中考物理复习第25讲实验探究专题(二)课件

第二轮　专题突破 第25讲 实验探究专题(二)◇ 限时训练◇ 优化提升第25讲　实验探究专题(二) 　　 本专题主要用于热学和力学的常规实验探究类型题的复习备考。【学法指导】在复习当中，考生应对每个实验的实验原理与实验方法及操作过程都熟练掌握，在老师的讲授和自我做题总结中记住每个实验的常考考点。有条件的学校，争取让学生把每个实验都亲自动手做一遍，在实践中理解与掌握考点。. . . . . .【例题精选】1.小欢和小亮两位同学互相协作完成了以下两个实验。实验一：探究水被加热至沸腾过程中温度随时间的变化规律。(1)如图25-1甲所示，应　　　　 　　　(选填“由上至下”或“由下至上”)固定各个仪器。由下至上 (2)安装好器材后，为适当缩短实验时间，小亮同学在烧杯中倒入一些热水，温度计示数如图25-1乙所示，则温度计读数为　　　　 　℃。 (3)点燃酒精灯，待水温升至90 ℃时，小亮同学每隔1 min读出一次温度计示数，小欢同学及时记录在以下表格内，如此持续8 min后停止了读数。请根据表格中数据，在图25-1丙的坐标系中画出水在沸腾前后温度随时间变化的图象。由图表可以看出，水的沸点是　　　　　℃。 6899 实验二：测量某品牌牛奶的密度。(1)将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处，此时天平指针偏向分度盘左侧，小欢同学应将横梁上的平衡螺母向　　　(选填“左”或“右”)调动，才可以使天平横梁水平平衡。 右(2)他们进一步实施的操作步骤如下：①测出空烧杯质量m1；②将该品牌牛奶倒一部分在烧杯中，测出牛奶和烧杯总质量m2；③将烧杯中的牛奶再倒入量筒中，测出牛奶体积为V。他们测得牛奶的质量m=　　　　　　(用m1、m2表示)； 求得该品牌牛奶的密度ρ=　　　　　　(用m1、m2、V表示)。 (3)经过分析，两位同学很快发现上述实验操作步骤有不足之处，所测得该品牌牛奶密度数据比包装盒上公布的密度数据　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。 m2-m1 偏大分析：实验一：要正确解答此题，需要掌握酒精灯与温度计的使用规则。要用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中，但不能碰到容器壁和容器底；温度计读数时，先确定是零上还是零下，认清分度值，再读数。实验二：(1)使用天平测量物体质量之前要进行调平，即先调节平衡螺母，使天平横梁水平平衡，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”。(2)牛奶的质量为前后两次的质量之差；根据密度公式求出密度。(3)要判断测量值是偏大或偏小，需从质量m的测量和体积V的测量两方面进行分析。因为烧杯中的牛奶没法完全倒入量筒，导致测量体积偏小，即密度偏大。 2.“探究杠杆的平衡条件”实验。(1)如图25-3甲所示，杠杆处于静止状态。为方便测量 　　　　，应向 　　　　(选填“左”或“右”)调节螺母，使杠杆在水平位置平衡。 力臂右(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数据填入表格中。改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2，再做几次实验，实验数据如下表所示。 分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：　　　　　　　　(用F1、l1、F2、l2表示)。 F1l1=F2l2(3)如图25-3乙所示，在 　　　　(选填“A”“B”或“C”)点竖直_________ 　　　　(选填“向上”或“向下”)拉时，可使杠杆保持水平位置平衡，此时杠杆属于省力杠杆。 (4)在完成实验后，小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图25-3丙所示，轻质杠杆可绕O点转动，它的中点挂有100 N的重物，在杠杆右端用竖直向上的力F=　　　　N，可使杠杆在水平位置平衡。 A向上50分析：(1)在调平杠杆平衡时，杠杆的哪端高，平衡螺母要向哪端移动；(2)先将数据中各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，找出关系式；(3)杠杆动力和阻力在同一侧时，两者力的方向应该相反才能保持杠杆平衡，动力臂大于阻力臂时，杠杆为省力杠杆；(4)根据杠杆的平衡条件进行计算。答案：(1)力臂　 右　(2)F1l1=F2l2　 (3)A　 向上　(4)501.小平同学在长江边捡到一块漂亮的鹅卵石，决定用天平和量筒测量鹅卵石的密度，如图25-4所示。(1)他设计了下列实验步骤：①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V1；③根据密度的定义式，算出鹅卵石的密度ρ；④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V2。他应采用的操作顺序为　　　　(填字母)。 A.①②④③　　　B.①②③④　　　C.②③④①　　　　D.②③①④(2)根据图乙、图丙，计算出鹅卵石的密度为　　　　 g/cm3。 (3)若鹅卵石缺损后，它的密度将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 A2.7不变2.在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，实验装置如图25-5甲所示，将温度计插入试管后，待温度升至50 ℃左右开始，每隔大约1 min记录一次温度，根据记录的数据，在方格纸上以纵轴表示温度，横轴表示时间，描点连线，得到如图25-5乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图象。(1)实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热，这种加热方法的好处是使试管中的物质　 。(2)由图25-5乙可知，该物质是　　　　(选填“晶体”或“非晶体”)。 (3)图25-5乙中物体在B点时刻的内能　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)D点时刻的内能。 (4)比较图25-5乙中的AB段与DE段可知，物质AB段的比热容_________　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)DE段的比热容。 受热均匀且温度上升速度较慢晶体小于小于(5)某同学把试管中的物质换成水，发现无论怎么加热，试管中的水都不会沸腾，请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案：____________　　　　　　 　　　　　　　　　(写出一种方案)。 的水换成沸点更高的液体（或给烧杯加个盖）将烧杯中一、热学实验(一)探究固体熔化时温度的变化规律1.小明在探究某固体熔化时温度的变化规律时，所用实验装置如图25-6甲所示。(1)除了实验装置中的器材外，还需要的测量工具是　　　　。 (2)放置温度计时，考虑到固体熔化前、后体积的变化，温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略　　　　(选填“靠上”或“靠下”)的位置。 (3)实验过程中，小明每隔一段时间记录一次温度，观察到第5分钟时试管内出现液体，第10分钟时试管内固体全部变成液体。根据实验数据在方格纸上描点如图25-6乙所示，请用笔画线将图象补充完整。秒表靠下如图所示(4)由图25-6乙中图象可以判断出该固体是晶体，依据是_____________　 。(5)小刚也用该固体和相同的实验装置完成了实验，他根据数据画出的图象如图25-6丙所示。则小刚实验中存在的问题可能是_____________ (写出一条即可)。该物质在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变物质的质量较小，熔化过程较快(二)探究水沸腾时的特点2.小希和实验小组的同学们按照图25-7甲所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。(1)她们在组装实验器材时，其合理的顺序是　　　 　(填写序号)。 ①温度计　　②石棉网　　③装水的烧杯　　④酒精灯(2)实验进行一段时间后，温度计的示数如图25-7甲所示，为　　 ℃。 (3)水在沸腾前，温度升高，这是通过　　　　方式增加水的内能。 ④②③①94热传递(4)小希观察到水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的　　　　散发到空气中。此过程中，水不断吸收热量，温度 　　　　　　。 (5)小组同学实验过程中绘制了如图25-7乙所示的温度随时间变化的图象，分析图象可知，此时气压 　　　　(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。 水蒸气保持不变低于(三)探究不同物质的吸热能力3.利用如图25-8甲所示的实验装置探究沙子和水的吸热能力的不同，操作如下。(1)在两烧杯中分别装入初温度相同且　　　　　相等的沙子和水。 (2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图25-8乙所示，其示数为　　　℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图25-8丙所示。 (3)实验中，是通过比较　　　　　来间接反映沙子和水吸收的热量。 (4)分析图25-8丙图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是　　　　；若使两者升高相同的温度，则　　　　吸收的热量较多，由此可见，　　　　的比热容较大。 质量39加热时间沙子水水二、力学实验(一)测量固体和液体物质的密度4.在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中：(1)将天平放在水平桌面上，把游码移到零刻度线处，指针位置如图25-9甲所示，应向　　　(选填“左”或“右”)调节平衡螺母，直至天平平衡。 (2)继续进行实验，记录数据：A.往烧杯中倒入适量盐水，测得烧杯和盐水的总质量m1为116 g；B.如图25-9乙所示，把烧杯中部分盐水倒入量筒，读出量筒中盐水的体积V为40 cm3；C.如图25-9丙所示，测出烧杯和剩余盐水的质量m2；D.计算出盐水的密度ρ。左请在表格中的①②③位置处填写相应的数据。(3)某小组在步骤B中不慎将少量盐水溅在量筒外面，这个小组测得的盐水密度会偏　　 (选填“大”或“小”)。 72441.1大5.贺州市很多市民喜欢收藏奇石。为了测量某种形状不规则的奇石的密度，小明与兴趣小组的同学在老师指导下进行如图25-10所示的实验。(1)把天平放在水平桌面上，将　　　　移至标尺左端零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母使天平横梁平衡。 (2)图25-10甲出现的错误是 　　　　　　 　　　　　。 (3)在测量奇石的质量时，小明依次将砝码放在天平的右盘，当他在右盘内加入最小的5 g砝码时，发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧，则他接下来应该进行的操作是___________________________________ 。游码直接用手拿砝码取下5 g的砝码调节游码，使天平重新平衡(4)图25-10乙是正确测量奇石质量得到的结果，其读数是　　　　g。 (5)根据图25-10丙量筒两次的读数，可得奇石的体积是　　　　cm3。 (6)计算出奇石的密度是　　　　g/cm3。如果小明先测奇石的体积再测其质量，会导致实验结果　　　　(选填“偏小”或“偏大”)。 53202.65偏大(二)测量平均速度6.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图25-11所示。(1)依据照片可判断，小球在做　　　(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。 (2)如果频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次，并测得sAB=5 cm，sBC=15 cm，则小球在BC段的平均速度为　　　　m/s，小球在AC段的平均速度为　　　　m/s。 加速0.750.50(3)图中能说明小球在斜面上运动情况的图象是　　　　(填字母)。 C(三)探究影响摩擦力大小的因素7.(2022·佛山市)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，某实验小组选择如下器材：长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验。(1)根据　　　　　　　知识，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 　　　 运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 (2)比较图25-12中　　 　　两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 (3)实验中发现图丙弹簧测力计的示数比图甲的大，由此得出结论：当压力相同时，接触面越　　　　，滑动摩擦力越大。 二力平衡匀速直线甲、乙粗糙(4)本实验主要采用的科学探究方法是　　　 　法。 (5)该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图丁所示，测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。此结论是　　　　(选填“正确”或“错误”)的。 控制变量错误8.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码，做了如图25-13所示的一系列实验，请注意观察、分析，并回答下列问题。(1)实验中小明是通过观察海绵的　　　　　　　来比较压力作用效果的大小。 (2)分析比较图甲、乙的实验现象，图乙中小桌子上加砝码的目的是　　　　(选填“增大”或“减小”)压力；可得出结论：当　　　　　　相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 凹陷程度增大受力面积(3)分析比较图乙、丙的实验现象，图丙中小桌子倒放的目的是______　　　　(选填“增大”或“减小”)受力面积；可得出结论：当　　　　相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙　　　　p丁(选填“>”“F3，说明物块受到的浮力大小与 　　　 　　　有关。换用酒精再次实验的目的是　　　　　　　　　　(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。 1相等液体密度（或液体种类）寻找普遍规律(六)探究物体的动能大小与物体的质量、速度的关系11.(跨学科题)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究。【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟_______　　　　有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟　　　　有关。 【进行实验】他们做了如图25-16所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越　　　　。 速度质量大【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是　 　。 【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车　　　　(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。 质量一定时，物体的速度越大，动能越大超载(七)探究杠杆的平衡条件12.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验。已知每个钩码重0.5 N。(1)杠杆处于如图25-17甲状态时，若要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节。杠杆是否处于水平位置平衡，是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的，这是利用了重力的方向总是 　 。 (2)小叶同学完成一次操作后，实验现象如图25-17乙所示。记录的数据为：动力F1=2 N，动力臂l1=1 cm；阻力F2=1 N，阻力臂l2=2 cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论，你认为他的结论是　　　　(选填“正确”或“错误”)的，理由是____________ 。 右竖直向下错误不同的物理量不能相加减且一次实验数据具有偶然性(3)小叶与同学又将实验改装成图25-17丙，在A处正下方悬挂一不吸水的石块，B处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F=4 N，杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为　　　　 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底，要使杠杆在水平位置再次平衡，应在B处竖直向上施加拉力为　　　　N。(已知ρ石=2.0×103 kg/m3，ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg) 等臂1(八)斜面和滑轮组的机械效率13.斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如盘山公路。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力)小明做了如下猜想：猜想1：与斜面的表面材料有关。猜想2：与斜面的倾斜程度有关。猜想3：与物体受到的重力大小有关。 小明为验证上述猜想，利用如图25-18所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。回答下列问题。(1)通过对比实验　　 　　(填实验序号)中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。 (2)通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论：在其他条件相同时，　　 。 1、2斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力(3)为验证猜想3，小明做了实验　　　 　(填实验序号)，分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是__________　 。(4)完成实验后，小明沿斜面用1.8 N的拉力，将重为4.5 N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2 m、高0.3 m，则斜面的机械效率是　　　　。(把重物直接提升0.3 m所做的功作为有用功) 1、3、4沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等62.5%