19.实验设计专题—2021年中考物理复习讲义教案

这是一份19.实验设计专题—2021年中考物理复习讲义教案，文件包含19实验设计专题学生docx、19实验设计专题教师docx等2份教案配套教学资源，其中教案共32页， 欢迎下载使用。
力学实验设计模块

小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时，越快滑到底端．对此他猜想：“物体离地高度一定时，斜面坡度越大，物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”．请你设计实验验证其猜想．
（1）实验所需的公式： ．
（2）实验器材：除了如图所示的器材，你还需要的测量工具有 ．
（3）实验步骤（可用画图或文字表述）：
．
闷热的夏天，小明将一瓶矿泉水放在冰箱中较长时间后取出，一会儿发现瓶外壁出现小水珠。用干毛巾擦净，过一会儿又出现小水珠。小明认为这是瓶内的水往外渗出后，附着在瓶外壁上。请你设计一个实验证明小明的结论是错误的。
小净同学认为，当物体的速度为0时，物体就处于静止状态。请你用一个篮球来证明她的想法是错误的，写出实验步骤、实验现象和结论分析。（3分）
图22
甲
乙
工人用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓，尽管他使出了浑身力气，却没能成功，如图22甲所示。于是他想出了一个新点子：在其它条件不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头拴在扳手柄的上端，再次使出浑身力气拉绳的另一头，如图22乙所示。可还是没能扳动螺栓，这是为什么呢?请分析其中的原因。说出你认为可行的一种办法？
【2018番禺一模】小明要测量体积较大的某矿石的密度，桌面上有图20器材可供选择：
图20
A.矿石
B.弹簧测力计
D.烧杯 D
E.量筒
F.水槽
20
mL
25
15
10
5
C.溢水杯杯 D
100mm
300mm
200mm
请你帮小明设计出一种方案：
(1)实验原理公式：
(2)实验器材(用代号)：
(3)实验步骤（可结合图形描述）：
(4)矿石密度的表达式（已知水的密度为ρ水）：ρ矿=
【2018海珠区一模】（1）图15中,实心硬塑料玩具球处于静止状态.玩具球G=________N
（2）玩具球漂浮在水面上,除图15、16中的器材外,还提供了足够的水,去测量玩具球的密度。简要写出合理方案(可用画图或文字表述),并用所测物理量的符号及已知条件,写出玩具球密度的表达式,(已知:水密度为ρ水)
小明同学在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验时，用弹簧测力计匀速拉动木块，如图甲所示，图乙是他两次拉动同一木块得到的速度随时间变化的图象．下列说法正确的是（ ）
A．两次木块受到的拉力相等
B．两次木块的动能一样多
C．木块第一次受到的摩擦力较大
D．两次拉力对木块做的功一样多
综合实验（可以配图说明）：
要探究“压力的作用效果与物体密度是否有关”？请完成实验设计方案．
结合实验过程，可设计记录数据的表格如下：
【2016北京平谷】小震在利用吸管喝饮料时他认为饮料是靠嘴吸力进入嘴中的,而不是靠大气压进入嘴中的”，而小明认为他的观点是错误的。为此他准备下列器材：一个装满水（可以饮用）的玻璃瓶子，一个可以塞紧瓶口的塞子，塞子上开有两个孔，其中一个孔中插有一只吸管并与塞子压紧。请你帮助小明设计一个实验证明小震的观点是错误的。写出实验步骤并加以说明。
举世瞩目的三峡工程库区蓄水期间，文物工作者在库区的文物挖掘和搬迁工作中，一位工作者发现了一古代的小酒杯，空酒杯开口向上可以漂浮在水面．为了鉴别这个酒杯是用什么材料制成的，工作者们欲测其密度．现手边可以被选用的器材只有一个带有刻度的玻璃杯（可当作量筒用，内径大于酒杯的口径）．亲爱的读者，你能帮他们完成这项任务吗？
实验步骤： ；
________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
密度表达式： ．
实验桌上有弹簧测力计、圆柱体实心铁块（ρ铁=7.9×103kg/m3）、细线、分别装有适量水和酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）的烧杯，小明同学在学习了阿基米德原理后，认为同一物体在密度大的液体中受到的浮力一定大于在密度小的液体中受到的浮力。请你利用这些器材，设计一个实验证明小明的说法是错误的。写出实验步骤、实验现象并简要说明。
【2017铁一一模】在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了如图甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:
（1）实验要研究的是:滑轮组的机械效率与____________的关系.
（2）进行第3次测量时,弹簧测力计示数为__________N,滑轮组做的有用功是__________J；
（3）进行第2次测量时,滑轮组的机械效率约为_____________．
（4）小明进一步猜测：“图中滑轮组提升的物体时段数越少，机械效率越高”。设计实验检验其猜测，并填写实验报告。
①实验步骤（若需要可补充器材）：_____________。
②滑轮组的机械效率（用所测出的物理量表达）：_____________。
【2016广州中考】（1）图28中测力计为 N.
（2）小明猜测：“图28中滑轮组提升的物理越轻，机械效率越高.”设计实验检验其猜测，并填写实验报告.
实验目的： .
实验步骤：（若需要可补充器材）： .
滑轮组机械效率（用所测出的物理量表达）： .
【2018白云一模】小芳家有一个装“开心果”年货用的、瓶身为圆柱体的塑料瓶（质量忽略不计），准备挪作他用。现要测量其体积（又称“容积”），请你设计其中一个与小芳不同的实验方案：
（一）你的方案：
（1）写出所需要的物品和除量筒（杯）外的测量仪器；
（2）实验步骤及测量的物理量（用符号表示）；
（3）体积的表达式

图25 甲 图26 乙
（二）小芳的方案：（请你帮她完善）
（1）实验所需要的物品和测量仪器：
一瓶标注了净含量555mL的怡宝纯净水，一把量程为40cm的刻度尺
（2）实验步骤及测量的物理量
① 将纯净水全部倒入塑料瓶，如图26甲，瓶内水的体积为555mL，记为V水
② 盖严盖子后倒放在水平桌面上，如图26乙，用刻度尺分别量出 和
并用符号a、b表示。
③ 体积的表达式。
小明看到巨大的木头会漂浮在水面上，而细小的铁钉会沉入水底，据此认为“在同种液体中，物体所受浮力跟物体的体积有关，物体体积越大受浮力越大。”请你选择适当的器材设计实验，证明小明的说法是错误的。
（1）写出所选实验器材。
（2）写出主要实验步骤。
小明想探究皮球从不同高度静止释放后，竖直落到地面的平均速度是否一样。请根据要求完成实验报告。
实验目的：
实验原理：
实验需要的测量工具：
实验步骤：


图27
（2018广州中考）小明把两端开口的细玻璃管插入水中，发现管内的液面上升（如图27）.他查资料得知：管内外液面高度差与水温、管的内径有关.小明想利用这支细玻璃管探究管内外液面高度差与水温的定量关系,请你帮他设计实验方案.
（1）实验器材：细玻璃管、___________.
（2）实验步骤（可画图或文字表述）：
（3）设计记录数据的表格．
质量可忽略的细绳上端固定，下端系一质量为的金属螺母，做成摆长为l的摆（如图29所示），让螺母在竖直面内小幅度往返摆动，每完成一次往返摆动的时间均为T＝2πlg （g=9.8N/kg）
请你根据T＝2πlg推测，螺母往返摆动一次的时间T与螺母的
质量m是否有关______（选填“有关”、“无关”）
现有足量的细绳、大小相同的金属螺母，这些螺母有的质量相
等，有的质量不等.写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）:
大国同学清明随父母去陵园祭扫，为在陵园中长眠的先烈们献上鲜花。他凝望着烈士纪念碑追思良久，“那么多先烈坚守着让每一位受压迫的中国人都能过上有尊严的幸福生活的强烈信念，出生入死、不惜献出自己宝贵的生命！真是令人敬佩！”此情此景，他不禁热泪盈眶，将手按在胸前下定决心，“作为21世纪的中学生，我要倍加珍惜先烈们用生命换来的幸福生活，铭记历史发奋学习，为祖国更加强大、早日实现中华民族伟大复兴的中国梦而不懈努力！”此时，他的这颗小小少年心装下的却是一个大大的中国。壮哉我中国少年！请你利用自来水、电子台秤、一个底面直径和高均约为20cm的塑料盆、毛巾，结合自己学过的相关科学知识设计一个实验来粗略测量自己心脏的体积。（要求：写出实验步骤画出实验数据记录表格）
电学实验设计模块

【2016北京朝阳一模】在学习了串联电路以后，小阳认为：在串联电路中同时工作的用电器个数越多，其电路中的电流越小。实验桌上有满足实验要求的如下器材：电源（电压恒定）、开关、滑动变阻器电流表各一个，阻值为2Ω、5Ω、10Ω的电阻各3个，导线若干。请你选用以上实验器材模拟串联电路情况，设计一个实验推断小阳的观点是错误的。请你画出实验电路图（在图中标出电阻值大小）并简述主要实验步骤和推断理由。（3分）
为了探究并联电路的电流特点，同学设计了如图1所示的电路进行实验．
（1）在做使用电流表测电流的分组实验中，A组同学试触时电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转，如图2所示，根据你的分析，你认为原因可能是 ；
（2）B组同学试触时发现电流表的指针扫过有刻度的地方，直到没有刻度的地方，如图3所示，你认为原因可能是 ；
（3）下面设计的表格存在的不足之处是： ；
（4）排除故障后，测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图4甲、乙、丙所示，可读出：IA=0.54A，IB= A，IC= A．根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是： ．（写出关系式即可）
（5）为了验证结论的普遍性，同学采用了更换不同电源继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是： ．
（6）结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改正意见 ．
实验课上，小明把两个灯泡连成了如图所示的电路．闭合开关，两灯均不亮．经检查，电路连接无误，老师告诉他是其中一个小灯泡坏了．于是，小明又找来了一个小灯泡，想出了一种检测方法（如下面表格中方法一），请你帮助小明，在不拆开原电路的基础上，从图2所示的实验器材中任选一种，连入电路，设计出另外三种检测方法，并完成下表．（电流只有从发光二极管的“+”极流入，二极管才发光，电路中用符号“”表示）
如图所示，两个不同的小灯泡连接在电路中，都能发光，请设计两种方法判断它们之间是串联还是并联的．
小军想设计一个模拟交通路口红绿灯工作的实验电路，要求：红灯亮时，黄灯和绿灯都
不亮；当红灯灭时，黄灯和绿灯可以分别亮一盏。
实验桌上已经备有的实验器材：符合要求的电源，
红、黄、绿三盏灯，两个单刀双掷开关S1 和S2，
导线若干。小军已连接了部分电路，如图27所示，
请你用笔画线代替导线，只添加两根导线，按要求
将小军的实物电路图补充完整。
【2018一中一模】如图所示的电路中，电源电压保持不变,把甲、乙两电阻分别接入ab之间，当接入甲电阻时电流表的示数为0.3A，当接入乙电阻时电流表的示数为0.5A．
（1）由以上数据可知R甲___ R乙（选填“>”，“=”，或“