中考物理题型三作图实验探究题课件

题型三 作图、实验、探究题,作图能力是物理学的基础能力之一,作图对物理问题的理解也很有帮助。主要考查角度包括力学、光学、电与磁等方面。 实验题是最能体现物理学科特点的一种题型,它不仅能反映学生学习过程中的观察能力、动手动脑能力,而且还能反映学生对学习的物理概念和物理规律的理解情况。从实验考查的角度看,题型多样,它可以用选择题、填空题、问答题、作图题、计算题等不同方式展示,所以各种题型的解题思路、解题方法以及解题步骤,也都适用于对实验题的解答。 除在填空、选择、计算与推导等题型中考查外,考试中常设单独的实验大题,一般3道题,分值约20分。重点考查考纲单列的基本实验。 对于这些实验,考纲要求:能说明其实验原理、所需要的主要实验器材;均在实验室(或教室)里动手做过;能规范使用基本的实验仪器,如托盘天平、量筒(或量杯)、温度计、刻度尺、弹簧测力计、电流表、电压表、滑动变阻器等;理解基本的实验步骤,以及得出正确的结论等。,试题中涉及的相关实验: 1.长度的测量 2.光的反射和折射 3.凸透镜成像 4.物质密度的测量 5.杠杆的平衡条件 6.测量滑轮组的机械效率 7.物质(晶体)的熔化 8.连接串联和并联电路 9.电路中电流和电压的测量 10.欧姆定律 11.“伏安法”测电阻 12.测量小灯泡的电功率 13.电动机的原理 14.如何产生感应电流,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一作图 作图题的考查角度如下表所示。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,例1(2015四川资阳)如图所示,一个小球从高处下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧向下做减速运动,忽略空气阻力,画出小球所受的重力G和弹力F。 解析:忽略空气阻力,小球从高处下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧向下做减速运动,此时小球共受到重力和弹力两个力的作用,过小球重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,用G和F表示,且GF。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,答案:如图所示: 方法点拨画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。画力的示意图的一般步骤:一画简图,二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,例2(2015江苏南京)按要求作图(请保留作图痕迹)。 (1)如图甲所示,AB是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜。 (2)如图乙所示,木块从斜面上A处由静止滑下,经水平木板表面上的B处,最终停在C处。画出木块在B处时水平方向的受力示意图。 (3)如图丙(a)所示,小华用笤帚在扫地,O为支点,作用在A点的动力为F1。在图(b)中画出作用在B点的阻力F2的示意图及其力臂l2。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,解析:(1)平面镜成正立、等大的虚像,且物距等于像距,连接A、A和B、B,AA和BB的中垂线即为平面镜的位置。 (2)分析题意可知,此时滑块在木板上滑行时只受到摩擦力的作用,其方向与运动方向相反,即水平向左,如图。 (3)动力F1的作用是使杠杆沿逆时针方向转动,而阻力F2的作用是阻碍其转动,所以F2的方向与F1相反,标出从支点O到阻力作用线的距离,即为阻力臂l2。 答案:见解析,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,例3如图甲所示的电路,请在图甲中添加一条导线,使L1、L2并联,电流表只测量灯L1的电流,并在乙虚线方框内画出对应的电路图。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,解析:从正极开始连接开关,然后分支,一支经电流表、L1回到负极;另一支路经灯泡L2回到负极。 答案:如图所示。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,方法点拨作图题解答时一定要注意题目要求,不能短斤少两,题目要求画的没有画完整,也不能画蛇添足。实行中考网上阅卷的地区,为使试卷扫描清楚,作图时应先用铅笔画好,确认无误后,再用黑色笔描画清晰。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型二测量型实验 直接测量型实验主要有9个实验:(1)用刻度尺测长度;(2)用秒表测时间;(3)用量筒测固、液体的体积;(4)用天平测物体的质量;(5)用温度计测水的温度;(6)用弹簧测力计测力的大小;(7)用电流表测电流;(8)用电压表测电压;(9)用电能表测电功。 间接测量型实验主要有5个实验:(1)用刻度尺、秒表测平均速度;(2)用天平、量筒测物质密度;(3)用刻度尺、弹簧测力计测滑轮组的机械效率;(4)用电流表、电压表测电阻;(5)用电流表、电压表测小灯泡的电功率。 直接测量型实验题的解答,重在掌握基本器材的使用方法;对于间接测量型实验,要在理解实验的基础上识记实验的器材、原理(电学实验的电路图)、实验的方案甚至对实验方案的评价,积累实验注意点(特别是电学实验)。,例4某同学测量滑轮组的机械效率时,先用弹簧测力计测出物重G,按图示组装好器材,拉动弹簧测力计使物体匀速上升,用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s,在物体静止时读出拉力的大小F,最后,根据公式 算出滑轮组的机械效率。 (1)以上操作过程存在一处错误,请在错误的句子下面画上横线,并写出正确的操作方法: ; (2)为了提高滑轮组提升物体时的机械效率,请提出两条措施: ; 。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,解析:(1)我们所要测量的是在使用滑轮组时的机械效率,所以要测提升物体所用的拉力,应拉着物体匀速上升,同时读数,这样测得的才是物体被提升时的拉力;(2)若增加物体的重力可以增大有用功,从而增加有用功在总功中所占的比值;减小动滑轮的重力,可以减少额外功,从而提高有用功在总功中的比值。 答案:(1)在物体静止时读出拉力的大小F;改为:匀速拉动时记下弹簧测力计的示数F;(2)增加物体的重力;减小动滑轮的重力。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,例5现要求测量“2.5 V 0.3 A”小灯泡的电功率,提供的器材如图所示。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,(1)在方框中画出实验电路图; (2)把实物图中实验器材连接成实验电路; (3)为了比较小灯泡在不同发光情况下的电功率,同时为方便读数,请你设计出实验过程中,小灯泡两端应该调节出的几个电压值,并填入下表中。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,解析:(1)电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器串联在电路中,开关串联在电路中,根据各元件与灯泡的连接方式,画出电路图; (2)灯泡额定电压为2.5 V,电压表选择03 V量程,灯泡的额定电流为0.3 A,电流表选择00.6 A 量程,电流都从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,滑动变阻器根据电路图选择左下端接线柱,上面接线柱任意选择;从电源的正极开始,依次串联滑动变阻器、灯泡、电流表、开关到电源负极,电压表与灯泡并联; (3)为了测不同发光情况的功率,让灯泡在稍低于、等于、稍高于额定电压下工作,为了便于读数,使指针在分度值的整数倍上,可以使灯泡在2 V、2.5 V、2.8 V等不同电压下工作。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,答案:(1)如图所示: (2)如图所示:,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,(3)如下表所示。 方法点拨从以上两例题看出,测量滑轮组的机械效率、测量小灯泡的电功率实验实际包含基本仪器的使用考查,是综合性较强的实验。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型三探究型实验 初中物理探究型实验主要有 14 个实验:(1)探究物质的密度;(2)探究平面镜成像特点;(3)探究凸透镜成像规律;(4)探究摩擦力的大小与什么有关;(5)探究运动和力的关系;(6)探究液体压强的特点;(7)探究杠杆平衡条件;(8)探究动能(重力势能)大小与什么因素有关;(9)探究物质比热容;(10)探究影响电阻大小的因素;(11)探究不同物质的导电性能;(12)探究电流与电压、电阻的关系;(13)探究电流热效应;(14)探究电磁铁磁性强弱的影响因素。 非教材实验的考查,主要从科学探究的7 个主要环节角度命题:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验和收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。,探究型实验试题的解题方法强调应用性和开放性,突出物理知识的应用,强调灵活运用物理知识解释试题呈现的问题,故而在解答时,可借助已有的知识和结论,对试题所考查的内容,做出正确的解答。当然中考命题并不会只局限于已有知识的得出,往往更注重探究过程的考查,因此解答此类试题时千万不要急于求成,而要认真揣摩命题意图。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,例6我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。 (1)实验前,在没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,实验前使杠杆水平平衡的目的是 。 (2)实验中,用图示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式( ) A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多 (3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第 格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,解析:(1)实验前没挂钩码时,发现杠杆左端下倾,则应将平衡螺母向右旋一些,使杠杆在水平位置平衡,实验前使杠杆水平平衡的目的是方便力臂的测量; (2)实验中,如图所示的方式悬挂钩码,左侧多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的,这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多; (3)不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,将左侧另外两个钩码改挂到第三个钩码的下方,即左侧的力是三个钩码,根据杠杆平衡的条件,F1L1=F2L2,2个3格=3个n格,n=2;即保持左侧第2格的钩码不动。 答案:(1)右 方便力臂的测量 (2)D (3)2 方法点拨探究杠杆平衡条件是初中物理的重点实验。为了避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,实验前,应首先使杠杆在水平位置平衡;在初中阶段,探究杠杆平衡条件的实验,作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力,不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型四开放设计型实验 开放实验题是指题设条件不确定、解题方法多样化、答案不唯一的题目。这些试题或条件开放、或策略开放、或结论开放。题设条件开放型实验题,一般特点是条件多余或隐含,求解问题不指明;开放型实验题,主要特点是解答方式不统一,方法多样化;待求结论开放型实验题的主要特点是结论不唯一,答案形式多样化。,例7在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,(1)探究的因素是 ; (2)选用的图是 (填图中对应的字母); (3)探究的结果是 。 解析:方法一:(1)浮力大小与物体浸入体积的关系; (2)所选用的图为(a)、(b)、(c); (3)探究结果:物体浸在同一种液体中时,浸入的体积越多,所受到的浮力越大。 方法二:(1)物体浸没在不同液体中,所受到的浮力大小与液体密度的关系; (2)所选用的图为(a)、(c)、(e); (3)探究结果:物体浸没在不同液体中,所受到的浮力大小与液体密度有关,液体密度越大,物体受到的浮力也越大。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,答案:(1)浮力与排开液体体积的关系 (2)(a)、(b)、(c) (3)当液体密度相同时,浮力与排开液体体积有关,液体体积越大,浮力越大(答案不唯一) 方法点拨解决此类问题,要求学生在学习、生活中留心观察各个演示实验及其日常化的实验器材,灵活运用物理知识,充分挖掘题目中的隐含条件,准确把握实验的意图和原理。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型五物理实验方法 研究物理的科学方法有许多,经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。 研究某些物理知识或物理规律,往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时,我们同时用到了观察法(观察电流表的示数)、转换法(把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小得到电阻的大小)、归纳法(将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起)和控制变量法(在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积)等方法。可见,物理的科学方法无法细致分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程,来分析解答。,1.控制变量法 所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。 可以说任何物理实验,都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。如:导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,于是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下,研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系,分别得出实验结论。通过学生实验,让学生在动脑与动手、理论与实践的结合上找到这“两个关系”,最终得出欧姆定律。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,以下列出初中物理实验中控制变量法的使用情况:,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,2.转换法 一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫作“转换法”。 空气看不见、摸不到,我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它; 分子看不见、摸不到,不好研究,可以通过研究墨水的扩散现象去认识它; 电流看不见、摸不到,判断电路中是否有电流时,我们可以根据电流产生的效应来认识它; 磁场看不见、摸不到,我们可以根据它产生的作用来认识它。 再如,有一些物理量不容易测得,我们可以根据定义式转换成直接测得的物理量。在由其定义式计算出其值,如电功率(我们无法直接测出电功率只能通过P=UI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P)、电阻、密度等。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积; 我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度; 在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小; 大气压强的测量(无法直接测出大气压的值,转换成求被大气压压起的水银柱的高度); 测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度; 测液体压强(将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化); 通过电流的效应来判断电流的存在(无法直接看到电流); 通过磁场的效应来证明磁场的存在(无法直接看到磁场); 研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成温度的改变来说明内能的变化);,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,在研究电热与电流、电阻的因素时,将电热的多少转换成液柱上升的高度; 在研究电功与什么因素有关的时候,将电功的多少转换成砝码上升的高度。 密度、功率、电功率、电阻、压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的; 在解答动能与什么因素有关时,说小球在平面上滑动得越远则动能越大,就是将动能的大小转换成了小球运动的远近。 以上列举的这些问题均应用了这种科学方法。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,3.类比法 在我们学习一些十分抽象的,看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。 如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成、水压使水管中的水形成了水流进行类比,从而得出电压是形成电流的原因的结论:抽水机是提供水压的装置,类似的,电源是提供电压的装置;水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能;类似的,电流通过电灯时,消耗的电能转化为内能。 还有:分子动能与物体的动能进行类比、功率和速度进行类比等。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,4.归纳法 要作出正确的归纳,就要从总体中选出样本,这个样本必须足够大而且具有代表性。 比如铜能导电,银能导电,锌能导电则归纳出金属能导电。在实验中为了验证一个物理规律或定理,反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论。 在阿基米德原理中,为了验证F浮=G排,我们分别利用石块和木块做了两次实验,归纳、整理均得出F浮=G排,于是我们验证了阿基米德原理的正确性,使用的正是这种方法。 在验证杠杆的平衡条件中,我们反复做了三次实验来验证F1L1=F2L2、一切发声体都在振动结论的得出(在实验中对多种结论进行分析整理并得出最后结论时)等等,在所有的科学实验和原理的得出中,我们几乎都用到了这种方法。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,5.积累法 在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候,我们先测量100张纸的厚度再将结果除以100,这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的积累法;要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间,测量出导线的直径,均可用积累法来完成。 6.放大法 有一些实验的现象我们是能看到的,但是不容易观察,将产生的效果进行放大再进行研究。 比如音叉的振动很不容易观察,所以我们利用小泡沫球将其现象放大;观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭,装水后插上一个小玻璃管,将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,7.科学推理法 把复杂的问题简单化,摒弃次要的因素,抓住主要的因素,对实际问题进行理想化处理,构建物理模型,这是一种重要的物理思想。在建立模型的基础上,有时为了更形象地描述所要研究的物理现象、问题,还要引入一些虚拟的内容,借此来形象、直观地表达物理情境。 例如:在进行牛顿第一定律的实验时,当我们把“物体在越光滑的平面运动时,物体运动得就越远”的知识结合起来我们就推理出,如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动;在做真空不能传声的实验时,当我们发现空气越少,传出的声音就越小时,我们就推理出:真空是不能传声的。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,8.等效替代法 比如在研究合力时,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这一个力就替代了两个力叫等效替代法。 在研究串、并联电路的总电阻时,也用到了这样的方法。在平面镜成像的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测出物与像的大小关系,所以我们利用了完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。 9.比较法(对比法) 对不同或有联系的两个对象进行比较,从中寻找它们的不同点和相同点,从而进一步揭示事物的本质属性。 例如,比较蒸发和沸腾的异同点,比较汽油机和柴油机的异同点,电动机和热机、电压表和电流表的使用。,类型一,类型二,类型三,类型四,类型五,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,