2022年中考物理复习学案---实验专题·力学

这是一份2022年中考物理复习学案---实验专题·力学，共28页。学案主要包含了常考命题点，交流与反思等内容，欢迎下载使用。
实验专题 《课准》列出的20个学生实验       实验的原理、注意的事项、实验方法、实验现象记录、实验的分析过程、实验结论、实验故障判断、实验的改进方案、实验误差的讨论、电路图的连接、根据数据绘制图象。       实验方案的设计、实验仪器的选择、安装，实验操作，实验操作的故障分析，实验现象的观察，数据的记录处理，实验误差的分析，规律的探究，实验结果的表述等，侧重考查学生的实验操作技能、实事求是的科学态度。一、操作类①用刻度尺测量长度②用秒（停）表测量时间③用弹簧测力计测量力④用天平测量物体的质量⑤用常见温度计测量温度⑥用电流表测量电流⑦用电压表测量电压、连接简单的串联电路和并联电路二、探究性①探究浮力大小与哪些因素有关②探究杠杆的平衡条件③探究水沸腾时温度变化的特点④探究光的反射规律⑤探究平面镜成像时像与物的关系⑥探究凸透镜成像的规律⑦探究电流与电压、电阻的关系⑧探究通电螺线管外部磁场的方向⑨探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件三、测量性①测量物体运动的速度②测量水平运动物体所受的滑动摩擦力③测量固体和液体的密度④测量小灯泡的电功率          
测量型实验分为直接测量型和间接测量型两类直接测量型实验是应用相应的仪器、仪表直接测量出物理量．主要有：用刻度尺测长度、用秒表测时间、用天平测物体的质量、用量筒测物体的体积、用弹簧测力计测力、用温度计测温度、用电流表测电流、用电压表测电压、用电能表测电能等．主要掌握仪器的用途、使用方法和使用时的注意事项，读数时刻度尺要估读，记录数据时要带单位，对天平、温度计、弹簧测力计还要掌握它们的构造和原理． 实验仪器：                           归类方法：1.清楚用途：每一个测量工具是测量什么物理量的？2.认清结构：测量工具的基本组成，名称。3.会使用测量：测前准备（调节）、测中操作、侧后读数4.会读数分析：测量工具会读数，看到数据知道是哪种测量工具测量的，读数有无问题。5.会误差分析：依据问题情境会思考、推导分析误差来源，影响的后果。    实验1：测量物体运动的速度【常考命题点】1、实验原理：（）2、测量器材：（停表、刻度尺）3、斜面倾角不宜过大也不宜过小的原因：（为了方便测量时间）4、金属片的作用：（确定终点在同一位置）5、实验操作过程中的注意事项：（小车从斜面顶端由静止滑下，测量时都要“头对头”或“尾对尾”测量）6、刻度尺和停表的读数7、各段运动状态和受力情况的分析与判断8、小车在各阶段的速度大小的判断（v上半程<v全程<v下半程）9、平均速度的计算10、机械能的转化11、实验误差分析12、多次测量的目的：（减小实验误差）13、实验评估
例1．物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时，想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度，设计了如图所示的实验装置；让小车从带有刻度（分度值为1cm）的斜面顶端由静止滑下，图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间（圆圈里面的数字分别表示“小时：分：秒”），则（1）该实验是根据公式　   　进行测量的；（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较　   　（填“大”或“小”）。金属片的作用是　   　。（3）小车在AB段运动的路程sAB是　   　dm；在AC段运动的平均速度vAC是　   　m/s；（4）在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动速度偏　   　。
 实验二：测量固体（或液体）物质的密度【常考命题点】1. 实验原理2.天平的调节和读数3.量筒的使用和读数4.实验步骤补充、排序、设计（注意测量体积和测量质量的顺序）5.m -V图象的理解6.密度的计算或表达式7.误差分析(1)测量固体密度：①质量测量引起的误差：如先测体积，再测质量，由于物体上沾了水，使所测质量偏大，导致所测密度偏大②体积测量引起的误差：测体积时，物体没有浸没在水中，所测体积偏小，导致所测密度偏大(2)测量液体密度：①先测烧杯质量，再测烧杯和液体的总质量，最后测全部液体的体积。由于少许液体残留再烧杯壁上，导致V偏小，所测密度偏大②先测液体体积，再测烧杯质量，最后测全部液体和烧杯的质量。由于少许液体残留在量筒壁上，导致ｍ偏小，所测密度偏小8.用特殊方法测密度9.实验评估
例2．在做“测量某品牌白酒密度”实验时，2班同学的方法各异：（1）甲组：进行了如图所示的四项操作：A．用天平测出空烧杯的质量；B．将白酒倒入烧杯中，用天平测出烧杯和白酒的总质量；C．将烧杯中白酒的一部分倒入量筒，测出这部分白酒的体积；D．用天平测出烧杯和剩余白酒的质量。①经小组分析，发现以上ABCD4个操作步骤中有一步是多余的，多余的一步是　   　（填序号）②甲组测量烧杯和白酒的总质量m1时，估计酒和烧杯的总质量在70g左右。试加砝码时，应用镊子夹取50g、20g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，则应取下　   　g砝码，试加上其他砝码，同时调节游码。③由图可知待测白酒的质量是　   　；体积是　   　cm3，密度是　   　kg/m3。④甲组同学在向量筒倒入白酒时，不慎有酒溅出，则测出的白酒密度会　   　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（2）乙组：进行了三项操作：A．用天平测出空烧杯的质量m1；B．在烧杯中倒入适量白酒，用天平测出烧杯和白酒的总质量m2；C．将烧杯中的白酒倒入量筒，测出白酒的体积V。乙组同学得出白酒的密度ρ白酒＝　   　（用已知符号表示）。经分析发现该实验结果比真实值　   　（“偏大”、“偏小”或“相等”），原因是　   　。（3）丙组：进行了三项操作：A．用天平测出空烧杯的质量m1； B．在量筒中倒入适量的白酒，测出白酒的体积V；C．将量筒中的白酒倒入烧杯中，用天平测出烧杯和白酒的总质量m2。丙组同学得出白酒的密度ρ白酒＝　   　（用已知符号表示）。经分析发现该实验结果比真实值　   　（填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是　   　。（4）丁组的小华不小心将量筒打碎了，只能天平来测量白酒的密度。于是他添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整。①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；③用另一个烧杯　   　，用天平测出烧杯和白酒的总质量为m2；④则白酒的密度表达式ρ白酒＝　   　（已知水的密度为ρ水）。小明针对小华的实验设计进行评估后，认为小华设计的操作过程有不妥之处，你认为该不妥之处是：　   　。 
实验三：探究二力平衡的条件【常考命题点】 研究对象的选择（小车、卡片）（1）选择小车的原因（减小摩擦力对实验的影响）（2）选择卡片的原因（忽略卡片自重对实验的影响） 实验时，对放置小车的水平桌面的要求（光滑） 平衡状态的选择（选择静止而匀速直线运动状态是因为静止状态容易观察） 定滑轮的作用（改变力的方向） 控制变量法的应用（1）控制平衡的两个力是否在同一直线上（必须保持研究两端所受力大小相等，方向相反，扭转研究物的角度，判断物体是否处于平衡状态）（2）探究平衡的两个力是否大小相同（必须保持两个力在同一直线上，且两端托盘里的砝码质量不相等或两端钩码的数目不相同，判断物是否处于平衡状态）（3）探究平衡的两个力是否作用在同一物体上（必须保持平衡力大小相等且方向相反.让两个力不同时作用在同一物体上，判断物体是否处于平衡状态） 进行多次实验的目的（得出普遍规律，避免偶然性） 实验结论：二力平衡的条件：同时作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上
例3．在“探究二力平衡的条件”的实验中。（1）如图甲所示，将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向　   　，并通过调整　   　来改变拉力的大小。（2）当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后观察　   　（选填“释放瞬间”或“最终”）小卡片能否平衡。此实验步骤可探究　   　的两个力是否平衡。（3）为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一个物体上，操作方法是　   　，观察小卡片能否平衡。（4）对比如图乙所示的实验装置，如图甲所示的实验装置可减小　   　对实验的影响；对比如图丙所示的实验装置，如图甲所示的实验装置的优点是可以忽略不计　   　。 
实验四：研究影响滑动摩擦力大小的因素【常考命题点】1．弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，木块所受的拉力和摩擦力是一对平衡力，此时弹簧测力计的示数等于木块所受的摩擦力2．弹簧测力计的使用和读数3．控制变量法的使用（1）研究滑动摩擦力与压力的大小关系（保证接触面粗糙程度不变，在原装置的木块上增加一个砝码）（2）研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系（同一个木块，用测力计拉着木块在不同表面上匀速运动）4．转换法的应用（弹簧测力计的示数大小反映滑动摩擦力的大小）5．滑动摩擦力大小的比较和判断6．实验数据及其图象分析7．实验拓展（1）探究滑动摩擦力的大小与物体的接触面积的关系（无关）（2）探究滑动摩擦力的大小与速度大小的关系（无关）8．实验中存在的问题：（1）木块很难保持匀速直线运动；（2）运动中的弹簧测力计不方便读数9．实验方法改进
例4．在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验小组设计了如图所示的实验装置。（1）为了准确测量滑动摩擦力，小明同学拉着物块沿水平面向右做匀速直线运动，利用　   　原理可知，如图甲所示，物块与长木板之间的摩擦力为　   　N。（2）比较乙、丙两图可以得出的结论是　   　。（3）同组的小红同学认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是她在上述甲实验的基础上，将物块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小，由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她探究过程中存在的问题是　   　（4）小明在实验后反思：操作中不能保证匀速拉动物块，所以弹簧测力计的示数不稳定。经小组其他同学提醒，将实验装置改成如下图所示，木板A放在水平桌面上，物块B放在木板A上，弹簧测力计一端固定，一端挂在物块B上，拉动木板A，物块B稳定时，弹簧测力计示数如图所示。①读取测力计的示数是为了测量　   　（选择）滑动摩擦力大小，此摩擦力的方向向　   　（填空）。A.木板A受到桌面的B.木板A受到物块B的C.物块B受到桌面的D.物块B受到木板A的②实验中小明发现：当拉力为5.8N时，物块B相对于地面静止且长木板A刚好做匀速直线运动，则长木板A受到桌面的摩擦力大小为　   　N。
实验五：探究影响压力作用效果的因素【常考命题点】 实验选用海绵的原因（便于观察实验现象） 转换法的应用（压力的作用效果通过海绵的凹陷程度体现） 控制变量法的应用（1）探究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力大小不变，改变受力面积的大小（2）探究压力的作用效果与压力大小的关系时，控制受力面积不变，改变压力的大小4. 实验结论压力的作用效果不仅与压力的大小有关，还与受力面积的大小有关.（1）当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显;（2）当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显5.实验评估6.判断生活实例是增大还是减小压强，是运用什么方法增大或减小压强的
例5．在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时，同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。（1）同学们是根据　   　来比较压力的作用效果的。（2）要探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应比较　   　两图的实验，得到的结论是：　   　。（3）小明将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上，如图丁所示，图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为：p乙　   　p丁（选填“＞”“＜”或“＝”） 
实验六：探究液体内部的压强【常考命题点】1.实验前要检查装置的气密性（用手轻压金属盒上的橡皮膜，观察U形管中的液柱是否变化，若漏气，两液柱的两个液面差几乎没有变化）2.U形管中的液面的调平（不平的原因是橡皮管中有气体，应拆开橡皮管，重新安装）3.转换法的应用（U 形压强计中两管液面的高度差的大小反映探头所在位置的液体压强的大小）4.控制变量法的应用（1）探究液体内部压强与方向的关系（控制探头在同种液体的同一深度处，改变探头的方向，观察U形管两边液柱的高度差）（2）探究液体内部压强与深度的关系（控制探头在同种液体中，探头方向不变，改变探头在水中的深度，观察U形管两边液柱的高度差）（3）探究液体内部压强与液体密度的关系（控制探头在液体中深度相同，探头的方向不变，换用不同的液体，观察U形管两边液柱的高度差）5.液体压强大小比较与计算6.实验结论：液体内部朝各个方向都有压强;在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等.深度越深，压强越大.液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大
例6．如图所示，用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。（1）压强计上的U形管　   　（选填“属于”或“不属于”）连通器，甲所示压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的，这种方法叫　   　。（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差。通过　   　（填写正确选项前字母）方法可以进行调节。A.拆除软管重新安装B.从左管口向U形管内添加适量水C.从U形管右管口向外抽出适量水（3）比较图中乙图、丙图和丁图，可以得到结论：　   　。（4）在乙图中，若将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液面的高度差将　   　（选填“变大”“变小”或“不变”）。（5）若在步骤（4）时，图乙中U形管左右两侧水面的高度差h＝5cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为　   　Pa。（ρ0＝1.01×105Pa，ρ盐水＝1.2×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg） 
实验七：探究浮力的大小跟哪些因素有关【常考命题点】 弹簧测力计读数 用称重法计算浮力（先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力，然后将物体浸在液体中，再记下弹簧测力计的读数，前后两次读数之差就等于物体受到的浮力） 控制变量法的应用（1）探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系（用弹簧测力计提着同一物体，让物体浸入同一液体的体积不同）（2）探究浮力的大小与液体的密度的关系（用弹簧测力计提着同一物体，使其浸没在不同液体中的体积相同）（3）探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系（用弹簧测力计提着同一物体，让物体分别浸没于相同液体的不同深度）（4）探究浮力的大小与物体的密度的关系4. 探究浮力的大小与物体所受重力的大小和物体形状的关系5.应用阿基米德原理进行相关计算（计算物体所受浮力大小，物体的体积和密度）6. 实验数据（F浮—h图象分析）7. 实验得出结论
实验八：验证阿基米德原理【常考命题点】1、弹簧测力计读数2、实验顺序：为了减小误差，实验中要先测物体和空桶的重力，然后再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力；3、用称重法计算浮力（先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力，然后将物体浸在液体中，再记下弹簧测力计的读数，前后两次读数之差就等于物体受到的浮力）4、用称重法计算排开液体重力（先用弹簧测力计在空气中测出烧杯的重力，然后测出装有溢出水的烧杯总重力，前后两次读数之差就等于物体排开液体的重力）5、列出等式方式：物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力；要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力，可根据F浮＝G﹣F示得出，然后测出排开液体的重力，两者进行比较即可验证；6、注意事项：用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，这样才能保证物体排开的水全部溢出；溢水杯未装满水，会导致F浮大于G排7、 实验得出结论
例8．如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。（1）正确的操作顺序最佳是　   　。A．乙丙甲丁B．乙甲丙丁C．甲丁乙丙D．乙丙丁甲（2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为　   　N（3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力　   　（选填“大于”、“小于”或“等于”）桶A受到的浮力。（4）在实验中，排除测量误差因素的影响，小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力，造成这种结果的原因可能是：　   　。（5）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第　   　次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越　   　（选填“深”或“浅”）。次数1234桶A与沙子的总重力/N2.42.83.23.4桶B与水的总重力/N4.04.44.65.0（6）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体　   　。（7）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为　   　（用题中所给和所测物理量的字母表示） 
实验九：探究物体的动能跟哪些因素有关【常考命题点】1.让不同的小球从斜面同一高度由静止释放的目的（控制小球到达水平面时的速度相同）2.实验方法（1）转换法的应用（通过观察小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小）（2）控制变量法的应用①探究物体的动能跟质量的关系（控制小球从斜面的同一高度由静止释放，改变小球的质量）②探究物体的动能跟速度的关系【控制小球的质量不变（选择同一个小球进行实验），改变达到底部的速度（让相同的小球从斜面的不同高度释放）】3.机械能及其转化（小球从斜面滚下，下滑过程中重力势能转化为动能;木块在水平面运动直至静止，将机械能转化为内能）【交流与反思】4.实验推理与假设（如果木块不受阻力，木块将做匀速直线运动，则该实验不能达到探究目的）5.实验中木块被撞出水平面的改进措施（①用更长的长木板进行实验;②减小斜面倾斜程度;③降低小球下滑的高度等）6.对不同的车辆限速、限载的原因7.实验结论：动能的大小与物体的质量和运动的速度有关，质量越大，运动速度越大，动能越大
例9．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体　   　的关系（物体A、B质量不变）。（2）该实验中所探究物体的动能是指物体　   　（选填“A”或“B”）的动能。（3）该实验物体动能的大小所示通过　   　来反映的，这种探究方法称为　   　（选填“控制变量法”或“转换法”）（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过　   　（选填“高度”或“质量”）来改变的。（5）实验表明，同一物体A从斜面不同高出滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论：在质量　   　（选填“相同”或“不同”）时，速度越大动能　   　（选填“越大”、“越小”或“不变”）。（6）若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的物体从斜面　   　高度由静止滚下，并观察记录。 
实验十：探究杠杆的平衡条件【常考命题点】1. 杠杆平衡状态的判断2. 选择杠杆中点为支点的原因（消除杠杆自重对实验的影响）3. 实验前，杠杆平衡的调节（杠杆向右倾斜时，向左调节平衡螺母;杠杆向左倾斜时，向右调节平衡螺母）4. 调节杠杆使其在水平位置平衡的目的（①便于精确地测量力臂;②使杠杆重心落在支点上，消除杠杆自重对杠杆平衡产生的影响）5. 多次实验的目的（只做一次实验得出的结论往往具有偶然性，不具普遍性）6. 另一端用弹簧测力计，使弹簧测力计拉力的方向竖直向上或向下的目的（直接可从弹簧测力计上读出拉力的大小，便于测量拉力的力臂）7. 弹簧测力计的拉动方向的改变与弹簧测力计示数的变化（拉力力臂变小，由杠杆平衡条件知弹簧测力计示数变大）8. 杠杆两端受力变化时，杠杆再平衡的判断9. 实验数据的分析10.力和力臂的大小计算11.生活中杠杆的应用及杠杆类型的判断 12.实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力× 阻力臂
例10．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，某小组做了如图所示实验：（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。此时应将杠杆右端的螺母向　   　移动（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，其目的是　   　；（2）要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂　   　个钩码（每个钩码的质量是相同的）才能使杠杆在水平位置平衡，在此实验的基础上，分别在杠杆两端各增加一个钩码，杠杆　   　（选填“能”或“不能”）再次平衡；（3）图丙中用弹簧测力计的好处是　   　，当弹簧测力计由图丙中的竖直地拉着变成倾斜地拉着，仍然要使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数将　   　（选填“变大”、“不变”或“变小”），其原因是　   　；（4）有同学测出一组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由　   　。 
例11．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。实验次数滑轮材质钩码重G/N提升的高度h/m有用功W有用/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率。η1铝10.10.10.60.30.1856%2铝20.10.21.00.30.367%3铝20.20.41.00.60.667%4塑料20.20.40.80.60.4883%5塑料20.20.42.10.20.4295%①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码　   　，机械效率越高。②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与　   　有关。③比较　   　两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。④第5次实验室利用了图　   　的装置完成的，判断依据是　   　。⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为　   　。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用　   　的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都　   　。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是　   　。A、焦耳定律   B、牛顿第一定律   C、阿基米德原理  D、欧姆定律