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专题十七 综合开放题解答技巧
近年来，中考物理试题中开放性试题越来越多出现在中考试卷中。开放性试题取材于实际生活，侧重考查考生应用物理知识解决生活实际问题的能力。开放性试题为学生提供了广阔的思维空间，更有利于培养和考察学生的创新能力，全面提高综合素质，对学习具有良好的导向性。
开放性试题能全面考查学生的能力，考查学生的发散思维能力、分析能力以及综合运用知识的解题能力，同时又考查了学生实验操作能力和语言表达能力。然而学生往往对开放性试题的感觉是：情景新、题目活，不知从何入手，怎样回答才是比较理想的解答？针对开放性题型所呈现各种不同的形式，如何发挥想像，活跃思维，充分展现自己创造性才能，就必须要掌握一定的解题技巧。
开放性试题可以分为以下几个类型。
技巧一：设定问题法
此类考题要求学生自己提出问题要并解答。研究此类题的关键是：提问要讲究一点技巧。首先提问要切中题意，其次提问质量要高一些，不能太浅。最后，提出的问题须自己能够解答，才是成功的。
这类试题多以生活实际或最新科技成果为背景，或对某现象要求用物理知识解释分析，或对某工具要求用物理原理说明其应用，或对某问题要求提出解决方案。“某现象”涉及的物理知识较多，“某工具”涉及的物理原理较多，解答时要从多方向、多角度、多层面进行思考，并用简明扼要的物理语言进行表述某现象的形成原因、某工具的应用原理或某问题的解决方案。
【例题展示】
例题1（2018?深圳）根据所学知识，回答问题
（1）阅读短文，回答问题
三峡工程是一项伟大的工程，主要由大坝、电站厂房和通航建筑物三部分组成。三峡大坝上窄下宽。蓄水位高达175m，水从高处落下，冲击涡轮进行发电，年平均发电量880亿千瓦时，三峡大坝正常蓄水后，上下游水位落差达113m，为方便船只在上、下游之间往返，三峡船闸设有5个闸室。三峡大坝蓄水后，水域面积扩大使附近地区昼夜温差缩小，改变了库区的气候环境。
请在上面的材料中找出与物理相关的描述，并说明所涉及的物理知识，填写下表。（不能与示例相同，物理知识不能重复。）
相关的描述
物理知识
示例
三峡大坝上窄下宽
液体压强随深度的增加而增大
1
________________
________________
2
________________
________________
（2）有人发明了“感应照孔门把手”只有在夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的灯才亮，从而方使夜间开锁，它利用感应开关S1（有人摸门把手时，S1闭合；无人摸门把手，S1断开）以及光敏开关S2（天暗时S2闭合，天亮时S2断开）控制电路，达到目的。请根据上述描述，完成电路连接。
【解析】（1）三峡船闸设有5个闸室，船闸属于连通器；
水从高处流下时，水的重力势能转化为水的动能；
水冲击涡轮进行发电时，水的机械能转化为电能；
（2）由题意可知，感应开关S1、光敏开关S2串联共同控制灯，如下图所示：
【答案】（1）水从高处落下；重力势能转化为动能；冲击涡轮进行发电；水的机械能转化为电能；（2）如上图；
【跟踪训练】
1．（2018?长沙）阅读短文，然后回答问题
小明在观看电影《厉害了我的国》后，不仅为我们伟大祖围的成就倍感骄傲，而且发现影片中处处体现着物理知识。
“振华30”，是世界上最大的起重机，它的排水量达25万吨，在港澳大桥合拢时，把一个6000吨的接头，精准嵌入水下的安装基槽，即使海底涌动的洋流对接头产生巨大的拉力作用，“振华30”也能在作业中保持绝对平稳；1万公里的中国高速公路，总里程世界第一；川藏公路北线，白雷皑皑的夜儿山隧道全线贯通；兰大高速，春天云雾缭绕：京新高速，穿越沙漠；
中国第一列标准动本组“复头号”速度高达350km/h，京沪全程只需要4.5小时；京广高铁，8小时让人体验穿越四季的感觉；
上海洋山港四期码头，作为全球超级大港，130辆自动导引运轮车会根据地下埋成的六万多根磁钉感知自己的位置，只需要9个工作人员就实现了智能码头的生产控制；
“中国天眼“FAST是人类历史上最大的射电望远镜，可以接受守宙深处的电磁波。其设备中有4千多块反射面板，每一块都可以转动，使人类观測太空不再存在死角…
科技兴则民族兴，科技强則民族强，小明决心学好物理，打好基础，为祖国未来的进一步强大做出自己的贡献。
（1）上海洋山港四期码头地面下埋藏的磁钉周围存在________；
（2）白雪皑皑的雀儿山的“白雪”是水蒸气________（选填“凝固”或“凝华”）形成的；
（3）从文中提出一个与物理知识相关的问题，并做出确回答，要求与上述两问不重复。
提问：________；回答：________________。
2．（2016?深圳）综合开放题
我国古诗词语言优美、寓意深远，同时古诗词中还蕴含着丰富的物理学知识，请你模仿样例格式，从以下两首 古诗词原文中摘抄出涉及到物理学知识的内容，并写出相应的物理知识或规律填入下表（温馨提示：至少写出二条，不能与样例相同）。
序号
古诗词原文
物理知识或规律
样例
月落
以地面为参照物，月亮是运动的
1
________
________________
2
________
________________
3．（2018?营口）冰壶比赛时，运动员需要不断调整自己的运动状态，他的两只脚的作用分别为蹬冰和滑行，所以两只鞋底的表面不同。请你说出甲、乙两只鞋底哪只是滑行脚的鞋底？并利用学过的物理知识解释其中的道理。
4．（2017?六盘水）一天，在某段市区道路上发生了一起两小车追尾相撞事故，交警询问时，前车司机说：“我的车速很慢。后车突然加速撞了我的车尾，当时我女儿坐在后排，撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说：“前车司机在行驶过程中突然刹车，我来不及刹车就追尾撞上了。”请你用学过的物理知识问答：哪个司机在说谎？你判断的理由是什么？请你写出一条交通安全警示语。
5．（2017?宁夏）如图所示的行为不但违反交通法规，而且极其危险。请你根据所学的物理知识，选一个方面说明不应该这样做的原因。
6．（2017?北京）在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，需要控制物体的速度大小相等。为了控制物体的速度大小相等，小华选用了体积相等、质量不等的金属球A和B，利用如图所示的带滑槽的轨道进行实验。小华认为：如果A、B两球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放，则A、B两球到达轨道零刻度线处的速度大小相等。小刚对小华的观点提出了质疑。请你根据实验需要，添加适当的器材，设计实验检验小华的观点是否正确。请你写出检验的实验步骤。
7．（2018?遵义）把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由。
8．（2016?黑龙江）自行车是一种常见的交通工具，既轻便又环保，自行车在设计上用到许多物理知识，请你找出2个设计，并说出所包含的物理知识。
设计
包含的物理知识
示例
自行车手闸
省力杠杆
1
2
9．（2018?六盘水）电是我们使用最为广泛的能源之一，但如果使用不当，电也是相当危险的，生活中我们怎样做到安全用电？（至少写一条）
10．（2017?深圳）阅读下面某同学日记，指出其中三个不符合安全用电要求的做法。
充实的一天
今天家里进行了大扫除。妈妈用湿抹布把正在发光的灯泡擦得干干净净，然后湿着手顺便关了开关。妈妈担心丁香上落微尘，给冰箱加上了厚厚的防尘布。
爸爸负责清理家里的电器，他先断开开关，把家里坏掉的用电器都换掉。插电冰箱的插头时，插头无法插入两孔插座便掰断了中间的那根，顺利的将插头插入了多个大功率用电器都在使用的插排。妈妈觉得空调应该清理一下，爸爸就直接拿起清洗剂喷在了正在工作的空调上。
我看到电蚊香一直开着就把它直接拔掉了，电蚊香的电线有些地方的绝缘层破掉了，我用绝缘胶布把破损部分包了起来。
啊，真是美妙而充实的一天！
①________________________。
②________________________。
③________________________。
11．（2017?北京）在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针（图中没有画出）放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。
（1）请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是________________。
（2）写出检验你的猜想是否正确的方法：________________________________。
技巧二： 实验设计法
此类题须抓住根据提供的器材，跟所学的哪些知识相互联系，可以用来设计什么样的实验，考虑如何操作及对应所观察的现象所能说明的问题来展开设计。
【例题展示】
例题2（2018?天津）某校同学参加社会实践活动时，在山上发现一块很大的岩石，他们想测出这块岩石的密度。几位同学随身携带的工具和器材有：电子天平（附说明书）、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水（已知水的密度为ρ0）请你从中选用部分工具和器材，帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案要求
（1）写出主要的实验步骤
（2）写出岩石密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）
【解析】（1）测物体密度所依据的实验原理是ρ＝，所以要测出岩石的密度，就需要知道岩石的质量和岩石的体积，
故设计实验步骤如下：
①用铁锤敲击岩石，取下适当体积的小岩石块；
②用电子天平称出小岩石块的质量，记为m0；
③在茶缸中倒入适量水，称出茶缸和水的总质量，记为m1；
④用细线系好小岩石块，提着细线的一端，将小岩石块浸没在水中保持静止（小岩石块不与茶缸接触），读出此时天平的示数，记为m2；
（2）小岩石块浸没在水中，V＝V排，
排开水的质量m排＝m2﹣m1，
则其排开水的重力为G排＝（m2﹣m1）g，
根据阿基米德原理可知，F浮＝G排＝（m2﹣m1）g，
又因为F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV，
故V＝＝，
所以岩石的密度表达式ρ＝＝＝?ρ0。
【答案】见解析
【跟踪训练】
1．（2018?宁夏）如图所示是小军“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明薄玻璃板下方放一把直尺，两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。
（1）实验时不采用平面镜而采用透明薄玻璃板，不仅能观察到A蜡烛的像，也便于________。
（2）在实验中点燃A蜡烛，在水平桌面上无论怎样移动B蜡烛，也不能使B蜡烛与A蜡烛的像完全重合，原因是________。
（3）小军解决上述问题后，进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物到玻璃板的距离相等；移去后面的B蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，光屏上不能接收到A蜡烛的像，说明平面镜所成的像是________像（选填“虚”或“实”）
（4）为证实上述成像特点的可靠性，小军接下来进行的实验操作是________________。
2．（2018?哈尔滨）实验探究：平面镜成像特点
（1）请将摆放器材的过程补充完整：白纸平铺在水平桌面上，蜡烛A正确放在白纸上，________________（器材如图甲）
（2）徐丽摆放好器材后，点燃蜡烛A，另拿一个与A相同的蜡烛B替代A去找像，发现B与A的像完全重合并像点燃了一样，由此可分析出哪些信息？（请写出两条）
（3）回家后，徐丽照镜子（如图乙），她认为当她离镜子越远时，自己的像越小想要证明她的观点是否正确，请写出你需要收集的证据。
3．（2017?日照）王红阳同学到实验室做“测量物体运动的平均速度”的实验。请你从“长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、温度计、薄木块、金属片、秒表、细线”中选出合适的实验器材，设计一个实验，测量小车通过斜面全程的平均速度v1和通过斜面上半段路程的平均速度v2．要求：
（1）写出所选实验器材。
（2）画出实验装置图，并简要说明测量方法。
4．（2018?烟台）如图是利用平板玻璃，两只相同的蜡烛A和B、刻度尺，笔等器材探究“平面镜成像特点”的实验装置
（1）实验器材选用两只相同蜡烛的目的是什么？刻度尺的作用是什么？
（2）为了保证实验效果，对实验环境有什么要求？
（3）简述确定记录像位置的方法步骤；
（4）实验过程中，某实验小组无论怎样操作，总是观察到两个几乎重叠的像，其原因是什么？
5．（2018?锦州）小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
（1）把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小石块的质量为________g，用细线拴好小石块，把它浸没在盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，小石块的体积为________cm3，由此可以计算出小石块的密度为________kg/m3。
（2）小亮到海边去玩，拾到一个漂亮的贝壳。回家之后，他想知道贝壳的密度，于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作，测出了贝壳的密度（贝壳的密度大于水的密度）。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内________；
③________________；
④贝壳密度的表达式为ρ＝________（水的密度用ρ水表示）。
6．（2018?恩施州）在实验课上，老师要求小明用一只量筒、一枚大头针和水，测量一个小木块的密度。下面是小明的有关实验步骤，请你帮他补充完整。
（1）在量筒内倒入适量的水，量筒的示数为V1。
（2）将小木块放入量筒中（木块漂浮），此时量筒的示数为V2。
（3）________________。（补充步骤）
（4）计算得出木块的密度ρ木＝________________（写出最简表达式）。
7．（2018?威海）如图是生活中常用的小茶杯，请你在下列器材中选择合理的器材，利用浮力等相关知识设计一个测量小茶杯密度的实验。
备选器材：若干个量筒、溢水杯和烧杯，记号笔、足量水（小茶杯可以放入溢水杯、烧杯，但放不进量筒）
要求：
（1）简述实验步骤（如需将小茶杯放入水中，请明确表述小茶杯放入水中的具体操作）：用符号表示有关的物理量。
（2）利用测出的物理量写出小茶杯密度的表达式。（水的密度用ρ水表示）
8．（2018?绥化）小雯同学所在实验小组在“探究二力平衡的条件”实验中，发现在如图所示的情况下，木块仍然处于静止状态，经过和同学们分析讨论，他们认为是________对实验结果产生了影响。为了尽量减小这种情况对实验产生的影响，请你为实验小组提出改进建议________________。
9．（2018?菏泽）小强根据液体压强公式p＝ρgh得出如下结论：在任何情况下，p都与h成正比。请你设计实验说明小强的结论是错误的。
10．（2018?北京）为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”，小明选用如图所示的圆柱体A（ρA＞ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1。
②将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2。
③________，静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
（2）由F1﹣F2________F1﹣F3（选填”＝“或“≠”），可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
11．（2018?台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。________________________
12．（2018?绥化）“智多星”学习小组对“串联电路中电流处处相等”这个知识表示怀疑，他们认为电流流过小灯泡，小灯泡发光了，电流应该会减小!于是他们想通过实验来验证“串联电路中电流处处相等”这个结论是否正确。请写出所需要的实验器材名称________，并简要说明实验步骤　①________________________；
②________________________；
③________________________　。
13．（2018?山西）小亮同学用伏安法测量一个定值电阻R0的阻值。实验器材有：待测定值电阻R0（约10Ω）、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、电源（电压恒定）各一个，导线若干。
（1）该实验的原理是________
（2）如图甲所示，是小亮连接的部分电路，请用笔画线代替导线，在图中将电路连接完整。要求：当滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变大。
（3）请你为实验需要测量和计算的物理量，设计一个实验数据记录表格。
（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数无明显变化，电流表示数为零，造成该故障的可能原因是________。
（5）排除故障，通过实验测出了两组数据后，电压表突然坏了。请你利用现有器材，帮助他设计电路，再测一次该定值电阻的阻值，并在图乙虚线框内画出你设计的电路图。
14．（2018?南京）两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样。
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图中有一根线连接错误，请在这积线上打“×”，并在图中改正；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于________（远填“A”或“B”）端；
③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察________表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为________W。
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。
技巧三：情景分析法
是利用题干提供情景，对情景分析，然后利用原理解题的过程。对问题进行全面的、有联系的分析，抓住题中最关键的部分作为思维起点，联系我们在初中阶段学过的定律、原理。主要有：杠杆平衡原理、阿基米德原理、二力平衡原理、液体内部压强规律、惯性定律、欧姆定律、焦耳定律、压力和压强知识等，根据图示情景，灵活选择合适的物理原理、规律，使思维畅通，问题便会迎刃而解。
【例题展示】
例题3（2018?长沙）阅读短文，然后回答问题
小明在观看电影《厉害了我的国》后，不仅为我们伟大祖围的成就倍感骄傲，而且发现影片中处处体现着物理知识。
“振华30”，是世界上最大的起重机，它的排水量达25万吨，在港澳大桥合拢时，把一个6000吨的接头，精准嵌入水下的安装基槽，即使海底涌动的洋流对接头产生巨大的拉力作用，“振华30”也能在作业中保持绝对平稳；1万公里的中国高速公路，总里程世界第一；川藏公路北线，白雷皑皑的夜儿山隧道全线贯通；兰大高速，春天云雾缭绕：京新高速，穿越沙漠；
中国第一列标准动本组“复头号”速度高达350km/h，京沪全程只需要4.5小时；京广高铁，8小时让人体验穿越四季的感觉；
上海洋山港四期码头，作为全球超级大港，130辆自动导引运轮车会根据地下埋成的六万多根磁钉感知自己的位置，只需要9个工作人员就实现了智能码头的生产控制；
“中国天眼“FAST是人类历史上最大的射电望远镜，可以接受守宙深处的电磁波。其设备中有4千多块反射面板，每一块都可以转动，使人类观測太空不再存在死角…
科技兴则民族兴，科技强則民族强，小明决心学好物理，打好基础，为祖国未来的进一步强大做出自己的贡献。
（1）上海洋山港四期码头地面下埋藏的磁钉周围存在________；
（2）白雪皑皑的雀儿山的“白雪”是水蒸气________（选填“凝固”或“凝华”）形成的；
（3）从文中提出一个与物理知识相关的问题，并做出确回答，要求与上述两问不重复。
提问：________________；回答：________________________。
【跟踪训练】
1．（2018?自贡）学习质量时，小李同学对物体的质量不随物态的变化而改变”产生质疑，请你利用冰设计一个实验，证明物体的质量与物态无关。
（1）证明时，你选用测量物体质量的工具是：________。
（2）简述你的证明方法：　①________________
②________________________；
③________________________　
2．（2018?鞍山）跑步过程中，小明踩到了松开了的鞋带，摔了一跤。小强连忙扶起了小明，并且对他说：“跑步前，一定要用力系紧鞋带，这样鞋带就不易松开了。
（1）为什么小明会摔倒？
（2）小强的话里包含了什么物理知识？
3．（2018?锦州）小丽到书店买书，售货员用轻细的塑料绳把几本书捆在一起。小丽拎绳时，手感到疼，于是她垫上了毛巾。回到家，小丽解开塑料绳后，发现塑料绳好似黏在手上一样，很难甩掉。小丽联想到时洗手时，手上的水却很容易甩掉。请你用学过的物理知因回答下面的问题：
（1）垫上毛巾后，小丽为什么觉得不勒手了？
（2）为什么轻细的塑料绳好似黏在手上？
（3）为什么能够甩掉手上的水？
4．（2018?毕节市）只要留心观察，生活处处有物理。天太热时小红把家里门窗打开通风，发现屋内开着门，有一阵风吹过后，门会关上。请你用物理知识解释这一现象。
9．（2018?黔南州）一同学在河边游泳后从水的较深处走向越来越浅的岸边，由于岸边都是尖硬的鹅卵石，该同学感觉河底越来越“扎脚”，请利用你学过的物理知识解释这个现象
5．（2017?潍坊）科普阅读题：阅读下列短文。
“墨子号”与“天宫二号”
人类一直向往插上翅膀，飞向太空，探索宇宙的奥秘。我国的太空探索技术一走在世界前列。
2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用运载火箭将“墨子号”卫星发射升空，“墨子号”先在火箭强大推力的作用下加速上升，到达预定轨道后与火箭成功分离，绕地球做圆周运动。它是世界首颗量子科学实验卫星。
仅隔1个月后的中秋夜22时04分，运载火箭又从酒泉卫星发射中心腾空而起，约575秒后，“天宫二号”与火箭成功分离，进入预定轨道。“天宫二号”的主要任务是与“神州十一号”载人飞船交会对接，完成两名航天员进行30天中期驻留；与货运飞船交会对接，进行推进剂补加；在航天员驻留期间，开展维修性技术实验，及舱内其他实验项目；搭载14个科学实验，开展空间技术应用。它也担负着量子通讯实验的使命，量子通讯的信息传输速度尽管不会超过光速，但会大大加强通信的安全性。
量子卫星首席科学家潘建伟院士说，墨子最早提出光沿直线传播，设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。“墨子号”以中国古代伟大科学家墨子的名字命名，提升了中华民族的文化自信。
回答下列问题：
（1）升空的“墨子号”与火箭分离前，“墨子号”的动能________，机械能________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）“天宫二号”与货运飞船交会对接时，以“天宫二号”为参照物，货运飞船是________的；以地球为参照物，货运飞船是________的（选填“运动”或“静止”）。
（3）写出除小孔成像外，能说明“光沿直线传播”的一个实例________。
6．（2017?铁岭）小红家里装修时，她看到工人用电热熔器将两个PVC管套在热熔器的加热盘上加热，热熔后再将两个PVC管对接，这样就把两个管子连接在一起。请问：
（1）改变PVC管内能的方式。
（2）工作时将两个PVC管套在加热盘上热熔时PVC管的内能有什么变化？
（3）用分子动理论的观点解释，连接在一起的PVC管冷却后很难被拉开的原因。
（4）电热熔器工作时小红闻到刺鼻的气味，这是什么现象？
7．（2018?安顺）把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如图所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。请回答下列问题：
（1）如图所示，①其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流________。②其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流________（各空格均选填“变大”、“变小、”、“不变”、“变为零”）
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由________能转化而来。
（3）热电偶电路可以把温度信号换成________信号，利用这种性质可以把热电偶做成________（写出一种应用）。
8．（2018?宁夏）如图1所示是一种测量体重大小的电子体重计。秤盘M通过绝缘体与一金属杆相连，R相当于滑动变阻器，从体重计仪表指针所指的刻度就可以知道人的体重大小。电源电压恒定不变。
（1）R0的作用是________；此体重计仪表是________（选填“电流表”或电压表”）改装而成的。
（2）小华认为图1这种体重计的设计不合理；请说明不合理的原因，并在图2中画出合理的电路图（不增减任何器材）
9．（2018?烟台）
神奇的光伏高速公路
全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，让阳光穿透它：使下面的太阳能把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为817.2kW．预计年发电量约100万千瓦，参与测试的一名中巴车司机说：“路面的感觉和平常高速一样，刹车距离和平常路面一样。”在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全。
报道称，这光伏滑路面还预留了电磁感应线圈，随着电动汽车无线技术的配套，未来可实现电动车边跑边充电，预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备：车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据，构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统，车辆管控等措施，能更有效的提升高速公路的运行效率。
晒晒太阳就能发电，公路变成”充电宝”，自行融化路面积雪…，这就是智见公路的先行案例。
阅读上文，回答下列问题：
（1）交章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
（2）简要描述“新型材料”的特性；
（3）光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？（回答三点即可）。
根据物理问题所提供的情景：展开丰富的想象，这些物理现象跟力、热、电、光、声等现象有没有联系。如果有联系的话，则哪些实验现象或生活实际与这些知识相互联系。
【例题展示】
例题4（2018?锦州）小丽到书店买书，售货员用轻细的塑料绳把几本书捆在一起。小丽拎绳时，手感到疼，于是她垫上了毛巾。回到家，小丽解开塑料绳后，发现塑料绳好似黏在手上一样，很难甩掉。小丽联想到时洗手时，手上的水却很容易甩掉。请你用学过的物理知因回答下面的问题：
（1）垫上毛巾后，小丽为什么觉得不勒手了？
（2）为什么轻细的塑料绳好似黏在手上？
（3）为什么能够甩掉手上的水？
【解析】（1）垫上毛巾后，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对手的压强，所以觉得不勒手。
（2）手与塑料绳发生摩擦，手因摩擦而带了电，带电体有吸引轻小物体的性质，所以轻细的塑料绳好似黏在手上；
（3）洗手后用力甩手，手上的水随手一起运动，当手突然停下来时，水由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，就离开手被甩出去了。
【答案】见解析
【跟踪训练】
1．（2018?黔南州）2018年5月14日，川航3U8633从重庆飞往拉萨的途中，副驾驶一侧的挡风玻璃爆碎。在机舱内外压强的作用下，副机长的身体被“吸”出去一半。飞机燃料是到目的地基本用完正好具备降落的条件，如果半途降落则会因为燃料太重而增加降落的风险：正副机长凭借着自己的经验、技术与胆识，完成了一次无人员伤亡的迫降，挽救了大家的生命。利用上述材料，结合已学的物理知识，请回答以下问题：
（1）为什么挡风玻璃爆碎时，副机长的身体会被“吸”出去？
（2）燃料太重对降落会造成什么风险？
2．（2017?徐州）阅读短文，回答文后的问题。
制动液
汽车制动液俗称刹车油，汽车刹车时，驾驶员踩踏板通过刹车管内的制动液把压力传递到刹车块，刹车块和车轮上的鼓轮摩擦，静止车轮转动，制动时，因摩擦产生的热量会使制动液温度升高，如果温度过高，达到沸点，制动液就会产生大量气体，造成制动失灵。制动液的沸点在遇潮吸水后会下降，因此国家规定制动液沸点不得低于140℃．要测量制动液的沸点，可以取适量制动液和一个质量为m1的铜块放入加热容器，加热至沸腾后，把铜块取出立即放入一个装有水的保温杯中，保温杯中水的质量为m2、温度为t1，等铜块和水的温度相同后，再测出水温t2，若从取出铜块到测出水温过程散失的热量为Q，铜的比热容为c1，水的比热容为c2，就可以计算得到制动液的沸点，下表为某种制动液的含水量和对应的沸点。
含水量/%
0
1
2
3
4
5
6
沸点/℃
210
180
158
142
132
124
120
（1）刹车时制动液温度会升高，这是通过________方式增加了制动液的内能。
（2）制动液沸点的表达式为t＝________。
（3）利用表格中给出的数据，在坐标图中作出沸点与含水量的关系图象。
（4）当含水量达到________时，这种制动液就必须更换。
3．（2017?广东）阅读短文，回答问题：
防冻冷却液
汽车行驶时，发动机的温度会升得很高，利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，将发动机多余内能带走，使发动机能以正常工作温度运转。防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的某种防冻剂（简称原液）混合而成，原液含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容越小，防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系图象见图2和图3所示。选用时，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下，而沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上。
请回答下列问题：
（l）若用水代替防冻冷却液，在北方寒冷的冬天，停车时间比较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂，为什么？因为当水结冰时，________，所以把散热器管道胀裂。
（2）设某品牌汽车的发动机工作温度为90～101℃，所在地区最低温度为﹣17℃，应选用何种较合适比例的防冻冷却液________（选填“35%”、“45%”、“55%”或“65%”），简述选用理由：________。
（3）现有原液含量为75%的防冻冷却液长时间使用后，由于汽化会减少，与原来相比，防冻冷却液的哪些物理量发生了什么变化，如何变化？（示例：体积变小）
①________________，②________________，③________________，
④________________，⑤________________。
4．（2017?本溪）如图是一款电动剃须刀充电时的情景，充电过程中指示灯发光。请回答下列问题：
（1）充电时，电池相当于电源还是用电器？
（2）LED指示灯主要是由什么材料制成的？
（3）使用剃须刀将胡须剪断，是属于力的哪种作用效果？
5．（2018?广东）如图1所示，2018年5月23日中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功，时速可达160公里以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低损耗小、易维护等优点，被誉为“零高度飞行器”。这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的绿色轨道交通工具。
（1）磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互________，车体与轨道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦。
（2）如图2所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于________要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的________，不用消耗过多的电能或化学能等能量。
（3）如图3所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是________。
（4）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向________行驶。
专题十七 综合开放题解答技巧
近年来，中考物理试题中开放性试题越来越多出现在中考试卷中。开放性试题取材于实际生活，侧重考查考生应用物理知识解决生活实际问题的能力。开放性试题为学生提供了广阔的思维空间，更有利于培养和考察学生的创新能力，全面提高综合素质，对学习具有良好的导向性。
开放性试题能全面考查学生的能力，考查学生的发散思维能力、分析能力以及综合运用知识的解题能力，同时又考查了学生实验操作能力和语言表达能力。然而学生往往对开放性试题的感觉是：情景新、题目活，不知从何入手，怎样回答才是比较理想的解答？针对开放性题型所呈现各种不同的形式，如何发挥想像，活跃思维，充分展现自己创造性才能，就必须要掌握一定的解题技巧。
开放性试题可以分为以下几个类型。
技巧一：设定问题法
此类考题要求学生自己提出问题要并解答。研究此类题的关键是：提问要讲究一点技巧。首先提问要切中题意，其次提问质量要高一些，不能太浅。最后，提出的问题须自己能够解答，才是成功的。
这类试题多以生活实际或最新科技成果为背景，或对某现象要求用物理知识解释分析，或对某工具要求用物理原理说明其应用，或对某问题要求提出解决方案。“某现象”涉及的物理知识较多，“某工具”涉及的物理原理较多，解答时要从多方向、多角度、多层面进行思考，并用简明扼要的物理语言进行表述某现象的形成原因、某工具的应用原理或某问题的解决方案。
【例题展示】
例题1（2018?深圳）根据所学知识，回答问题
（1）阅读短文，回答问题
三峡工程是一项伟大的工程，主要由大坝、电站厂房和通航建筑物三部分组成。三峡大坝上窄下宽。蓄水位高达175m，水从高处落下，冲击涡轮进行发电，年平均发电量880亿千瓦时，三峡大坝正常蓄水后，上下游水位落差达113m，为方便船只在上、下游之间往返，三峡船闸设有5个闸室。三峡大坝蓄水后，水域面积扩大使附近地区昼夜温差缩小，改变了库区的气候环境。
请在上面的材料中找出与物理相关的描述，并说明所涉及的物理知识，填写下表。（不能与示例相同，物理知识不能重复。）
相关的描述
物理知识
示例
三峡大坝上窄下宽
液体压强随深度的增加而增大
1
________________
________________
2
________________
________________
（2）有人发明了“感应照孔门把手”只有在夜间且有人摸门把手时，锁孔旁的灯才亮，从而方使夜间开锁，它利用感应开关S1（有人摸门把手时，S1闭合；无人摸门把手，S1断开）以及光敏开关S2（天暗时S2闭合，天亮时S2断开）控制电路，达到目的。请根据上述描述，完成电路连接。
【解析】（1）三峡船闸设有5个闸室，船闸属于连通器；
水从高处流下时，水的重力势能转化为水的动能；
水冲击涡轮进行发电时，水的机械能转化为电能；
（2）由题意可知，感应开关S1、光敏开关S2串联共同控制灯，如下图所示：
【答案】（1）水从高处落下；重力势能转化为动能；冲击涡轮进行发电；水的机械能转化为电能；（2）如上图；
【跟踪训练】
1．（2018?长沙）阅读短文，然后回答问题
小明在观看电影《厉害了我的国》后，不仅为我们伟大祖围的成就倍感骄傲，而且发现影片中处处体现着物理知识。
“振华30”，是世界上最大的起重机，它的排水量达25万吨，在港澳大桥合拢时，把一个6000吨的接头，精准嵌入水下的安装基槽，即使海底涌动的洋流对接头产生巨大的拉力作用，“振华30”也能在作业中保持绝对平稳；1万公里的中国高速公路，总里程世界第一；川藏公路北线，白雷皑皑的夜儿山隧道全线贯通；兰大高速，春天云雾缭绕：京新高速，穿越沙漠；
中国第一列标准动本组“复头号”速度高达350km/h，京沪全程只需要4.5小时；京广高铁，8小时让人体验穿越四季的感觉；
上海洋山港四期码头，作为全球超级大港，130辆自动导引运轮车会根据地下埋成的六万多根磁钉感知自己的位置，只需要9个工作人员就实现了智能码头的生产控制；
“中国天眼“FAST是人类历史上最大的射电望远镜，可以接受守宙深处的电磁波。其设备中有4千多块反射面板，每一块都可以转动，使人类观測太空不再存在死角…
科技兴则民族兴，科技强則民族强，小明决心学好物理，打好基础，为祖国未来的进一步强大做出自己的贡献。
（1）上海洋山港四期码头地面下埋藏的磁钉周围存在________；
（2）白雪皑皑的雀儿山的“白雪”是水蒸气________（选填“凝固”或“凝华”）形成的；
（3）从文中提出一个与物理知识相关的问题，并做出确回答，要求与上述两问不重复。
提问：________；回答：________________。
【解析】（1）上海洋山港四期码头地面下埋藏的磁钉，磁钉周围存在着磁场；（2）白雪皑皑的雀儿山的“白雪”是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶；（3）云雾缭绕发生了什么物态变化？雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
【答案】（1）磁场；（2）凝华；（3）云雾缭绕发生了什么物态变化？雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
2．（2016?深圳）综合开放题
我国古诗词语言优美、寓意深远，同时古诗词中还蕴含着丰富的物理学知识，请你模仿样例格式，从以下两首 古诗词原文中摘抄出涉及到物理学知识的内容，并写出相应的物理知识或规律填入下表（温馨提示：至少写出二条，不能与样例相同）。
序号
古诗词原文
物理知识或规律
样例
月落
以地面为参照物，月亮是运动的
1
________
________________
2
________
________________
【解析】诗句中涉及的物理知识或规律主要有：霜满天﹣﹣空气中的水蒸气凝华成小冰晶；钟声、乌啼、猿声﹣﹣声音是由物体振动产生的；钟声到客船﹣﹣声音是由空气传播的；千里江陵一日还﹣﹣物体的运动速度很快。
【答案】见下表（合理即可）。
序号
古诗词原文
物理知识或规律
样例
月落
以地面为参照物，月亮是运动的
1
霜满天
空气中的水蒸气凝华成小冰晶
2
钟声
声音是由物体振动产生的
3．（2018?营口）冰壶比赛时，运动员需要不断调整自己的运动状态，他的两只脚的作用分别为蹬冰和滑行，所以两只鞋底的表面不同。请你说出甲、乙两只鞋底哪只是滑行脚的鞋底？并利用学过的物理知识解释其中的道理。
【解析】甲是滑行脚的鞋底，乙是蹬冰脚的鞋底；由图知，甲鞋底比较光滑，这样可以通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，便于滑行，所以甲是滑行脚的鞋底；乙鞋底比较粗糙，这样可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力（即向前运动的动力），也起到防滑的作用，所以乙是蹬冰脚的鞋底。
【答案】见解析
4．（2017?六盘水）一天，在某段市区道路上发生了一起两小车追尾相撞事故，交警询问时，前车司机说：“我的车速很慢。后车突然加速撞了我的车尾，当时我女儿坐在后排，撞车导致她的头撞到了前排座椅背上。”后车司机说：“前车司机在行驶过程中突然刹车，我来不及刹车就追尾撞上了。”请你用学过的物理知识问答：哪个司机在说谎？你判断的理由是什么？请你写出一条交通安全警示语。
【解析】前车司机在说谎，因为在追尾时，前车突然加速，而前车中的人由于惯性会向后倒，所以前车乘客的头不会撞在前面的座椅背上，故是前车司机在说谎。以上事故是由于超速造成的，故应写的警示语是“保持车距”。
【答案】见解析
5．（2017?宁夏）如图所示的行为不但违反交通法规，而且极其危险。请你根据所学的物理知识，选一个方面说明不应该这样做的原因。
【解析】摩托车超载行驶时，受力面积一定，压力增大，故压强变大，容易爆胎；摩托车超载行驶时，惯性大，运动状态难以改变，容易造成交通事故；摩托车超载行驶时，动能大，发生交通事故时伤害时会更严重。
【答案】见解析
6．（2017?北京）在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，需要控制物体的速度大小相等。为了控制物体的速度大小相等，小华选用了体积相等、质量不等的金属球A和B，利用如图所示的带滑槽的轨道进行实验。小华认为：如果A、B两球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放，则A、B两球到达轨道零刻度线处的速度大小相等。小刚对小华的观点提出了质疑。请你根据实验需要，添加适当的器材，设计实验检验小华的观点是否正确。请你写出检验的实验步骤。
【解析】添加器材：完全相同的滑槽轨道一个；
实验步骤：①将完全相同的两个带有滑槽的轨道并排放在水平桌面上，使两端对齐；
②将AB两个金属球分别放置在两个轨道的最高点，从静止开始同时释放，观察两球是否并排滚动，直到轨道零刻度线处。
实验分析：若两个小球AB并排滚动到零刻度线处，说明小球下落的速度与小球的质量无关，小华的观点正确；若两个小球AB先后滚动到零刻度线处，说明小球下落的速度与小球的质量有关，小刚的观点正确。
【答案】见解析
7．（2018?遵义）把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由。
【解析】
设较粗端的重力为GA，力臂为LA，较细端的重力为GB，力臂为LB，根据杠杆平衡的条件GALA＝GBLB，因为A（右）端重力的力臂比B（左）端重力的力臂小，即LA＜LB，可得出GA＞GB；由G＝mg得，mA＞mB，即A端的质量大于B端的质量，即汤匙在手指上的左侧部分小于右侧部分的质量。
【答案】汤匙在手指上的左侧部分小于右侧部分的质量，因为右端重力的力臂比左端重力的力臂小。
8．（2016?黑龙江）自行车是一种常见的交通工具，既轻便又环保，自行车在设计上用到许多物理知识，请你找出2个设计，并说出所包含的物理知识。
设计
包含的物理知识
示例
自行车手闸
省力杠杆
1
2
【解析】①用力握刹车把手，车停得快﹣﹣﹣通过增大压力来增大摩擦力。
②轮胎是圆形的，轴承中的滚珠的圆形的﹣﹣﹣用滚动代替滑动减小摩擦力。
③转动部分和链条上加润滑油﹣﹣﹣减小接触面的粗糙程度减小摩擦。
④车把、后车架、轮和轴承﹣﹣﹣杠杆。
⑤尾灯﹣﹣﹣光的反射。
⑥铃铛﹣﹣﹣物体振动发声。
⑦停止蹬骑的自行车，能在路面上自由行驶一段距离﹣﹣﹣自行车具有惯性。
【答案】如下表：（答案不唯一）。
设计
包含的物理知识
举例
自行车手闸
省力杠杆
1
用力握刹车把手，车停得快
通过增大压力来增大摩擦力
2
轮胎是圆形的，轴承中的滚珠的圆形的
用滚动代替滑动减小摩擦力
9．（2018?六盘水）电是我们使用最为广泛的能源之一，但如果使用不当，电也是相当危险的，生活中我们怎样做到安全用电？（至少写一条）
【解析】不使用绝缘皮破损的导线（或：不要在电线上晾衣服；不要用湿手接触开关；
大功率用电器、有金属外壳的用电器要接地；电灯的开关应该接在火线和电灯之间；
不接触低压带电体，不靠近高压带电体；发现有人触电要立即切断电源；
防止绝缘部分破损；保持绝缘部分干燥；不用要铜丝、铁丝代替保险丝等）。
【答案】见解析
10．（2017?深圳）阅读下面某同学日记，指出其中三个不符合安全用电要求的做法。
充实的一天
今天家里进行了大扫除。妈妈用湿抹布把正在发光的灯泡擦得干干净净，然后湿着手顺便关了开关。妈妈担心丁香上落微尘，给冰箱加上了厚厚的防尘布。
爸爸负责清理家里的电器，他先断开开关，把家里坏掉的用电器都换掉。插电冰箱的插头时，插头无法插入两孔插座便掰断了中间的那根，顺利的将插头插入了多个大功率用电器都在使用的插排。妈妈觉得空调应该清理一下，爸爸就直接拿起清洗剂喷在了正在工作的空调上。
我看到电蚊香一直开着就把它直接拔掉了，电蚊香的电线有些地方的绝缘层破掉了，我用绝缘胶布把破损部分包了起来。
啊，真是美妙而充实的一天！
①________________________。
②________________________。
③________________________。
【解析】①生活中的水是导电的，用湿抹布擦拭正在发光的灯泡，容易引起触电。所以“妈妈用湿抹布把正在发光的灯泡擦得干干净净”做法不符合安全用电要求；
②为避免人体接触用电器金属外壳引起触电，用电器的金属外壳必须保持良好接地。所以“插头无法插入两孔插座便掰断了中间的那根”做法不符合安全用电要求；
③清新剂中可能含有水分，一般用电器沾水可能引起漏电或短路。所以“爸爸就直接拿起清洗剂喷在了正在工作的空调上”做法不符合安全用电要求。
【答案】①妈妈用湿抹布把正在发光的灯泡擦得干干净净；②插头无法插入两孔插座便掰断了中间的那根；③爸爸就直接拿起清洗剂喷在了正在工作的空调上。
11．（2017?北京）在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针（图中没有画出）放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。
（1）请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是________________。
（2）写出检验你的猜想是否正确的方法：________________________________。
【解析】（1）在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针（图 中没有画出）放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小磁针指向不发生变化。 经检查，各元件完好，电路连接无故障：说明电流一定时，磁场的强弱应该与距离有关，故猜想小磁针指向不发生变化的原因是小磁针与直导线距离远；
（2）写出检验你的猜想是否正确的方法：使小磁针尽量靠近直导线，静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化，若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误
【答案】（1）小磁针与直导线距离远；（2）使小磁针尽量靠近直导线，静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化，若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误。
技巧二： 实验设计法
此类题须抓住根据提供的器材，跟所学的哪些知识相互联系，可以用来设计什么样的实验，考虑如何操作及对应所观察的现象所能说明的问题来展开设计。
【例题展示】
例题2（2018?天津）某校同学参加社会实践活动时，在山上发现一块很大的岩石，他们想测出这块岩石的密度。几位同学随身携带的工具和器材有：电子天平（附说明书）、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水（已知水的密度为ρ0）请你从中选用部分工具和器材，帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案要求
（1）写出主要的实验步骤
（2）写出岩石密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）
【解析】（1）测物体密度所依据的实验原理是ρ＝，所以要测出岩石的密度，就需要知道岩石的质量和岩石的体积，
故设计实验步骤如下：
①用铁锤敲击岩石，取下适当体积的小岩石块；
②用电子天平称出小岩石块的质量，记为m0；
③在茶缸中倒入适量水，称出茶缸和水的总质量，记为m1；
④用细线系好小岩石块，提着细线的一端，将小岩石块浸没在水中保持静止（小岩石块不与茶缸接触），读出此时天平的示数，记为m2；
（2）小岩石块浸没在水中，V＝V排，
排开水的质量m排＝m2﹣m1，
则其排开水的重力为G排＝（m2﹣m1）g，
根据阿基米德原理可知，F浮＝G排＝（m2﹣m1）g，
又因为F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV，
故V＝＝，
所以岩石的密度表达式ρ＝＝＝?ρ0。
【答案】见解析
【跟踪训练】
1．（2018?宁夏）如图所示是小军“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明薄玻璃板下方放一把直尺，两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。
（1）实验时不采用平面镜而采用透明薄玻璃板，不仅能观察到A蜡烛的像，也便于________。
（2）在实验中点燃A蜡烛，在水平桌面上无论怎样移动B蜡烛，也不能使B蜡烛与A蜡烛的像完全重合，原因是________。
（3）小军解决上述问题后，进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物到玻璃板的距离相等；移去后面的B蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，光屏上不能接收到A蜡烛的像，说明平面镜所成的像是________像（选填“虚”或“实”）
（4）为证实上述成像特点的可靠性，小军接下来进行的实验操作是________________。
【解析】（1）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，玻璃板是透明的，观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B，当蜡烛B和蜡烛A的像重合时，蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置；
（2）无法让蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，可能是实验时玻璃板没有竖直放置时，像与物体不在同一水平面上；
（3）移去后面的蜡烛，并在所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的像是虚像；
（4）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确，所以应该保持玻璃板位置不变，多次改变A、B蜡烛的位置进行实验。
【答案】（1）便于确定像的位置；（2）玻璃板与桌不垂直；（3）虚；（4）保持玻璃板的位置不变，多次改变A、B蜡烛的位置进行实验。
2．（2018?哈尔滨）实验探究：平面镜成像特点
（1）请将摆放器材的过程补充完整：白纸平铺在水平桌面上，蜡烛A正确放在白纸上，________________（器材如图甲）
（2）徐丽摆放好器材后，点燃蜡烛A，另拿一个与A相同的蜡烛B替代A去找像，发现B与A的像完全重合并像点燃了一样，由此可分析出哪些信息？（请写出两条）
（3）回家后，徐丽照镜子（如图乙），她认为当她离镜子越远时，自己的像越小想要证明她的观点是否正确，请写出你需要收集的证据。
【解析】（1）白纸平铺在水平桌面上，蜡烛A正确放在白纸上，将玻璃板垂直桌面放置在白纸的中央，否则无论怎么移动路另一侧的蜡烛都不能与像重合；
（2）实验时，取两支大小相等的蜡烛A和蜡烛B，点燃蜡烛A放在玻璃板的左侧，拿蜡烛B替代A去找像，发现B与A的像完全重合并像点燃了一样，则B与蜡烛A的像已完全重合。由此可以得出的结论是像与物的大小相等，还可以确定像的位置；
（3）想探究“像的大小与物体到镜子距离的关系”，应该记录同一物体在不同物距时，对应的像的大小，从而证明徐丽的观点是否正确。
【答案】（1）将玻璃板垂直桌面放置在白纸的中央；（2）像与物体等大；确定像的位置；（3）同一物体在不同物距时对应的像的大小。
3．（2017?日照）王红阳同学到实验室做“测量物体运动的平均速度”的实验。请你从“长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、温度计、薄木块、金属片、秒表、细线”中选出合适的实验器材，设计一个实验，测量小车通过斜面全程的平均速度v1和通过斜面上半段路程的平均速度v2．要求：
（1）写出所选实验器材。
（2）画出实验装置图，并简要说明测量方法。
【解析】（1）实验器材：长木板、小车、薄木块、刻度尺、停表、金属片。
（2）测量方法：
①将长木板的一端用木块垫起。形成一个坡度较小的斜面，如图所示；
②把小车放在斜面顶端，金属片固定在斜面底端，用刻度尺测出车头到金属片的距离s1，用秒表测出小车从斜面顶端滑下到撞机金属片的时间t1，并将s1，t1记录在表格中。
③将金属片移至斜面的中部固定，再把小车放在斜面顶端，用刻度尺测出小车到金属片的距离s2，用秒表测出小车从斜面顶端滑过上半路程s2所用时间t2，并将s2，t2记录在表格中。
④根据公式v＝及测量数据，分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和小车通过斜面上半段路程的平均速度v2，并将测量的数据记录在表中；
路程名称
通过的距离/m
所用时间/s
平均速度（m/s）
全程



上半段



【答案】见解析
4．（2018?烟台）如图是利用平板玻璃，两只相同的蜡烛A和B、刻度尺，笔等器材探究“平面镜成像特点”的实验装置
（1）实验器材选用两只相同蜡烛的目的是什么？刻度尺的作用是什么？
（2）为了保证实验效果，对实验环境有什么要求？
（3）简述确定记录像位置的方法步骤；
（4）实验过程中，某实验小组无论怎样操作，总是观察到两个几乎重叠的像，其原因是什么？
【解析】（1）两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛相同是为了比较像与物大小关系用的；在实验中用到刻度尺，是测像到镜面的距离、物到镜面的距离，然后比较二者关系用的；
（2）在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮。所以在比较黑暗的环境中进行实验；
（3）确定记录像位置的方法步骤是：
①．在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板后面竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。
②．选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蜡烛的像时，在纸上记下蜡烛的位置A。
③．拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到它与前面的蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置A′。
④．移动点燃的蜡烛到另一位置，重做上面的实验，在纸上记录物与像的位置B、B′；C、C′。
（4）实验过程中，某实验小组无论怎样操作，总是观察到两个几乎重叠的像，其原因是玻璃板有两个反射面，两个反射面都能成像。两个反射面都能反射成像。所以看到两个像，玻璃板越厚，两个像距离越远，越明显。
【答案】见解析
5．（2018?锦州）小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
（1）把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小石块的质量为________g，用细线拴好小石块，把它浸没在盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，小石块的体积为________cm3，由此可以计算出小石块的密度为________kg/m3。
（2）小亮到海边去玩，拾到一个漂亮的贝壳。回家之后，他想知道贝壳的密度，于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作，测出了贝壳的密度（贝壳的密度大于水的密度）。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内________；
③________________；
④贝壳密度的表达式为ρ＝________（水的密度用ρ水表示）。
【解析】（1）天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量和游码示数的和，即m＝20g+20g+3g＝43g。小石块的体积为：V＝40ml﹣20ml＝20ml＝20cm3，小石块的密度为：ρ＝＝＝2.15g/cm3＝2.15×103kg/m3；（4）用柱形玻璃杯、刻度尺、小果冻盒测量贝壳密度的步骤：①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；②再把贝壳放在果冻盒内，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h2；③再把贝壳放在玻璃杯内，使其沉底，用刻度尺测出杯底到水面的高度h3；因为漂浮，浮力等于重力，当放入贝壳后，增加的浮力等于增加的重力，即△F浮＝G贝壳；设杯子的底面积为S，根据①②知，△F浮＝G贝壳＝ρ水gS（h2h1），则m贝壳＝＝＝ρ水S（h2﹣h1），根据①③知，则贝壳的体积为V＝S（h3﹣h1），
贝壳的密度为：ρ＝＝＝?ρ水
【答案】（1）43；20；2.15×103；（2）②使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h2；③再把贝壳放在玻璃杯内，使其沉底，用刻度尺测出杯底到水面的高度h3；④?ρ水。
6．（2018?恩施州）在实验课上，老师要求小明用一只量筒、一枚大头针和水，测量一个小木块的密度。下面是小明的有关实验步骤，请你帮他补充完整。
（1）在量筒内倒入适量的水，量筒的示数为V1。
（2）将小木块放入量筒中（木块漂浮），此时量筒的示数为V2。
（3）________________。（补充步骤）
（4）计算得出木块的密度ρ木＝________________（写出最简表达式）。
【解析】补充完整。
（1）在量筒内倒入适量的水，量筒的示数为V1。
（2）将小木块放入量筒中（木块漂浮），此时量筒的示数为V2。
（3）用大头针将木块压入水中，读出体积V3。
（4）表达式：木块受到的浮力F浮＝ρ水g（V2﹣V1），木块的重力G木＝ρ木块（V3﹣V1）g，由于木块漂浮，它受到的浮力等于重力，即：F浮＝ρ水g（V2﹣V1）＝G木＝ρ木块（V3﹣V1）g，所以木块的密度ρ木块＝×ρ水。
【答案】（3）用大头针将木块压入水中，读出体积V3；（4）×ρ水。
7．（2018?威海）如图是生活中常用的小茶杯，请你在下列器材中选择合理的器材，利用浮力等相关知识设计一个测量小茶杯密度的实验。
备选器材：若干个量筒、溢水杯和烧杯，记号笔、足量水（小茶杯可以放入溢水杯、烧杯，但放不进量筒）
要求：
（1）简述实验步骤（如需将小茶杯放入水中，请明确表述小茶杯放入水中的具体操作）：用符号表示有关的物理量。
（2）利用测出的物理量写出小茶杯密度的表达式。（水的密度用ρ水表示）
【解析】（1）实验步骤
①在溢水杯中装满水，小茶杯慢慢放在水表面时可以漂浮于水面上，溢出的水流入量筒中，记下排出的水的体积V1；如下左所示：
②在溢水杯中装满水，将小茶杯慢慢压入水中，使其沉浸在水中，溢出的水流入量筒中，记下排出的水的体积V2，如上右所示：
（2）由题意可知，当漂浮于水面时，茶杯受到的浮力与茶杯的重力相等，根据阿其米德原理，浮力等于排开水的重力，即F浮＝G＝ρ水V1g，故茶杯的质量：m＝＝ρ水V1，
当茶杯全部浸没时，排开水的体积，即为茶杯的体积V＝V2，
小茶杯密度：ρ＝＝＝ρ水。
【答案】（1）如上；（2）ρ＝ρ水。
8．（2018?绥化）小雯同学所在实验小组在“探究二力平衡的条件”实验中，发现在如图所示的情况下，木块仍然处于静止状态，经过和同学们分析讨论，他们认为是________对实验结果产生了影响。为了尽量减小这种情况对实验产生的影响，请你为实验小组提出改进建议________________。
【解析】小雯在木块两侧挂不同数量的钩码时，发现木块仍然处于静止状态，木块还受平衡力的作用；此时木块有向左运动的趋势，木块和桌面之间产生了向右的摩擦力的作用，向右的拉力和摩擦力与向左的拉力是平衡力；要避免这种现象，需要减小木块与桌面之间的摩擦力的作用，可以用小车代替木块，或用光滑的水平面代替桌面等。
【答案】摩擦力；将木块换成小车，减小与桌面之间的摩擦力。
9．（2018?菏泽）小强根据液体压强公式p＝ρgh得出如下结论：在任何情况下，p都与h成正比。请你设计实验说明小强的结论是错误的。
【解答】将微小压强计的探头浸在A容器的酒精中，探头所在的深度为h1，观察并记录U形管内液柱的高度差为h。将探头从酒精中取出，再缓慢浸入B容器的水中，当U形管内液柱的高度差也等于h时，发现探头所在的深度h2小于h1．因为两次实验深度不同，但是液柱的高度差相同，也就是液体压强p相同，这个实验说明液体压强p不与液体深度h 成正比，所以小强的观点是错误的。
【答案】见解析
10．（2018?北京）为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”，小明选用如图所示的圆柱体A（ρA＞ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1。
②将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2。
③________，静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
（2）由F1﹣F2________F1﹣F3（选填”＝“或“≠”），可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
【解析】（1）③要探究：浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积的关系，需要控制液体密度相同，改变排开液体的体积，故需要将圆柱体A下部的两个格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F3；
（2）圆柱体A下部的一格浸入水中时的浮力：F浮1＝F1﹣F2；
圆柱体A下部的两个格浸入水中时的浮力：F浮2＝F1﹣F3；
由F1﹣F2≠F1﹣F3知，F浮1≠F浮2可得“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
【答案】（1）将圆柱体A下部的两个格浸入水中，圆柱体不接触容器；（2）≠。
11．（2018?台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。________________________
【解析】（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的一口放入后，静止释放。通过观察滑块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，在质量相同时，改变滑块的高度，可验证动能大小与速度大小的关系；
（2）研究重力势能与质量关系时控制高度一定，使用质量不同的钢球；
实验步骤：将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
【答案】（1）滑块被撞击后移动的距离；速度大小；（2）将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
12．（2018?绥化）“智多星”学习小组对“串联电路中电流处处相等”这个知识表示怀疑，他们认为电流流过小灯泡，小灯泡发光了，电流应该会减小!于是他们想通过实验来验证“串联电路中电流处处相等”这个结论是否正确。请写出所需要的实验器材名称________，并简要说明实验步骤　①________________________；
②________________________；
③________________________　。
【解析】（1）需要的器材：电源、开关、导线、小灯泡、电流表、滑动变阻器；
（2）实验步骤：
①把两个小灯泡与其它器材连接成串联电路；
②用电流表分别测量两小灯泡之间、小灯泡与电源正极之间、小灯泡与电源负极之间的电流，进行比较；
③再换用不同规格的小灯泡进行多次测量。
【答案】见解析
13．（2018?山西）小亮同学用伏安法测量一个定值电阻R0的阻值。实验器材有：待测定值电阻R0（约10Ω）、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、电源（电压恒定）各一个，导线若干。
（1）该实验的原理是________
（2）如图甲所示，是小亮连接的部分电路，请用笔画线代替导线，在图中将电路连接完整。要求：当滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变大。
（3）请你为实验需要测量和计算的物理量，设计一个实验数据记录表格。
（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数无明显变化，电流表示数为零，造成该故障的可能原因是________。
（5）排除故障，通过实验测出了两组数据后，电压表突然坏了。请你利用现有器材，帮助他设计电路，再测一次该定值电阻的阻值，并在图乙虚线框内画出你设计的电路图。
【解析】（1）伏安法测电阻的原理是：R＝；
（2）滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大，滑动变阻器接下面右边的接线柱已结，一上一下连接一上接线柱即可，如图所示：
；
（3）电阻的测量是一种间接测量方法，要用到欧姆定律，测量出导体两端的电压与此时对应的电流，然后求出导体的电阻及平均值。根据一个物理量占据一列，每一次实验占据一行的原则去设计表格。直接测量的物理量由：电压、电流、电阻、平均值功四个物理量。做三次实验。故设计表格见下表：
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2
3
；
（4）电流表无示数，可能是电路出现了断路；电压表示数有示数，说明电压表两接线柱与电源间是通路，电压表接近电源电压，所以故障可能是电阻R0断路了；
（5）根据题中所给的器材，无法直接测量Rx两端电压，因此可利用串联电路中电路电压的特点，已知滑动变阻器的最大阻值，由U＝IR求出滑动变阻器的滑片分别在最小值即0和最大值两端的电压，从而得出Rx两端电压，进而由欧姆定律求出电阻值；如下图所示：
。
【答案】（1）R＝；（2）如上图；（3）如上表；（4）电阻R0断路；（5）如上图。
14．（2018?南京）两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样。
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图中有一根线连接错误，请在这积线上打“×”，并在图中改正；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于________（远填“A”或“B”）端；
③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察________表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为________W。
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。
【解析】①原电压表测电源电压是错误的，应测灯的电压，如下图1所示：
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处的B端；
③灯在额定电流下正常发光，闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压大小为2.5V，则小灯泡L1的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（2）在上面分析的基础上，设计的电路下图2所示：
【答案】（1）①如上图1；②B；③电流；0.75；（2）如上图2所示。
技巧三：情景分析法
是利用题干提供情景，对情景分析，然后利用原理解题的过程。对问题进行全面的、有联系的分析，抓住题中最关键的部分作为思维起点，联系我们在初中阶段学过的定律、原理。主要有：杠杆平衡原理、阿基米德原理、二力平衡原理、液体内部压强规律、惯性定律、欧姆定律、焦耳定律、压力和压强知识等，根据图示情景，灵活选择合适的物理原理、规律，使思维畅通，问题便会迎刃而解。
【例题展示】
例题3（2018?长沙）阅读短文，然后回答问题
小明在观看电影《厉害了我的国》后，不仅为我们伟大祖围的成就倍感骄傲，而且发现影片中处处体现着物理知识。
“振华30”，是世界上最大的起重机，它的排水量达25万吨，在港澳大桥合拢时，把一个6000吨的接头，精准嵌入水下的安装基槽，即使海底涌动的洋流对接头产生巨大的拉力作用，“振华30”也能在作业中保持绝对平稳；1万公里的中国高速公路，总里程世界第一；川藏公路北线，白雷皑皑的夜儿山隧道全线贯通；兰大高速，春天云雾缭绕：京新高速，穿越沙漠；
中国第一列标准动本组“复头号”速度高达350km/h，京沪全程只需要4.5小时；京广高铁，8小时让人体验穿越四季的感觉；
上海洋山港四期码头，作为全球超级大港，130辆自动导引运轮车会根据地下埋成的六万多根磁钉感知自己的位置，只需要9个工作人员就实现了智能码头的生产控制；
“中国天眼“FAST是人类历史上最大的射电望远镜，可以接受守宙深处的电磁波。其设备中有4千多块反射面板，每一块都可以转动，使人类观測太空不再存在死角…
科技兴则民族兴，科技强則民族强，小明决心学好物理，打好基础，为祖国未来的进一步强大做出自己的贡献。
（1）上海洋山港四期码头地面下埋藏的磁钉周围存在________；
（2）白雪皑皑的雀儿山的“白雪”是水蒸气________（选填“凝固”或“凝华”）形成的；
（3）从文中提出一个与物理知识相关的问题，并做出确回答，要求与上述两问不重复。
提问：________________；回答：________________________。
【解析】（1）上海洋山港四期码头地面下埋藏的磁钉，磁钉周围存在着磁场；
（2）白雪皑皑的雀儿山的“白雪”是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶；
（3）云雾缭绕发生了什么物态变化？
雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
【答案】（1）磁场；（2）凝华；（3）云雾缭绕发生了什么物态变化？雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
【跟踪训练】
1．（2018?自贡）学习质量时，小李同学对物体的质量不随物态的变化而改变”产生质疑，请你利用冰设计一个实验，证明物体的质量与物态无关。
（1）证明时，你选用测量物体质量的工具是：________。
（2）简述你的证明方法：　①________________
②________________________；
③________________________　
【解析】（1）质量的测量工具为天平；
（2）实验方法：①用天平测量烧杯和冰的质量为m1；
②待杯中冰在室温下熔化后，用天平测量烧杯和水的质量为m2；
③根据m1＝m2，得出物体的质量与物态无关。
【答案】（1）天平；（2）①用天平测量烧杯和冰的质量为m1；②待杯中冰在室温下熔化后，用天平测量烧杯和水的质量为m2；③根据m1＝m2，得出物体的质量与物态无关。
2．（2018?鞍山）跑步过程中，小明踩到了松开了的鞋带，摔了一跤。小强连忙扶起了小明，并且对他说：“跑步前，一定要用力系紧鞋带，这样鞋带就不易松开了。
（1）为什么小明会摔倒？
（2）小强的话里包含了什么物理知识？
【解析】（1）小明踩到了松开了的鞋带时，另一只脚受到阻力很快停下来，而上身由于惯性保持原来的速度，继续向前运动而摔到；
（2）一定要用力系紧鞋带，这是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力的方法来增大摩擦，从而使鞋带不易松开。
3．（2018?锦州）小丽到书店买书，售货员用轻细的塑料绳把几本书捆在一起。小丽拎绳时，手感到疼，于是她垫上了毛巾。回到家，小丽解开塑料绳后，发现塑料绳好似黏在手上一样，很难甩掉。小丽联想到时洗手时，手上的水却很容易甩掉。请你用学过的物理知因回答下面的问题：
（1）垫上毛巾后，小丽为什么觉得不勒手了？
（2）为什么轻细的塑料绳好似黏在手上？
（3）为什么能够甩掉手上的水？
【解析】（1）垫上毛巾后，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对手的压强，所以觉得不勒手。
（2）手与塑料绳发生摩擦，手因摩擦而带了电，带电体有吸引轻小物体的性质，所以轻细的塑料绳好似黏在手上；
（3）洗手后用力甩手，手上的水随手一起运动，当手突然停下来时，水由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，就离开手被甩出去了。
【答案】见解析
4．（2018?毕节市）只要留心观察，生活处处有物理。天太热时小红把家里门窗打开通风，发现屋内开着门，有一阵风吹过后，门会关上。请你用物理知识解释这一现象。
【解析】风从门前吹过，门前空气流速大于门后空气流速，门前受到的空气压强小于门后受到的空气压强，门后受到的空气压力大于门前受到的空气压力，所以门会关上。
【答案】见解析
9．（2018?黔南州）一同学在河边游泳后从水的较深处走向越来越浅的岸边，由于岸边都是尖硬的鹅卵石，该同学感觉河底越来越“扎脚”，请利用你学过的物理知识解释这个现象
【解析】根据F浮＝ρ液v排g，人在水中由深水走向浅水时，ρ液不变由于人排开水的体积减小，故人所受浮力减小再由 F支＝G﹣F浮；因浮力减小，重力不变，故支持力增大，根据p＝脚的受力面积不变，脚受到石头的压强变大，所以人的脚将越来越疼。
【答案】见解析
5．（2017?潍坊）科普阅读题：阅读下列短文。
“墨子号”与“天宫二号”
人类一直向往插上翅膀，飞向太空，探索宇宙的奥秘。我国的太空探索技术一走在世界前列。
2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用运载火箭将“墨子号”卫星发射升空，“墨子号”先在火箭强大推力的作用下加速上升，到达预定轨道后与火箭成功分离，绕地球做圆周运动。它是世界首颗量子科学实验卫星。
仅隔1个月后的中秋夜22时04分，运载火箭又从酒泉卫星发射中心腾空而起，约575秒后，“天宫二号”与火箭成功分离，进入预定轨道。“天宫二号”的主要任务是与“神州十一号”载人飞船交会对接，完成两名航天员进行30天中期驻留；与货运飞船交会对接，进行推进剂补加；在航天员驻留期间，开展维修性技术实验，及舱内其他实验项目；搭载14个科学实验，开展空间技术应用。它也担负着量子通讯实验的使命，量子通讯的信息传输速度尽管不会超过光速，但会大大加强通信的安全性。
量子卫星首席科学家潘建伟院士说，墨子最早提出光沿直线传播，设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。“墨子号”以中国古代伟大科学家墨子的名字命名，提升了中华民族的文化自信。
回答下列问题：
（1）升空的“墨子号”与火箭分离前，“墨子号”的动能________，机械能________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
（2）“天宫二号”与货运飞船交会对接时，以“天宫二号”为参照物，货运飞船是________的；以地球为参照物，货运飞船是________的（选填“运动”或“静止”）。
（3）写出除小孔成像外，能说明“光沿直线传播”的一个实例________。
【解析】（1）升空的“墨子号”与火箭分离前，它们一起加速上升，“墨子号”的质量不变，速度变大，高度不断增大，则动能和重力势能都增大，机械能增大；
（2）“天宫二号”与货运飞船交会对接时，两者之间的距离逐渐减小，直至对接完成；此过程中，以“天宫二号”为参照物，货运飞船的位置不断变化，则货运飞船是运动的；
以地球为参照物，货运飞船的位置不断变化，则货运飞船是运动的；
（3）光的直线传播所形成的现象有：影子的形成、日食、月食、小孔成像等。
【答案】（1）增大；增大；（2）运动；运动；（3）影子的形成（合理即可）。
6．（2017?铁岭）小红家里装修时，她看到工人用电热熔器将两个PVC管套在热熔器的加热盘上加热，热熔后再将两个PVC管对接，这样就把两个管子连接在一起。请问：
（1）改变PVC管内能的方式。
（2）工作时将两个PVC管套在加热盘上热熔时PVC管的内能有什么变化？
（3）用分子动理论的观点解释，连接在一起的PVC管冷却后很难被拉开的原因。
（4）电热熔器工作时小红闻到刺鼻的气味，这是什么现象？
【解析】（1）工人用电热熔器将两个PVC管套在热熔器的加热盘上加热，这是通过热传递的方式改变内能的；
（2）工作时将两个PVC管套在加热盘上热熔时PVC管，则PVC管吸收热量，内能变大；
（3）连接在一起的PVC管冷却后很难被拉开是因为分子间存在引力；
（4）电热熔器工作时，温度升高，分子无规则运动加快，这是扩散现象。
【答案】见解析
7．（2018?安顺）把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如图所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。请回答下列问题：
（1）如图所示，①其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流________。②其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流________（各空格均选填“变大”、“变小、”、“不变”、“变为零”）
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由________能转化而来。
（3）热电偶电路可以把温度信号换成________信号，利用这种性质可以把热电偶做成________（写出一种应用）。
【解析】（1）其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，则AB两处的温度差减小，电路电流变小；其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，则AB两端没有温度差，电流变为零；
（2）要产生电流，两接点间必须存在温度差，说明热电偶是将内能转化为电能的装置；
（3）根据热电偶电路中电流的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，即热电偶电路可以把温度信号转换成电信号；因此，我们可以从中得到启示：可将电流表改装成温度计，控制两接点中的一个点的温度不变，将另一个点的温度作为被测温度，即可通过电流表示数反映出其温度值的大小，所以其可行的应用为温度计。
【答案】（1）变小；变为零；（2）内；（3）电；温度计。
8．（2018?宁夏）如图1所示是一种测量体重大小的电子体重计。秤盘M通过绝缘体与一金属杆相连，R相当于滑动变阻器，从体重计仪表指针所指的刻度就可以知道人的体重大小。电源电压恒定不变。
（1）R0的作用是________；此体重计仪表是________（选填“电流表”或电压表”）改装而成的。
（2）小华认为图1这种体重计的设计不合理；请说明不合理的原因，并在图2中画出合理的电路图（不增减任何器材）
【解析】（1）由图可知，未测量时，滑动变阻器连入电路的电阻为零，电路会短路，会损坏体重计仪表与电源；为防止电路中电流过大，将R0串联在电路中，其作用是保护电路；
体重计仪表串联在电路中，因此是由电流表改装而成的。
（2）由图可知，当体重变大时，滑片向下移动，变阻器R连入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，所以体重计仪表的示数随体重的增加而减小，不符合人们的思维习惯，故不合理；
合理的电路图是体重计仪表的示数随体重的增加而变大，应将滑片以下的电阻丝连入电路，如下图所示：
【答案】（1）保护电路；电流表；（2）由图可知，当体重变大时，滑片向下移动，变阻器R连入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，所以体重计仪表的示数随体重的增加而减小，不符合人们的思维习惯，故不合理；如上图所示。
9．（2018?烟台）
神奇的光伏高速公路
全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，让阳光穿透它：使下面的太阳能把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为817.2kW．预计年发电量约100万千瓦，参与测试的一名中巴车司机说：“路面的感觉和平常高速一样，刹车距离和平常路面一样。”在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全。
报道称，这光伏滑路面还预留了电磁感应线圈，随着电动汽车无线技术的配套，未来可实现电动车边跑边充电，预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备：车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据，构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统，车辆管控等措施，能更有效的提升高速公路的运行效率。
晒晒太阳就能发电，公路变成”充电宝”，自行融化路面积雪…，这就是智见公路的先行案例。
阅读上文，回答下列问题：
（1）交章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
（2）简要描述“新型材料”的特性；
（3）光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？（回答三点即可）。
【解析】（1）功率的单位是W、kW；电功、电能的单位是千瓦时，故题目中的错误“预计年发电量约100万千瓦”，应该为“100万千瓦时”；
（2）有题中信息知：“新型材料”的特性为：摩擦力大，保证轮胎不打滑；透光率高使下面的太阳能把光能转换成电能；还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全电；磁感应线圈可实现电动车边跑边充电；
（3）①路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大车辆行驶时与地面的摩擦力；
②阳光穿透它达到中层的光伏发电组件时，消耗太阳能，产生电能，即将太阳能转化为电能。
③太阳能电池板可以把光能转化成电能，若将预留的金属线圈与太阳能电池相连，线圈中会用电流，电流周围就会产生磁场，当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电，解决电动汽车充电难的问题。
【答案】见解析
技巧四： 生活实践法
根据物理问题所提供的情景：展开丰富的想象，这些物理现象跟力、热、电、光、声等现象有没有联系。如果有联系的话，则哪些实验现象或生活实际与这些知识相互联系。
【例题展示】
例题4（2018?锦州）小丽到书店买书，售货员用轻细的塑料绳把几本书捆在一起。小丽拎绳时，手感到疼，于是她垫上了毛巾。回到家，小丽解开塑料绳后，发现塑料绳好似黏在手上一样，很难甩掉。小丽联想到时洗手时，手上的水却很容易甩掉。请你用学过的物理知因回答下面的问题：
（1）垫上毛巾后，小丽为什么觉得不勒手了？
（2）为什么轻细的塑料绳好似黏在手上？
（3）为什么能够甩掉手上的水？
【解析】（1）垫上毛巾后，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对手的压强，所以觉得不勒手。
（2）手与塑料绳发生摩擦，手因摩擦而带了电，带电体有吸引轻小物体的性质，所以轻细的塑料绳好似黏在手上；
（3）洗手后用力甩手，手上的水随手一起运动，当手突然停下来时，水由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，就离开手被甩出去了。
【答案】见解析
【跟踪训练】
1．（2018?黔南州）2018年5月14日，川航3U8633从重庆飞往拉萨的途中，副驾驶一侧的挡风玻璃爆碎。在机舱内外压强的作用下，副机长的身体被“吸”出去一半。飞机燃料是到目的地基本用完正好具备降落的条件，如果半途降落则会因为燃料太重而增加降落的风险：正副机长凭借着自己的经验、技术与胆识，完成了一次无人员伤亡的迫降，挽救了大家的生命。利用上述材料，结合已学的物理知识，请回答以下问题：
（1）为什么挡风玻璃爆碎时，副机长的身体会被“吸”出去？
（2）燃料太重对降落会造成什么风险？
【解析】（1）飞机快速行驶时，窗外的空气流速大、压强小；机内的空气流速小、压强大，机内的气压大于机外的气压，将副机长的身体压出去；
（2）燃料太重，飞机的质量越大，惯性就越大，降落滑行距离就大，容易出事故。
【答案】见解析
2．（2017?徐州）阅读短文，回答文后的问题。
制动液
汽车制动液俗称刹车油，汽车刹车时，驾驶员踩踏板通过刹车管内的制动液把压力传递到刹车块，刹车块和车轮上的鼓轮摩擦，静止车轮转动，制动时，因摩擦产生的热量会使制动液温度升高，如果温度过高，达到沸点，制动液就会产生大量气体，造成制动失灵。制动液的沸点在遇潮吸水后会下降，因此国家规定制动液沸点不得低于140℃．要测量制动液的沸点，可以取适量制动液和一个质量为m1的铜块放入加热容器，加热至沸腾后，把铜块取出立即放入一个装有水的保温杯中，保温杯中水的质量为m2、温度为t1，等铜块和水的温度相同后，再测出水温t2，若从取出铜块到测出水温过程散失的热量为Q，铜的比热容为c1，水的比热容为c2，就可以计算得到制动液的沸点，下表为某种制动液的含水量和对应的沸点。
含水量/%
0
1
2
3
4
5
6
沸点/℃
210
180
158
142
132
124
120
（1）刹车时制动液温度会升高，这是通过________方式增加了制动液的内能。
（2）制动液沸点的表达式为t＝________。
（3）利用表格中给出的数据，在坐标图中作出沸点与含水量的关系图象。
（4）当含水量达到________时，这种制动液就必须更换。
【解析】（1）制动时，刹车块和车轮上的鼓轮摩擦产生热量，会通过热传递传给制动液，使得制动液温度升高；（2）因为铜块放出的热量Q放＝c1m1（t﹣t2），水吸收的热量Q吸＝c2m2（t2﹣t1），根据题意得，Q放＝Q吸+Q，即c1m1（t﹣t2）＝c2m2（t2﹣t1）+Q，所以t＝+t2；
（3）利用描点法作图，如图：
（4）当制动液沸点为140℃时，对应的含水量约为3.2%，此时制动液必须更换。
【答案】（1）热传递；（2）+t2；（3）图见上；（4）3.2%。
3．（2017?广东）阅读短文，回答问题：
防冻冷却液
汽车行驶时，发动机的温度会升得很高，利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，将发动机多余内能带走，使发动机能以正常工作温度运转。防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的某种防冻剂（简称原液）混合而成，原液含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容越小，防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系图象见图2和图3所示。选用时，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下，而沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上。
请回答下列问题：
（l）若用水代替防冻冷却液，在北方寒冷的冬天，停车时间比较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂，为什么？因为当水结冰时，________，所以把散热器管道胀裂。
（2）设某品牌汽车的发动机工作温度为90～101℃，所在地区最低温度为﹣17℃，应选用何种较合适比例的防冻冷却液________（选填“35%”、“45%”、“55%”或“65%”），简述选用理由：________。
（3）现有原液含量为75%的防冻冷却液长时间使用后，由于汽化会减少，与原来相比，防冻冷却液的哪些物理量发生了什么变化，如何变化？（示例：体积变小）
①________________，②________________，③________________，
④________________，⑤________________。
【解析】（1）水结冰后，质量不变，密度减小，根据V＝知，体积变大；
（2）某地最低气温为﹣17℃，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下，则混合液的凝固点约为﹣27℃以下；汽车的发动机工作温度为90～101℃，沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上，则混合液的沸点约为106℃以上；由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低10℃，原液含量在“45%”、“55%”或“65%”的都符合要求，另外除了满足凝固点和沸点的条件外，55%的比热容大，冷却效果好，所以选择55%的防冻液较为合适；
（3）现有原液含量为75% 的防冻冷却液长时间使用后，由于汽化会防冻液中的水减少，防冻液的体积减小，质量减小，与原来相比，防冻液的原液含量增大，密度变小，比热容减小，由图2可知，防冻液的凝固点升高，由图3可知，防冻液的沸点升高。
【答案】（1）体积变大；（2）55%；原液含量55%的防冻液凝固点低于﹣27℃，沸点高于106℃；另外除了满足凝固点和沸点的条件外，55%的比热容大，冷却效果好；
（3）①密度变小；②比热容变小 ③沸点升高； ④凝固点升高；⑤质量变小。
4．（2017?本溪）如图是一款电动剃须刀充电时的情景，充电过程中指示灯发光。请回答下列问题：
（1）充电时，电池相当于电源还是用电器？
（2）LED指示灯主要是由什么材料制成的？
（3）使用剃须刀将胡须剪断，是属于力的哪种作用效果？
【解析】（1）给电动剃须刀的电池充电时是将电能转化为化学能，此时电动剃须刀的电池相当于用电器；
（2）LED发光二极管是一种半导体器件；
（3）使用剃须刀将胡须剪断，电动剃须刀改变了胡须的形状，属于力使物体发生形变。
【答案】见解析
5．（2018?广东）如图1所示，2018年5月23日中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功，时速可达160公里以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低损耗小、易维护等优点，被誉为“零高度飞行器”。这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的绿色轨道交通工具。
（1）磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互________，车体与轨道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦。
（2）如图2所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于________要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的________，不用消耗过多的电能或化学能等能量。
（3）如图3所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是________。
（4）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向________行驶。
【解析】（1）磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体，由于它们的同名磁极相互排斥，从而使得接触面彼此分离，达到了减小车轮与轨道之间摩擦力的目的；
（2）进站时列车由于惯性要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的势能转化为动能，不用消耗过多的电能或化学能等能量。
（3）液体或气体流速大的地方压强小，当列车进站时，靠近车的地方，流速大压强下，容易把乘客吸到车旁，造成危险，故乘客必须站在站台和黄色线以外的安全位置候车；
（4）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，即房屋是向东运动的，这是以列车（或小张）为参照物；如果以地面为参照物，则列车正在向西运动。
【答案】（1）排斥；（2）惯性；重力势能转化为动能；（3）流速大的地方压强小；（4）西。

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