第20讲 实验专项 思维导图破解初中物理(全国通用)(导图+PPT课件+逐字稿)

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第20讲 实验专项 思维导图破解初中物理(全国通用)(导图+PPT课件+逐字稿)

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实验专项作业题
作业题目难度分为 3 档:三星☆☆☆(基础题目)
四星☆☆☆☆(中等题目)
五星☆☆☆☆☆(较难题目)
70-80 分同学请选取 1—10,14-15,18
80—90 分同学请选取 5-12,16-17,19
90 以上同学请选取 13-20
本套作业题目 1-13 题为三星,14-17 为四星,18-20 为五星。
一.实验探究题(共 20 小题)
1.如图所示,物体的长度是 0.0280 m.此刻度尺的分度值是 1mm 。停表
的读数为 337.5s 。
【分析】①刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度。使用刻度尺
时要明确其分度值,起始端从 0 开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;
起始端没有从 0 刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,
减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
②秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘
的示数之和。
【解答】解:
由图知:
①刻度尺上 1cm 之间有 10 个小格,所以一个小格代表的长度是 0.1cm,即此
刻度尺的分度值为 0.1cm;物体左侧与 6.00cm 对齐,右侧与 8.80cm 对齐,所
以物体的长度为 L=8.80cm﹣6.00cm=2.80cm=0.0280m;
②在秒表的中间表盘上,1min 中间有两个小格,所以一个小格代表 0.5min,
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指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为 5min=300s;
在秒表的大表盘上,1s 之间有 10 个小格,所以一个小格代表 0.1s,指针在 37.5s
处,所以秒针指示的时间为 37.5s,即秒表的读数为 300s+37.5s=337.5s。
故答案为:0.0280;1mm;337.5s。
【点评】此题考查的是刻度尺和秒表的读数,初中物理学习了很多测量工具
的使用,但没有特殊说明,只有刻度尺的读数要有估读值,其它只要读到准
确值即可。
2.如下图,某同学使用刻度尺和秒表进行测量:物体的长度为 2.70 cm;停
表的读数是 99.8 s。
【分析】(1)刻度尺使用之前,需要首先观察其量程、分度值和零刻度线。
刻度尺如果发生零刻度线磨损的情况,可以从某一个完整的刻度开始测量,
同时要估读到分度值的下一位。刻度尺测量时,要放正,视线要与尺面垂直。
记录时,既要记下数值,又要记下单位。
(2)根据秒表的结构和刻度盘的单位进行分析,即小刻度盘的单位是 min,
大刻度盘的单位是 s,然后读出时间。
【解答】解:(1)由图知:刻度尺上 1cm 之间有 10 个小格,所以一个小格代
表的长度是 0.1cm,即此刻度尺的分度值为 0.1cm;
物体左侧与 1.00cm 对齐,右侧与 3.70cm 对齐,所以物体的长度为 L=3.70cm
﹣1.00cm=2.70cm。
(2)在秒表的中间表盘上,1min 中间有两个小格,所以一个小格代表 0.5min,
指针在“1”和“2”之间,偏向“2”一侧,所以分针指示的时间为 1.5min=
90s;
在秒表的大表盘上,1s 之间有 10 个小格,所以一个小格代表 0.1s,指针在 9.8s
处,所以秒针指示的时间为 9.8s,即秒表的读数为 90s+9.8s=99.8s。
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故答案为:2.70;99.8。
【点评】此题考查的是刻度尺和秒表的读数,初中物理学习了很多测量工具
的使用,但没有特殊说明,只有刻度尺的读数要有估读值,其它只要读到准
确值即可。
3.如图所示,图中停表的读数是 4 min 38 s。
【分析】停表的中间的小表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,停表读数是
两个表盘的示数之和。
【解答】解:由图知:
停表的小盘的分度值是 0.5min,指针在 4min 到 5min 之间,靠近 5min,所以
分针示数为 4min;
大盘的分度值是 0.5s,而大盘指针在 38s,秒针示数为 38s;
所以,该该机械停表读数为 4min38s。
故答案为:4;38。
【点评】在物理实验和日常生活中经常使用停表,我们要熟练掌握其使用和
读数方法。
4.如图所示,小明制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将
点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 实像 (填“实像”或“虚像”);其成
像的原理是 光在同种均匀介质中是沿直线传播的 ;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是 D
A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.蜡焰的正立像 D.蜡焰的倒
立像
(3)为了增大烛焰所成的像,可采取的办法之一是:减小 蜡烛与小孔 的
距离。
(4)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像,则应选择下列所示 B 孔
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然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。
【分析】(1)物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒
立的实像,这就是小孔成像;
(2)在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,像的形状与
物体的形状相同,与孔的形状无关;
(3)小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离
有关;
(4)小孔成像是光的直线传播形成的,探究孔的大小对光斑形状的影响,必
须控制孔的形状不变,只改变孔的大小。
【解答】解:(1)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,故蜡烛在塑
料薄膜上所成的像是倒立的实像,
其成像的原理是光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
(2)蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰的形状相同,像与小孔的形
状无关,
即蜡烛在半透明纸上成的像是烛焰的倒立像,故选 D。
(3)由于烛焰的像的大小与烛焰到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关,
为了增大烛焰所成的像,可采取的办法是:蜡烛离小孔近一些或将塑料薄膜
远离小孔。
(4)探究孔的大小是否影响小孔所成的像,应保持孔的形状不变,只改变孔
的大小,B 图中移动卡片可以保证孔的形状始终是三角形,孔的大小逐渐变化,
故 B 符合要求;如图:

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ACD 三图中随着卡片的移动,孔的形状、大小都发生了变化,不符合要求。
故答案为:(1)实像;光的直线传播;(2)D;(3)蜡烛与小孔;(4)B。
【点评】此题考查的是小孔成像现象,考查了成像原理、性质和像的变化规
律,考查角度全面、新颖,是一道好题。
5.小南在家做了这样一个实验。把一枚硬币放在一个没有水的碗里。把碗放在
桌子上并慢慢向远处推移,直到眼睛刚好看不到硬币为止,保持头部不动,
缓缓地向碗中加水,倒着倒着,怪事出现了,小南又重新开始看到硬币了。
(1)刚开始看不到硬币是由于 光的直线传播 原因造成的。
(2)下图中四幅图是小南又重新看到碗底的硬币的光路图。正确的是 B 。
【分析】(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)先根据光线的传播方向排除错误选项,再根据折射规律判断入射角和折
射角的关系,确定正确的选项。
【解答】解:(1)眼睛刚好看不到硬币是因为碗挡住了硬币反射的光线进入
人的眼睛,是由光的直线传播形成的;
(2)因为光是从水中斜射入空气中的,因此选项 A、C 错误;又因为光从水
中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故选项 B 正确,D 错误。
故答案为:(1)光的直线传播;(2)B。
【点评】本题考查光的折射规律的掌握情况,同时要求学生会根据折射规律
正确完成光的折射光路图。
6.如图所示,在“探究光折射时的特点”的实验中。
(1)有一束光从空气斜射入水中,MN 为法线,请你画出折射光线的大致方
向。
(2)当入射光线靠近水面时,折射光线将 靠近 (选填“靠近”或“远离”)
水面。
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【分析】(1)根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角小于
入射角,确定折射光线的方向。
(2)入射光线、折射光线与法线的夹角为入射角、折射角;折射角随入射角
的增大而增大。
【解答】解:
(1)法线已画出,根据折射角小于入射角画出折射光线,如图所示:
(2)当入射光线靠近水面时,入射角增大,折射角随入射角的增大而增大,
折射光线将靠近水面。
故答案为:(1)如图所示;(2)靠近。
【点评】本题考查了光的折射规律的应用,明确入射角、折射角的概念及折
射角与入射角的关系是关键。
7.如图所示,在探究光的反射规律实验中,使激光束紧贴纸板照射的目的是为
了显示 入射光线 ,将纸板 NOF 向前折或者向后折,在纸板 NOF 上 不
能 看到反射光,若将纸板沿着 ON 对折,发现反射光与入射光的径迹完全
重合,这说明反射角 等于 入射角。
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【分析】前后移动右侧的 NOF,反射光线和入射光线不在同一平面内不能看
到反射光线;根据光的反射定律内容进行解释。
【解答】解:
激光束紧贴纸板照射的目的是为了让入射光线在纸板上呈现,
将纸板 NOF 向前折或者向后折,反射光线和入射光线不在同一平面内不能看
到反射光线,
反射光线和入射光线在同一平面内,纸板上都是看到入射光线和反射光线,
把入射光线和反射光线用笔描绘出来,纸板沿 ON 对折,发现反射光与入射光
的径迹完全重合,入射光线和法线夹角是入射角,反射光线和法线夹角是反
射角,说明入射角等于反射角。
故答案为:入射光线;不能;等于。
【点评】探究光的反射定律要从反射定律内容来考虑,从入射光线、反射光
线和法线的关系,反射角和入射角的关系进行解答。
8.在“探究光折射时的特点”实验中,让光源发出的一束光从水中以不同的角
度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题:
(1)此现象说明 D (选填序号)
A.光路可逆
B.光在水面只发生了折射
C.光在水面只发生了反射
D.光在水面既发生了折射又发生了反射
(2)增大这一束光与竖直方向的夹角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向
的夹角也增大,此现象说明 B (选填序号)
A.入射角增大,折射角减小
B.入射角增大,折射角增大
C.折射角的大小与入射角的大小成正比
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D.折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
(3)让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向 C (选填序号)。
A.向右偏 B.向左偏 C.不偏
【分析】光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;光从水
或其它透明介质斜射入空气中,折射角大于入射角;光垂直射到界面时不改
变方向;光射到界面上时同时发生反射和折射。
【解答】解:
(1)让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中
和空气中的径迹如图所示,图中可以看到反射光线,同时也看到折射光线,
故选 D。
(2)光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角,空气中的光线和竖直方向
的夹角是折射角;
增大这一束光与竖直方向的夹角,即增大了入射角,发现射入空气的光的径
迹与竖直方向的夹角也增大,也就是折射角也增大,此现象说明入射角增大,
折射角增大,但不能得出成正比的关系,故选 B。
(3)光垂直射到界面时不改变方向;所以,让这一束光垂直于水面射入空气,
其传播方向不偏转,故选 C。
故答案为:(1)D;(2)B;(3)C。
【点评】在探究光的折射规律时,在界面同时发生折射和反射,只是有时反
射现象不明显而已。
9.用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律。
(1)如图甲所示,凸透镜的焦距是 11.0 cm.实验时,应注意使烛焰、凸
透镜、光屏的中心在同一高度上。
(2)如图乙所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰的像,
则蜡烛可能置于凸透镜左边 a、b、c、d 四点中的 c 点上, 投影仪 (选
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填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)就是利用这一成像规律工作的。
【分析】(1)一束光平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形
成一个最小、最亮的光斑,这个光斑叫焦点,根据刻度尺读数求出焦距;
(2)当 f<u<2f,凸透镜成倒立放大的实像,这一成像规律的运用是投影仪。
【解答】解:(1)如图甲所示,凸透镜的焦距是 41.0cm﹣30.0cm=11.0cm。
实验时,应注意使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上;
(2)根据凸透镜成像规律,当 f<u<2f,成倒立放大的实像,如图乙所示,
若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰的像,蜡烛可能置于凸透
镜左边 c 点上,投影仪就是利用这一成像规律工作的。
故答案为:(1)11.0;(2)c;投影仪。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律及应用,关键是熟记成像规律的内容,
并做到灵活运用。
10.小阳用一只凸透镜分别观察近处课本上的字和远处黑板上的字,发现看到的
字的情况是不同的,由此他们提出了探究的问题,并利用一只焦距为 10cm 的
凸透镜、高度为 5cm 的发光物体、刻度尺、光屏、光具座等器材,按照正确
的实验步骤完成了实验,并将实验中测得的部分数据记录在了表中。
物距 u/cm 14 15 16 17 18 19
像高 h/cm 12.5 10.0 8.3 6.3 5.6
(1)当物距为 17cm 时,像高可能为 B
A.8.4cm B.7.1cm C.6.2cm
(2)该实验中光屏上成 放大 (选填:“放大”或“缩小”)的实像,你判
断的依据是 像的高度大于 5cm 。
【分析】(1)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,物距增大,
像距减小,像变小。
(2)像是放大的还是缩小的,可以通过像的高度判断。
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【解答】解:(1)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,物距增
大,像距减小,像变小,实验中的物距分别为 14cm、15cm、16cm、17cm、
18cm、19cm,物距逐渐变大,像变小,所以像的高度在 8.3cm﹣﹣6.3cm 之间,
故选 B。
(2)实验中的物距分别为 14cm、15cm、16cm、17cm、18cm、19cm,像的
高度分别为 12.5cm、10.0cm、8.3cm、7.1cm、6.3cm、5.6cm,像的高度多大
于发光物体高度 5cm,所以像是放大的。
故答案为:(1)B;(2)放大;像的高度大于 5cm。
【点评】凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,物距增大,像距
减小,像变小,这条实验结论在凸透镜成像习题中应用广泛。
11.如图所示,这是小浩同学探究凸透镜成像规律的实验装置图。
(1)实验前,小浩需要点燃蜡烛,并调整凸透镜与光屏的高度,使蜡烛火焰
与凸透镜的中心、光屏的中心大致在 同一高度 ;
(2)老师告诉他,凸透镜的焦距是 10cm。移动光屏,结果在凸透镜右侧大约
63cm 处获得了清晰的像。人们运用这条成像规律制造出了 照相机 (选填
“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光
屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的
中央位置。
(2)根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机。
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
【解答】解:(1)小浩需要点燃蜡烛,并调整凸透镜与光屏的高度,使蜡烛
火焰与凸透镜的中心、光屏的中心大致在同一高度,像才能成在光屏的中心
位置。
(2)凸透镜的焦距是:f=10cm,物距:u=50cm﹣10cm=40cm,u>2f,成
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倒立、缩小的实像,应用于照相机。
故答案为:(1)同一高度;(2)照相机。
【点评】掌握凸透镜成像是几种情况,在凸透镜成像习题中经常用到:
u>2f,成倒立、缩小的实像。
u=2f,成倒立、等大的实像。
2f>u>f,成倒立、放大的实像。
u<f,成正立、放大的虚像。
12 . 如 图 所 示 , 是 小 明 做 “ 探 究 凸 透 镜 成 像 规 律 ” 实 验 的 装 置 。
(1)当蜡烛位于图中的 B 处时,移动光屏到 D 处,观察到光屏上呈现清晰的
像,但是像偏下,那么他应该把凸透镜向 上 (选填“上”或“下”)适当
调节,才能使像最终成在光屏的中央。正确调整后,发现像和物大小相等,
则该凸透镜焦距为 10 cm。
(2)小明只是把透镜换成焦距为 15cm 的凸透镜,屏上的像变得模糊。要使
像变清晰,光屏应向 右 (选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的
像应该是倒立、 放大 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
【分析】(1)为使像成在光屏中央,应调节凸透镜、蜡烛和光屏三者的中心
大致在同一高度;当物距等于 2f 时,成倒立、等大的实像,像距等于 2f,根
据其结合像距与物距的关系得出结论;
(2)凸透镜的焦距越短,对光的会聚能力越强。
【解答】解:
(1)根据过光心的光线传播方向不变,像的位置偏低时,为了使像能成在光
屏的中央,应把蜡烛向下调节或将凸透镜向上调节;
由图知,u=v=20.00cm,则可知 20.00cm=2f,f=10.00cm;
(2)焦距为 15cm 的凸透镜对光线的会聚能力变弱,光线将延迟会聚成像,
像距变大,要使像变清晰,光屏应向右移动,增大像距;
更换凸透镜后,物距 u=20cm,焦距 f=15cm,满足 2f>u>f,成倒立、放大
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的实像。
故答案为:(1)上;10;(2)右;放大。
【点评】本题考核凸透镜成像规律的运用,并能合理处理实验中出现的问题,
对学生的综合实践能力要求较高。
13.如图中是利用弹簧测力计测量物体重力实验情景,物体在弹簧测力计下保持
静止。此时弹簧测力计受到物体拉力是 2.4 N,根据 二力平衡 原理便
可以知道物体重力大小。
【分析】根据测力计的分度值读数;静止状态是一种平衡状态,受到的力平
衡,两个力平衡时,大小相等。
【解答】解:由图可知,弹簧测力计的分度值为 0.2N,弹簧测力计的示数为
2.4N;
当弹簧测力计和物体处于静止状态时,物体受力平衡,由二力平衡可知,弹
簧秤向上的拉力与物体的重力相等,此时弹簧秤的示数等于物体所受的重力
的大小。
故答案为:2.4;二力平衡。
【点评】本题考查了弹簧测力计的读数及测重力的原理,属于基础知识。
14.如图所示,在弹簧测力计上标有字母“N”,这表示它采用牛顿为单位,该
弹簧测力计的量程为 0~5N ,它的分度值为 0.2N ,现在它上面的读数
是 1.6N 。如果有规格相同的两只弹簧测力计用来测同一物体的重力,结
果发现重力不相同,你认为造成这结果的原因是 有一只弹簧测力计的指针
没有调零 。
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【分析】弹簧测力计常用的计量单位是牛顿,符号是 N;
量程是指它的最大称量范围,分度值是每相邻的两个小格所代表的力的大小;
读数时要注意从零刻度读起,在明确分度值的前提下,数准格数。
【解答】解:由图可知,测力计的量程为 0﹣5N;0 到 1N 之间有五个小格,
即分度值为 0.2N;此时测力计的示数为 1.6N;弹簧测力计在使用前要调零,
规格相同的两只弹簧测力计用来测同一物体的重力,结果发现重力不相同,
是因为有一只弹簧测力计的指针没有调零。
故答案为:0~5N; 0.2N;1.6N;其中有一只弹簧测力计的指针没有调零。
【点评】本题考查了测力计的使用方法、注意的事项,属于基础知识。
15.如图所示,利用小球从斜面滚下揸击木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中,小球的动能是由 重力势能 转化而来的。
(2)动能是指 B (填序号)。
A.小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块的动能
(3)不计空气阻力,若木块被撞击后重力突然消失,则木块将会做 匀速直
线 (选填“匀速直线”、“加速”或“减速”)运动。
(4)由甲乙两图可得:当物体质量相同时, 速度 越大,动能越大。
【分析】(1)物体的重力势能可以转化为动能;
(2)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小;
(3)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,压力不变,接触面
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粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;根据牛顿第一定律解答;
(4)物体的动能与物体质量和速度有关。
【解答】解:(1)实验中,小球从高处滚下,高度减小,重力势能减小,速
度变大,动能变大,重力势能变大;
(2)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小;
故选 B;
(3)若木块在木板平面运动时,重力突然消失,压力消失,因为压力和支持
力是相互作用力,所以支持力也消失了,摩擦力也消失了,所以物体不再受
到力的作用,木块将做匀速直线运动运动;
(4)由甲乙图可知,物体的质量相同,乙图中小球的高度高,到达水平面时
的速度大,撞击木块的距离大,这表明:在质量相同时,速度越大,动能越
大。
故答案为:(1)重力势能;(2)B;(3)匀速直线;(4)速度。
【点评】明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映
动能多少时运用了转换法,难度不大。
16.实验小组的同学用如图的装置探究”物体动能的大小与质量和速度的关系”
将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,击水平木板上的木块,
将木块撞出一段距离。
试验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离
/cm
1 20 20 20
2 40 20 58
3 60 20
(1)本实验使锅球获得动能的操作方法是 将钢球从某一高度由静止释
放 ,钢球动能的大小是通过观察 木块运动的距离 来判断的。
(2)在第 3 次实验中,木块被后滑出木板,需要重第 3 次实验。甲同学建议
用同样较长的木板,乙建议換一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的
高度。你认为应当采用 甲 同学的建议。
(3)由上述实验数据和现象可得出结论: 在速度一定时,质量越大动能越
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大 。
【分析】(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;一个物体能
够做功就说这个物体具有能量,若物体做的功越多就说明物体具有的能量越
大。
(2)由图知是控制速度相同时,研究动能与质量的关系,动能的大小通过木
块移动距离的大小表现出来的;
(3)通过表格中的数据,利用控制变量法得出结论。
【解答】解:(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;钢球动
能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的,木块运动的距离越长,
就表示钢球的动能越大;
(2)三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系,所以第 3 次实验应保
证钢球的质量、木块的质量、钢球下摆的高度都不变,现做实验时木块被撞
后滑出木板,所以应换用同样较长的木板,应采用甲的建议;
(3)由表中的数据知:速度一定时,质量越大动能越大。
故答案为:(1)将钢球从某一高度由静止释放;木块运动的距离;(2)甲;(3)
在速度一定时,质量越大动能越大。
【点评】此题考查的影响动能大小实验的探究,是比较直接的一个考查,是
一道基础题。
17.如图所示的是小刚同学探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置示
意图:
(1)小刚利用小钢球撞击木块,通过 观察木块被推动的距离 的大小来判
断小钢球具有的动能大小。
(2)实验时小刚将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,每次让小球滚
下碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与 小球运动的速
度 是否关。
第 15页(共 21页)
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越
大。用控制变量法和转换法探究动能大小的影响因素。
【解答】解:(1)小钢球动能大小无法直接观察,通过观察小钢球推动木块
运动距离的远近来反映小钢球动能的大小。
(2)小刚将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,小钢球到达斜面底端
的速度不同,小钢球的质量不变,所以探究小球动能的大小与小球的运动速
度是否关。
故答案为:(1)观察木块被推动的距离;(2)小球运动的速度。
【点评】掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法探究动能大小
的影响因素。
18.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、
细 线 、 质 量 相 同 的 钩 码 若 干 。
(1)实验前要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量
力臂大小 ;某同学实验时将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将
杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的
平衡螺母向 左 调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)该同学进行正确的实验操作后,得到的数据为 F1=6N、L1=20cm、F2
=4N 和 L2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论? 不能 。理由
是: 只做一次实验,存在偶然性 。
第 16页(共 21页)
(3)如图甲所示。在杠杆左边 A 处挂 4 个钩码。要使杠杆在水平位置平衡,
在 B 处挂 3 个钩码(实验中所用的钩码均相同);若用弹簧测力计在 C 处
竖直向上拉。如图乙所示,当弹簧测力计逐渐向右倾吋,使杠杆仍然在水平
位置平衡。则弹簧测力计的示数将逐渐 变大 (选填“变大”、“变小”或
“不变”)。
【分析】(1)实验前要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,根据重力的方
向和力臂的定义可知,此时力的作用点与支点的距离大小等于力臂大小;另
一个目的是消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
杠杆不在水平位置,右端下沉,则重心左支点的右侧,据此分析;
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足 2 个条件:一是样本要有代表性,二
是样本数量足够多; (3)根据杠杆平衡条件求出在 B 处挂几个钩码;
若用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉,动力臂为 OC,当弹簧测力计逐渐向右倾
吋,动力臂变小,因阻力和阻力臂不变,由杠杆的平衡条件分析弹簧测力计
的示数变化。
【解答】解:(1)实验前要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,因重力的
方向竖直向下,由力臂的定义,此时力的作用点与支点的距离大小等于力臂
大小,即可在杠杆直接读出力臂大小,故目的之一是方便测量力臂大小;
杠杆不在水平位置,右端下沉,则重心在支点的右侧,故应向左调节平衡螺
母,直到杠杆在水平位置平衡为止;
(2)只做一次实验得出的结论存在偶然性,故不能得出探究结论;
(3)设杠杆的分度值为 L,根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 得,
4G×3L=n×G×4L,n=3(个)。
要使杠杆在水平位置平衡,在 B 处挂 3 个钩码;
若用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉,动力臂为 OC,如图乙所示,当弹簧测力
计逐渐向右倾吋,动力臂变小,因阻力和阻力臂不变,由杠杆的平衡条件,
则弹簧测力计的示数将逐渐变大。
故答案为:(1)力臂;左; (2)不能;只做一次实验,存在偶然性;
(3)3;变大。
【点评】本题探究杠杆的平衡条件,考查器材的调试、意义、杠杆平衡条件
第 17页(共 21页)
的运用、对力臂的理解和归纳法的运用。
19.在探究杠杆平衡条件的实验中,
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示,杠杆处于 平衡 状态(选填“平衡”
或“不平衡”)。
若要将其调整到水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 左 (选填“左”
或“右”)调。
(2)调节杠杆水平平衡后,小妤在图乙所示的 A 位置挂上 3 个钩码,为了使
杠杆在水平位置平衡,这时应在 B 位置挂上 4 个相同钩码。当杠杆平衡后,
将 A、B 两点下方所挂的钩码同时朝远离支点方向移动一小格,则杠杆 不能
(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
实验 F1(N) L1(cm) F2(N) L2(cm)
次数
1 2 5 ① 10
2 3 10 2 15
3 2 30 3 ②
(3)上表是小妤同学在实验中记录杠杆水平平衡时的部分数据:表中空格处
所缺的数据是:① 1 ,② 20 ;
(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是 F1L1=F2L2(动力×动力臂
=阻力×阻力臂)。 。
【分析】(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态;杠
杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂;在调节杠杆平衡
时,应将平衡螺母向较高的一端调节;
(2)设一个钩码重为 G,杠杆一个小格是 L,根据杠杆平衡条件判断在 B 点
挂钩码的数量;根据杠杆平衡条件判断是否平衡;
第 18页(共 21页)
(3)通过实验得出杠杆的平衡条件,F1L1=F2L2 可求表中空格处所缺的数据;
(4)利用杠杆的平衡条件分析三组数据,动力×动力臂是否等于阻力×阻力
臂。
【解答】解:(1)杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆静止,此时杠杆处于平
衡状态;
为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,左端偏高,为使杠
杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向左调节;
(2)设杠杆每个格的长度为 L,每个钩码的重力为 G,根据杠杆的平衡条件:
FALA=FBLB,即 3G×4L=FB×3L,解得 FB=4G,需挂 4 个钩码;
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧3G×5L=15GL,
右侧 4G×4L=16GL,因为 15GL<16GL 杠杆不能平衡;
(3)根据杠杆平衡条件 F1l1=F2l2 可得:
2N×5cm=F2×10cm,解得 F2=1N;
2N×30cm=3N×L2,解得 L2=20cm;
(4)分析实验数据,得出杠杆的平衡条件是 F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻
力×阻力臂)。
故答案为:
(1)平衡;左;(2)4;不能;(3)1;20;(4)F1L1=F2L2(动力×动力臂
=阻力×阻力臂)。
【点评】本题考查了杠杆平衡的调节、杠杆平衡条件的应用等问题,是实验
的常考问题,一定要掌握。探究杠杆平衡条件时,要使力臂在杠杆上,有两
个条件:杠杆在水平位置平衡;力竖直作用在杠杆上。
20.某同学在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,所用
的实验器材有两节干电池串联组成的电池组,电流表(量程分别为 0~0.6A、
0~3A)和开关各一个,定值电阻三个(阻值分别为 5Ω.10Ω.15Ω),导线若干。
(1)该同学选用两个电阻连接并联电路,在连接电流表时需要选择电流表的
量程,请简单描述如何进行实验操作,如何选择量程。
(2)某次实验中,所用的两个电阻阻值分别为 10Ω和 15Ω,未连接完整的电
路如图所示,请将电路连接完整,(要求:电流表测量 10Ω电阻所在支路的电
第 19页(共 21页)
流)
(3)该同学继续进行实验,记录的实验数据如表。
10Ω电阻所在支路的电流 15Ω电阻所在支路的电流 干路电流 I/A
I1/A I2/A
0.28 0.18 0.46
分析实验数据得出的探究结论是 并联电路的干路电流等于各支路电流之
和 。
(4)为了验证该探究结论是否具有普遍性,该同学使用 5Ω电阻分别与 10Ω,
15Ω电阻组成并联电路,重复上述实验,比较 得出的结论 (填“测量的数
据”或“得出的结论”)是否一致。
【分析】(1)在不知电流大小的情况下,应选用电流表的大量程,通过试触,
根据电流表指针的偏转情况确定电流表的量程;
(2)电流表与待测电路串联;
(3)用归纳法得出普遍性的结论要满足 2 个条件:一是样本要有代表性,二
是样本数量足够多。
【解答】解:(1)将电流表的大量程分别与两个定值电阻串联接入各自所在
的支路上,观察电流表的示数,若电流表示数小于 0.6A,则应选用小量程,
若其中有任意一次的电流超过 0.6A,则选用大量程。
(2)电流表与 10Ω的电阻串联,如下所示:
第 20页(共 21页)
(3)0.46A=0.28A+0.18A,故分析实验数据得出的探究结论是:并联电路的
干路电流等于各支路电流之和。
(4)为了验证该探究结论是否具有普遍性,该同学使用 5Ω电阻分别与 10Ω,
15Ω电阻组成并联电路,重复上述实验,比较得出的结论是否一致。
故答案为:(1)将电流表的大量程分别与两个定值电阻串联接入各自所在的
支路上,观察电流表的示数,若电流表示数小于 0.6A,则应选用小量程,若
其中有任意一次的电流超过 0.6A,则选用大量程;
(2)如上所示;(3)并联电路的干路电流等于各支路电流之和;(4)得出的
结论。
【点评】本题探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,考查电流表的
使用、数据分析和归纳法的运用。
第 21页(共 21页)(共20张PPT)
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实验概览:
电磁学实验:
力学实验:
光学实验:
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利用知识树来解题
DREAM OF THE FUTURE
小明认为物体所受的重力与它的质量有关,他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计簧测力计的指针调节到和分度值外,还
应将弹簧测力计的指针调节到 ;
例题1
(2)如图所示是他在第2次测量中弹簧测力计的示数,请将此时测力计的示数填入下
表的空格处 ;
(3)分析表中实验数据,物体所受的重力与质量的比值g重力G和质量m之间的关系
式是 。
答案1
答案解析:
(1)为了读数更精确,测力计使用前要调零,测力计使用前要调零0刻度线处;
(2)由表格中的数据可知,重力在数值上是质量的十倍,故第二次的数据为2;
(3)由表格中的数据可知,重力在数值上是质量的十倍,则重力和质量的比值为:
g= 10N/kg,故重力和质量关系为:G=mg。
故答案为:(1)0刻度线处;(2)2;(3)G=mg。
小强测量图中甲、乙两个滑轮组的机械效率,他匀速拉动弹簧测力计,正确操作
并将实验数据记录在下面的表格中(绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计)。
(1)在甲图的实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第1次实验测得是滑轮组 的机械效率。
例题2
(3)第2次实验中,滑轮组的机械效率是 。
(4)甲图和乙图中动滑轮的重力大小关系:G = G .


答案2
答案解析:
(1)在甲图的实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于
平衡状态,受到的拉力与测力计示数相等;
(2) n= 2,故测得是滑轮组乙的机械效率;
(3)第2次实验中,滑轮组的机械效率是:η= 50%
绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计,在第2次实验中, G动甲=3N;
在第1次实验中, G动乙=1N,
故G =3G 。


故答案为:(1)匀速(2)乙;(3)50%;(4)3。
在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时。
(1)小文连接了如图所示的电路,把 、 相同的铜丝和镍铬合金丝分
别接在M、N之间,闭合开关,观察到:当把铜丝接入电路时,小灯泡较明亮,当
把镍铬合金丝接入电路时,小灯泡较暗。这表明 的电阻较大。
(2)小文继续用这个电路探究电阻的大小跟另外因素的关系时,发现小灯泡的亮
度变化不明显,为完成探究,请你对电路提出改进建议 。
(3)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝
和上述电路,不能够完成电阻大小与 关系的探究。
(4)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。下列4个实验中用
到此方法的是 。
例题3
A.连接串联电路和并联电路
B.探究串联电路电流特点
C.探究电流与电压、电阻的关系实验
D.电阻的测量
答案解析:
(1)由 题意将两种不同材料的合金丝连入电路中,由控制变量法,则两合金丝的长度
和横截面积相同的铜丝和镊铬合金丝分别接在M、N之间;
闭合开关,观察到:当把铜丝接入电路时,小灯泡较明亮,当把保格合金丝接入电路
时,小灯泡较暗,则电路的电阻较大,这表明镊铬合金丝的电阻较大。
(2)发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流较小,为完成探究,改进建议:电
路中串联一个电流表;
答案3
(3)影响导体的电阻大小因素为导体的长度、横截面积和材料,研究与其中一个因素
的关系时,要控制另外的两个因素不变:
小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,在材料和横截面积不变时,改变电
阻丝连入电路的长度,可研究电阻与长度的关系;
先做电阻线二分之一长度连入电路的实验,然后将电阻丝对折再做实验,则只有横截
面积不同,可研究电阻与横截面积的关系;
因手边只有一根电阻丝,故不能够完成电阻大小材料关系的探究;
(4)AB.连接串联电路和并联电路和探究串联电路电流特点没有用到控制变量法;
C.探究电流与电压、电阻的关系实验,控制其中一个因素,研究电阻与另外一个因素
的关系,采用了控制变量法;
D.电阻的测量,要多次测量取平均值,没有用到控制变量法;
故选C。
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将学到的知识内化为自身能力
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要点总结
电磁学实验
伏安法测灯泡的额定功率
影响电阻大小的因素
力学实验
实验
滑动摩擦力
测量固体密度
光学实验
反射定律
探究平面镜成像的特点
注意事项提醒
TIPS
TIPS
TIPS
TIPS
1
2
3
4
注意实验仪器的使用!
分析实验误差的时候
要注意系统误差和偶
然误差!
牢记实验目的和实验
原理!
遇到要利用实验符号
表示某个物理量的时
候,想办法找到一个
等式!
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四星☆☆☆☆(中等题目)
五星☆☆☆☆☆(较难题目)
70-80 分同学请选取 1—10,14-15,18
80—90 分同学请选取 5-12,16-17,19
90 以上同学请选取 13-20
本套作业题目 1-13 题为三星,14-17 为四星,18-20 为五星。
一.实验探究题(共 20 题)
1.如图所示,物体的长度是 m.此刻度尺的分度值是 。停表的
读数为 。
2.如下图,某同学使用刻度尺和秒表进行测量:物体的长度为 cm;停
表的读数是 s。
3.如图所示,图中停表的读数是 min s。
4.如图所示,小明制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将
点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 (填“实像”或“虚像”);其成
像的原理是 ;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是
A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.蜡焰的正立像 D.蜡焰的倒
立像
(3)为了增大烛焰所成的像,可采取的办法之一是:减小 的距离。
(4)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像,则应选择下列所示 孔
然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。
5.小南在家做了这样一个实验。把一枚硬币放在一个没有水的碗里。把碗放在
桌子上并慢慢向远处推移,直到眼睛刚好看不到硬币为止,保持头部不动,
缓缓地向碗中加水,倒着倒着,怪事出现了,小南又重新开始看到硬币了。
(1)刚开始看不到硬币是由于 原因造成的。
(2)下图中四幅图是小南又重新看到碗底的硬币的光路图。正确的
是 。
6.如图所示,在“探究光折射时的特点”的实验中。
(1)有一束光从空气斜射入水中,MN 为法线,请你画出折射光线的大致方
向。
(2)当入射光线靠近水面时,折射光线将 (选填“靠近”或“远离”)
水面。
7.如图所示,在探究光的反射规律实验中,使激光束紧贴纸板照射的目的是为
了显示 ,将纸板 NOF 向前折或者向后折,在纸板 NOF 上 看
到反射光,若将纸板沿着 ON 对折,发现反射光与入射光的径迹完全重合,
这说明反射角 入射角。
8.在“探究光折射时的特点”实验中,让光源发出的一束光从水中以不同的角
度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题:
(1)此现象说明 (选填序号)
A.光路可逆
B.光在水面只发生了折射
C.光在水面只发生了反射
D.光在水面既发生了折射又发生了反射
(2)增大这一束光与竖直方向的夹角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向
的夹角也增大,此现象说明 (选填序号)
A.入射角增大,折射角减小
B.入射角增大,折射角增大
C.折射角的大小与入射角的大小成正比
D.折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
(3)让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向 (选填序号)。
A.向右偏 B.向左偏 C.不偏
9.用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律。
(1)如图甲所示,凸透镜的焦距是 cm.实验时,应注意使烛焰、凸
透镜、光屏的中心在同一高度上。
(2)如图乙所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰的像,
则蜡烛可能置于凸透镜左边 a、b、c、d 四点中的 点上, (选
填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)就是利用这一成像规律工作的。
10.小阳用一只凸透镜分别观察近处课本上的字和远处黑板上的字,发现看到的
字的情况是不同的,由此他们提出了探究的问题,并利用一只焦距为 10cm 的
凸透镜、高度为 5cm 的发光物体、刻度尺、光屏、光具座等器材,按照正确
的实验步骤完成了实验,并将实验中测得的部分数据记录在了表中。
物距 u/cm 14 15 16 17 18 19
像高 h/cm 12.5 10.0 8.3 6.3 5.6
(1)当物距为 17cm 时,像高可能为
A.8.4cm B.7.1cm C.6.2cm
(2)该实验中光屏上成 (选填:“放大”或“缩小”)的实像,你判
断的依据是 。
11.如图所示,这是小浩同学探究凸透镜成像规律的实验装置图。
(1)实验前,小浩需要点燃蜡烛,并调整凸透镜与光屏的高度,使蜡烛火焰
与凸透镜的中心、光屏的中心大致在 ;
(2)老师告诉他,凸透镜的焦距是 10cm。移动光屏,结果在凸透镜右侧大约
63cm 处获得了清晰的像。人们运用这条成像规律制造出了 (选填“照
相机”、“投影仪”或“放大镜”)
12 . 如 图 所 示 , 是 小 明 做 “ 探 究 凸 透 镜 成 像 规 律 ” 实 验 的 装 置 。
(1)当蜡烛位于图中的 B 处时,移动光屏到 D 处,观察到光屏上呈现清晰的
像,但是像偏下,那么他应该把凸透镜向 (选填“上”或“下”)适
当调节,才能使像最终成在光屏的中央。正确调整后,发现像和物大小相等,
则该凸透镜焦距为 cm。
(2)小明只是把透镜换成焦距为 15cm 的凸透镜,屏上的像变得模糊。要使
像变清晰,光屏应向 (选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上
的像应该是倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
13.如图中是利用弹簧测力计测量物体重力实验情景,物体在弹簧测力计下保持
静止。此时弹簧测力计受到物体拉力是 N,根据 原理便可以知
道物体重力大小。
14.如图所示,在弹簧测力计上标有字母“N”,这表示它采用牛顿为单位,该
弹簧测力计的量程为 ,它的分度值为 ,现在它上面的读数
是 。如果有规格相同的两只弹簧测力计用来测同一物体的重力,结果
发现重力不相同,你认为造成这结果的原因是 。
15.如图所示,利用小球从斜面滚下揸击木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中,小球的动能是由 转化而来的。
(2)动能是指 (填序号)。
A.小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块的动能
(3)不计空气阻力,若木块被撞击后重力突然消失,则木块将会做 (选
填“匀速直线”、“加速”或“减速”)运动。
(4)由甲乙两图可得:当物体质量相同时, 越大,动能越大。
16.实验小组的同学用如图的装置探究”物体动能的大小与质量和速度的关系”
将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,击水平木板上的木块,
将木块撞出一段距离。
试验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离
/cm
1 20 20 20
2 40 20 58
3 60 20
(1)本实验使锅球获得动能的操作方法是 ,钢球动能的大小是通过
观察 来判断的。
(2)在第 3 次实验中,木块被后滑出木板,需要重第 3 次实验。甲同学建议
用同样较长的木板,乙建议換一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的
高度。你认为应当采用 同学的建议。
(3)由上述实验数据和现象可得出结论: 。
17.如图所示的是小刚同学探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置示
意图:
(1)小刚利用小钢球撞击木块,通过 的大小来判断小钢球具有的动
能大小。
(2)实验时小刚将同一小球从斜面上的不同高度由静止释放,每次让小球滚
下碰到同一位置的相同木块,目的是探究小球动能的大小与 是否关。
18.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、
细 线 、 质 量 相 同 的 钩 码 若 干 。
(1)实验前要调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测
量 ;某同学实验时将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠
杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平
衡螺母向 调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)该同学进行正确的实验操作后,得到的数据为 F1=6N、L1=20cm、F2
=4N 和 L2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论? 。理由
是: 。
(3)如图甲所示。在杠杆左边 A 处挂 4 个钩码。要使杠杆在水平位置平衡,
在 B 处挂 个钩码(实验中所用的钩码均相同);若用弹簧测力计在 C
处竖直向上拉。如图乙所示,当弹簧测力计逐渐向右倾吋,使杠杆仍然在水
平位置平衡。则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”、“变小”或
“不变”)。
19.在探究杠杆平衡条件的实验中,
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示,杠杆处于 状态(选填“平衡”
或“不平衡”)。
若要将其调整到水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”
或“右”)调。
(2)调节杠杆水平平衡后,小妤在图乙所示的 A 位置挂上 3 个钩码,为了使
杠杆在水平位置平衡,这时应在 B 位置挂上 个相同钩码。当杠杆平衡
后,将 A、B 两点下方所挂的钩码同时朝远离支点方向移动一小格,则杠杆
(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
实验 F1(N) L1(cm) F2(N) L2(cm)
次数
1 2 5 ① 10
2 3 10 2 15
3 2 30 3 ②
(3)上表是小妤同学在实验中记录杠杆水平平衡时的部分数据:表中空格处
所缺的数据是:① ,② ;
(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是 。
20.某同学在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,所用
的实验器材有两节干电池串联组成的电池组,电流表(量程分别为 0~0.6A、
0~3A)和开关各一个,定值电阻三个(阻值分别为 5Ω.10Ω.15Ω),导线若干。
(1)该同学选用两个电阻连接并联电路,在连接电流表时需要选择电流表的
量程,请简单描述如何进行实验操作,如何选择量程。
(2)某次实验中,所用的两个电阻阻值分别为 10Ω和 15Ω,未连接完整的电
路如图所示,请将电路连接完整,(要求:电流表测量 10Ω电阻所在支路的电
流)
(3)该同学继续进行实验,记录的实验数据如表。
10Ω电阻所在支路的电流 15Ω电阻所在支路的电流 干路电流 I/A
I1/A I2/A
0.28 0.18 0.46
分析实验数据得出的探究结论是 。
(4)为了验证该探究结论是否具有普遍性,该同学使用 5Ω电阻分别与 10Ω,
15Ω电阻组成并联电路,重复上述实验,比较 (填“测量的数据”或
“得出的结论”)是否一致。实验专项讲义(教师逐字稿)
PPT(第 1-2 页):本节课我们主要学习:1、实验专项的知识层次体
系构建;2、如何解题。准备好了么?Let’s go!
PPT(第 3 页):现在这棵知识树要在各个枝干中,长出实验的部分。
PPT(第 4 页):先来把知识层次体系构建好吧。
PPT(第 5 页):首先我们概览一下全局,看一下这节课我们要学习哪
几个部分的内容。
总共有三个部分的内容需要我们掌握,分别是电磁学实验,力学
实验,光学实验。
PPT(第 6 页):首先从伏安法测电阻开始。
其定义是:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电
压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电
压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
原理是:I=U/R。
具体的电路图已经在 ppt 里面了。
我们来提醒一下这个实验中应该注意的地方。
首先是滑动变阻器:变阻(“一上一下”),然后是阻值最大(“滑
片远离接线柱”)。
接着是电流表,应该串联在电路中,“+”接线柱流入,“-”接线
柱流出,量程选择的时候,算最大电流 I=U/Rx。
1
接着是电压表,并联在电路中,“+”接线柱流入,“-”接线柱流
出,其量程选择应该看电源电压。
在这个实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分
压),同时又保护电路(限流)。如果说测量结果偏小,那是因为,有
部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过 Rx 电流。根据
Rx=U/I 电阻偏小。
接着是伏安法测灯泡的额定功率。
原理是:P=UI,电路图已经在 ppt 上了。
注意!刚刚我们在伏安法中提到的注意事项,现在也同样适用。
接着是影响电阻大小因素的实验。
1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体
电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体
电阻的变化)
2、实验方法:控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素
的关系”时必须指明“相同条件”
3、结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导
体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。
4、结论理解:
⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否
接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体
2
的电阻是导体本身的一种性质。
⑵结论可总结成公式 R=ρL/S,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。
然后是探究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律)。
电路图已经在 ppt 上。
其结论是:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端
的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成
反比。
接着是使用电流表探究串、并联电路中电流规律。
我们在这个实验中的实验步骤是:
1、照图甲接好电路。
2、分三次把电流表接入 A、B、C 三点,分别测出 A、B、C 三
点的电流 IA、IB、IC。
3、分析数据得出结论:串联电路中各点的电流相等。
4、照图乙连好电路。
5、用电流表分别测出 A、B、C 三点的电流 IA、IB、IC。
6、分析数据,得出结论:并联电路,干路电流等于各支路电
流之和。
最后是探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
注意,在这个实验中,我们用的是控制变量法,并且用电磁针吸
3
引曲别针的多少来判断磁性的强弱。
我们的做法是:
1、将电磁铁连入电路,闭合开关,试着用电磁铁吸引曲别针。
2、保持线圈匝数一定,线圈内有铁钉,改变电流大小,比较电
磁铁的磁性强弱。
3、保持线圈匝数,电流一定,比较线圈中有、无铁芯时磁性强
弱。
4、保持电流一定,线圈内有铁芯,改变线圈匝数,比较电磁铁
磁性强弱。
5、分析现象,得出结论;影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的
大小、线圈的匝数、线圈内有无铁芯
PPT(第 7 页):接着是力学实验。
我们先从伽利略斜面实验开始说起。
⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:保证小车开始沿着
平面运动的速度相同。
⑵实验得出得结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进地越
远。
⑶伽利略的推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将
以恒定不变的速度永远运动下去。
分析得到的数据,得出结论:平面越光滑,小车运动的距离越长,
这就是小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,推理得:如果运动物
体不受力,它将做匀速直线运动。概括得:一切物体在没有受到力的
4
作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第
一定律。
然后是滑动摩擦力的实验。
其测量原理是:二力平衡的条件。
我们的测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平
拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
于是可以得出结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦
力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了
控制变量法。由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和
接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大
小、运动速度大小等无关。
然后是测量固体密度的实验。
我们的做法是:
1、取大小不同的若干铝块,分别用天平测出它们的质量,用直尺
测出边长后计算出它们的体积。
2、将数据填入表格甲,然后以体积 V 为横坐标,以质量 M 为纵
坐标,在方格纸上描点,再把这些点连起来。如图乙所示。
3、通过分析所作的图像,得出结论:同种物质的质量和体积成
正比,即同种物质的质量与体积的比值是一定的。
4、用铁、木块做实验,并作出图像,分析得出结论:不同物质
的质量与体积的比值不同。
5
由此,我们构建力密度的概念。
接着,是测量长度。
测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法(当被测
长度较小,测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来,用刻度尺
测量之后再求得单一长度)
如何测物理课本中一张纸的厚度?
答:数出物理课本若干张纸,记下总张数 n,用毫米刻度尺测出 n
张纸的厚度 L,则一张纸的厚度为 L/n 。
如何测细铜丝的直径?
答:把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕 n 圈成螺线管,用刻度尺测出
螺线管的长度 L,则细铜丝直径为 L/n。
接着是大气压的实验测定,也叫做托里拆利实验。
我们的做法是:在长约 1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管
口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降
一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为 760mm。
其原理分析是::在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为
液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生
的压强。
于是我们可以得出结论:
大气压 p0=760mmHg=76cmHg=1.01×10^5Pa
6
接着是探究杠杆的平衡条件。
我们的做法是:
1、调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,
达到平衡状态。
2、给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆
平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。
3、把支点右边的钩码重量当作动力 F1,支点左边的钩码重量当
作阻力 F2;量出杠杆平衡时的动力臂 l1 和阻力壁 l2;把 F1、F2、l1、
l2 的数值记录下来。
4、改变力和力臂的数值,再做两次实验。
5、根据记录的数据进行分析,得出结论:动力×动力臂=阻力×
阻力臂,F1L1=F2L2
接着是测量滑轮组和斜面的机械效率。
在测量斜面的机械效率的实验中,我们是这么做的
(1)如图,一条长木板,一端垫高,成为一个斜面。
(2)用刻度尺测出斜面的高度 h 和斜面的长度 s。
(3)用弹簧测力计测出物重 G 和沿斜面匀速向上拉物体的力 F。
(4)算出斜面的机械效率。
在测量滑轮组的机械效率时,我们是这么做的:
(1)用弹簧测力计测出物体重 G。
(2)用弹簧测力计竖直匀速拉着绳端,使物体上升,读出示数 F;
同时测出物体升高的高度 h 和弹簧测力计移动的距离 s。
(3)算出滑轮组的机械效率。
7
PPT(第 8 页):然后是光学实验部分。
我们先从凸透镜成像开始说起。
其实验图像已经在 ppt 上,值得说明的是,实验时点燃蜡烛,使
烛焰、凸透镜、光屏的中心(即焰心、光心、光屏中心)大致在同一
高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原
因有:
蜡烛在焦点以内(u烛焰在焦点上(u=f)
由这个实验,我们可以得到一系列结论,根据物距我们能够得到
像的性质,具体的表格请同学们看一下 ppt 上的表格就非常清楚啦。
接着是反射定律。
(1)、如左图所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板
ENF 竖直地立在平面镜上,纸板上的直线 ON 垂直于镜面。
(2)、让一束光贴着纸板沿某一个角度射到 O 点,经平面镜的
反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光 EO 和反射光 OF
的径迹。
(3)、改变光束的入射方向,重做一次,换另一种颜色的笔,记
录光的径迹
(4)、取下纸板,用量角器测量 NO 两侧的角 i 和 r。记录下来
8
(5)、如右图所示,把纸板 NOF 向前折或向后折,观察还能看到反射
光线吗?
(6)、归纳分析得出结论:在反射现象中,反射光线、入射光线和法
线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居在法线的两侧;反射
角等于入射角。
最后是探究平面镜成像的特点。
我们的做法是:
1、在桌面上铺一长大纸,纸上竖立着一块玻璃板作为平面镜,在
纸上记下平面镜的位置;
2、把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面
的像;
3 再拿一支没有点燃的相同的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到
看上去它跟那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像
的位置。在纸上记下这两个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的
像的大小是否相同;
4、用直线把实验中蜡烛和它的像的位置连起来,观察连线与平面镜
是否垂直,并用刻度尺测量它们到平面镜的距离;
5、移动点燃的蜡烛,重做实验,将结果记录入下来
9
归纳分析得出结论:物体在平面镜里成的是虚像,像与物大小相等,
它们的连线与镜面垂直,它们到镜面的距离相等。
五、解题技巧
PPT(第 9 页):OK,知识层次体系构建结束。让我们来一起看一下如何
运用知识层次体系来解题吧!(务必看视频,学霸不必过多讲解)。
PPT(第 10-11 页):第 1 题和答案。
PPT(第 12-13 页):第 2 题和答案。
PPT(第 14-15 页):第 3 题和答案。
PPT(第 16 页):回顾落实。看完视频题目后,有没有学会如何运用
知识树来解题?我们再次总结一下知识层次体系的要点吧。
六、总结
PPT(第 17 页):要点总结(学霸照 PPT 读即可)。
PPT(第 18 页):注意事项提醒(4 个 tip,学霸照 PPT 读即可)。
PPT(第 19 页):课后作业布置,请完成我们为你准备的经典习题。
PPT(第 20 页):结束。
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