学业考试新题型精讲

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学业考试新题型精讲
学业考试主要特色……………………………………………………………… 1
关注创建节约型社会 把握中考热点………………………………………………. 6
学业考试中考实验题命题走向…………………………………………………… 9
学业考试实验探究题大扫描……………………………………………………… 18
表解物理科学研究方法……………………………………………………………… 44
物理研究方法的考题 ……………………………………………………………… 46
中考科学新情景试题一……………………………………………………………… 50
中考科学新情景试题二……………………………………………………………. 53
阅读理解类问题专题突破…………………………………………………………… 57
专题训练开放性试题………………………………………………………………… 63
怎样挖掘物理题中的隐含条件……………………………………………………… 65
中考新型应用能力题………………………………………………………………… 69
中考新型作图题……………………………………………………………………… 70
新型实验专题研究…………………………………………………………………… 73
中考 “标志中的物理常识” ………………………………………………………… 79
社会、科技热点,历史、人文题材物理试题………………………………………… 81
以 “世界物理年”为背景的考题…………………………………………………… 83
中考能量题…………………………………………………………………………… 86
中考物理估算题……………………………………………………………………… 87
例析中考浮力图象题的解法………………………………………………………… 89
热现象阅读理解类问题大练兵……………………………………………………… 91
有关太阳能利用问题的考题………………………………………………………… 94
与“环境污染”有关的物理试题……………………………………………………… 98
用易拉罐巧做物理实验……………………………………………………………… 100
巧用塑料瓶做实验…………………………………………………………………… 100
铅笔盒中的文具与物理实验………………………………………………………… 102
手机在物理实验中的应用…………………………………………………………… 104
民谚、俗语、古诗中的物理知识一…………………………………………………… 105
民谚、俗语、古诗中的物理知识二…………………………………………………… 107
半导体电学特性考题………………………………………………………………… 110
测量问题的中考题…………………………………………………………………… 113
厨房中的物理知识…………………………………………………………………. 116
电风扇涉及到的物理知识…………………………………………………………… 118
交通运输的物理……………………………………………………………………… 119
静脉输液中的物理知识……………………………………………………………… 122
汽车上的物理知识…………………………………………………………………… 122
人体中的物理………………………………………………………………………… 125
物体形状中的物理…………………………………………………………………… 125
自行车中的物理……………………………………………………………………… 127
“宇宙飞船”专题…………………………………………………………………… 129
聚焦以月球为背景的中考题………………………………………………………… 134
有关照相机的考题…………………………………………………………………… 138
静电复印原理………………………………………………………………………… 140
物质属性和特性……………………………………………………………………… 141
什么叫像素、线数、分辨率…………………………………………………………… 141
猫眼”的原理………………………………………………………………………… 146
天坛建筑声学现象的新解释和新发现……………………………………………… 142
消毒柜的工作原理…………………………………………………………………… 148
车窗中的物理知识…………………………………………………………………… 149
150
近年中考新题型层出不穷,如:开放题 数据信息题 情景题 探究题 设计题 阅读材料题 模型构建题 综合题
例1 不同的材料,有不同的物理性质,不同条件和环境,对材料的物理性质要求也不同。消防队员们所穿的消防服,就应具备某些特殊性能。若让你设计消防服装,请根据学过的物理知识,对制造消防服装的材料应具备的物理性质提出要求。(至少写出三项)
参考答案:如质量轻、阻燃、耐高温、耐磨、抗热辐射、耐折、对人体无毒害等。
例2 “5.7”大连空难飞机的黑匣子已经找到,潜水员在出事地点从10m深的海底将它匀速托出水面。它是体积约为50×20×10cm3、质量为20kg、表面桔红色的长方体。黑匣子防护要求很高,必须经受1000℃的高温而不被烧坏,平放时能经受2.5×104N的挤压而不变形,在海水(设ρ海水=1.0×103kg/m3)中浸泡36小时而不渗水。请根据上述条件,自己设计提出三个问题,并解答你所提出的问题。
提示:如求密度、平放时受的压强、在10米海水中受到的压强等。
(一)数据分析型 主要特征是提供一些实验数据,以表格或图表方式呈现。要求学生能根据提供的数据,进行具体分析处理和科学判断,从而得出与题目相符的科学结论。
例3 如图所示,在量热器中注入适量的煤油,将电阻值为R和2R的两根电阻丝按图(a)所示接在带有三个接线柱的量热器盖板上,并浸入煤油中。按图(b)连接好电路,闭合电键,通过调节滑动变阻器,选择合适的电流,对煤油加热,利用温度计测量煤油温度变化的大小,用秒表测量通电时间。表一、表二、表三是一位同学进行实验的数据记录。已知:煤油温度的变化与电阻丝上放出的热量成正比。
表一
次 序 电阻(Ω) 电流(A) 通电时间(S) 温度变化(℃)
1 R 0.20 200 1.2
2 R 0.20 300 1.8
3 R 0.20 400 2.4
表二
次序 电阻(Ω) 电流(A) 通电时间(S) 温度变化(℃)
4 R 0.20 400 2.4
5 R 0.30 400 5.4
6 R 0.40 400 9.6
表三
次序 电阻(Ω) 电流(A) 通电时间(S) 温度变化(℃)
7 R 0.20 400 2.4
8 2R 0.20 400 4.8
9 3R 0.20 500 9.
10 3R 0.20 400 7.2
①根据表中数据,可找出电阻丝放出的热量跟哪些因素有关的规律,例如由表一可知:在电阻和电流一定时,电阻放出的热量跟通电时间成正比。请观察表二、表三中的数据,将结论填在相应的横线上:
由表二可知:在电阻和通电时间一定时,电阻上放出的热量跟电流的平方成正比。
由表三可知:在电流和通电时间一定时,电阻上放出的热量跟导体的电阻成正比。
②从实验的一般方法看,实验中该同学在第9次测量数据时的不妥之处是:实验条件控制不当。
该题要求同学们从三个表格10组实验数据中,总结发现相关规律。
(二)生活应用型 主要表现为题中所涉及的数据以真实生活为背景,把生活中的一些具体应用事例呈现出来。如:列车时刻表、各类收费单据等,让学生从中认识、体会物理在解决生活实际中的重要性。
例4 某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶,出租车的牵引力为3×103N,下图为他乘车到达目的地时的车费发票。求:
①出租车行驶的时间。
②出租车行驶的速度。
③出租车在这段时间内所做的功。
本题从最常见的的士车票数据,要求学生计算相关问题。答案提示:①t=5min=300s,②v=20m/s
③W=FS
(三)电器铭牌型 主要表现为用电器说明书上技术参数、电器铭牌上的数据信息。学生根据题中要求,选取有用数据作为已知条件来解决问题。
例5 上右图是HG2003家用蒸汽电熨斗示意图和铭牌。使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室迅速汽化产生向下的蒸汽。
1.某师傅在用熨斗干烫衣服时,用了19N向下的力压熨斗,在此过程中,衣服受到的压强是多大?(学生由于不看表中信息,容易忽视自身重力)提示:P=(F+G烫斗)S
2.用熨斗汽烫时先预热,使金属底板的温度从20℃升高到220℃,温控开关自动断开。已知底板的质量为1㎏,铁的比热为0.46×103J/(㎏·℃)。问蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量?(提示;Q=CmΔt)
额定电压 220V 功能 汽烫、干烫
额定频率 50Hz 蒸汽方式 滴下式
额定功率 1000W 质量 1.3㎏
底板面积 160㎝2 放置方式 自立式
③汽烫时,水滴入汽室,由于水升温汽化带走热量。当底板温度降到190℃时,温控开关自动闭合,当加热到220℃时又断开,如此反复。若蒸汽电熨斗大体按下图所示程序工作,10min烫一件衣服共消耗多少电能?(提示:W=Pt,其中t为加热总时间)
试题计算中(如底面积S、电压U、功率P等)许多有用数据都是通过铭牌中信息获得的。
(见后面实验专题)
例6 汽车的诞生改变了人类的生活方式。事实上,人类很早就在探寻着更好的代步工具,法国人居诺于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车。现在你看到的这幅漫画,据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图,试就该原理图回答下列问题:
(1)找出原理图中运用了哪些物理知识?(至少说出3点)
(2)该原理图中涉及到哪几种形式的能量?请简述对应的能量转化过程。
(3)使汽车向前运动的力是怎样产生的?这个力的施力物体是谁?
要回答题中的三个问题必须是在充分认识图形基础上才能解决。
参考答案:(1)杠杆原理;力的作用是相互的;以滚动代替滑动可以减小摩擦;不同形式的能量可以相互转化等.
(2)化学能、内能、机械能(动能);通过燃烧将化学能转化为内能,蒸汽向后喷出,将内能转化为机械能.
(3)力的作用是相互的,向后喷出的蒸汽反过来给汽车一个向前的推力;喷出的蒸汽是施力物体.
设计型实验要注意三个方面问题:
①设计原则:科学性原则,其原理应有科学理论依据。安全性原则,尽可能小的方案。可操作性原则,实验方案便于操作、读数和数据处理。
②设计方法:等效法,用已学的物理模型或标准量等效替代被测量。比较法,对一些物理量进行比较,达到同中求异。转换法,当所测物理量无法直接测量时可以转换其他量进行测量。
③开拓思路:注意同一器材多种用途。
例7 油中王牌食用油是我们益阳生产的名牌产品,某同学注意到该品牌好像比市场上另一品牌XX食用油要稠一些,他猜想:油中王的密度可能比XX牌油的大。请你参照示例设计两个实验对此猜想进行检验。
器材:密度计方法:将密度计分别放入食用油中,直接比较密度计读数大小
实验一:
器材:_____________________________________________。
方法:_____________________________________________。
实验二:
器材:_____________________________________________。
方法:_____________________________________________。
例8 火车作为人类重要的运输工具,由于质量大、车身长,并由多节车厢组成,在刹车时车厢之间会互相碰撞,使火车不能平衡运行,从而降低了行车的安全性。请你利用所学知识,在火车车厢之间设计一个设施,使之能有效克服上述问题,说明你设计的器材和依据的道理。
参考答案:车厢间装一个液压减震设施,依据动量定理。Ft=动量的变化 ,液压设施使得作用时间t变大,所以作用力F变小。就提高了行车的安全性。
例9 下文是摘自某刊物的文章,请仔细阅读后,按要求回答问题。
《光污染,来自靓丽的玻璃幕墙》
最近张小姐十分苦恼,因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在她家的窗前,看到对面玻璃幕墙就象平面镜一样,将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言,只要是晴天,她的房间就被强烈的反射光照得通亮,无法正常休息。尤其是那种凹形建筑物,其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜,一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患……
(1)从文中找出一个光学方面的物理知识填入横线:光的反射(或平面镜成像等)
(2)文中有一处出现了科学性的错误,请在错误句子下面画上横线。
(3)从上文中找出一个玻璃幕墙给居民生活带来的不便或危害的实例:造成火灾隐患(或危害居民身体健康、暴露生活隐私等)。
(4)如何预防光污染?请你提出一条合理化建议:建议对城市使用玻璃幕墙的范围、设计、制作和安装制订统一技术标准。(或限制使用玻璃幕墙等)
通过阅读文章,要求学生分析光污染对人们生活带来的危害,提出防止光污染的合理化建议。
例10 技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的活发生日新月异变化的同时也存在副作用-──电磁污染。频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定,人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie。
已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P,设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波,且电磁波在传播过程中无能量损失。由数学知识可知,球面的面积S=4πr2(式中r为球半径),球半径与球面总是垂直的。根据上述资料,可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为________,这时人体所受到的电磁辐射强度才不会超过规定值。
①模拟式模型 ②理想化模型 ③类比式模型
例11 如图,小明从家A点到达学校C点必须经过一片平地和一片沙地(平地行走速度大于沙地行走速度),他应选择怎样的路径最快捷?小明利用光学知识确定应从____________处由平地进入沙地(填“B点”、“B点左侧”、“B点右侧” ),请你大致画出他的行进路线。      
本题与光的折射有相似之处,可以把平地面类比为水,沙地类比为玻璃,知道光具有走最短距离的特性,作了这些类比分析之后本题就很容易解答。
例12有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如右表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水。
(1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.3m2,求它对台面的压力和压强。(取g=10N/kg)
(2)湛江地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
(4)请你:①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由;②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考)。
“建设节约型社会”话题成了人们关注的焦点和热点。在近年的中考中也正体现了这一热点,那么在生活中我们应该怎样做呢?在中考中又会以什么形式考查这一热点呢?本文试图回答这两个问题。
一、节电小窍门
1.电灯
(1)尽量选择电子节能灯。普通电灯将消耗电能的很大一部分转化为了不需要的内能,而节能灯能将更多的电能转化为照明需要的光能,从而达到节能的目的。
(2)选择合适电功率的灯泡。根据照明的需要选择合适的电灯,如开一盏5瓦的节能灯看电视,既不易使眼疲劳,又能节约能源……
(3)做到人走灯灭,控制用电时间。
2.电视机
(1)将电视机的亮度、音量调到适合程度。电视机开到最亮时要比最暗时多消耗50%的能耗,同时音量调高也会增大对电能的消耗。
(2)不要使电视机处于待机状态。有的电视机在关闭开关后显像管还在预热,所以应将电源彻底断掉。
(3)给电视机加盖防尘罩。因为电视机吸入灰尘后会影响发热电子元件的散热,增加电能的消耗。
3.洗衣机
(1)强档洗衣反倒省电。因为弱洗比强洗改变叶轮旋转方向的次数要多,开停机次数多,电机重新启动较费电。
(2)洗涤前将脏衣物浸泡10至20分钟,并按需选择水位及漂洗次数。
(3)衣物在洗衣机里转动时间只需5至10分钟。
(4)衣物脱水时间1分钟即可。
(5)调好洗衣机的皮带。皮带打滑、松动,电流并不减小,而洗衣效果差。
(6)洗衣最好用集中洗涤的办法。即一桶洗涤剂连续洗几批衣物,洗衣粉可适当增添。全部洗完后再逐一漂清。这样,就可省电,省水,节省洗衣粉和洗衣时间。
4.电冰箱
(1)冰箱内存放食物要适量。以容积的80%为宜,否则会使冷空气难以流通,增加电能消耗。
(2)冰箱要放在阴凉通风处。便于散热器向外散热和避免外界的热量向内传递。
(3)不要频繁开关冰箱门。以免外界热空气进入冰箱。
(4)将要食用的冷冻食品提前拿出,放入冷藏室。利用冰熔化吸热降低冷藏室的温度,以节约电能。
(5)待食物自然冷却后放入冰箱。
5.热水器
(1)尽量使用太阳能热水器,其次为电热水器。因为太阳能是可再生能源,清洁、安全和经济,而使用燃气热水器需要消耗大量不可再生能源。
(2)采用分时计费的电热水器用户,利用深夜加热。
6.空调
(1)空调使用温度不要低于26度。因为这样会进入高效率区,如夏季空调调高1℃,每天开10小时,则1.5匹空调机可节电0.5千瓦时。
(2)不使用时应拔掉插头。因为空调在待机时候有几瓦的电耗。
(3)长时间离开房间要关空调。
(4)应避免频繁开关机。压缩机的启动非常耗电。
(5)空气滤网每年至少清洗一次,以提高工作效率。
7.电饭锅
(1)保持内锅和热盘接触好,保持清洁保证热传递效果好。
(2)当电饭锅(自动)断电的时候,要及时拔掉插头,可以充分利用其余热。
(3)米在电饭锅内预先浸泡约20分钟,再通电加热可缩短煮熟时间。
(4)锅上盖一条毛巾,可以减少热量损失,起到一定的保温作用。
8.电脑
(1)电脑在“睡眠”模式下电耗降低到一半以下。当人离开时应先设置“睡眠”模式。
(2)若关机不拔插头,照样有4.8瓦的待机电能消耗。
9.微波炉
(1)根据食物的类别调节火力和时间。在加热时,微波炉只会对含水或脂肪的食物进行加热,加热较干食物时,可在食物表面均匀涂一层水,这样减少电能消耗。
(2)减少关机查看的次数。微波炉启动时用电量大。
(3)冷冻的食物应解冻后再进行烹调。
二、节水措施
1.将水重复利用。如洗衣后的水可擦地板或冲卫生间;洗菜后的水可浇花等。
2.采用节水器具。如采用节水型马桶。
3.不让水笼头漏水。
三、节约燃料的措施
1.使燃料充分燃烧。如调节天然气灶具风门,使火焰成蓝色。
2.尽量减少各种热损失。如在锅炉的外壁中间填充隔热材料。
3.煮食物时,水沸腾后改用小火维持沸腾。因为沸腾后水的温度会保持不变,即使用大火也不能提高温度,反而浪费燃料。
四、在中考中的常见题型
例1小红和小兰在讨论煮粥如何省燃料时,小红认为将水烧开后,要继续用旺火煮更省燃料;小兰认为将水烧开后,只要能保持水开着,用微火煮更节省燃料,你认为__________的想法更节省燃料,理由是__________。
解析:水沸腾后,即使用旺火水的温度也不再升高,因此用微火保持沸腾即可,这样可以达到节约燃料的目的,所以小兰的想法更节省燃料,理由见前。
例2在许多车站站台、宾馆停车处可以看到如图所示的站台,请你从节约能源的角度分析这样设计的好处?
解析:这样做的好处有:上坡时关闭发动机,让动能转化为重力势能,避免因刹车而将机械能转化为内能,节约了燃料;下坡时,让重力势能转化为动能,避免因重新启动而多消耗的能量,达到了节能的目的。
例3电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫做待机功能;这一功能虽给人们带来了方便,但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。例如,小明家的一台34寸彩色电视机的待机功率大约是10W。假若他家每天平均每天看4h(小时)电视,看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源。试计算:
(1)小明家因这台电视机待机一年消耗的电能是多少千瓦时?
(2)如果这些电能全部用来烧水,可以将多少15℃的水加热到40℃?如果小明同学洗一次澡需要50kg 40℃的水,这些水可供他洗多少次澡?
(3)请你就电视机待机功能的正确使用方法提出建议。
解析:(1)小明家电视机一年的待机时间为t=(24-4)h×365=7300h。待机功率为P=0.01kw,一年消耗的电能为W=Pt=0.01kw×7300h=73kw·h。
(2)电能全部转化为内能为Q=3.6×106×73J=2.628×108J,设可以将mkg的加热到规定温度,则m=Q/CΔt=2.628×108J/4.2×103J/(kg.℃)-1(40℃-15℃)=2502.9kg,可洗澡2502.9kg/50kg≈50次。
(3)由于电视机待机时仍需要消耗电能,所以最好不要让电视机待机,这样既可以节约电能,又可以防止电视机发热而对电视机不利。
例4 地球上的水在不停地循环着,在循环过程中水的状态不断地发生变化。
(1)根据如图所示水循环的示意图,简单描述水的循环过程。
(2)我国是严重缺水的国家,合理利用和保护水资源是每个公民的责任。请你结合生活和生产实际,提出合理利用和保护水资源的具体措施(要求写出两条)。
解析:本题既考查了学生对身边现象的关注和对物态变化的了解程度,又考查了学生节约用水的责任意识。通过对图片观察可以知道:太阳照射使地面的水蒸发成水蒸气上升,水蒸气在空中遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶下落形成降雨,这样不断循环。合理利用水资源的措施有很多,如:采用滴灌或喷灌、节约用水、减小输水过程中水的蒸发。保护水资源的措施有:防止水污染、防止水土流失等。
一、提出问题和猜想能力的探究题
例1 廉江夏季闷热的夜晚,紧闭门窗,开启卧室空凋,由于室内外温差大,第二天早晨,玻璃窗上常常会出现一层水雾。这层水雾是在室内一侧,还是在室外一侧?请写出你的猜想及你猜想的依据。
我的猜想:呈在______________侧(选填“室内”或“室外”)。
猜想的依据是:___________________________________________。
分析:本题取材于生活情景,并且要仔细观察才能发现这一现象。因而本题不仅仅是考查学生对知识的掌握情况,更重要的是引导学生认真观察生活,运用所学知识解释生活现象,培养学习兴趣。“根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想”是科学探究的灵魂,猜想不是胡思乱想,而是要有一定的科学依据,因此在科学探究过程中,同学们应尽可能提出有依据的猜想。
答案:室外。这是室外空气中的水蒸气遇到较冷的玻璃液化形成的小水珠
例2 我们经常可以看到这种现象:汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动。如图所示,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动?请你猜想并说明理由。
分析:本题提供的问题情景既是生活实际情景,又是教学过程中实验探究的情景迁移。联想生活经验,汽车在马路上快速驶过,会带动周围空气快速向前运动;再对照物理知识“流体的流速越大,压强越小”就不难解答了。
答案:猜想:马路两旁的树叶会沿着A方向飘动。
理由:因为汽车快速行驶时,马路中间的空气流速大,空气压强小,所以两边的气压就把树叶压向中间。                  
二 设计和实施科学实验能力的探究题
例1 液态的露和固态的霜都是水蒸气凝结成的。水蒸气有时候会凝结成露,有时候会凝结成霜。
(1)是什么因素影响水蒸气凝结成露还是霜?请提出你的一个猜想。
(2)请设计一个实验检验你的猜想(写出主要的实验步骤)。
分析:露与霜和云、雨、雹、雪、雾一样,是大自然中水循环现象的具体形式,露与霜都是水蒸气遇冷形成的,但最终结果不同,是什么原因呢?题目引人思考,能激发起学生的思维和想象,有利于学生学习习惯的养成。根据学生的日常生活经验,再结合所学物理知识,容易猜想水蒸气凝结成路还是凝结成霜与当时的环境温度有关。在设计一个实验检验猜想时,要注意在实验中人为的控制温度的变化,这也是科学实验与自然现象的根本区别。而控制温度变化的最方便的方法就是利用家中的冰箱或冰柜,它是我们做许多热学实验常用的器材,应注意应用。
答案:(1)水蒸气凝结成路还是凝结成霜与当时的环境温度有关。
(2)实验步骤:A、分别设定冰箱的温度,一次在零上,一次在零下。
B、将一片树叶分两次放进设定好温度的冰箱中,过一会取出。
C、观察树叶上有露还是有霜出现,即可检验猜想。
例2 铅笔芯的主要成分是石墨。软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如作画用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔。铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢?请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。
(1)实验器材的名称及数量:____________________。
(2)主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示):____________________。
(3)分析测得的物理量,判断铅笔芯的电阻大小与软硬度的关系: ___________。
分析:铅笔为什么有软和硬的差别呢?这是因为石墨太软,光用石墨做笔芯,既易断又易磨损。因此,生产上常在石墨中掺进一些粘土粉末以增加硬度。粘土掺得越少,铅笔就越软。是不是铅笔越软,含有的石墨越多,其电阻就越小?或者反过来,通过测出铅笔芯的电阻,是否就能够判断它的石墨含量?
为了判断铅笔芯的电阻与其软硬度的关系,学生需要设计一个实验。尽管这是一个新的问题,但它需要的知识和技能,学生在平时的学习中已经学过。学生也有可能在课堂上做过“通过测量不同的合金线在相同电压下的电流来判断其电阻”的实验。如果能够借鉴这个实验中的方法,学生就能完成试题所要求的设计。
答案:⑴电源开关电流表导线长度、横截面积都相同而软硬度不同的铅笔芯3根;
⑵①用导线将电源、开关、电流表依次和软、软硬适中、硬铅笔芯连成串联电路;②闭合开关,分别读出电流表的示数I1、I2、I3;
⑶若I1=I2=I3,则铅笔芯的电阻大小与软硬度无关;
若I1>I2>I3,则铅笔芯的电阻大小与软硬度有关,在长度、横截面积都相同时铅笔芯的硬度越大,电阻越大;
若I1<I2<I3,则铅笔芯的电阻大小与软硬度有关,在长度、横截面积都相同时铅笔芯的硬度越大,电阻越小。
例3 几个同学爬杆比赛时,要比较谁的功率大,分别需要哪些测量仪器和测出哪些物理量?
分析:要设计一个实验来测量人爬杆时的功率,首先就要建立一个科学模型,高度抽象、概括地描述人爬杆时的物理状态。有了正确的模型,爬杆人的体重、爬杆的高度和时间是三个必须考虑的因素。常规的方法是用体重计测体重,用秒表测时间,用长杆和卷尺测高度。而用控制变量的思想(保持同样的高度或用同样的时间),就可以在时间和高度这两个量中少测一个。因此,这样的设计性实验试题,虽然并不复杂,但却考查了学生建立科学模型和正确应用控制变量的方法解决问题的能力。
答案:(1)用体重计测体重,用秒表测时间,用长杆和卷尺测高度。
(2)用体重计测体重,用秒表测时间。(要求比赛的同学都爬过同样高度)
(3)用体重计测体重,用长杆和卷尺测高度。(要求比赛的同学在几条杆上同时开始,同时停止)
例4 如图所示,同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个,现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想,写出实验的步骤、现象和结论。
实验步骤:___________________。
根据现象:_________ _________。
得到结论:___________________。
分析:“探究木块和铁块的下表面谁更粗糙”,可以说是一个“半旧半新”的问题。它要求学生把书上有关摩擦力的实验学“活”一点,才可能在新情境中有所变通。其中如何控制木块和铁块在滑动时的压力相等是必须考虑的问题。实验现象的不可预测性,也是题目的新颖之处。
答案:(1)将铁块放在木块上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,记下测力计示数F1。
(2)木块放在铁块上,用弹簧测力计水平匀速拉动铁块,记下测力计示数F2。
(3)若F1>F2,则木块下表面更粗糙;若F1<F2,则铁块下表面粗糙;若F1=F2,则木块和铁块下表面一样粗糙。
三 考查实验思想方法的探究题
在初中阶段,需要掌握的科学研究方法主要有:控制变量法、理想实验法、等效替代法、物理模型法、类比法、归纳法等。实验中控制误差主要方法有:多次测量取平均值、累积法(积多算少法)等。实验数据处理常用图像法等。
例1 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图所示,以下为他的设想步骤:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速直线运动。
在上述的设想实验步骤中,有一个是实验事实,其余是推论,属于可靠实验事实的是________(填序号),属于理想化推论的是________(填序号)。把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是________(填序号)。
本题向学生展示了科学史上著名的理想实验的思想方法。即在实验事实的基础上,经过合理的想象,获取结论。在题目所述的设想实验步骤中,属于可靠实验事实的是②。属于理想化推论的是③①④。正确的顺序排列是②③①④。
答案:②③①④②③①④
例2 甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时,分别得到下面两组数据和结论。他们在交流时,甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认为甲组产生错误的原因有那些?
甲 组 乙 组
次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 4 5 5 4 7 4 2 14
2 3 4 4 3 6 4 8 3
3 4 5 2 10
结论 动力+ 动力臂=阻力+阻力臂 动力×动力臂=阻力×阻力臂
甲组产生错误的原因:_________________________。
答案:甲组的错误:(1)不同单位的物理量不能相加。(2)这四个物理量中的三个,它们的数据都应任意设定,不能有任何人为设置的规律。
甲组产生错误的原因:必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论。
说明:本题考查实验思想和方法,若只回答“不对”或依据“杠杆平衡条件”回答问题不算正确。在探究性教学中,杠杆原理一般并不是直接告诉学生,而是通过实验,让学生自己去发现。结果,很多学生就发现杠杆的平衡条件是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,而且不止一组实验数据支持这种想法,于是学生认为他们的想法得到了证实。到了这里,教学涉及到的就不仅仅是杠杆原理的问题了,而是科学探究中归纳方法的局限性问题。
例3 小马想用伏安法测串联在电路中的定值电阻和小灯泡的阻值,并将二者进行对比,来研究它们的电阻是否随电压、电流的改变而改变。通过实验,小马测出了若干组电压值和电流值,下表是其中的三组数据和由它计算的结果。
次数 电流I/A 定值电阻 小灯泡
电压U1/V 电阻R1/Ω 电压U2/V 电阻R2/Ω
1 0.09 1.1 12.2 0.2 2.2
2 0.15 1.8 12.0 0.7 4.7
3 0.19 2.5 12.1 1.2 6.3
电阻的平均值 R1=12.1Ω R2=4.4Ω
⑴在坐标图中(如图所示),已描出一些电压值和电阻值所对应的坐标点(空心点代表定值电阻,实心点代表小灯泡),请将表格中的三组电压值和电阻值在坐标中描点,并根据你描出的点和已给出的点,分别画出定值电阻和小灯泡的R-U图线。
⑵从图像中可以得到什么信息?
⑶研究物理问题常常需要测量,但由于测量仪器不精密和人们读数的差异,必然会产生误差,多次测量求平均值可以有效地减小误差,但在此实验中计算小灯泡电阻的平均值有意义吗?为什么?
分析:⑴主要考查根据已知信息绘制图像的能力。绘制图像的方法:把记录数据中的温度和时间数据填写在图像对应的轴上,然后描点,再用平滑的曲线把这些点连接起来。注意,描点的数目不能太少,太少,中考时要扣分。绘制的图象如图所示。
⑵主要考查对图象信息的处理能力。通过上图可以看出:定值电阻的阻值不随电压的变化而变化(或变化不大);小灯泡电阻随电压的升高而增大变化(或随电压的变化而变化)。
⑶主要考查学生是否真正理解“多次测量求平均值”这种数据处理方法的含义。同学们已经在长度测量中学习过这种方法。这是因为物体的长度在客观上是不变的,只是由于测量工具和测量人的原因,使每一次的测量结果不同。这时用多次测量求平均值方法可以有效减小这种由主观因素引起的误差。本题中,小灯泡的电阻随电压的变化而变化,因此,不能多次测量求平均值。测量定值电阻的阻值可以用这种方法。
答案:没意义。因为小灯泡的电阻随电压的变化而变化(或小灯泡的电阻不是定值)。
四 考查学生解释和表达科学探究结果能力的探究题
例1 科学研究表明:金属杆受到拉力会伸长,在一定范围内,金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比。现有一金属杆L,长为4m,横截面积为0.8㎝2,实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4㎝。由于直接对这一金属杆测试有困难,固选用同种材料制成的样品进行测试,测试时样品所受的拉力始终为1000N,通过测试取得数据如下:
长度L(m) 横截面积S(㎝2) 伸长ΔL(㎝)
1 0.05 0.16
2 0.05 0.32
1 0.10 0.08
4 0.10 0.32
4 0.20 0.16
请分析表中数据回答下列问题:
⑴在对样品进行测试时,采用如图所示的装置,这样设计有何优点?
⑵分析样品测试数据可知,金属杆伸长的长度还跟什么因素有关?
⑶金属杆L能够承受的最大拉力为多少?
分析:题目以弹簧测力计的原理为载体,通过实验装置、实验数据等信息,综合考查学生的物理素养。其中涉及物理学中两个重要的思想方法:将微小的事物或现象放大,以利于观察的放大法。还有研究一个物理量与其余几个物理量的关系时常常用到的控制变量法。题目难点在最后一问,这需要学生有较强的数理结合意识和能力。根据实验数据得出数学表达式,再把有关的数据代入,才能求解。
答案:⑴可以将金属杆伸长的长度放大,使实验现象更加明显。
⑵分析样品测试数据第1、2行或3、4行可知,当金属杆的横截面积不变时,伸长的长度跟金属杆长度成正比;分析第1、3行或第4、5行数据可知,当金属杆的长度不变时,伸长的长度跟金属杆横截面积成反比。所以,金属杆伸长的的长度还跟长度L和横截面积S有关。
⑶根据⑵及金属杆的伸长还与它所受到的拉力成正比可得到表达式
把表格中第五行数据和金属杆L的参数代入可得
解得:F2=10000N
例2 有一天,小明在家观察洗衣机排水后,对容器排尽水的时间与排水孔的大小之间的关系产生了浓厚的兴趣.为此他找来四个同样大小的圆柱形塑料容器,在它们的底部相同位置各开一个排水圆孔,排水孔的直径d分别是1.5cm、2.0cm、3.0cm和5.0cm.在容器里放入30cm深的水,打开排水孔让水流出,用秒表测量水完全流出所需的时间t分别为73.0s、41.2s、18.4s和6.8s.
(1)请设计一个表格,并将小明测得的数据填写在表格中。
(2)请在图中画出排尽水的时间t与排水孔直径d的关系图线。
(3)分析实验数据,初步可以看出t与d之间的关系为:d越大,t_____,但是还不能确定它们之间明确的数量关系。
(4)请你猜想t与d之间可能存在的数量关系,并根据以上数据写出证实你猜想的思路。
猜想: ____________________。思路: __________ ____。
分析:题目较全面地考查了学生的科学探究能力。涉及如何设计记录数据的表格;如何绘制图像;如何定性分析实验数据,得出初步结论。题目难点在第四问,解题的思路是:在定性分析的基础上,可以猜想t与d可能成反比,也可能t与d2成反比等,怎样确定呢?有两个办法:一是看它们的乘积是否为一定值。二是作出它们的图像,即如果预计一个量x与另一个量y成反比,那么,x就应与1/y成正比,据此,我们可以将反比例函数的曲线转化为正比例函数的直线。因为,在处理数据时,判断一条曲线是否为正比例函数图像,比判断它是否为反比例函数图像要简单的多。
答案:(1)如下表所示
排水孔直径d/cm 1.5 2.0 3.0 5.0
排尽水的时间t/s 73.0 41.2 18.4 6.8
(2)图线如图所示(3)越小。
(4)t与d2成反比可以作出t与图线,并观察图线是否为一条直线(或计算t与d2的乘积是否为一定值)
例3 生活中,常会见到物体从高处下落的运动。如用手拿着一个小球和一张纸片,从同一高度同时释放小球和纸片,我们看到小球先落地,纸片后落地,如图(a)所示。
     
美国宇航员大卫·斯科特在登上月球后,从同一高度同时释放锤子和羽毛,看到它们同时落到月球表面,如图(b)所示.
通过对图(a)与图(b)所提供的情景的对比:
(1)使我们知道造成纸片比铁球下落慢的主要原因是_________。(2)可以得出的结论是_______________。
(3)经研究发现,小球在离地面90m的高处从静止开始自由下落,其下落的高度h随时间t的变化规律如图(c)所示(顶点在坐标原点、对称轴为h轴、h关于t的二次函数图象),试通过对图象的分析得出小球从静止开始自由下落4s所通过的路程是_________。
分析:进行科学探究时,应该学会透过现象看本质。有时日常生活经验会影响我们的正确判断(如小球和纸片下落的情形),如果不利用真空实验环境进行验证,我们就可能会根据日常生活经验得出错误的结论。
题目第三问考查学生根据图像获取信息及数理结合的能力。由图像中的数据可以推出h=5t2,进而求出t=4s时所通过的路程h=5×42=80m。当然,也可以先确定h关于t的二次函数,然后用代入法求解。
答案:⑴空气阻力的作用;
⑵在没有空气阻力的作用时,地面上的任何物体下落的快慢相同; ⑶80。
五 考查学生科学探究过程中交流与评估能力的探究题
例1为探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小明设计了如图甲所示的实验。
⑴如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系,应设计怎样的实验步骤?
⑵在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时,小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明的做法是否正确?为什么?
⑶在研究此问题时,小红设计的实验如图乙所示,弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方形木块,木块下面是一长木板,实验时拖支长木板,然后读出弹簧力计的示数,即可测出木块和木板之间的摩擦力。小明看了小红的实验后,认为小红设计的实验优于自己设计的实验。对此你能说出其中的原因吗?
答案:(1)用弹簧测力计拉动木块,使它做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数F1;
在木块上面加一个重物,再用弹簧测力计拉动木块,使它做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数F2;比较F1和F2的大小。
(2)不正确。因为实验过程中,没有保持相同的压力。
(3)木板不必做匀速直线运动。或弹簧测力计始终保持静止,便于读数。
点评:设计实验一般应保证方法科学,操作方便,有助于减小误差,还要注意安全,包括人身安全和仪器安全。
例2 由于白炽灯除了发光还产生热量,所以逐渐被称之为“冷光源”的各种节能灯代替。白炽灯的功率越大,亮度越大,产生的热量是否也越多呢?为此,小明设计了一个实验方案:使25W白炽灯正常发光,把温度计放在灯泡附近任一位置,观察温度计示数的变化;换上100W白炽灯重复上述步骤。若100W白炽灯使温度计的温度升得高,则产生的热量多。同学们对小明的方案进行了讨论,认为:
(1)在灯泡附近的范围内,灯泡产生的热量越多,空气温度________,利用温度计测温度变化的方案是可行的;
(2)方案还应注意两个问题:一是________,二是________。
答案:(1)升高越大;(2)测温点要固定测温时间要相同。
点评:对实验方法、获得的数据、实验结论等方面进行评估是科学探究的重要组成部分。在科学探究过程中,由于某些疏忽或研究方法不当,随时都会出现问题,因而及时反思,进行交流评估是科学探究不可缺少的环节。
六 考查一个完整探究过程的探究题
例1 物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力。这种阻力的大小与哪些因素有关呢?
    
(1)请仔细观察如图所示的应用实例,对影响流体阻力的因素提出一种猜想: ______________[题(3)中的猜想除外];
(2)根据你的猜想,请设计一个实验方案来验证;
(3)小刚同学猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关。
他设计了如下的实验方案:
①用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F1;
②用弹簧秤拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧秤的示数F2;
③通过比较F1与F2大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关。
请你对小强同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):___________________。
分析:本题从一些常见的生活现象中提取问题,要学生探究“流体阻力”问题。涉及科学探究中的猜想与假设、设计实验方案、交流与评估等关键环节,题材新颖,问题设计合理,难度适中。解答时,同学们可以把流体阻力与学习过的摩擦阻力相对比,提出较合理的猜想,利用控制变量法等科学方法设计、验证实验。评价小刚的实验方案时也要从这些角度入手。
答案:(1)流体的阻力与物体的形状、正截面积大小、物体相对于流体的速度、流体的性质等有关;
(2)略(提示;根据具体的猜想,利用控制变量法设计适当的实验方案);
(3)实验方案中存在的问题有:①没有控制使用同一艘船模型;②没有说明船应做匀速直线运动;③没有说明弹簧秤应对船施加水平方向的力;④没有控制船的运动速度相同;⑤船模型在水中低速运动时,两艘底面粗糙程度不同的船受到的阻力差别可能不大,弹簧秤读数无法显示差异。
例2 【发现并提出问题】
小盼在河边玩耍,看见两位女士在河边散步,一位穿高跟鞋,另一位穿平跟鞋。尽管她们的体重看起来差不多,但她们留在河边湿地上的脚印深浅却有明显的差异。高跟鞋鞋后跟的印痕窄而深,平跟鞋的印痕则宽而浅。小盼想,高跟鞋和平跟鞋对地面作用的不同特点是力的作用面积不同,从而造成对地面的破坏效果(即压强)不同。她想:压强是否与受力面积的大小有关?联想到人如果跺一下脚,印痕会更深,她想:压强是否还与物体间压力的大小有关呢?
【提出猜想】
压强可能与受力面积的大小有关,还可能与物体间压力的大小有关。
【进行实验】
小盼找到了下面的器材:海棉、字典、木板、刻度尺,设计了下面的实验:
⑴用刻度尺测量出海绵自然状态的厚度,如图(a);
⑵测量出海绵上放一本字典时的厚度,如图(b);
⑶测量出海绵上放两本字典时的厚度,如图(c);
⑷测量出把字典立放在海绵上时字典下的海绵厚度,如图(d);
⑸把字典直接放在实验桌上,发现字典对桌面的压力效果不够明显,如图(e)。
【分析论证】
1.通过实验图(a)、图(b),可以得出:力能使物体发生___________,小盼是根据的___________现象来比较压强的。
2.通过实验图(b)、图(c),可以得出:___________一定时,___________越大,压强越大;
3.通过观察图_______、图______后得出:压力一定时,受力面积越小,压强越大;
【评估与交流】
4.由图(b)海绵形变效果明显、图(e)中桌面形变效果不明显,小盼得出:压力一定时,受力面积越大,压强越小。她的判断根据是否正确?由此可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是:___________。
5.设图(b)中字典对海棉的压强是P2,图(e)中字典对桌面的压强是P5,则P2_________P5(小于/等于/大于)。
分析:题目以探究压强大小的有关因素为切入点,展示了科学探究的全过程。其中涉及到的知识有如何反映压强,及压强的计算。涉及到的科学方法主要是控制变量法,不过题目中的变量比课本要复杂,这正体现了探究中创新这个特点。
参考答案: 1.形变力使物体发生形变; 2.受力面积;压力; 3.(b)(d);
4.不正确,因为发生形变的物体材料不同;发生形变的物体材料应相同; 5.大于。
l、小明学习了力的有关知识,知道力的效果有两种:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。在看到如图所示的两种现象时,还没有学习到压强知识。对于图中有下面一段描述:蝉把尖尖的“口器”插到坚硬的树皮里,吸吮树汁,骆驼有宽大的脚掌,背着笨重的物体,用宽大的脚掌在松软的沙漠上行走自如,不用担心骆驼的脚掌会陷进沙漠里去。
(1)从力的角度看,两幅图形描述的现象有什么相同的地方 有什么不同的地方
(2)你能提出一个什么有探究价值的问题
答案:(1)它们的相同之处是都有压力,不同之处是压力产生的效果不同,蝉的压力效果明显,骆驼的压力效果不明显。(2)不同物体产生的压力的效果可能与什么因素有关?
2、右图是一个电热水壶。结合你所学的物理知识和对电热水壶的了解,就电热水壶的结构或使用过程的具体情况,从力学、热学、电学的角度分别提出一个与物理有关的问题,并针对所提出的问题作出简答。
示例:力学问题:烧水时,水壶里的水能不能灌得太满
答:不能,否则水受热膨胀会溢出,可能会引起漏电。
(1)力学问题: 。答: 。
(2)电学问题 。答: 。
答案:(1)力学 问题:为什么壶嘴口与壶肚口一样高
答:壶嘴与壶肚构成连通器,壶嘴口低了会导致装水量减少。
(2)电学 问题:电热水壶为什么能烧开水
答:因为通电后导线会发热,电能转化为水的内能,使水烧开。
3、到了冬天,经常出现“大雾”天气,影响人们生活,特别是交通,请根据冬天大雾现象提出一个与物理知识有关的问题,并针对所提出的问题作出猜想或解释。
、问题:大雾是怎样形成的?解释:可能是空气中的水蒸气在夜间温度降低时液化成小水珠漂浮于空气中而形成的。
答案:问题:大雾是怎样形成的?解释:可能是空气中的水蒸气在夜间温度降低时液化成小水珠漂浮于空气中而形成的。
4、小明在给自行车的车胎充气的时候观察到一种现象:冬天可以把自行车的车胎内的气充足一些,骑自行车会感到非常轻松;夏天,如果还把自行车的车胎内充同样的空气,可能会适得其反,自行车容易“爆胎”。假定自行车的轮胎承受的压强不变。
根据以上现象,请你提出一个有探究价值的问题。
答案:在气体的质量、体积不变时,它的压强与温度是什么关系?
5、居住在炎热非洲的人们,常常用布从头到脚地包住全身,人们常对他们的衣着方式感到惊讶,认为在这么炎热的地方,这样包裹全身不是会热的不得了吗 这是为什么呢
夏天运送冰块的时候,会用大块的棉布包裹冰块。为什么夏天我们穿薄衣服,而保存冰块反而用厚厚的棉布包裹呢?
请你根据以上描述的两个奇怪的现象,提出一个物理问题。
答案:猜想:可能与棉布的厚薄有关?依据:保存冰块时,外界的温度比内部高,用厚棉布包裹可以阻碍热传递;夏天,身体的温度比外界高时穿了衣服可以将热量很快散发出去。
6、初春的早晨,小丽去农贸市场买蜂蜜,售货员将蜂蜜用勺子盛出,往瓶子里倒,小丽发现蜂蜜往瓶子里流的比较缓慢,不像流水那样。“咦!淌的这么慢!”售货员笑着说:“我的蜂蜜质量好,太粘了!”小丽心想:“对了,蜂蜜比水的粘性大。看来,不同的液体粘性是不同的。可是…为什么在家里倒蜂蜜好像不是这么粘呢 难道真是如同售货员所说的质量好吗 以前也是在这里买的呀
请你根据以上现象,提出一个有探究价值的问题。
答案:如:温度对液体的粘性有什么影响?
7、如图所示是雄伟壮观的三峡大坝全景图,请你根据这幅照片以及你对三峡水电站的了解,从力、热、电三个方面各提出一个与物理知识有关的问题,并对所提出的问题做出简答。
答案:力学问题:大坝为什么修成上窄下宽的形状 答:因为液体内部的压强随深度的增加而增大,大坝下部受到水的压强大于上部,所以下部要宽一些。热学:水库蓄满水后,对周边地区的气温有什么影响:答:由于水的比热容大,与不蓄水时的泥土相比,在同样受热或放热时,温度变化比以前缓慢。
电学:电站发出的电能为什么要采用高压输电?答:在输送功率不变时,升高电压,可以降低输送电流,减小电能在导线上的热损失。
8、科学家对太阳系进行了长期的观测,他们发现冥王星是太阳系中的第九颗行星,由于距离太阳非常远,白天的表面温度低至一223℃;由于个头小,它对星球表面上的物体的引力,只相当于地球对物体引力的二十分之一;另外它没有大气层。现在请根据以上资料,发挥你的想象力,以“如果我们生活在冥王星上”为题,写出两个合理的物理情景。
答案:情景1:如果我们生活在冥王星上,由于没有大气层,我们不能和别人直接交谈。
情景2:如果我们生活在冥王星上,由于引力小,我们可以跳的更高。
情景3:由于温度太低,我们将难以直接喝到水。
9、先阅读,再解答文后的问题。
新型足球鞋
新型足球鞋的外表与普通足球鞋相似,它的鞋面上像乒乓球板那样贴上一块特制的胶皮,这样,足球鞋的鞋面与足球之间的摩擦力就增大,只要运动员用力得当,就能像打乒乓球拉“弧圈球”一样,踢出各种各样奇妙的“香蕉球”来。
新型足球鞋正在试验,并启发运动科学家设计出一种“小阻力运动鞋”。穿上小阻力运动鞋做田径运动时,会感到身体重心前移,因而使运动员步幅加大,加快运动速度。
(1)文中划线部分所提出的踢球的力和摩擦力对足球运动状态的改变有什么不同
(2)请你根据文中提供的情景提出一个与物理有关的探究性问题。
答案:(1)摩擦力改变了球的运动方向,踢球的力使球由静止变为运动。
(2)摩擦力的大小与哪些因素有关吗?
10、小刚学校今年实行了用磁卡代替钱币消费的措施,就磁卡的妥善保管,老师反复强调了磁卡不能接触强磁体,不能剧烈碰撞等注意事项。请你就此提出一个与物理有关的,值得探究的问题。
答案:剧烈碰撞会改变磁体的磁性吗?
11、右图是汽车司机佩带安全带的情景,请你就安全带提出一个与物理有关的问题,并作简要回答。
示例:问题:安全带的作用是什么?
回答:安全带是防止汽车因紧急刹车给人体带来伤害的,主要起缓冲作用。
问题: 。回答: 。
答案:安全带为什么要做的很宽?答:这样在压力一定时,增大了受力面积,可以减小对人体的压强。
12、在研究真空能否传播声音的时候,把闹钟放在玻璃罩内,用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到铃声逐渐减弱,实验中无法达到真空,但可以通过铃声的变化趋势,推测出声音不能在真空中传播。英国物理学家牛顿曾经研究过这样一个问题:从高山上用不同的水平速度抛出物体,抛出的速度越大,落地点就离山脚越远,当速度越来越大时,物体将如何运动呢 请你提出合理的猜想。
答案:物体将围绕地球做圆周运动而不会落到地上。
13、小明同学所在的探究小组学习了“发声物体的音调与物体振动的频率有关系,频率越高,音调也越高;频率越低,音调也越低。”他们又提出了一个问题:“物体振动的频率高低与什么因素有关呢” 于是他们找来各种乐器,观察到吉他有六根琴弦,并且这六根琴弦的粗细不同,拨动琴弦时可以发出不同的音调;把手指按在同一根琴弦的不同的位置,拨动琴弦时可以发出不同的音调。如果把金属弦改成尼龙弦,音调又发生变化…。请你根据以上描述,结合你自己的实践,提出合理的猜想。
答案:音调的高低可能与物体的横截面积、长度、材料有关。
14、竹笛等管乐器中有一段空气柱,抬起不同的手指,就会改变空气柱的长度。空气柱的长度和空气柱振动发出声音的波长有一个固定的倍数关系。小明在冷天用竹笛参加合奏排练,吹了一段时间后,指挥告诉小明,竹笛的音调比原来有些偏高,和乐队不协调,可是小明的指法没变。根据以上现象,你对“声音传播的速度与什么因素有关”是否能产生一种猜想 说出你猜想的结论和猜想的理由。(提示:声波的波长、频率、波速三个量的关系式和电磁波该三个量的关系式是一样的)
答案:猜想:温度越低,波速越快。
理由:温度越低,音调越高,频率越大,在波长不变时,波速越快。
15、湛一中体育馆篮球场的水泥地上铺了一层很大的地毯,用来表演文艺节目。现根据节目要求,要把地毯往前移动2米,小明等几位同学拉起毛毯一边,用了很大的力也没有拉动地毯。请你结合所学的物理知识。
(1)猜想:地毯不容易被拉动的原因可能是什么
(2)在你猜想的基础上,设计一种方案,使得地毯较容易被拉动(不需添加其他实验器材)。
答案:(1)地毯与地面间的摩擦力太大了。(2)将地毯卷起来滚动,因为滚动摩擦比滑动摩擦小。
16、如图所示,将试管的管口向下放置在酒精灯上加热3~5秒后,立即竖直插入盛水的容器中某深处不动。
(1)你猜想可能产生的现象是: 。
(2)你猜想的依据是 。
答案:(1)水会上升。(2)试管内空气冷却,气压减小,在外界大气压的作用下,水进入试管内。
17、学校宿舍的走廊灯在夜晚用电低谷时很容易被烧坏。电工师傅在原来的电灯处又接了一个电灯,结果发现:电灯不再被烧坏了,但是,却没有原来亮了。请你根据以上现象,猜想:这两盏电灯可能是怎样连接的 提出你的猜想依据。
答案:可能是串联的。依据:串联后,每个灯两端的电压都会低于220V,实际功率小于额定功率,所以发光暗淡。
18、在学习太阳能的利用时,小强同学想通过实验探究:黑色物体与白色物体对太阳能的吸收本领哪个大 他提出的猜想是:“黑色物体对太阳辐射能的吸收能力比白色物体强”。
请你列举生活中的一个实例来支持(或反对)他的猜想。
答案:如:在夏天,人们喜欢穿浅色的衣服,这样有利于少吸收太阳辐射能。
19、滑冰运动员在滑冰时,鞋底锋利的冰刀滑过之处总会有一层水,这些水起了润滑剂的作用,减小了冰面对运动员的阻力。请你就水的产生原因提出一个假设或猜想: 。
答案:冰受到压强增大时,冰的熔点会降低。
20、小丽家在一楼,每到夏季天气变化时,她家铺设的地板砖上总有一层水珠,容易造成摔伤事故,特别令人烦恼。对水的来源,她的奶奶说是地下冒出来的,可小丽看到墙上挂的大镜子上也有一层水珠,她猜想水珠可能来自空气中,请你替她找出猜想的依据: 。
答案:镜子上有水,说明水不是从地下冒出来的,而是由于空气的湿度较大,水蒸气在冷的地板砖和镜子上液化形成的。
21、室外的电线在冬天里有风时便“翁翁”直响,而夏天即使在大风天也几乎听不到声音,为什么 请你作出合理的猜想或解释,并设计一个实验,验证你的猜想(要求写出实验器材和实验方法)。
答案:在夏天温度高,电线因膨胀而变长,在风的吹动下振动变慢,音调太低,当低于人的听觉频率下限(20Hz)时,我们就不容易听到声音了;在冬天温度低,电线因收缩而变短,风吹动时振动会变快,音调较高,在人的听觉频率范围内,所以我们就容易听到声音了。验证实验很多,如:将同一根钢尺的一端压在桌子上,让它伸出桌面的长度不一样,让前后两次开始振动的幅度一样,比较两次听到声音的音调即可。
22、小强是一个爱好体育运动的同学,身体很强壮,一天放学时遇上下雨又没有带伞,只好淋着雨回家了,到家后感觉身体一阵发冷。妈妈提醒他:夏天的雨淋不得,容易着凉而生病!小强猜想可能是身上的水蒸发时使温度降低,从而使自己着凉。请你设计一个简单的实验来验证小强的猜想。要求写出实验的器材和实验方法。
答案:找两只温度计,将一只的玻璃泡用浸了酒精的棉布包裹,过一会儿,比较两只温度计的读数,会发现包了棉布的温度计示数小,证明了小强的猜想。
23、小月和小明看见一个椭圆形的金鱼缸里一条金鱼正在欢快的游动,他们走近并用手拍了一下金鱼缸,金鱼马上被吓跑了。小月诊断是拍鱼缸的声音把金鱼吓跑的。小明认为是金鱼看到人的手势被吓跑的。你认为金鱼被吓跑的原因是什么 请说出你的观点并设计实验证明你的观点。要求写出实验方法。
答案:可将金鱼缸用黑布蒙住,再在鱼缸附近拍手,如果金鱼仍被吓跑,证明是声音把金鱼吓跑的,相反,如果金鱼没有受到惊吓,证明是手势把金鱼吓跑的。
24、在探究浮力的大小影响因素时,同学们结合所做的实验和自己的一些生活经验,猜想浮力的影响因素可能有:(1)物体的重力,(2)物体的体积,(3)物体所处的深度,(4)液体的密度。请你选择其中一个因素,设计一个实验进行探究。要求写出:
(1)实验所需的器材。 (2)实验步骤。
(3)根据可能出现的实验现象,得出相应的探究结论。
答案:如选择体积因素,器材:弹簧测力计、两个粗细、重力相同,高度不同的圆柱体铁棒和铜棒、细线、水、烧杯等。步骤:先分别在空气中用弹簧测力计称出铁棒和铜棒的重G,再将它们分别用细线系住,用测力计吊着浸入水中同样的深度,读出测力计的读数F,用F浮=G—F算出各自受到的浮力。(3)如果浮力相等,证明浮力与物体的重力无关,否则证明有关。
25、小华同学想研究木块在水平木板上运动时摩擦力和压力之间有什么关系,因此,实验时需要获得摩擦力随压力变化的数据。他用了一些相同的木块做实验,每个木块的重力都是1.3N,把不同数量的术块叠起来可以改变木块对木板的压力,用测力计水平拖动木块匀速运动可以测量木块受的摩擦力。请你帮小华设计一个用来记录数据的表格,已知的数据请预先填在表格中。 答案见下表
实验次数 实验条件 木块对桌面的压力/N 弹簧测力计的读数/N 摩擦力的大小/N
1 接触面的粗糙程度相同 1.3  
2 2.6  
3 3.9  
26、如图所示,有一金属柱体,横截面是一不规则多边形,现有一把刻度尺,但无法直接测量柱体的横截面积。小明同学为了测量其横截面积,在柱体侧面画了A、B两条横线,并用细线把该柱体悬吊在测力计上。当柱体下端浸入水中使水面到达B刻度时,记录为FB,此时柱体保持着竖直。为测量横截面积,还需继续完成两个测量步骤。
(1)请把这两个步骤写在下面(用字母表示测出的物理量大小):
步骤l:
步骤2:
(2)通过计算,得出所测得横截面积的表达式。
答案:步骤l:缓慢提起测力计,当刻线A与水面相平时,读出测力计的示数FA。
步骤2:用刻度尺测出A、B刻线的距离h。
横截面积的表达式:
27、某固态物质加热后成了液体,随后停止加热让它冷却,记录开始冷却以后温度和时间的关系如下表。在测量温度时,由于疏忽,也许有个别的温度数值读错了。如果你认为有,请把它剔除掉,然后按表格中的数据在如图所示的坐标格中作它的温度随时间变化的曲线。并回答:该物体是不是晶体 为什么
温度/0C 98 91 80 85 79 69 79 75 71 67 64
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
答案:作图略。第6、10分钟的温度记录有误。该物体是晶体,因为在第4~12分钟,物质虽然在不断放热,但温度保持不变。
28、你在生活中观察过这样一个现象:电饭锅煮饭一般不会出现“烧糊”现象,其原因是当锅中的水烧干后,就会自动跳闸,切断加热的电路,请推测,它是怎样实现温度自控的 请你设计一个能实现温度自控的电路,并画出电路图。
答案:答案很多,如:利用磁铁的磁性随温度的升高而减小来控制温度,如图,将磁铁放在锅的底部,当温度升高到一定温度时,磁性减弱,在弹簧的拉力下,两个触点分开,发热体断电。还可以用双金属片来控制。
29、同学们已经学习了固体和液体的密度的测量方法,那么怎样测量教室里空气的密度呢
(1)请你设计一个实验方案,要求写出实验所需的器材和测量方法。
(2)为了实现你的设计方案,你在选择器材和进行实验时应注意哪些事项 (至少写出两项)
答案:可以用外形完好的费旧灯泡(内部可看作真空)、精密天平和水来测量。
先测定灯泡内是真空时的质量m1,接着使灯泡开个小孔,测定充入空气后灯泡的质量m2,再让灯泡内注满水,用量筒测出水的体积V,所测空气的密度为(m2—m1)/V。
30、小华同学在测出滑轮组的机械效率后,想进一步探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些,为此,他作出了如下猜想。
(1)可能与动滑轮的重力有关。 (2)可能与绳子的重力有关。
(3)可能与滑轮组的摩擦力有关。 (4)可能与被提升的物体的重力有关。
请你帮他设计一个实验,探究滑轮组的机械效率是否与被提升的物体的重力有关。
(1)写出所需的实验器材。
(2)写出实验方法。
答案:所需器材:弹簧秤、铁架台、直尺、长约2米的细绳、相同的滑轮组两套和钩码若干。实验步骤省略(参照课本“测滑轮组的机械效率”)
31、在学习太阳能的利用时,小强同学想通过实验探究:黑色物体与白色物体对太阳辐射能的吸收本领哪个大 他提出的猜想是:黑色物体对太阳辐射能的吸收能力比白色物体强。
(1)请你列举生活中的一个实例来支持(或反对)他的猜想。
(2)请你设计一个实验方案来证明(或否定)他的猜想。要求写出实验器材和实验步骤。
答案:支持猜想.如:夏天,在太阳照射下穿黑衣服比穿白衣服感到热。
实验器材:两个相同的容器、水、黑白两种涂料(纸)、温度计两只。实验步骤:①将两个相同容器分别涂上黑、白涂料;②在容器中分别装上同质量的水,同时放到太阳底下照晒;③每隔一段时间用温度计同时测量两容器中水的温度.通过温度的变化来比较黑白两个物体对太阳能吸收本领的大小。
32、当夏天大气压偏低的时候,养鱼专业户需要给鱼塘增氧,以防止鱼缺氧死亡。小明同学设计了一个自动增氧系统。它把实验室里的水银气压计进行改装,在气压计的左边顶端密封一根铜导线,右边开口处也固定一根铜导线,如下图所示,气压计水银上方为真空,当左边水银面下降时,右边水银面上升。如果外界大气压低于74cm水银柱高时,水银柱将两边的铜导线接通。使得电磁继电器的控制电路形成通路,电磁铁将衔铁吸引下来,工作电路接通,增氧泵(交流电动机)自动工作。
(1)气压计右边的铜导线应该竖直向下伸长到右边标尺 cm处,请同时在下图中画出。(2)请按照题意要求,直接在图中连接好电路。
答案:11cm。
33、如图所示,同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个。要探究木块和铁块谁的下表面更粗糙,请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计。设计一个实验来验证你的猜想。要求写出实验步骤、设计实验表格。
实验步骤:
答案:实验步骤:用弹簧测力计分别水平拉着木块和铁块在同一桌面上做匀速直线运动,读出拉力的大小F1和F2,如果F1>F2,则铁块表面光滑;如果F1<F2,则木块表面光滑;如果F1=F2,则表面一样光滑。表格略。
34、两个杯子分别盛有浓盐水和纯水,不能用嘴尝,请你用学过的物理知识,自选实验器材(也可以用自制的仪器或物品),设计两种区分哪杯是浓盐水、哪杯是纯水的方法,简要说明理由。
方法一: 。 方法二: 。
答案(1)用密度计直接测量。(2)用压强计测量,在同一深度,压强越大,密度越大。
35、桌上放有一盆水,一只玻璃杯,硬纸片,酒精灯,试管等器材,请你设计两个实验,证明大气压的存在。
答案:方法一:将玻璃杯装满水,用硬纸片盖住,使杯口向下,水不会流出来。方法二:将试管口在酒精灯火焰上加热3~5秒后立即插入冷水中,会看到水上升一点。
36、某校同学开展课外探究活动的课题是:探究金属丝被拉断时拉力的大小与什么因素有关 他们选择了下列5个品种的金属丝(每个品种有许多根),请你根据下列猜想选择实验所用的金属丝:
(1)猜想一:相同材料、相同横截面积的金属丝被拉断时,其拉力大小与金属丝长度无关。为验证猜想一可以选用的金属丝为 、 、 。
(2)猜想二:相同材料的金属丝拉断时单位横截面积所受拉力相同。在猜想一已获得验证的情况下,为验证猜想二应选用的金属丝为 、 、 。
(3)猜想三:不同材料的金属丝拉断时,其单位横截面积所受的拉力不同。在猜
想一、二都获得验证的情况下,为验证猜想三应选用的金属为 、 、 。
金属丝名称 金属丝材料 长度/cm 横截面积/mm2
A 铜 10 0.5
B 铜 10 1
C 铜 20 0.5
D 铁 20 0.5
E 铝 30 1.5
答案:(1)AD、AF(或AF)、CE。 (2)AB、CD、EF。 (3)EH、FG、CH。
37、在1大气压下水的沸点是100℃,如果气压增大,沸点也会升高,家用气压锅就是应用这个原理设计的。已知水的沸点跟气压的关系如图所示。测得气压锅盖出气孔的直径为4mm。压在出气孔上的加压阀质量为80g,请你通过计算对照图像判断:用该气压锅烧水,水温最高可以达到多少
答案:约115℃。
38、小兰同学在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时,猜想:即使在弦紧张程度相同的条件下,发声体的音调高低可能和琴弦的粗细、长短以及琴弦的材料有关。于是她通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验时控制的琴弦条件:
答案:(1)DE。(2)③①②④。(3)如:探究“通过导体的电流与导体的电阻和电压的关系”。
39、为研究物质的某种属性,同学们找来大小不同的蜡块和大小不同的干松木做实验,实验得到如下数据:
(1)请你用图像形象地把两种物质的质量随体积变化的情况表示出来(如图所示)。
编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面秽/mm2
A 钢 20 0.3
B 钢 20 0.7
C 尼龙丝 30 0.5
D 铜 40 O.5
E 尼龙丝 40 O.5
(2)通过对以上图像的分析,你可以得到什么结论(要求写出两条) 在物理学上通常用什么物理量来表示物质的这种属性
(1)如果小兰同学想探究琴弦发声的音调与琴弦的材料的关系,你认为应该选用表格中编号为 的琴弦。
(2)探究过程中通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等。你认为小兰要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是
(只填写数字代号)。
(3)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另一些因素的关系,这种研究方法叫做“控制变量法”。请你再列举出一个初中物理学习中用到这种
实验 次数 蜡块 干松木
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
1 10 9 10 5
2 20 18 20 10
3 30 27 30 15
4 40 36 40 20
方法的实验名称: 。

空气(15℃) 340 海水(25℃) 153l
空气(25℃) 346 铜(棒) 3750
软木 500 大理石 3810
煤油(25℃) 1324 铝(棒) 5000
蒸馏水(25℃) 1497 铁(棒) 5200
40、下表一组数据是声在几种物质中的速度。根据表中的数据你有哪些发现 (写出两条即可)
39答案:(1)图略。(2)结论1、同种物质,质量与体积的比值不变;结论2、不同种物质,质量与体积的比值不同。物理学中常用“密度”来表示。
40答案:同种物质,温度不同,声音的传播速度不同;一般声音在固体中传播最快,在液体中次之,在气体中最慢。
41、某同学在探究凸透镜成像的规律时,用了两个焦距不同的凸透镜分别进行了若干次操作,并把实验数据准确地记录在以下两个表中。
凸透镜的焦距/cm 物体到凸透镜的距离/cm 像到凸透镜的距离/cm 像的正倒
14141414 20304060 47262218 倒立倒立倒立倒立
凸透镜的焦距/cm 物体到凸透镜的距离/cm 像到凸透镜的距离/cm 像的正倒
16161616 20304060 80342722 倒立倒立倒立倒立
请分析以上数据,把能得出的探究结论写出来。(结论l是示例)
结论l:在成实像的情况下,凸透镜的焦距相同时,物体到凸透镜的距离越长,像到凸透镜的距离就越短。结论2: 。
答案:在成实像的情况下,物体到凸透镜的距离相同时,凸透镜的焦距约长,像到凸透镜的距离越短。
42、在观察如图所示的小球摆动时动能和势能转化的实验中,小涛同学发现:小球每次摆动一个来回的时间似乎都相同。于是她产生了猜想,小球来回摆动一次所用的时间t:
①可能与小球的质量m有关;②可能与绳子的长度l有关;③可能与绳子离开的距离s有关。
为了验证自己的猜想,她在竖直的木板上画出方格纸,用瓶子代替小球,并在瓶内装上大米改变质量,测量了一组数据如下表:
序号 瓶子的质量 移开的距离s/格 悬线的长度/l格 来回时间t/s
A 20 3 12 2.1
B 40 3 12 2.1
C 60 3 12 2.1
D 60 2 12 2.1
E 60 1 12 2.1
F 60 3 9 1.9
G 60 3 6 1.5
(1)还需要什么实验器材才能完成实验 、 ;
(2)在测量出不同条件下,瓶子来回摆动一次所用的时间}以后,得到表中的数据。为了研究时间t与长度l的关系,应该选择序号为 的数据进行分析;
(3)通过分析表中的数据可以得出初步的结论是:时间t与 无关(填写字母),与 有关(填写字母)。
(4)实验中发现,瓶子摆动一次所用的时间很难测量准确,请你帮她想一个办法,能够较准确测量绳子来回摆动的时间。
答案:(1)秒表、天平。(2)3、6、7。(3)m、s;l。(4)测出摆动n次的时间t,则摆一次的时间为t/n。
43、一般固体受热时,在各个方向上的长度都会胀大,在冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀叫做线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验纪录,请你根据实验数据回答问题。
序号 材料 升高的温度/℃ 原长/m 伸长量/mm
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 0.15
4 康铜 30 1.00000 0.45
5 铝 10 2.00000 0.46
6 铝 30 1.00000 0.69
(1)从序号1、3(或者2、5,4、6)两组纪录可以看出物体的伸长量与 有关。
(2)如图所示的电热设备中有一个有黄铜片和康铜片铆在一起的双金属片“温控”开关,温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开。请你参考上面的实验纪录确定双金属片与固定触点接触的一边所用材料是黄铜还是康铜 并简述理由。
(3)从上面的实验纪录可以看出实验中采用了控制变量的方法。请你简单表述在探究“压力大小、接触面的粗糙程度影响滑动摩擦力大小”的实验中,是如何应用这种方法的。
答案:(1)材料。(2)黄铜。温度升高时,双金属片向上弯曲,说明下边金属片伸长量大。根据表中数据可知,黄铜片和康铜片原长和升高的温度相同时,黄铜片的伸长量大:因此,下边材料是黄铜。(3)保持接触面相同时,改变压力的大小,研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;保持压力相同,改变接触面的粗糙程度,研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
44、某小组同学分别测出了甲、乙电动小车作直线运动的路程和时间,并依据数据作出了相应的路程一时间图像,如图17(a) —甲、(b)—乙所示.
(1)观察图17(a)可知,甲车在作 直线运动。甲车通过0.6米的路程所用时间为 秒。
(2)观察图17(b)可知,在AB对应的时间段内,乙车通过的路程为 米.
(3)比较图17(a)、(b)可知,甲车的速度 乙车的速度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
答案:(1)匀速;6 (2)1.2 (3)小于。
45、某小组同学研究圆柱体上(或下)表面受到液体的压力大小与液体的深度、密度的关系。实验时,该小组同学把一个高为0.1米的实心圆柱体先后浸没在甲、乙两种液体中(液体甲的密度大于液体乙的密度),如图所示,并不断改变它所处的深度。他们利用仪器测得液面到圆柱体上表面的距离及圆柱体上、下表面受到液体的压强。并利用公式求得上、下表面受到液体的压力,记录数据如表一、表二所示。
液面到上表面的距离(米) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
上表面受到液体的压力(牛) 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
下表面受到液体的压力(牛) 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
表二 液体乙
液面到上表面的距离(米) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
上表面受到液体的压力(牛) 0 0.16 0.32 0.48 0.64 0.80
下表面受到液体的压力(牛) 0.80 0.96 1.12 1.28 1.44 1.60
(1)分析比较 数据及相关条件,可得出的初步结论是:在同种液体中,圆柱体上表面受到液体的压力与深度成正比。
(2)分析比较表一和表二中的第三列(或第四列、或第五列……)数据及相关条件。可得出的初步结论是: 。 (3)请进一步综合分析比较表一、表二中的数据及相关条件,并归纳得出结论。 (a)分析比较表一(或表二)中的第二行与第三行数据及相关条件,可初步得出: 。 (b)分析比较表一和表二中的第二行与第三行数据及相关条件,可初步得出: 。
答案:(1)对比表一(或表二)中的第一行和第二行可以发现,上表面的深度增大多少倍,所受到的压力也增大多少倍,即在同种液体中,圆柱体上表面受到液体的压力与深度成正比。
(2)分析比较表一和表二中的第三列(或第四列、或第五列……)数据可以发现:当深度相同时,液体的密度越大,圆柱体上(或下)表面受到液体的压力越大。
(3)(a)分析比较表一(或表二)中的第二行与第三行数据及相关条件(注意,只选择一个表进行分析),可初步得出:圆柱体浸没在同种液体中,下、上表面受到的压力差是一个定值,表一中相邻两行的压力差均为1N,表二中相邻两行的压力差均为0.8N。
46、在探究浮力的大小影响因素时,小明同学结合所做的实验和自己的一些生活经验,猜想浮力的影响因素可能有:①物体的重力,②物体的体积,③物体所处的深度,④液体的密度。
为了验证以上猜想是否正确,她选取实验器材有:烧杯、水、酒精、刻度尺、弹簧测力计、细棉线、带密封盖的小玻璃瓶等。
实验时,用细棉线系住小玻璃瓶,在玻璃瓶里装适量的水(以能在水里下沉为准)并密封瓶盖,用弹簧测力计测出它在空气中的重力G1,再把小玻璃瓶浸没到水下,用弹簧测力计测出它在水中的重力G2。两次读数差就是水对它的浮力F=G1一G2。其中有一次把瓶盖打开了进行测量。下表是她测量的多次数据:
实验次数 瓶子在空气中的重Gl/N 瓶子在液体中的重G2/N 液体 深度h/m
A 12 2 水 1
B 12 2 水 2
C 12 2 水 3
D 14 4 水 3
E 15 5 水 3
F 12 4 酒精 2
G 2.7 1.7 水 1
(1)为了验证猜想①,应该比较的实验步骤是 (填序号)。
(2)为了验证猜想②,应该比较的实验步骤是 (填序号)。
(3)为了验证猜想③,应该比较的实验步骤是 (填序号)。
(4)为了验证猜想④,应该比较的实验步骤是 (填序号)。
(5)从实验数据可以看出,浮力的大小与什么因素无关 说出你对应比较的实验序号。
答案:(1)CD(或CE、ED)。(2)AG。(3)ABC。(4)BF。(5)浮力大小可能与液体密度(对比序号AF)、液体排开水的体积(对比序号AG)有关。
47、某固态物质加热后成了液态,随后停止加热让它冷却,并记录温度与时间的关系如下表,由于疏忽,有一个温度值读错了,请你分析实验数据并回答:
时间(min) 0 2 4 63 8 10 12 14 16 18 20 22
温度(℃) 98 91 85 80 79 69 79 75 71 67 64 61
①错误数据是 。②该物质 晶体(填“是”或“不是”),其理由是 。
③写出一条新的发现 。
答案:第10min记录的数据应该是79℃。这种物质应该是晶体。发现的规律是:温度高时散热快,温度低时散热慢。
48、已知1标准大气压的值约为105Pa。小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大。他设计的。记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数,这就是大气对吸盘的压力。再设法量出吸盘与实验方案是:将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气。用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离桌面桌面的接触面积,然后算出大气压(如图所示)。他选择的实验器材是:量程为5N的弹簧测力计,底面积为5cm2的吸盘。
(1)这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行
(2)如果上述实验方案可行,小明同学选择的器材能否测出大气压的值 请你进行评估。
答案:(1)方法可行。(2)不能。根据公式p= 得:F=pS=105Pa×5×10—4m2=50N,弹簧测力计的量程只有5N,所以他选用的器材不能测量大气压的值。
49、在测盐水的密度的实验中,小午的测量方法是:在玻璃杯中盛盐水,用天平称出它们的质量m1,再把玻璃杯中的盐水倒入量筒中一部分,记下量筒中盐水的体积V,最后称出玻璃杯中剩下的盐水的质量m2,则盐水的密度为ρ= 。小华的测量方法是:先用天平称出一只空玻璃杯(干燥的)质量m1,将盐水倒入玻璃杯中,用天平称出它们的总质量m2,再将盐水全部倒人量筒中测出它的体积V,则盐水的密度为ρ= 。
请你对小午和小华的测量方法进行评估,他们的测量方法中有没有不合理的地方 为什么 如果按照不合理的方法进行测量,对测量结果会有什么影响
答案:小华的方法不合理,因为他不可能将烧杯中的盐水全部倒入量筒,导致所测得的体积偏小,密度偏大。
50、有两种合金,A的密度是8.27×103 kg/m3,B的密度是8.29×103 kg/m3。现有一金属块,用精密测量工具测量得到其质量为100g,想鉴别它到底是由A组成的还是由B组成的,某同学想只要测量出它的体积便可算出密度。于是,把它投入如右图的盛有水的量筒中(量筒上标出的单位是毫升),根据水面升高的位置来判别它的物质种类。
①这种通过测量金属块的实际体积、计算密度,从而鉴别物质的思路是否正确
②该同学能否鉴别出该金属块的合金种类 为什么 (提示:计算它的体积。)
答案:(1)思路正确。(2)不能鉴别出物质的种类。假设物质由A组成,则它的体积应为:VA= = =12.09cm3。假设物质由B组成,则它的体积应为:VB= = =12.06cm3。两者相差只有0.03 cm3,而量筒的最小分度值只有1 cm3,所以无法鉴别出来。
51、小刚家里买了一只电饭锅。小刚想知道这一只电饭锅的功率,于是就用万用电表测出了电饭锅的电阻是64欧姆,这样他就算出了功率。后来小刚从说明书上看到电饭锅的功率是650瓦,两者明明不相符合。你说,是小刚电阻没量准确,是电饭锅有质量问题,还是另有什么道理
提示:用万用表测量的时候,电源电压低,电饭锅不能正常工作,温度偏低,测量的电阻比实际工作电阻小。用这个电阻计算正常工作的电功率偏大。
答案:小刚的测量是准确的,电饭锅的质量也没问题,电饭锅的功率为650瓦是指在额定电压220V的情况下,此时电阻丝温度高,电阻大。而小刚所用万用表的电源只有9V,电压小,温度低,导致此时电阻小。
52、小华同学为探究电磁铁磁性与线圈的圈数的关系,设计了如下实验:她用相同漆包线在相同的铁钉绕制成两个电磁铁,它们线圈的圈数不相同,同时用电源分别通电,小华根据如图所示的实验现象得出结论:电磁铁的线圈的圈数越多,磁性越强。
(1)小华设计的实验有什么不妥之处 小华由此得到的结论有何不妥
(2)请你写出实验的改进方法。
答案: (1)小华这样做容易导致短路,损坏电源且没有控制通过线圈的电流一样。(2)改进,在电路中串联滑动变阻器和电流表,控制通过线圈的电流一样。
53、阅读短文,回答问题:
新型发热材料——PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。
PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随着温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随着温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。
(1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件,下图为其电阻随着温度变化的图像,由图可知,该PTC材料的居里点温度为 ℃。
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,若它的温度高于165℃,
电阻 ,功率 ,使其温度 (以上均填变化情况);反之,也能自动调节。
因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
(3)某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”:将PTC电阻安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,指示灯亮;当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时,由于电阻变化,导致电磁铁磁性减弱,使警铃响。请你把下图所示电路连接完整。
(4)你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足 (指出一点即可)
答案:(1)100℃ (2)变大,变小,降低 (3)图略 (4)控制电路的电池长时间工作,电流会减小,磁性减弱,可能造成误动作。控制电路部分始终消耗电能。
54、如右图所示,课堂上老师做气体扩散实验时,将装有密度较大的二氧化氮的瓶子放在下边,将空气瓶置于上边。小明设计的方案是:把密度较大的二氧化氮气体置于上边,将空气瓶置于下边。他的设计理由是,扩散现象更快。请你对此进行评估。
答案:小明的方法不合理,因为这样有可能是二氧化氮的密度大而下沉,不能很好说明是由于分子运动引起的扩散现象。
55、如右图所示是研究导体产生的热量与导体电阻关系的实验装置。
(1)将两根不同的电阻丝串联起来主要是为了控制什么物理量相同
(2)小强发现课堂上老师用加热煤油的方法来比较导体产生热量的多少时,所用时间较长,回家后想用另外一种方法来比较。请你帮他想出现种方法,并说明是如何比较导体发热多少的。
答案:(1)电流 (2)可以分别在两个电阻丝上涂上同样多的凡士林,在凡士林上粘上火柴棍,通电加热,如果火柴棍先掉下来,对应的电阻丝发热较快。
56、在研究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验,获得了下述数据,于是,他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们实验过程中存在什么问题
动力F1/N 动力臂Ll/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
4 5 5 4

答案:问题是:一次实验不能得出一个普遍规律。
57、开展物理实践活动能让我们将所学的物理知识和方法应用于实践,培养我们实践能力和创新精神,下面几个项目是我们本学期开展过的实践活动请你任选两项作答。
(1)制作一个简易的望远镜,你用了哪些主要的光学器材 透镜规格有什么特殊要求 画出你制作的望远镜的简图。
(2)在安全用电方面,我们周围的生活环境中,存在着哪些不安全的地方(至少列出两条) 如果发生了人触电事故,应该怎么办
(3)你家庭里或学校噪声污染来自于什么 请你提出切实可行的防治噪声的建议(至少提出两条)。
(4)今年我市夏季以来遭受了严重的旱灾,农业损失很大,很多乡村人蓄用水都很困难我市(或我村、我组)农田灌溉采用的是什么方式 应作什么改进(至少提出两条改进措施)
答案:(1)两个焦距不一样的凸透镜、纸筒、胶带、剪刀。画图略。(2)不安全的地方:开关接在零线上;零线选的过细等。人触电时,应使触电者

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