初中物理教材重点实验复习学案02

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初中物理教材重点实验复习学案02

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专题四:教材重点实验
“教材重点实验题型概述”是中考复习中的重要组成部分,旨在系统梳理和归纳教材中的核心实验及其常见考查方式。以下内容基于对中考物理等学科复习资料的梳理,概述了此类题型的主要考查类型、特点及应对策略。
一、考查类型概述
教材重点实验题主要围绕对课本基础实验原理、操作、现象及结论的深入理解和应用进行命题,常见考查类型包括:
1. 实验方案的设计与评价 :此类题目要求对实验方案的可行性、科学性、安全性及环保性进行判断或改进。
2. 实验现象与结论的对比分析 :要求准确描述实验现象,并能根据现象推导出合理的实验结论,或判断现象与结论的对应关系是否正确。
3. 教材基础实验的组合与辨析 :常将多个教材基础实验结合起来进行综合考查,检验对实验原理和细节的掌握程度。
4. 探究性实验的要素考查 :针对探究性实验(如探究滑动摩擦力影响因素、探究阻力对物体运动的影响等),侧重考查控制变量法、数据测量与分析、结论归纳等要素,而非必须涵盖完整探究流程。
5. 兴趣小实验(理化综合) :常与压强等物理知识结合,通过分析实验装置中压强变化来解释现象,考查综合应用能力。
二、题型特点与命题方向
1. 立足教材,回归基础 :题目素材多直接来源于或改编自教材中的演示实验和学生必做实验,强调对实验基本原理、规范操作和典型现象的准确记忆与理解。
2. 侧重过程与方法 :不仅考查实验结论,更注重考查实验设计思路、操作步骤的目的、误差分析以及科学探究方法的运用(如控制变量法、转换法等)。
3. 强调综合应用 :通过将不同实验进行组合或创设新情境,考查学生迁移运用实验知识解决新问题的能力。
4. 注重规范表达 :要求使用规范的学科术语描述实验现象、步骤和结论,答案需简洁、准确。
三、备考与解题策略
1. 夯实实验基础 :熟练掌握《考试说明》或课标要求的每一个基础实验的目的、原理、器材、步骤、现象、结论及注意事项。
2. 掌握分类题型 :
(1) 测定性实验 :明确实验原理,关注所测物理量的统一性和测量条件,能进行简单的误差分析。
(2) 探究性实验 :明确探究问题,理解控制变量的方法,能根据实验数据或现象得出结论。
(3) 设计与评价题 :从原理科学、操作安全简便、经济环保、结论可靠等多角度进行评价。
(4) 现象与结论题 :确保现象描述客观具体,结论有现象或数据支撑,二者逻辑一致。
(5) 强化分析能力 :对于综合题和兴趣小实验,学会分析实验装置中各部分的作用,特别是涉及压强变化、气体产生或吸收等情况的系统分析。
(6) 进行针对性训练 :通过历年真题和模拟题进行练习,熟悉各类实验题的命题方式和答题规范,总结常见错误和易混淆点。
综上所述,“教材重点实验题型”的复习应建立在全面、细致掌握教材实验的基础上,通过分类归纳和针对性训练,提升实验综合分析与应用能力,以应对中考中对该部分内容的多样化考查。
二、直接测量型实验-1
实验1 测量物体的质量
1.【知识点的认识】
所测物体的质量=右盘中砝码的质量+游码读数(以游码左侧为准)。
2.【命题的方向】
根据图片读出天平测量的结果。
3.【解题方法点拨】
读数时注意应以游码左侧的数据为准。
4.【典型例题】
例题1.对放在水平桌面上的托盘天平进行调节时,发现天平指针指在分度盘中央的左侧,如图1所示,这时应该将横梁上的平衡螺母向 (填“左”或“右”)移动。用调好的天平称某物体的质量,当天平平衡时,右盘中砝码的多少和游码在标尺上的位置如图2所示,该物体的质量是 g。
【解答】(1)图中显示指针向左偏,根据“右偏左调,左偏右调”的规则,应将平衡螺母向右调节;
(2)标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为2g,质量为:m=50g+10g+2g=62g;
故答案为:右;62。
例题2.(2024春 同步)在“使用托盘天平测量小石块的质量”的实验中:
(1)小军同学用托盘天平测量物体的质量,操作情况如图甲所示,请指出其中的错误:
① ;
② ;
③ 。
(2)小明这组同学先用托盘天平测小石块的质量,天平平衡后,把小石块放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,接下来正确的操作步骤是 ;右盘中的砝码和游码所处的位置如图乙所示,则小石块质量为 g。
【解答】(1)天平的使用中明确规定来分析,其中的错误有:①砝码的取放要用镊子,不可用手拿砝码,所以图示中用手拿砝码的做法是错误的;②左盘放砝码右盘放物体,所以图示中错误是物体和砝码的位置放反了;③游码没有归零;
(2)天平平衡后,把小石块放在左盘,用镊子向右盘加减砝码,当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后,发现指针偏向分度盘的右侧,接下来正确的操作步骤是把天平右盘的最小的砝码拿走,并向右移游码,使天平平衡;
由图乙知,标尺的分度值为0.2g,所以石块的质量为:m=20g+20g+5g+2.4g=47.4g;
故答案为:(1)①砝码的取放要用镊子,不可用手拿砝码;②物体和砝码的位置放反了;③游码没有归零;(2)把天平右盘的最小的砝码拿走,并向右移游码,使天平平衡;47.4g。
5.【拓展挑战】
◆瓶装的矿泉水在冰箱中放置较长时间后取出,过一会儿瓶外壁上会出现小水珠。用干毛巾擦净,过一会儿瓶外壁上又会出现小水珠。针对这一现象,小欢认为:这是矿泉水瓶内的水往外渗透后,附着在矿泉水瓶外壁上造成的;而小乐则认为是空气中的水蒸气变成小水珠后附着在矿泉水瓶外壁上造成的。她们设计了如下实验进行探究:
①常温下,称取一瓶矿泉水的质量,记作m1;
②将其放入冰箱中较长时间后取出,静置一段时间后,观察到瓶壁上出现小水珠,待到室温后,称量其质量,记作m2;
③ ,再次称量其质量,记作m3。
请回答下列问题。
(1)空气中的水蒸气变成小水珠,发生的物态变化是 。
(2)小欢和小乐针对上述现象提出的观点,属于科学探究基本环节的 。
(3)按上述实验操作,若最后发现m1=m3,则可支持小乐的观点,据此补充完整③的实验操作: 。
(4)按上述实验操作,若最后发现 ,则可支持小欢的观点。
【解答】(1)空气中的水蒸气变成小水珠,发生的物态变化是液化;
(2)小欢和小乐针对上述现象提出的观点,属于科学探究基本环节的猜想与假设;
(3)为了确认是否是瓶中水渗出,应擦干瓶壁上的小水珠,再称其质量,如果m1=m3,则可支持小乐的观点;
(4)如果m1>m3,说明瓶内的水减少了,则可支持小欢的观点。
故答案为:(1)液化;(2)猜想与假设;(3)擦干瓶壁上的小水珠;(4)m1>m3。
6.【进阶练习】
▲水是人类赖以生存的宝贵资源,节约用水是每个公民应尽的义务。在对水循环进行探究时,小月将冰块装入一个质量为20g的烧杯中,利用天平测出它们的总质量如图所示,由此得出这块冰的质量为 g;如果这块冰完全熔化成水,其质量 。(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【参考答案】水和杯子的总质量等于62.4g,杯子的质量20g,所以水的质量42.4g;因为质量是物体本身的一种属性,不随物体的形状、状态、位置而变化,所以冰熔化成水,质量不变。
▲用托盘天平称物体质量时将被测物和砝码放错了位置,天平平衡时,左盘放100g和20g的砝码各一个,游码所对的刻度值为4g,则物体质量为 g.测完后才发现使用的已经磨损了的砝码,则这个物体的真实质量是 (选填“大于”、“等于”或“小于”)刚才计算出的质量。
【参考答案】(1)根据天平的使用特点,左盘的质量等于右盘的质量加上游码左侧所对数值,物体和砝码的位置放反了,右盘物体的实际质量为m=100g+20g-4g=116g;
(2)正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量,例如某砝码上标有50g的字样,这个砝码的质量就是50g。如果这个砝码磨损了,其实际质量就会小于50g,用此磨损的砝码去称物体的质量,当天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量小于50g,而你仍按标准值读数,读出来是50g,所以测量结果就比实际值偏大。
故答案为:116;小于。
实验2物体长度的测量
1.【知识点的认识】
①一选:测量前根据实际需要选择测量工具.
②二看:观察刻度尺的量程、分度值(即最小刻度,也是刻度尺能达到的准确程度)和零刻线的位置,这样才能确定一次测量的最大值和测量能达到的准确程度。
③三放:刻度尺要与被测长度平行或重合,刻度线要紧贴被测物体,被测长度的一端要与刻度尺的零刻线(若零刻线已磨损,则选择刻度尺上另一完好的刻度线)对齐。
④四读:读数时视线要与尺面垂直,且正对刻度线,并估读到分度值的下一位,这样被测物体的长度就为物体两端读数之差。
⑤五记:记录测量结果时,要写出数字和单位,测量结果是由数字和单位组成的,其中数字部分应由准确值(由刻度尺的分度值决定)加上一位估计值组成。
2.【命题方向】
识别和描述不同的测量工具,如直尺、卷尺、米尺等。理解如何正确使用这些工具进行长度测量。
3.【解题方法点拨】
使用刻度尺的注意事项:
(1)观察刻度尺的量程与分度值;
(2)观察刻度尺的零刻线是否完整;
(3)记录数据时必须要有准确值,估读值和单位。
4.【典型例题】
例题1.(2025秋 伊宁县期中)某同学进行“测量物体长度”的实验,具体操作如下:
(1)选择合适的刻度尺:为了精确测量某物体的长度(约20cm),应选择分度值为 (选填“1mm”或“1cm”)的刻度尺。
(2)放置刻度尺:将刻度尺的 与物体的一端对齐,刻度线要 物体,不能歪斜。
(3)读数:读数时,视线要与刻度尺的刻度线 ;若物体末端对齐的刻度值为20.35cm,则物体的长度为 cm(若起始刻度为0.00cm)。
(4)多次测量:为了减小误差,应进行 测量,然后取 值作为最终结果。
【解答】(1)为了精确测量约20cm的物体长度,应选择分度值为1mm的刻度尺(分度值越小,测量精度越高);
(2)放置刻度尺时,将刻度尺的零刻度线(或某一整刻度线)与物体的一端对齐,刻度线要紧贴物体,不能歪斜;
(3)读数时,视线要与刻度尺的刻度线垂直;若物体末端对齐的刻度值为20.35cm,起始刻度为0.00cm,则物体的长度为20.35cm;
(4)为了减小误差,应进行多次测量,然后取平均值作为最终结果。
故答案为:(1)1mm;(2)零刻度线;紧贴;(3)垂直;20.35;(4)多次;平均。
例题2.(2024秋 泸县校级月考)在长度和时间的测量这一课的学习中小明同学完成了如下实验:
(1)如图所示,圆形物体的直径 cm,所用的刻度尺的分度值是 cm。
(2)小明用另一把刻度尺测一个物体的长度,记录的数据为14.51dm、14.50dm、14.53dm,物体长度测量值应记为 dm。测量长度的时候,误差是 (填“可以”或“不可以”)避免的。
【解答】(1)由图甲可知,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=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;圆柱体左侧与2.00cm对齐,右侧与3.20cm对齐,则圆形物体的直径:d=3.20cm-2.00cm=1.20cm;
(2)物体的真实值最接近;
测量长度的时候,误差只能减小,而不可以避免。
故答案为:(1)1.20;0.1;(2)14.51;不可以。
5.【拓展挑战】
◆(2025秋 鲤城区月考)小段在家中找到一圈细钢丝,他用铅笔和刻度尺测出钢丝的直径。
(1)实验测得钢丝绕圈的总长度为 ,再数出钢丝缠绕在铅笔上的 ,通过计算可得钢丝的直径。
(2)如果在绕圈时没有注意,使得绕出的线圈有重叠,会使测量结果 。
(3)如果在绕线圈时没能做到线圈与线圈紧密靠拢,会使测量结果 。(以上两空均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【解答】(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=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;
钢丝绕圈的总长度为L=15.00cm-10.00cm=5.00cm;数出钢丝绕的圈数n,根据d=计算可得钢丝的直径;
(2)根据由d=可知,当绕出的线圈有重叠表示n不变,钢丝绕圈的总长度L变小,所以d变小;
(3)根据由d=可知,当绕线圈时没能做到线圈与线圈紧密靠拢时,表示L变大,n不变,所以d变大。
故答案为:(1)5.00cm;圈数n;(2)偏小;(3)偏大。
6.【进阶练习】
▲如图所示,小明家装修新房时想为落地窗安装一整块玻璃,需测量窗户的高度和宽度。下列是小明准备的四种测量工具,从测量的需要和操作简便性考虑,其中最合适的是(  )
A.分度值为1mm、测量范围为3m的钢卷尺
B.分度值为1cm、测量范围为50cm的三角尺
C.分度值为1mm、测量范围为15cm的钢直尺
D.分度值为1cm、测量范围为1.5m的软尺。
【参考答案】由于落地窗安装一整块玻璃,其高度与房子的高度差不多,故大约3m,为了测量结果精确,故量程需要3m左右;
同时测量安装玻璃时,误差不能过大,需要精确测量,分度值不大于1mm,故A符合要求,BCD不符合要求。
故选:A。
▲用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,做一个如图所示的橡皮筋测力计。下列说法中错误的是(  )
A.刻度可以标在牙膏盒上
B.可以把回形针上端当作指针
C.刻度值“上小下大”
D.用不同的橡皮筋做成的测力计,它们的量程和分度值都相同
【参考答案】A.牙膏盒可作为固定支架,刻度可以直接标在牙膏盒上,方便读取示数,故A正确。
B.回形针随橡皮筋同步伸缩,位置会随拉力变化,因此可以把回形针当作指针,指示拉力对应的刻度,故B正确。
C.橡皮筋在不受拉力时长度最短,对应的刻度值为 0;拉力越大,橡皮筋伸长量越大,位置越靠下,对应的刻度值也越大,因此刻度值呈现“上小下大”的特点,故C正确。
D.不同橡皮筋的弹性、粗细、长度不同,其弹性限度和伸长特性存在差异,因此做成的测力计,它们的量程和分度值通常不相同,故D错误。
故选:D。
实验3用弹簧测力计测量力
1.【知识点的认识】
(1)实验目的:
理解弹簧测力计的工作原理。掌握使用弹簧测力计测量力的方法。探究弹簧的弹性限度和胡克定律。实验原理胡克定律:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。即F=kΔx,其中F是拉力,k是弹簧的劲度系数,Δx是弹簧的伸长量。
(2)实验器材:弹簧测力计、弹簧、钩码(或其它重物)、刻度尺记录表格。
(3)实验步骤:
准备实验器材:将弹簧测力计、弹簧、钩码等器材准备好。
检查弹簧测力计:确保弹簧测力计的指针指在零位,检查其量程和分度值。
测量弹簧原长:使用刻度尺测量弹簧的原长。
逐步增加力:将弹簧的一端固定,另一端挂上钩码。逐渐增加钩码的数量,每次增加后记录弹簧的伸长量和测力计的读数。
记录数据:制作数据记录表,记录每次实验的钩码数量、弹簧的伸长量和测力计的读数。
绘制图像:将记录的数据绘制成图像,横坐标为力(测力计读数),纵坐标为弹簧的伸长量。观察图像是否为一条直线,验证胡克定律。
分析结果:分析图像,讨论在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力是否成正比。讨论超出弹性限度时,弹簧的表现。
2.【命题方向】考查探究弹簧测力计的测力原理的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
3.【解题方法点拨】
确保每次实验前弹簧测力计的指针都指在零位。注意弹簧的弹性限度,避免超过其弹性范围。
4.【典型例题】
例题1.(2024春 灵璧县期末)如图甲所示,是探究“弹簧的伸长量与其所受拉力的关系”实验,所用弹簧的原长为10cm,并将实验数据记录在下列表格中。
钩码重G/N 0 1 2 3 4 5 6
弹簧长度/cm 10 12 14 16 18 20 22
(1)请你在图乙中用描点法画出拉力F和弹簧伸长量关系图像;
(2)结合数据或图像分析可得:在弹性限度内,弹簧的伸长量和拉力成 比。
(3)若取下钩码,挂一重物,弹簧的长度伸长了5cm,则下面挂的重物是 N。
【解答】(1)实验中弹簧受到的拉力等于钩码的重力,弹簧的伸长量等于弹簧的长度与原长的差,据此利用数学中描点连线的方法,结合表格中的数据,做出图像如下:
(2)从图像可以看出:在弹性限度内,各点的位置在一条过原点的倾斜直线上,因此可得出结论:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(3)从数据中可以看出,拉力每增加1N,弹簧伸长2cm,即拉力每增加0.5N,弹簧伸长1cm,所以当取下钩码,挂一重物,弹簧的长度伸长了5cm时,弹簧受到的拉力是2.5N,即重物的重力为2.5N。
故答案为:(1)见解答图;(2)正;(3)2.5。
例题2.(2025 南宁)如表所示为小李同学做“研究弹簧的长度与所受拉力大小的关系”实验记录的数据:
(1)请帮小李同学填写漏掉的数据(填在表格中);
(2)由表中数据可知,弹簧的原长L0是 cm;
(3)分析数据可以得出的结论是: ;
(4)这项研究在实际中主要的应用是: ;
(5)小李作出了如图所示的两个F-L关系图像,其中 图是正确的。

【解答】(1)根据图象,当拉力为0N时,弹簧长度为2cm。拉力为0.5N,弹簧长度为3cm,则伸长了1cm,所以当拉力是1.5N时,弹簧长度伸长了3cm,所以弹簧的长度是5cm;
(2)由数据可知,弹簧的原长L0是2cm;
(3)分析数据可以得出的结论是:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长;
(4)实验研究的是弹簧长度和拉力的关系,在已学的物理仪器中,弹簧测力计符合该实验的实际应用;
(5)结合表中数据读图象可知,弹簧的原长为2cm,所以横坐标应从2cm处开始,所以A错误,B符合题意。
故答案为:(1)5;(2)2;(3)在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长;(4)弹簧测力计;(5)B。
5.【拓展挑战】
◆(2025 贵阳校级模拟)某同学探究弹簧伸长量与拉力的关系。将弹簧悬挂在铁架台上,刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都在竖直方向上。在弹簧下端依次增加相同规格钩码的个数,数据记录如下表:
所挂钩码数量N/个 0 1 2 3 4 5 6
弹簧长度l/cm 12.56 13.11 13.65 14.2 14.73 15.29
伸长量Δl/cm 0 0.55 1.09 1.64 2.17 2.73
(1)在数据记录表中,有一个记录不规范的数据是 ;根据记录的数据可知,所用刻度尺的分度值是 。
(2)请在如图所示的坐标系中画出弹簧的伸长量Δl与所挂钩码个数N的关系图象、根据图象可知,当挂6个钩码时(未超过弹簧的弹性限度),弹簧伸长量为 cm。

【解答】(1)用刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位,第3次测量记录数据中的数字无估读值,记录不规范,最后一位是估读的,故所用刻度尺的最小刻度长为1mm;
(2)①根据表格中数据描点连线可作出图象;②因为在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比,由表格中数据可知,每增加一个钩码,弹簧的伸长约增加0.55cm,故当挂6个钩码时,弹簧的伸长量:ΔL6=ΔL5+0.55cm=2.73cm+0.55cm=3.28cm。
故答案为:(1)14.2;1mm; (2)见解析;3.28。
6.【进阶练习】
▲学习了弹力知识后,小萱发现:给弹簧施加拉力,当拉力越大时,弹簧的伸长量就越大。于是小萱提出猜想:弹簧所受拉力(F)跟弹簧的伸长量(ΔL)成正比。实验桌上已经备有如下器材:两端有钩的弹簧一根、一个铁架台、一个刻度尺、六个质量均为m的钩码。
她利用上述器材进行了以下实验:
①将弹簧竖直挂在铁架台的横杆上使其静止,用刻度尺测出弹簧在不受拉力时的长度L0并记录在表格中;
②如图,在弹簧下端挂上1个钩码,待弹簧稳定后,弹簧受到的拉力F等于钩码的重力,用刻度尺测出此时弹簧的长度L,并将m、F、L记录在表格中;
③仿照步骤②再做五次实验,依次在弹簧下端挂上2、3、4、5、6个钩码(在弹簧的弹性限度内),并将每次实验对应的m、F、L记录在表格中。
④利用公式F=mgΔL=L-L0算出弹簧拉力F和弹簧伸长量ΔL并记录在表格中。
(1)小萱计划探究的问题中的自变量是 ;因变量是 ;
(2)请针对小萱计划探究的问题补充完整实验表格。
【参考答案】(1)弹簧的伸长量ΔL;弹簧所受拉力F;
(2)
▲在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,有一根弹簧以及几个相同质量的钩码,先用弹簧来做实验。并记录了相应的数据,如表。
钩码总重/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0ˊ 2.5 3.0 3.5 4.0
指针位置/cm 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 5.8 5.8
弹簧的伸长量/cm 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.3 3.3
(1)根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图像是如图甲所示的 B
图,由图表和该图像可知该弹簧制成的弹簧测力计的量程是: 。
(2)在秤钩下挂一个重为1N的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了简单而实用的液体密度秤。当在此容器中加满水,指针位置如图乙所示,则此容器的容积为 mL。只要在容器中加满待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上,密度为“0”刻度应标在原刻度 N处。此“密度秤”的最大测量值是 g/cm3,此“密度秤”的分度值是 g/cm3。要增大这种密度秤的量程,可采取的措施是 。(写出一种即可)
(3)改装完成后,小明利用此密度秤测量某液体密度时,发现小桶中的液体没有装满,则该密度秤所测得的液体密度与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【参考答案】(1)B;0~3.0N;(2)100;1;0~4;0.2;减小容器的质量;(3)偏小。
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