加热时间成正比;由图可知,都从10℃升温到30℃时,A的加热时间是5min,B的加热时间是2.5min,因此
(6)规范的物理图像需要明确标注坐标轴的物理量与对应单位,该图的纵坐标温度后缺少单位℃。
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