资源简介 (共64张PPT)2023年中考物理二轮专题复习专题五 实验探究题类型一 力学实验题核 心 技 法实验 1 测密度实验 2 关于杠杆的实验实验 3 测滑轮组的机械效率实验 4 压强与浮力实验实验 1 测密度专题解读密度的测量或计算是河北中考中考查的重点、难点,在河北中考中为第33题,分值为6分。先根据题意结合浮力、压强的公式计算出需要求出的质量、体积,再根据公式ρ=计算密度。解题方法命题方向结合浮力、压强等知识计算固体或液体的密度。12专项集训1.(2022·廊坊安次区一模)小明在实验室测量某品牌食用油的密度,进行了如下实验:(1)他将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的零刻度线处。发现横梁静止时指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示。他应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,使横梁在水平位置平衡。 左思路指(2)他将一个空烧杯放在天平左盘内,改变砝码的个数和游码的位置,使天平横梁再次在水平位置平衡,此时右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,则空烧杯的质量为 g。 (3)他将一部分食用油倒入量筒中,静置一段时间后量筒的示数如图丙所示,则量筒内食用油的体积为 mL。 3240思路指(4)他将量筒内的食用油全部倒入烧杯内,测得烧杯和杯内食用油的总质量为68g。根据上述实验数据,可计算出食用油的密度为 g/cm3。 (5)小明发现他测得的食用油的密度偏小,可能的原因是 。0.9将量筒内的食用油全部倒入烧杯内时,量筒中有残留的食用油,测出的食用油的质量偏小,所以密度偏小思路指【拓展】小明想用新的方法测量食用油的密度,他拿来一个铁块和一个弹簧测力计,他把铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,静止时铁块在空气中时弹簧测力计的示数是F1,把铁块浸没在该食用油中静止时弹簧测力计的示数为F2,则该食用油的密度的表达式为 (已知铁的密度为ρ铁)。 ρ铁2.(2022·唐山路北区一模)小明在学校期间,使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中,闻到了浓浓的酒精味,看到该液体的流动性较差。查看了瓶身上的说明后,确定,这种洗手液的主要成分为75%的酒精。于是小明所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。(1)实验前,将托盘天平放在水平工作台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,指针静止在如图甲所示的位置,此时应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。右(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码的位置如图乙所示,烧杯和洗手液的总质量为_______g;将烧杯中的部分洗手液倒入量筒,测得烧杯和剩余洗手液的总质量为42.4 g;经过一段时间后,观察到量筒内的液面如图丙所示,这种洗手液的密度为_____ g/cm3。 (3)小明对洗手液的密度测量结果有疑惑,回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块(已知铝块的密度为2.7 g/cm3)等器材,再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下:72.41①在烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上(如图A)。②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图B),洗手液未溢出。③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图C),则这次测得洗手液的密度为______ g/cm3。对前后两次实验进行分析,发现在 (选填“学校”或“家”)所测洗手液密度的结果更接近真实值,造成另一次密度测量结果与真实值的差异较大的原因可能是_____________________________________________ (不计细线质量,细线和正方体均不吸收洗手液)。0.9家洗手液较为黏稠,粘在量筒内壁上,导致所测体积偏小,密度偏大(1)调节平衡螺母使杠杆水平平衡,目的是消除杠杆自重的影响,便于读出力臂。(2)利用杠杆的平衡条件解题。实验 2 关于杠杆的实验专题解读杠杆平衡类问题在河北中考中常以实验、计算题形式出现。命题方向通过实验探究杠杆的平衡条件。解题方法专项集训1.(2022·邯郸一模)小明做探究“杠杆平衡条件”的实验:(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置,此时杠杆处于_________ (选填“平衡状态”或“非平衡状态”)。实验时,为了使杠杆在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调节。 平衡状态右(2)小明进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是 。 实验次数 动力/N 动力臂/m 阻力/N 阻力臂/m1 0.5 0.2 1.0 0.12 1.0 0.15 1.5 0.13 3.0 0.1 2.0 0.15动力×动力臂=阻力×阻力臂(3)小明又用如图乙所示的装置进行实验。请在图中画出拉力F的力臂,弹簧测力计的读数应是 N。(一个钩码重0.5N) 2【拓展】图丙是小明把一个长1.6m、重20N的均匀厚木板,对称地放在相距0.8m的A、B两个支架上,搭制的简易桥。一个体重为25N的机器人,从A出发,向右行走 m时,木板将开始翘起来。 1.122.(2022·唐山路南区三模)小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中,准备的器材有杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)组装好器材后,杠杆如图甲所示,小明下一步应该将平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡。实验次数 F1/N l1/m F2/N l2/m1 1 0.1 2 0.052 1.5 0.1 1 3 2 0.15 3 0.1(2)上表是小明测得的几组数据,第二次实验中空白处的数据是 。分析表中数据可知:杠杆的平衡条件:_______________________________ 。 右0.15F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)小红利用图乙装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂两个50 g的钩码,在C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在图示位置平衡。②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的示数F如图乙所示,利用刻度尺分别测出A、C两点上升的高度为h1、h2,回答下列问题: (4)若只将钩码的悬挂点由A移至B,O、C位置不变,仍将钩码提升相同的高度h1,杠杆的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)弹簧测力计的示数为F= N。若OA∶OC=1 ∶ 3,则杠杆的机械效率为 (取g=10 N/kg,结果保留一位小数)。 0.566.7%变大实验 3 测滑轮组的机械效率专题解读测滑轮组的机械效率问题在河北中考中常以实验、计算题形式出现。命题方向通过实验探究滑轮组的机械效率及影响其大小的因素。(1)分析题目中实验数据,根据绳自由端移动距离与物体移动距离的倍数关系,确定承担物重的绳子的段数,确定滑轮组的绕线方法。(2)计算有用功W有=Gh,总功W总=Fs,机械效率η=。解题方法12专项集训1.(2022·唐山路北区二模)小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,测得的数据如下表所示。12(1)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知,第4次实验中,滑轮组的机械效率为 ,若不计绳重及摩擦,动滑轮的重力为 N。 (3)通过比较 (填实验次数的序号)两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 匀速80%21、2实验 次数 钩码总 重G/N 钩码上升高度h/m 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 机械效率η1 4 0.1 2.7 0.2 74%2 4 0.1 1.8 0.3 74%3 8 0.1 3.1 0.3 83%4 8 0.1 2.5 0.4 12(4)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:_______________________________________________________。(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:______________________________________________________________________ 。同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻(重),滑轮组的机械效率越高(低)实验 次数 钩码总 重G/N 钩码上升高度h/m 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 机械效率η1 4 0.1 2.7 0.2 74%2 4 0.1 1.8 0.3 74%3 8 0.1 3.1 0.3 83%4 8 0.1 2.5 0.4 122.(2022·原创)测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。实验 次数 钩码重 力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械效率η1 1.0 5 15 55.6%2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7%4 2.0 10 1.0 30 66.7%(1)第1次实验时,弹簧测力计匀速竖直上升时的示数如图所示,为 N;若在弹簧测力计静止时读数,所测得η值会偏 。 0.6大(2)第2次实验时拉力所做的总功为 J,滑轮组的机械效率是 。 (3)分析3、4次实验的数据得出的初步结论是滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 。 (4)若换用一只质量较小的动滑轮,重做第4次实验,匀速拉动绳子5 s,测得滑轮组的机械效率为80%,则拉力的功率为 W。 0.1262.5%无关0.05压强与浮力的问题往往会结合在一起考查。液体内部压强的大小跟液体的密度和深度有关,根据阿基米德原理可知,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关。涉及求密度时,需要根据题意求出质量、体积,进而算出密度。实验 4 压强与浮力实验专题解读压强与浮力的实验在河北中考中也有考查,如2019年中考第34题。命题方向将压强或浮力的实验与测密度结合在一起考查。解题方法专项集训1.(2022·保定二模)探究“浮力的大小与排开的液体所受重力的关系”时,选用的器材有弹簧测力计、圆柱体(带等分刻度,等分成6份)、溢水杯、小桶、细绳、足量的水。步骤如下:(1)把小桶和圆柱体分别悬挂在弹簧测力计下静止时,如图所示,则圆柱体的重力G= N。 3.6(2)在溢水杯中 ,把圆柱体的六分之一、六分之二、六分之三、六分之四、六分之五以及全部分别浸在水中,同时让溢出的水流入小桶中,把弹簧测力计A和B的示数记录到表格中。当圆柱体全部浸没在水中后,增加它浸没在水中的深度,并记录弹簧测力计的示数(如实验次数的7、8、9)。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9A弹簧测力计示数/N 3.2 2.8 2.4 2 1.6 1.2 1.2 1.2 1.2B弹簧测力计示数/N 1.2 1.6 2 2.4 3.2 3.6 3.6 3.6 3.6装满水(3)分析题中实验数据,可知:①圆柱体浸没在水中时,受到浮力的大小是 N。 ②浸在液体中的物体,受到浮力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)它排开的液体所受重力。 (4)分析题中实验数据,可知:①浸没在液体中的物体受到的浮力与其浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。 ②当液体的密度一定时,浸在液体中的物体受到的浮力大小与其排开液体的体积 。 2.4等于无关成正比2.(2022·河北模拟)小明用天平(含砝码)、量筒测量一个实心球的密度(ρ实心球),但实心球放入水中静止后漂浮在水面上,不能用量筒直接测出它的体积。因此对实验做了一些改进,具体操作步骤如下:A.用调好的天平测量实心球的质量,天平平衡时,右盘中的砝码及游码的位置如图甲所示,将实心球的质量记为m。B.往量筒中倒入适量的水(如图乙所示),量筒的示数为V1。C.用细线在实心球下吊一个实心物块,使它们在水中静止时恰好悬浮(如图丙所示),量筒的示数为V2。D.在丙中取出实心球,物块单独放入水中静止时(如图丁所示),量筒的示数为V3。E.利用密度公式计算实心球的密度。(1)实心球的质量为m= g,实心球的密度为ρ实心球= g/cm3。 (2)小明分析发现,实验中不用天平,在B、C两步骤之间增加一个操作步骤,也可以测出实心球的密度,需要增加的步骤:_________________________ 。 实心球的密度表达式为 ρ实心球 = (用字母表示,水的密度为ρ水)。 (3)综合两次实验数据可得,该物块的密度为 kg/m3;该物块密度的测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。 12.80.644.6×103使实心球漂浮在图乙中量筒水面上,此时量筒示数为V漂浮偏大类型二 电学实验题核 心 技 法实验 1 探究电流与电压、电阻的关系实验 2 电阻、电功率的测量实验 3 探究影响电流热效应的因素(1)调节平衡螺母使杠杆水平平衡,目的是消除杠杆自重的影响,便于读出力臂。(2)利用杠杆的平衡条件解题。实验 1 探究电流与电压、电阻的关系专题解读河北中考第34题电学实验中“探究电流与电压、电阻的关系”是一个重要类型。命题方向探究电流与电压、电阻的关系并与求电阻或求电功率结合在一起考查。解题方法专项集训1.(2022·邯郸永年区)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源(电压恒为4.5 V ) ,五个定值电阻R1 ( 5 Ω ) 、R2 ( 10 Ω ) 、R3(15 Ω ) 、R4(20 Ω)、R5 ( 25 Ω ),标有“50 Ω 1 A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3 V、0~15 V ) 、电流表( 0~0.6 A ) 、开关各1只,导线若干。(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上,则电路故障是 。 (2)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移到最右端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数应为 A。 R1短路0.5(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论:____ _________________________________________。电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表的示数 (选填“大于”或“小于”)2.5 V,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求。 (5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω。 大于右4(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中,当电压的表示数为2.5V时,滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则P1∶P5= 。 5∶12.(2022·保定17中一模)小明想探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,于是找来一些实验器材:一个电流表(0~0.6 A)、一个电压表(0~3 V)、四个定值电阻(R1=5 Ω、R2=10 Ω、R3=15 Ω、R4=20 Ω)、两个滑动变阻器规格分别是“10 Ω 2 A”和“40 Ω 1 A”、一个开关,若干导线、一个电源(电压为6 V保持不变)。(1)小明根据图甲,将实物图连接如图乙,图乙中有一根导线连接错误,在错误的导线上打“×”,并画出正确的连线。×(2)实验中滑动变阻器的作用是 。 (3)连接好电路,闭合开关后小明发现,电压表示数几乎为零,电流表有示数,则电路故障可能是 。 (4)改正电路后,为了能够使四个定值电阻都能在实验中使用,小明需要调节定值电阻两端的电压范围是 ,滑动变阻器应选 。 (5)小明选出需要的实验器材,顺利完成实验得出结论。控制R两端的电压恒定R短路2~3 V“40 Ω 1 A”【拓展】小明用R1=1 Ω和R2=2 Ω来替换R,找来一个单刀双掷开关接入电路,并去掉电流表,如图丙所示,其他条件都不变。先闭合开关S,将单刀双掷开关拨到1处,将滑片滑到某一位置,使电压表的示数为 1 V,此时滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω。再将单刀双掷开关拨到2处,移动滑片使电压表的示数为1.5 V,此时滑动变阻器消耗的功率是 W。32.25(1)找到题目中给出的额定电压或额定电流,根据题中的数据或图象信息找到需要的数据。(2)根据R=计算电阻,或根据P=UI计算电功率。实验 2 电阻、电功率的测量专题解读电阻或电功率的测量是河北中考中第34题必考的重点内容。命题方向通过实验测量电阻或电功率。解题方法专项集训1.(2022·邯郸二模)在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)图甲是小明连接的实验电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上。×(2)电路连接正确后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,两电表均无示数,其原因可能是 (选填“小灯泡短路”“小灯泡断路”或“滑动变阻器断路”)。 (3)排除故障后,正确操作实验器材,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。 (4)查阅有关资料后得知,电压表工作时,其实内部有微弱电流通过,据此分析,测量的小灯泡额定功率与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。 滑动变阻器断路0.85偏大【拓展】完成实验后,老师用一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关替换原实验器材中的电压表,让他再测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率。请回答下列问题。(1)在方框内画出能够完成测量的电路图。(2)实验步骤:①______________________________________________ 。 ② 。(3)小灯泡额定功率表达式(略)。闭合开关S,将开关S1扳到2处,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为将开关S1扳到1处,保持滑片P位置不动,记录电流表的示数为 I2.(2022·九地市二模)小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压约为3 V,Rx的阻值约为10 Ω。(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大。(2)闭合开关,两电表均无示数。将电压表接在滑动变阻器两端时也无示数,但接在开关两端时有示数,则电路故障是 。 (3)排除故障后,闭合开关移动变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数为2.7 V,电流表的示数如图乙,则未知电阻Rx= Ω。开关断路9C.电阻Rx的表达式为Rx= (用测量值U1、U2及R0来表示)。(4)小华认为不用电流表,只用电压表和阻值为400 Ω的定值电阻R0,由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小华的设计方案如下:A.闭合S1、断开S2,读出电压表的示数为U1。B.闭合S1、S2,读出电压表的示数为U2。(5)利用上述提供的实验器材,你认为小华的设计方案 (选填“能”或“不能”)准确测得电阻Rx的阻值,你判断的理由是____________________ ______________________。 (6)若将待测电阻换成额定电压为2.5 V的小灯泡并测量其额定功率,通过小灯泡的电流随着它两端电压的变化如图丁所示。分析图象可知,该小灯泡的额定功率为 W。不能R0阻值太大,没法准确读取Rx两端的电压值0.53.(2022·石家庄43中二模)小明要测定标有“3.8 V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材(两节新干电池、滑动变阻器的规格是“20 Ω 1 A”、电压表、电流表、开关、导线若干)连接了如图甲所示的电路。(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是_____________。并且电路连接也有错误,请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确。电源电压过低×(2)小明重新选择合理器材,并将电路改接正确后,闭合开关S,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是( )A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路(3)小明排除故障后闭合开关,调节滑片到某处,电压表的示数为2.2 V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 (选填“左”或“右”)滑动。A左(4)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测数据绘制了小灯泡的I-U图象,如图乙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是_____ 。 (5)根据图乙提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。19灯丝电阻随着温度的升高而变大(6)小明完成实验后,他还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成四个阻值分别为10 Ω、8 Ω、6 Ω和4 Ω的定值电阻,将电源换为电压为6 V的恒定电源,电流表、电压表都选择小量程,调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持1 V不变,发现无论怎样调节都无法完成实验,为了完成四组实验,小明采取的操作中可行的是( )A.在电路中再串联一个30 Ω的定值电阻B.将电源电压调整到1~3 V范围内C.控制定值电阻两端的电压在2~6 V范围内不变D.换用规格是“40 Ω 1 A”的滑动变阻器B(1)通过温度计示数的变化或U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生热量的多少。(2)结合题中其他条件得出焦耳定律。实验 3 探究影响电流热效应的因素专题解读关于电流的热效应是河北中考中电学实验的一个重要类型。命题方向通过实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。解题方法1.(2022·原创)用如图所示的装置做“探究电流相同时,通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验。(甲、乙是完全相同的密闭容器。闭合开关前,A、B两U形管内液面相平)①由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面的 来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用了 。②通过对比观察, (选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电流和通电时间相同时,电阻越 ,导体产生的热量越多。高度差转换法乙大2.(2022·石家庄裕华区一模)某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示,两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初相平,两个密闭容器中都有一段电阻丝。(1)请你用笔画线代替导线,把图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中。(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 。 (3)连接好电路,闭合开关,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间均相同的情况下, 越大,所产生的热量越多。转换法右电阻(4)让两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示)。移走图甲中的电阻,换接图乙中的电阻到电路中,重新做这个实验,此时通过两容器中电阻的电流不同,在通电时间相同的情况下,观察U形管中液面高度变化,由此得到的结论是___________________________________________________________。(5)若热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则Q= 。 I2Rt在电阻和通电时间均相同的情况下,电流越大,所产生的热量越多【拓展】若将图乙中右侧两个电阻并联后一并放入容器内,相同时间内,U形管左右液面高度变化之比为 (不考虑热量损失)。2∶1 展开更多...... 收起↑ 资源预览