中考物理专题复习6 实验探究题课件.ppt

实验探究题是以考查与实验相关的知识为主要内容的一类题目 其考查内容包括 基本工具和仪器的使用 基本物理量的测量 得出物理规律的过程 物理实验的基本技能以及尝试利用实验手段和已知的规律有目的地设计实验解决问题等方面 这类试题一般信息量较大 具有新颖性 综合性 开放性 探究性的 特点 强调解决问题的过程与方法 有利于同学们科学态度 科学精神的形成 按考查的内容可以分为基本测量型实验 间接测量型实验 观察型实验和探究型实验 一 仪器 仪表直接测量型实验解答直接测量型实验 要了解各种基本仪器的工作原理 刻度特点 要熟练掌握各种仪器的使用方法 例1如图甲电路 当开关S闭合后 电流表的指针偏转如乙图所示 其中a电流表测量的是通过 选填 电源 L1 或 L2 的电流 b电流表的读数应为 A 解析 此题主要考查了电流表的读数和使用 注意读数时要先确定量程和分度值 否则容易读错量程 由电路图可知此电路为并联电路 电流表a串联在L1的支路中 测量L1的电流 电流表b串联在干路中 测量干路电流 因并联电路的干路电流要大于支路电流 所以推知电流表b使用的量程应是0 3A 分度值是0 1A 读数为1A 0 2A 1 2A 答案 L11 2 二 间接测量型实验间接测量型实验就是运用已学过的知识和熟悉的器材测定一些物理量而进行的实验 要完成这些实验 必须理解实验所依据的原理 明确实验的条件 步骤和过程 并进行实际测量 避免纸上谈兵 解答间接测量型实验应由实验原理引出实验器材 由实验原理理清实验步骤 由实验原理突出实验过程中的注意事项 例2小军同学用下列四种方法测定小球沿桌面滚动时的平均速度 其中你认为最好的是 A 先选定一段较长的路程 测定小球通过这段路程所用的时间B 先选定一段较短的路程 测定小球通过这段路程所用的时间C 先选定一段较长的时间 测定小球在这段时间内通过的路程D 先选定一段较短的时间 测定小球在这段时间内通过的路程 解析 为了减小误差 测运动物体的平均速度不能选太小的路程或时间 一般选定较长的路程来测时间 因为选定了路程时 路程的测量误差相对较小 而如果先选定时间 则时间测量误差丝毫没有减少的情况下 路程的测量误差也相对较大 误差比较大 答案 A 例3同学们在做完了 测量小灯泡的电功率 的实验后 老师提出了一个新问题 大家都已经知道了决定导体电阻的三个因素 也知道温度会影响导体电阻的大小 可是具体到一个小灯泡 温度对其灯丝电阻有什么影响呢 请大家利用现有的实验器材通过实验来探究一下 小华同学利用 测量小灯泡的电功率 的实验器材 其中小灯泡的额定电压是2 5V 重新进行了实验 1 小华同学连接了如图甲所示的电路 图中有一处连接错误 请在错误连线上打 并用笔画线替代导线画上正确的连线 2 电路连好后 小华闭合开关 发现小灯泡不亮 但电流表和电压表都有示数 接下来应进行的操作是 选填字母序号 a 检查电路是否断路b 更换小灯泡c 移动滑动变阻器滑片观察小灯泡是否发光 3 小华继续进行实验 并将测得的实验数据记录在下表中 4 小华同学在做实验序号为2的实验时 电流表的连线以及指针位置如图乙所示 请你读出这组实验数据并计算出此时的灯丝电阻 把它们填写在上表中相应的位置 5 小华在实验中并没有使用温度计 灯丝温度的高低是通过观察 来判断的 6 小华查找资料 发现大多数金属的电阻都具有和灯丝电阻随温度变化规律相同的性质 他用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接入图甲的电路中 并将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动 设计了一个简易的测温装置 若要满足温度升高时测温装置的示数变大 应将图甲中 表的表盘改装成测温装置的刻度盘 解析 本题考查测量小灯泡的功率的实验 考查的知识点比较多 主要考查学生的综合应用能力 有一定的难度 1 滑动变阻器接线柱接错 2 电路连好后 小华闭合开关 发现小灯泡不亮 但电流表和电压表都有示数 说明是通路 接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片观察小灯泡是否发光 4 电流表的量程为0 0 6A 分度值为0 02A 此时示数为0 10A 电阻R为10 0 5 通过观察电流表的示数 电流表的示数越小 说明电阻越大 灯丝的温度越高 6 温度升高时测温装置的示数变大 图中和电阻对应变大的是电阻两端的电压 所以应将图甲中电压表的表盘改装成测温装置的刻度盘 答案 1 如图所示 2 c 4 0 1010 0 5 电流表的示数 6 电压 例4小明同学想用如图所示的电路来测量Rx的电阻 阻值大约几百欧 其中R是滑动变阻器 R0是电阻箱 电阻箱的最大电阻值大于Rx 请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐 1 闭合开关S1前 滑片P置于 端 2 闭合开关S1后 闭合开关 调节滑片P 使电流表指针指在合适的位置 记下此时电流表的示数I0 3 先断开开关 再闭合开关 保持 的电阻不变 调节 使电流表的示数仍为I0 即为待测电阻的阻值 解析 本题没有直接考查伏安法测电阻的原理即欧姆定律 而是结合欧姆定律 通过等效替代法测待测电阻和已知电阻的电压或电流 从而间接测出待测电阻的阻值 注意实验中 滑动变阻器既起保护电路的作用 又可调节电路 在本实验中 等效替代就是在电路其他条件不变的情况下 用可以直接读出阻值的变阻箱来等效替代待测电阻 实验前 为了保护电路应将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处 先使Rx接入电路 后使电阻箱接入电路 使前后两次电路中的电流 滑动变阻器滑片的位置不变 这样就可以通过电阻箱得出待测电阻的阻值了 答案 1 a 2 S3 3 S3S2滑动变阻器变阻箱的阻值变阻箱的最后阻值 三 观察型实验对于这类实验应弄清实验对象 实验的现象和相应的结论 要做到 会看图说话 例5某同学利用如图所示装置研究电与磁的关系 请仔细观察图中的装置 操作和现象 然后归纳得出初步结论 1 比较甲 乙两图可知 2 比较乙 丙两图可知 解析 在观察本题中的三幅图时 应将观察的重点放在三个方面 一是看导线中是否有电流通过 二是看小磁针是否发生偏转 三是观察电流方向与小磁针偏转方向的关系 1 甲图中无电流 小磁针未偏转 乙图中有电流 小磁针发生了偏转 因此可知 通电导体周围存在磁场 2 乙图和丙图中都有电流通过 但电流方向相反 同时小磁针偏转的方向也相反 因此这两图的比较可得出电流的磁场方向与电流方向有关的结论 答案 通电导体周围存在磁场电流的磁场方向与电流方向有关 四 探究型实验探究的基本要素包括 提出问题 猜想与假设 制订计划与设计实验 进行实验与收集证据 分析与论证 评估 交流与合作 新的物理课程标准把科学探究既作为学生研究问题的重要方法 又作为学生学习的重要目标 这就使科学探究在物理学习过程中有了核心地位 为检查学生的学习效果 近几年各地学业水平考试都加强了对学生科学探究能力的考查 综合起来其试题特点有 1 重视对科学探究过程中各基本要素的考查学业水平考试试题中有大量围绕探究的一个或几个基本要素 依据学生熟悉的生活现象或物理现象而设计出来的考题 解题时应紧扣各基本要素的具体要求进行答题 例6一个鸡蛋从餐桌上掉到地上有时并不破碎 但有时也会破碎 老师要求同学们通过对这一现象的分析 发现并提出一个科学问题 同学们提出的下面四个问题中 通过探究最能揭示这一现象物理本质的是 A 鸡蛋落地后在什么情况下会破碎 B 鸡蛋落地后是否破碎与哪些因素有关 C 物体落地后受到的冲击力与哪些因素有关 D 鸡蛋落地后破碎还是不破碎的原因是什么 解析 此类问题是考查对实验探究中提出问题环节的理解与掌握情况 提出问题是科学探究过程的首个重要环节 也是物理科学研究中一个重要的环节 由题意可知 鸡蛋从餐桌上掉到地上有时不破碎 有时破碎 结果不同 所以我们可以结合鸡蛋的情况和地面及高度的关系提出问题 分析选项可知 A B D答案是即使没有经过物理学习的人 根据生活中发现的问题 也能提出的问题 属于问题的表面现象 没有可探究的价值 也不能揭示现象的本质 而C答案是在对生活现象的质疑中提炼出的科学问题 这样的问题更具探究性 可操作性 答案 C 2 重视对科学探究过程中实验操作的关键环节的考查进行实验是科学探究中的重要过程 保证实验成功的关键性操作环节是各地学业水平考试命题的热点 其命题的素材 直接取材于课本实验内容 依据课本实验进行演化生成新题 取材于学生实验过程中发现的一些有价值的新信息 属课本实验的拓展与延伸 例7小军同学在探究 浮力的大小与哪些因素有关 时 进行了下面的思考 设想在盛满水的容器中有一个水球A 如图所示 因为它在容器中是静止的 所以它受到的其他部分水对它的浮力F浮与它自身的重力G是一对平衡力 如果用一个大小相同的其他球体替换水球A 使该球浸没在水中那么该球体受到的浮力应当与水球A受到的浮力F浮完全相同 由此他提出了对浮力大小的一种猜想 1 小军的猜想是 浸没在水中的球体所受浮力的大小 选填 大于 小于 或 等于 跟它大小相同的水球A所受重力的大小 2 小民想 如果小军设想的不是 水球 而是 水立方块 或其他任意 不规则形状的水块 他的猜想也可表述为 浸没在水中的任意形状的物体所受浮力的大小 等于与该物体 的水块所受重力的大小 3 小民进一步推断 不管你设想的 水块 在容器中水的哪个部位 甚至是在靠近水面或容器壁的地方 上述的猜想都应该是正确的 于是 他又把这个猜想补充为 浸入水中的物体所受浮力的大小 总是与跟它浸在水中的那部分体积相同的水所受重力的大小 4 小军和小民为了验证他们的猜想是否正确 进行了如图所示的实验 为了保证实验数据的可靠性 请你就该实验中容易出现的问题提出一条建议 5 为了更全面地总结出浮力大小的规律 阿基米德原理 他们还必须换用几种不同的进行 实验 解析 本题目是考查学生对探究 影响浮力大小的因素 实验的掌握程度 以及对阿基米德原理的理解 看学生能否灵活利用控制变量法 根据题干已知求得想要的物理量 并且为了了解学生对控制变量法的掌握 设计实验让学生找错误原因 1 根据已知 如果用一个大小相同的其他球体替换水球A 那么该球体受到的浮力应当与水球A受到的浮力F浮完全相同 所以小军的猜想 浸没在水中的球体所受到的浮力的大小等于跟它大小相同的水球A所受浮力的大小 即等于跟它大小相同的水球A所受重力的大小 2 任意形状的物体浸没在水中时 其排开水的体积就等于自身的体积 3 根据上述已知 依次类推 浸入水中的物体所受浮力的大小 总是与跟它浸在水中的那部分体积相同的水所受重力的大小相同 4 提出一条建议 溢水杯内的水要加到和溢水口相平的位置 合理均可 5 为了使实验结论更为规范严密 必须换用几种不同的液体进行实验 答案 1 等于 2 排开 3 相等 4 溢水杯内的水要加到和溢水口相平的位置 合理均可 5 液体 例8小华同学通过观察发现 架设在高压线杆上的金属导线在夏天时比在冬天时下垂得要明显 这是为什么呢 通过与同学们讨论交流 他明白了这是由于金属导线热胀冷缩导致的 金属导线受热时 在各个方向上都会膨胀 在冷却时 都会收缩 金属导线受热时膨胀的长度与哪些因素有关呢 同学们经过讨论提出了如下猜想 猜想一 金属导线受热时膨胀的长度与金属导线升高的温度有关 猜想二 金属导线受热时膨胀的长度与金属导线的原长有关 猜想三 金属导线受热时膨胀的长度与金属导线的材料有关 同学们感到要亲自试验收集数据验证上述猜想存在困难 于是请老师帮忙从材料研究所找到了下表中的实验数据 1 比较表中序号为1 2 3的三组数据可得出的结论是 金属导线受热时膨胀的长度与金属导线 有关 2 比较表中序号为 的三组数据可得出的结论是 金属导线受热时膨胀的长度与金属导线的原长有关 3 某自动温控电路的原理图 如图所示 其中的双金属片由长度相同的黄铜片和康铜片铆合在一起制成 它与固定触点构成温控开关 当双金属片所处的环境温度升高时 双金属片由于受热向上弯曲 使电路断开 停止加热 运用上表中的实验数据进行分析 该温控开关的双金属片与固定触点接触的一边所用的材料应该是 请说明原因 解析 本题利用控制变量法分析物体受热膨胀时的伸长量跟材料和升高的温度有关 考查了学生提取有用信息的能力 一般物体都受热膨胀 遇冷收缩 物体受热膨胀伸长量跟材料和升高的温度有关 在材料一定时 温度升高越多 伸长量越大 1 由1 2 3的三组实验数据可以看出 材料相同 升高温度越高 伸长量越大 所以物体受热时的伸长量跟升高的温度有关 2 因为金属导线受热时膨胀的长度与原长有关 所以这组材料 必须材料 升高的温度相同 而原长不同 故选择4 5 6 3 当双金属片所处的环境温度升高时 双金属片由于受热向上弯曲 使电路断开 停止加热 说明下面的金属片膨胀比上面的金属片要大 根据上表中1 4数据可知在相同条件下 黄铜比康铜膨胀的长度大 所以双金属片下面与固定触点接触的一边所用的材料应是黄铜 答案 1 升高的温度 2 456 3 黄铜温度升高时双金属片向上弯曲 说明下面的金属片膨胀比上面的金属片要大 根据上表数据可知在相同条件下 黄铜比康铜膨胀的长度大 所以双金属片下面与固定触点接触的一边所用的材料应是黄铜 3 重视对探究过程中运用的物理学研究方法的考查科学探究展示了物理规律的一般探索过程 在这个过程中需要运用各种独特的物理学研究方法 初中阶段学生接触到的物理学研究方法有 控制变量法 建立物理模型法 理想实验推理法 等效法 转换法 类比法等 它们各具魅力 各有其独特的作用 例9小明对 斜面的机械效率与什么因素有关 这一课题 提出了如下一些值得探究的猜想 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关 斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关 斜面的机械效率与斜面的长度有关 斜面的机械效率与物体的重力有关 给你如图所示的装置 请你选择上述猜想中的一项 并解答下列问题 1 你选择的猜想是 填写序号 2 要用下图中的器材完成你选择的探究 还要补充的器材是 至少写出两种 3 在实验探究的过程中 需要控制不变的因素有 解析 本题考查斜面机械效率的实验 综合分析 利用控制变量法设计实验等 是一道学生易错的习题 猜想可以任选 根据所选的研究问题选择合理的器材 采用控制变量法设计实验和实验步骤 以 为例 若选 则需要补充的器材为 弹簧测力计 刻度尺 根据控制变量法设计斜面机械效率与斜面的倾斜程度关系的实验 应保持斜面的粗糙程度 斜面的长度和木块的重力不变 改变斜面的倾斜程度 匀速拉动木块 观察弹簧测力计的示数 设计实验如下 a 让斜面倾斜放置某一高度 匀速拉动木块沿斜面向上移动 读出测力计的示数F1 b 保持其他实验装置不变 只改变斜面的倾斜程度 再次匀速拉动木块沿斜面向上移动 读出测力计的示数F2 c 分析实验数据得出结论 若F1 F2 斜面机械效率与斜面的倾斜程度有关 若F1 F2 斜面机械效率与斜面的倾斜程度无关 答案 1 2 弹簧测力计 刻度尺 3 斜面的粗糙程度斜面的长度物体的重力 本题可有不同猜想 根据所选猜想选择合理器材即可 不变的因素也要随之改变