中考物理二轮复习中考送分及重难点专题03 物理科学方法（送分）问题（含解析）

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第三部分 新课标12类中考送分及热点亮点题
专题03 物理科学方法（送分）问题（共25道题）
1. （2022浙江绍兴）科学研究常采用转换、模型、等效替代和控制变量等方法，下列实验中采用等效替代的是（　　）

A.探究平面镜成像
B.探究种子萌发的条件
C.用石蕊试液判断酸碱性
D.模拟泥石流的形成
【答案】A
【解析】A．探究平面镜成像，用玻璃板后面的蜡烛替代玻璃板前面点燃蜡烛的像来比较像与物的大小，用到等效替代法，故A符合题意；
B．影响种子萌发的条件有多个因素，需要用到控制变量法，故B不符合题意；
C．用石蕊试液判断酸碱性，通过石蕊试液颜色的变化判断液体的酸碱性，用到转换法，故C不符合题意；
D．模拟泥石流的形成，用到模型法，故D不符合题意。故选A。
2. （2022福建）电流的磁效应被发现后，科学家笃信自然力的统一，以逆向的思想，开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是（　　）
A. 法拉第——电磁感应现象 B. 奥斯特——电流的热效应
C. 安培——通电导体周围存在磁场 D. 焦耳——磁场对通电导体的作用
【答案】A
【解析】A．1831年，一位叫迈克尔·法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中就会产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应，故A正确；
B．焦耳发现了通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应，故B错误；
C．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，故C错误；
D．安培发现了磁场对通电导体的作用，故D错误。故选A。
3. （2022浙江金华）观察是科学学习的重要方法，显微镜是常用的科学观察工具。下列使用显微镜的过程中操作规范的是（　　）

A. 清洁时，用擦镜纸擦拭镜头
B. 安放时，显微镜放置于身体前方正中间
C. 对光时，光线过暗选用平面镜和小光圈
D. 调焦时，找到物像后调节粗准焦螺旋使像更清晰
【答案】A
【解析】显微镜的使用：1．取镜与安放；2．对光；3．放片；4．调焦；5．观察。
A．清洁显微镜物镜和目镜的镜头时，应用擦镜纸。擦镜纸质软又不易掉毛，用擦镜纸擦拭镜头既可以清洁镜头，又可以避免损伤镜头和有少量的纤维留在镜头上，影响观察效果，A正确。
B．安放时，把显微镜轻轻的放在实验台上略偏左的地方，镜臂朝向自己，镜座距离实验台边缘7厘米左右，这样便于用左眼观察，右眼做记录，B错误。
C．对光时，光线暗用大光圈和凹面镜，光线强，用小光圈和平面镜，C错误。
D．调焦时，找到物像后调节细准焦螺旋使像更清晰，D错误。故选A。
4. 类比法、控制变量法、推理法、转换法、建模法等是科学实验中常用的研究方法。以下实例和其对应的科学研究方法不正确的是（ ）
选项
科学实验
研究方法
A
研究牛顿第一定律
实验加推理法
B
把电流比作水流，电压比作水压
类比法
C
研究压力作用效果与压力大小有关
控制变量法
D
用磁感线描述磁场的强弱与方向
转换法
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】(1)物理学中，常常有难以达到条件的时候，这时，我们常常需要借助将实验想象为理想情况下来达到我们的目的，在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律，这种研究问题的方法就叫科学推理法；
(2)类比法也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法；
(3)控制变量法：物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多因变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的方法；
(4)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法；通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法。
A.牛顿第一定律的建立是在科学实验的基础上，通过对实验数据的分析，并进一步通过推理得出的实际上不受摩擦力的物体根本不存在，所以该实验主要是利用了实验推理法形成了牛顿第一定律。故A正确；
B.研究电流时，把它与水流相比，采用的是“类比法”。故B正确；
C.探究压力作用效果与压力大小的关系时，保持了受力面积的大小不变，采用的是“控制变量法”。故C正确；
D.研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场，采用的是“模型法”。故D不正确。
5. （2022浙江舟山）科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质。下列分析正确的是（　　）

A. ①揭示单侧光对生长素分布的影响，向光侧生长素多，生长快
B. ②用磁感线描述条形磁体周围的磁场分布，越密表示磁场越弱
C. ③是原子结构模型，中央是原子核，核外是绕核高速运动的电子
D. ④描述地球绕日公转，地轴始终呈倾斜状态，箭头表示公转方向
【答案】C
【解析】A．单侧光引起背光侧生长素分布多，生长快；向光侧生长素分布少，生长慢，故A错误。
B．磁感线越疏的地方表示磁场强度越弱，磁感线越密的地方表示磁场强度越强，故B错误。
C．原子核居于原子中心，带负电的电子围绕带正电的原子核分层高速旋转，故C正确。
D．地球绕日公转时自西向东，而图中的箭头表示自转方向，故D错误。故选C。
6.以下四图为教材中四个实验探究中的部分简图，这四个实验探究中用到的主要科学探究方法相同的
是（ ）

A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
【答案】D
【解析】
①探究串联电路的电压规律，采用的是等效替代法；②探究电荷间的相互作用，采用的是转换法；③探究电流的热效应与电阻、电流、通电时间的关系，需要保持两个物理量不变，研究另一个物理量对电阻的影响，采用的是控制变量法；④探究导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积的关系，需要保持两个物理量不变，研究另一个物理量对电阻的影响，采用的是控制变量法。综上，方法相同的是③④。故选D。
7．物理研究中常常会用到“控制变量法”。“等效替代法”、“模型法”，“转换法”等研究方法，下列四个研究实例中，采用“控制变量法“的是（　　）
A．用磁感线来描述磁场
B．探究影响滑动摩擦力大小的因素
C．用两个100欧的电阻串联代替一个200欧的电阻
D．用U型管压强计中液面高度差来反映液体内部压强大小
【答案】B
【解析】物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多因变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的方法，叫做控制变量法。
A、研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场，采用的是模型法。故A不符合题意；
B、滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关系。研究影响滑动摩擦力的因素时，采用的是控制变量法。故B符合题意；
C、研究两个阻值为100Ω的电阻串联时，可用一个阻值为200Ω的电阻来代替，采用的是等效替代法。故C不符合题意；
D、利用压强计中U型管两侧液柱的高度差，反映液体内部压强的大小，即将压强的大小转换为U型管中的高度差，采用的是转换法。故D不符合题意。
8. 科学方法在物理问题的研究中，起到了重要的作用。比如，两个定值电阻，一个5Ω，一个10Ω，粗细均匀。以下描述正确的是（　　）
A. 如果这两个电阻的材料相同，则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B. 如果这两个电阻的材料不同，则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C. 如果这两个电阻的材料、横截面积相同，则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D. 如果这两个电阻的材料、长度相同，则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
【答案】C
【解析】A．两个电阻粗细均匀、材料相同，电阻越大，长度越长，所以10Ω的电阻较长，故A选项错误；
B．两个电阻粗细均匀，若材料不同，无法判断两个电阻的长度大小，故B错误；
C．两个电阻粗细均匀、材料相同，电阻越大，长度越长，所以10Ω的电阻较长，故C选项正确；
D．两个电阻的材料、长度相同，横截面积越大，电阻越小，所以10Ω的电阻较小；故D错误。
9.(2021浙江杭州)在科学研究中经常用到数学方法，如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是 （ ）
（1）速度：物体在单位时间内通过的路程
（2）压强：物体单位面积受到的压力
（3）种群密度：在一定的范围内生物个体的数量
（4）溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比
A. 只有（1）（2） B. 只有（3）（4）
C. 只有（1）（3）（4） D.（1）（2）（3）（4）都可以
【答案】D
【解析】（1）速度是指物体在单位时间内通过的路程，公式为v=s/t，可以使用数学方法表示；
（2）压强是指物体单位面积受到的压力，公式为P=F/S可以使用数学方法表示；
（3）种群密度：在一定的范围内生物个体的数量，例如在10米的地里种了50棵玉米，则玉米的种群密度为5棵米，可以使用数学方法表示；
（4）溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比，显然这是用公式来计算溶质的质量分数，可以使用数学方法表示。
10.（2021内蒙古通辽）下列关于科学研究方法的叙述：①研究磁场时引入“磁感线”，采用了模型法；②探究导体电阻大小与导体长度的关系时，控制其它量相同，采用了类比法；③探究动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来比较动能大小，采用了转换法；④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，采用了放大法，其中正确的是（　　）
A．①③ B．②③ C．①② D．②④
【答案】A
【解析】对每个探究过程进行分析，明确各自采用的研究方法，然后确定符合题意的选项。
①研究磁场时，引入“磁感线”，采用的是模型法；
②探究导体电阻大小与导体长度的关系时，控制其它量相同，采用的是控制变量法；
③探究动能大小与哪些因素有关时，用木块被小车撞击后移动的距离来反映小车动能的大小，采用的是转换法；
④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，采用的是推理法；
所以叙述正确的是①③，故选项A正确。
【点评】物理研究有很多科学的方法，选择正确的研究方法是保证探究成功的基础。
11.下列对于科学研究的方法，说法错误的是（　　）
A． 在研究光现象时，引入“光线”的概念--类比法
B． 牛顿第一运动定律--实验+推理
C． 在研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念--等效法
D． 在研究磁场时，根据小磁针的指向判断磁场方向--转换法
【答案】A
【解析】物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想推理法”等。
A. 在研究光的传播特点时，引入“光线”的概念，采用的是模型法。故A错误；
B. 牛顿第一定律是在实验的基础上概括推理得出的，采用的是实验+推理的研究方法。故B正确；
C. 研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念，采用的是等效替代法。故C正确；
D.研究磁场特点时，根据小磁针的指向判断磁场方向，采用的是转换法。故D正确。
12.下列是初中物理的几个探究实例：①探究“液体内部的压强与哪些因素有关”；②探究“平面镜成像的特点”；③探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”；④探究磁场时，引入“磁感线”。其中，采用了“控制变量法”的是（   ）
A. ①和③     B.②和③     C.①和④     D.②和④
【答案】A
【解析】探究“液体内部的压强与哪些因素有关”，需要保持液体密度或深度一定，研究深度或密度对液体压强的影响，采用的是控制变量法；探究“平面镜成像的特点”，利用未点燃的蜡烛确定了已点燃的蜡烛的虚像的位置，采用的是转换法；探究“电阻上的电源跟两端电压的关系”，需要保持电阻或电压一定，研究电压或电阻对电流的影响，采用的是控制变量法；探究磁场时，引入“磁感线”，用实际不存在的磁感线形象地描述磁场的特点，采用的是模型法。故选A。
13.我们在学习物理时，学到了一些物理学的研究方法。比如:控制变量法、理想模型法、等效替代法、转换法、比值定义法等，下列用到转换法的是（ ）
A.探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
B.探究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同
C.为了描述物体运动的快慢，我们把路程与时间之比叫做速度.
D.计算火车从成都到自贡的平均速度时，忽略火车的长度
【答案】A
【解析】动能多少不能直接观察，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小，采用的是转换法。故A符合题意；
电阻与多个因素有关，在研究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同，采用的是控制变量法。故B不符合题意；
速度是描述物体运动快慢的物理量。在物理学中，速度等于路程与时间之比，采用的是比值定义法。故C不符合题意；在计算火车从泰安到杭州的平均速度时，忽略火车的长度，将火车看成一个“质点”，采用的是模型法。故D不符合题意。
14.将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组成如图所示的装置。装置内加入适量的液体，可完成如下四个实验：在这些实验的设计中，把微小变化放大以利于观察的是（　　）
①验证力使物体发生形变；②观察大气压随高度的变化
③观察液体的热胀冷缩： ④模拟潜水艇的浮沉。

A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
【答案】A
【解析】物理变化非常不明显，但是确实发生了微小变化，这种把微小量放大有利于观察的方法在物理学里称为“微小量放大法”。
力可以使物体发生形变；当细玻璃管内液柱高度发生变化时，可以反应大气压的变化；物体具有热胀冷缩的性质，温度发生变化时，物体体积会发生变化。
①用力挤压瓶子，瓶子可以发生形变，利用该装置可以验证：力可以使固体发生微小形变；
②当大气压变化时，细管中液柱的高度会发生变化，利用该装置可以验证大气压随高度的变化；
③物体具有热胀冷缩的性质，当液体温度变化时体积会发生变化，利用该装置可以观察液体的热胀冷缩；
④将瓶子放在水中，通过玻璃管向瓶内吹气，可以看到瓶子上浮；通过玻璃管向外抽气，可以看到瓶子下沉。通过此实验可以直接模拟潜水艇的沉浮，不需要把微小变化放大。
15.如图所示，在做“探究二力平衡条件”实验时，选用质量较小的卡片，目的是忽略小卡片的重力对实验的影响。这种突出问题的主要方面，忽略次要因素，是物理学中经常采用的一种科学研究方法。以下四个实例中所用研究方法与此相同的是（ ）
 
A.选用质量相同的物体探究重力势能与高度的关系
B.选用小磁针探究磁体周围的磁场
C.选用轻绳探究使用定滑轮的特点
D.选用2Ω和8Ω两个电阻串联代替10Ω的电阻
【答案】C
【解析】选用质量相同的物体探究重力势能与高度的关系，是控制变量法；选用小磁针探究磁体周围的磁场，是转换法；探究使用定滑轮的特点的实验中，由于绳的重力对该实验有影响，所以可选用轻绳，以便忽略其影响；选用2Ω和8Ω两个电阻串联代替10Ω的电阻，是等效替代法。故选C。
二、填空题
1. （2022江苏连云港）知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。
（1） ；（2） ；（3） ；（4）

【答案】 （1）能 （2）机械能 （3）内能 （4）动能
【解析】能量的种类比较多：有光能、机械能、内能等；其中机械能包括动能和势能。
2.（2021江苏扬州）小明对所学的一些物理量进行归纳，请你帮他补全空格处的内容，第（1）、（3）两空只需填个物理量名称______、______、______。

【答案】 （1）质量（2）物质（3）功率
【解析】（1）质量是物体的一种属性，不随物体位置、形状、状态及温度而变化。
（2）密度和比热容是物质的一种特性。
（3）功率表示物体做功快慢的物理量。
3. （2021浙江湖州）如图是小勇用自制空气炮吹灭烛焰的实验。拉伸弹性薄膜然后放手，空气会从一端喷出，这是因为气体具有 。烛焰被吹灭是由于 。利用烛焰被吹灭确定空气流动与下列哪项采取的科学方法相同？ 。

(1)用带箭头的直线表示光的传播路线和方向
(2)利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
(3)控制电压相等，研究电流与电阻的关系
【答案】惯性  可燃物的温度降低到着火点以下  (2)
【解析】由图示装置可知，拉伸弹性薄膜然后放手，弹性薄膜和空气一起向左运动，
当弹性薄膜和装置内空气速度不相等时，由于具有惯性，装置内空气将继续向右运动，空气会从右端喷出；向燃烧的蜡烛吹气时，由于空气的流动加快了石蜡的蒸发，蒸发吸热导致烛焰的温度降低，当温度降低到着火点以下时蜡烛会熄灭；利用烛焰被吹灭确定空气流动利用了转换法。
(1)用带箭头的直线表示光的传播路线和方向是利用了模型法，不符合题意；
(2)利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱利用了转换法，符合题意；
(3)控制电压相等，研究电流与电阻的关系利用了控制变量法，不符合题意。
4．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A从斜而上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块上。实验中，通过观察 来判断钢球动能的大小；本实验用到的科学研究方法是 (说出一种即可)。[来源:学§科§网Z§X§X§K]

答案：木块B被撞的距离 控制变量法和转换法
解析：让同一个钢球沿着斜面的不同高度，静止滚下撞击水平板上的木块，这个做法是控制质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系，采用的事控制变量法。实验过程中，通过观察木块B被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这个做法是转换法。
三、综合题
1.牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，上图是他画的“大炮”草图——在地球的一 座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿 通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。

（1）研究中牛顿基于的可靠事实是 。
（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是 。如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了 。
（3）初中物理学习中，你在研究什么问题时用到过理想实验的方法？请举一例并说明你的研究过程。
【答案】见解析。
【解析】（1）人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面。
（2）抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；人造卫星。（3） 如：研究真空能否传声时用了理想实验的方法：把音乐芯片放在广口瓶内，瓶口塞上插有玻璃管的软木塞，用抽气设备抽瓶中的空气，在抽气的过程中，人听到的音乐声逐渐变小，由于实验时无法达到绝对真空，在前面可靠事实的基础上推理出声音不能在真空中传播。又如：研究牛顿第一定律时用到了理想实验的方法。让滑块 从同一斜面的同一高度滑到表面粗糙程度不同的水平木板上，发现水平木板越光滑，滑块滑得越远，在这一可靠事实基础上，推出假若木板绝对光滑（完全没有摩擦），滑块将做匀速直线运动。
2.请阅读研究物理问题常用的方法并回答问题。
研究物理问题常用的方法
在学习物理过程中，我们不仅学习到了具体的物理知识，还接触到了许多物理研究方法，其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，这是用了控制变量法；在研究杠杆的平衡条件时，需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型，这是用了模型法；学习电流的概念时将电流与水流类比，这是用了类比法；耳熟能详的“曹冲称象”，使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同，从而通过称量石块的质量得出了大象的质量，这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，或者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，都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小；通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在；根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱；在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等，都用到了转换法。
此外，很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时，我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的，这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理，利用电流表测电流时，我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的，这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)在研究同一直线上力的合成时，分别用两个力和一个力将皮筋拉到相同的位置，这里用到的方法是 ；在研究液体内部压强大小与深度的关系时，需要在同一种液体中改变微小压强计探头的深度，保证这样的实验条件采用的研究方法是 ；在研究磁场时我们引入了磁感线来描述磁场的强弱和方向，这里用到的方法是 。(选填选项前的字母，每空只有一个选项正确)
A.控制变量法 B.等效替代法 C.转换法 D.模型法
(2)在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个完全相同的木桩被从正上方静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。在此实验用到了转换法，实验中我们是通过 来反映各铁块对木桩做功的多少，从而比较各铁块的重力势能大小。

【答案】B  A  D  木桩陷入沙坑的深度
【解析】在研究同一直线上力的合成时，分别用两个力和一个力将皮筋拉到相同的位置，说明两个力共同作用产生的效果可以由一个力代替，这里用到的方法是等效替代法；
在研究液体内部压强大小与深度的关系时，需要在同一种液体中改变微小压强计探头的深度，保证这样的实验条件采用的研究方法是控制变量法；
在研究磁场时，我们引入了磁感线来描述磁场的强弱和方向，采用的是模型法；
在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”实验中，铁块在撞击木桩后，对木桩做功，铁块的重力势能就越大，则木桩被撞击后获得的能量就越多，木桩陷入沙坑越深；因此，通过木桩陷入沙坑的深度来反映各铁块做功多少，从而来比较各铁块的重力势能大小。
3．归纳式探究——研究带电粒子在电场中的运动：
给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压，两板之间就有了电场．带电离子在电场中受到力的作用，速度的大小和方向都可能发生变化．

（1）甲图中两板间电压为U，若一个质量为m，电荷量为q的负离子，在力的作用下由静止开始从负极板向正极板运动，忽略重力的影响，到达正极板时的速度v与质量m、电荷量q和电压U的关系数据如表一．则带电离子到达正极板时速度的平方v2=k1　　．
（2）在其他条件一定时，若第二次实验中的带电粒子以不同的速度沿着乙图中的两板中线方向入射到电场中，带电离子就会发生偏转，离开电场时偏移距离y与入射初速度v的关系数据如表二．则偏移距离y=k2　　．将数据的表格形式变成公式形式，运用了　　法．
表一：
次数
m/kg
q/C
U/V
v2/（m2•s﹣2）
1
2×10﹣30
1.6×10﹣19
1
1.6×1011
2
4×10﹣30
1.6×10﹣19
1
0.8×1011
3
4×10﹣30
3.2×10﹣19
1
1.6×1011
4
2×10﹣30
1.6×10﹣19
3
4.8×1011
表二：
v2/（m2•s﹣2）
y/m
0.8×1011
3.6×10﹣2
1.6×1011
1.8×10﹣2
4.8×1011
0.6×10﹣2
7.2×1011
0.4×10﹣2
（3）将甲、乙两装置组合，如图丙所示．甲装置两板间电压为2V，质量为4×10﹣30 kg，带1.6×10﹣19C电荷量的负粒子，自甲装置负极板由静止开始运动，则其最终离开乙装置时偏移距离y=　　m．
【答案】（1）；（2）；等价变换法；（3）2×10﹣48 m．
【解析】本题研究带电粒子在电场中的运动，考查控制变量法、等价变换的运用及数据的处理，关键是从题中获取有效的信息，体现了与高中物理知识的衔接．
由表中数据知，粒到达正极板时的速度v与质量m、电荷量q和电压U的有关；确定与与其中一个因素关系时要控制另外的两个因素不变，据此分析表中相关数据得出结论；等价信息变换法就是让我们把有关知识的数据、形象、动作、符号、公式、文字叙述等各种信息自由地等价表示；根据题中条件先得出得出甲装置负极板由静止开始运动，到达正极时的速度为v2，最终离开乙装置时偏移距离y．
（1）由表1中数据可知，到达正极板时的速度v与质量m、电荷量q和电压U有关系，根据控制变量法：
由1、2知，在电荷量和电压相同的情况下，速度的平方成质量大小成反比；
由1、4知，在质量和电荷量相同的情况下，速度的平方成电压大小成正比；
由2、3知，在质量和电压相同的情况下，速度的平方成电荷量大小成正比；
故带电离子到达正极板时速度的平方v2=k1；
（2）由表2中数据可知，速度的平方是原来的几倍，偏转的距离是原来的几分之一，即偏转的距离与速度的平方成反比，y=k2×，将数据表格形式变成公式形式，运用了等价变换法．
（3）带电离子到达正极板时速度的平方v2=k1﹣﹣﹣﹣①；上述两上个公式中若各量采用国际单位，则比例系数为1，
即偏转的距离与速度的平方成反比，y=k2×﹣﹣﹣﹣②
由①式得：自甲装置负极板由静止开始运动，到达正极时的速度为
v2==﹣﹣﹣﹣③；
由②式知，其最终离开乙装置时偏移距离y=﹣﹣﹣﹣②，将②代入③得：
其最终离开乙装置时偏移距离y===2×10﹣48 m．
4. （2021安徽）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。
（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；
（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。

【答案】（1）；见解析；（2）不能平衡；答案见解析
【解析】（1）设杠杆的中点为O，杠杆与水平方向的夹角为θ，由于杠杆质量分布均匀，且左右两部分等长，因此杠杆左右两部分重力G1=G2，重心分别在两部分的中点处，分别设为O1和O2，则易知OO1=OO2，左右两部分重力的力臂
l1=OO1cos，l2=OO1cos
因此L1=L2
因此有G1L1=G2L2
满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡。

（2）不能平衡，转过一定角度释放的瞬间，木板只受重力和细线的拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上；此时木板的重心不在悬点的正下方，重力和细线的拉力不在一条直线上，不是一对平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。
5.如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m．图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图．

（1）计算物体上升的速度．
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是　　，并列式计算出该物理量．
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率．
【答案】（2）功，150J.
【解析】此题中的乙图创造性将功的两个物理量力和在力的方向移动的距离在坐标图上表示出来，直观地反映了二者之间的乘积关系为“功”。功的大小等于阴影部分图形的面积。使过程简化，思路变得更清晰。将图象法运用推广的更普遍。
6.在学习牛顿第一定律时，老师给出了如图所示装置。将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止自由滑下，观察小车滑行的距离；去掉木板上的毛巾。再次让小车从斜面顶端由静止自由滑下，观察小车滑行的距离。

(1)由实验可以看出，小车受到的______越大，小车滑行的距离越短，说明力是______物体运动状态的原因；
(2)由上述实验现象可联想到∶在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中，滑动摩擦力的大小与______有关，此因素可由下图中的______两图进行探究。实验时，要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，是利用了 的原理；
(3)上述实验中，主要运用的物理探究方法是 。
【答案】(1)阻力；(2)改变；(3)接触面粗糙程度；(4)甲丙；(5)二力平衡； (6)实验推理法；
【解析】(1)有实验可知接触面越光滑小车移动的距离越远，可以得出小车受到的阻力越大，小车移动的距离越远，说明力是物体运动状态改变的原因。
(2)影响滑动摩擦力的因素有接触面的粗糙程度和压力大小，由上一实验现象可联想到∶在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。此因素可由图中的甲、丙两图进行探究。
要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，是利用了二力平衡的原理。
(3)在探究力与运动关系实验中主要方法是实验推理法。