2022年中考物理二轮复习之初中物理研究方法之“转换法”

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2022物理二轮之初中物理研究方法之“转换法”考点回顾物理研究方法中的转换法常常在实验过程的设计中使用，便于通过一个物理现象的观察或测量来说明另一个不易观察或测量的物理现象，以达到间接探究的实验目的；中考中通常考查实验设计的目的来考查学生对转换法的认识和理解。满分攻略例有些物理量的大小不易直接观测，但它变化时引起其它量的变化却容易直接观测，用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路。例如：温度计是利用液柱长度的变化来显示温度高低的。请你也举出一个例子                             。解答：弹簧测力计是利用弹簧长度的变化来显示力的大小。(其它回答合理也可得满分)（2分）【易错误点】（1）所举事例不符合转换法思想，如有学生可能回答“用天平砝码可以测量物体的质量”或“用刻度尺可以测量物体的长度”等错误。（2）误把等效替代法当成了转换法，如有学生可能回答“用一个合力表示两个分力的作用效果”【满分攻略】（1）注意理解好转换法的内涵，所谓“转换法”，主要是通过相关联的两个物理现象或两个物理量，如“通过观察灯泡发光而知道灯泡有电流通过”等，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。（2）“等效替代法” 中相互替代的两个量种类相同,效果等同,而“转换法”中的两个物理现象或物理量只是有一定的关联性,并且性质往往发生了改变.考题变式变式某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图33-1所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。回答下列问题：  (1)为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是________。(填选项前的编号)     ①木板的质量m1     ②滑块的质量m2     ③砝码的质量m3     ④托盘和砝码的总质量m4(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f=_________。(用已知或测量的物理量符号表示)(3)该实验的理论依据是：____________。(4)该实验存在一些不足之处，请你写出其中的一点:_________________________ 【解析】本实验题采用的是转换的思想，滑块受到的摩擦力大小直接测量不容易，如果滑块匀速运动，则托盘也匀速运动，滑块和托盘均处于平衡状态，所以滑块所受摩擦力大小就等于绳对滑块拉力的大小，等于砝码和托盘的总重量，这样就把测摩擦力大小问题转换为测量砝码和托盘的总质量问题。（1）当滑块做匀速直线运动运动时，根据二力平衡的知识，将对摩擦力大小的测量，转换为对即托盘和砝码总质量的测量；（2）滑块所受摩擦力的大小等于托盘和砝码的总重力，即f=G=mg；（3）实验的理论依据就是滑块做匀速直线运动是受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，它们的大小相等；（4）实验中要求滑块做匀速直线运动，即托盘和砝码总重力的大小等于摩擦力，由于砝码的质量最小是5g，数值不是连续的，因此这一点很难做到．答案：（1）④；（2）m4g；（3）二力平衡（或滑块匀速直线运动时，拉力等于滑动摩擦力）；（4）难以控制滑块恰好做匀速直线运动（或砝码的质量是不连续的）．针对演练1.如图33-2所示为伽利略制造的第一个温度计，它可以测量气体的温度。若外部大气压不变，在气温发生变化时，球形容器内气体的体积随之发生变化，使玻璃管内液面上升或下降，从而测量出气温的高低。以下说法正确的是[    ]    A．当气温升高，球内气体体积膨胀，玻璃管内液面下降    B．当气温升高，球内气体体积缩小，玻璃管内液面上升    C．当气温降低，球内气体体积缩小，玻璃管内液面下降D．当气温降低，球内气体体积膨胀，玻璃管内液面上升2．如图33-3所示，在探究“影响电流热效应的因素”实验中：        （1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫　        　，若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用　     　（选填“煤油”或“水”），理由是　                    　．（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表）．实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：同一导体，在通电时间相等时，通过的电流越大，其产生的热量　         　．（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中　   　（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻　    　（选填“串联”或“并联”）．（本题中，三个烧瓶中液体质量相等）（4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中　    　（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成　        　，水和煤油吸热的多少是通过　       　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的．3.如图33-4所示，小明想知道花生米的密度，为了使结果更准确，他选择了以下器材：烧杯、清水、天平和砝码、量筒、盐和玻璃棒，并完成了实验．（1）实验操作步骤如下：A．把一把花生米放入装有清水的烧杯中，发现花生米沉入水中，这是因为花生米的密度　     　水的密度（选填“大于”、“小于”、“等于”）；B．往烧杯里的水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到花生米悬浮在盐水中为止；C．把天平放在水平台上，调节平衡后称出烧杯和盐水的总质量m1，如甲图所示，则m1=　    　g；D．从烧杯中倒出一部分盐水到空量筒中，液面如乙图所示，则倒出盐水的体积为　  　cm3；E．用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量m2=44g．（2）通过以上分析，可得出花生米的密度为　      　kg/m3．（3）以上测量花生米的密度，用到的科学探究方法是（      ）A．控制变量法       B．转换法        C．理想实验法          4在思考重力势能的影响因素时，张云同学有如下猜想： A．重力势能的大小与物体所处的高度有关；B．这里是你的大小与物体的质量有关．为了验证猜想，张云与同学们找来铅球，把它们拿到平整的沙坑上方由静止释放，将铅球下落的高度与落到沙坑中砸出坑的深度记录在表格中．实验次数铅球下落高度（m）铅球质量（Kg）坑的深度（cm）1132.72143.231.533.841.544.25234.56245.0（1）实验中，用测量砸出的坑的 深度反映重力势能的大小，这是一种　    　方法；（2）比较1、3、5次实验数据，能验证猜想　    　，结论是　               　；（3）列举出生产或生活中增大重力势能的一个应用例子　                     　．