課外實驗探究中考題賞析

徐雙華

實驗，是物理教和學的最有效手段，我們在學習操作課本實驗的同時，還可以自己設計、自己尋找器材、自己動手做實驗，這些實驗也可叫課外實驗。課外實驗大多與課內實驗相聯系，只不過更多的是利用課堂知識來設計實驗，或者用實驗來學習、驗證或探索課堂知識，拓展學習內容。這樣的實驗可以大大激發(fā)學習興趣，提高實驗技能，加快探究的步伐。所以，即使在中考中，也出現了大量以這種實驗為載體的試題，一方面考查我們對知識的掌握程度、實驗技能水平，另一方面也在引導我們參與實驗，給出方法和途徑，培養(yǎng)我們的實驗意識和能力。下面我們選取2013年各地中考卷中的相關中考題作為例題來欣賞，感悟出題者的目的。

圖1例1．（2013?河南）如圖1所示，小華用蘋果和橘子來玩蹺蹺板。她將蘋果、橘子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，桿馬上轉動起來。使桿逆時針轉動的力是（）

A.蘋果的重力

B.橘子的重力

C.桿對橘子的支持力

D.蘋果對桿的壓力

分析：蘋果、橘子是常見的水果，做個杠桿也比較簡單，本題就用常見的水果和簡單的杠桿來考查物體受力情況和杠桿知識。使杠桿轉動的力必須作用在杠桿上，A、B、C項中力的受力物體都不是杠桿，只有D項中的力是作用在杠桿上，所以D正確。

答案：D

圖2例2．（2013?天津）將玻璃瓶、兩端開口的細玻璃管和橡皮塞組裝成圖2所示的裝置，使用時瓶內裝入液體，瓶口密閉，通過細玻璃管內液面高度的變化可驗證的是（）

A．阿基米德原理

B．大氣壓隨高度的變化

C．力可以使固體發(fā)生微小形變

D．液體溫度變化體積也會改變

分析：這個實驗在課外相對來說比較難做，但它可以驗證很多現象。A.利用圖示裝置不能驗證阿基米德原理，故A錯誤。B.當大氣壓變化時，細管中液柱的高度會發(fā)生變化，利用該裝置可以驗證大氣壓隨高度的變化，故B正確。C.用力擠壓瓶子，瓶子可以發(fā)生變化，利用該裝置可以驗證力可以使固體發(fā)生微小形變，故C正確。D.物體熱脹冷縮，當液體溫度變化時體積會發(fā)生變化，故D正確；故選BCD。

答案：BCD

圖3例3．（2013?南京）如圖3所示，用手指壓圓珠筆芯使它彎曲，同時手指感到疼痛，這個實驗不能說明（）

A．力的作用是相互的

B．力是物體對物體的作用

C．力可以改變物體的形狀

D．重力的方向豎直向下

分析：這個實驗太簡單了，相信你從小就在做了。A.用手指壓圓珠筆芯使它彎曲，手感覺疼痛，原因是手對圓珠筆芯施加力的作用的同時，受到圓珠筆芯的反作用力，說明力的作用是相互的，此選項不符合題意。B.手對圓珠筆芯施加力的作用，手是施力物體，圓珠筆芯是受力物體，說明力是物體對物體的作用，此選項不符合題意。C.圓珠筆芯發(fā)生彎曲，說明力可以改變物體的形狀，此選項不符合題意。D.物體受到的重力的方向是豎直向下的，圓珠筆芯形狀的變化與重力方向無關，此選項符合題意。

答案：D

例4．（2013?日照）下列實驗中，不能說明“流速大小對流體的壓強有影響”的是（）

A.吹氣時紙條向上飄B．用吸管從瓶中吸飲料

C．吹氣時紙片向下凹陷D．吹氣時A管中水面上升

圖4

分析：這些實驗做起來非常有趣，你不妨一試。A.將一紙條放在嘴邊，用力從紙條上方沿水平方向吹氣，因為紙條上方的空氣流速大，壓強小，紙條下方的空氣流速小，壓強大，紙條受到一個豎直向上的壓力差，所以紙條就飄起來，不符合題意。B.用吸管吸飲料是利用了大氣壓的作用，不能揭示流體壓強與流速的關系，符合題意。C.用嘴在紙片下面吹氣時，紙片下方的空氣流速加快，下方的壓強小于上方的壓強，故紙片向下凹陷，不符合題意。D.當用嘴向B管中吹氣時，致使A管上方的空氣流速變大、氣壓減小，在大氣壓的作用下，水在A吸管中上升，不符合題意。

答案：B

圖5例5．（2013?郴州）如圖5所示，用一根細線拴住一塊橡皮，甩起來，使橡皮繞手做圓周運動。請畫出此時橡皮受力的示意圖。

分析：這是一個人人都會玩的游戲，但把它用在中考中，你會想到嗎？

圖6此題考查了力的示意圖的畫法，關鍵是能夠正確地對物體進行受力分析，特別注意力的作用點和方向。細線拉著橡皮繞手做圓周運動，此時橡皮受重力和細線的拉力，重力方向豎直向下，拉力方向沿細線指向手，如圖6所示。

例6.（2013?天津）如圖7所示，用尺子猛地將下面的棋子擊出時，上面的棋子不會飛出而是落到正下方，是由于它們具有；如圖8所示，如果用尺子緩慢擊打下面的棋子，緊挨被擊打棋子上面的棋子會前移，是因為它受到的作用。

圖7圖8分析：本題利用這種簡單實驗來考查慣性和摩擦力知識。當下面的棋子被快速擊出時，因為上面的棋子具有慣性，所以還保持著原來的狀態(tài)，即靜止，但此時沒有下面棋子的支撐，由于重力的作用，棋子會落下來。如果緩慢擊打下面的棋子，緊挨被擊打棋子上面的棋子受到一個向前的摩擦力會往前移。所以，要成功做好慣性實驗，就需要快速擊打棋子。

答案：慣性摩擦力

例7．(2013?衢州)周末，小明在家里利用礦泉水瓶做了有關大氣壓強和液體壓強的實驗(如圖9所示)。

圖9實驗一：在礦泉水瓶中裝滿水，用紙片蓋住瓶口后倒置，紙片不會落下；再將礦泉水瓶瓶口朝左、朝右等方向放置，紙片都不會落下。該現象說明了。

實驗二：在礦泉水瓶側壁開三個同樣大小的孔，用手指堵住小孔往瓶中注滿水。放開手指，觀察到水從小孔射出，小孔的位置越低，射出的水越急。該現象說明。

分析：這也是一個有趣且容易成功的實驗。由于大氣壓的存在，能夠把紙片托住而不使水流出來，而且，大氣壓向各個方向都有壓強，所以無論朝哪個方向，紙片都不會掉下來。當然，要使實驗成功，瓶與紙之間不能有空隙。第二個實驗驗證液體壓強的特點：液體壓強與液體的深度有關，深度越大，壓強越大。

答案：大氣有壓強且朝各個方向都有壓強水對容器側壁的壓強隨著深度的增加而增大

圖10例8．（2013?南京）如圖10所示，將一根針插在絕緣底座上，把折成“A”字形的鋁箔條水平架在針的頂端。當帶電的塑料棒靠近靜止的鋁箔條一端時，鋁箔條會旋轉起來，這表明：帶電物體能輕小物體，力可以改變物體的。將塑料棒取走，鋁箔條由于不能立即停止轉動。

分析：此題是一道力電綜合題，把慣性概念、力的作用效果運用到題目中，深入分析即可解答。當帶電的塑料棒靠近靜止的鋁箔條一端時，鋁箔條會旋轉起來，說明鋁箔條受到了帶電塑料棒的引力的作用，這表明：帶電物體能吸引輕小物體。鋁箔條在引力的作用下旋轉起來，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)；將塑料棒取走，沒有了引力，由于慣性，鋁箔條不能立即停止運動。

答案：吸引運動狀態(tài)慣性

例9．（2013?重慶）重慶市某中學初三年級全體師生，在新課標物理教學理念“從生活走向物理，從物理走向社會”的指引下，開展了“搖繩發(fā)電”活動，如圖11所示。教師指導學生用靈敏電流計、導線(代替搖繩)組成閉合電路，當導線(搖繩)切割地磁場磁感線時，觀察靈敏電流計指針的偏轉情況。這次活動讓孩子們親身探究了電磁感應的奧秘并體驗了利用地磁場發(fā)電的樂趣。請參照示例寫出這次活動所涉及的物理現象和對應的物理知識(不得與示例重復)。

示例：物理現象：同學蹬地跳起。

圖11物理知識：力的作用是相互的。

作答：物理現象：。

物理知識：。

分析：這是一個比較大的課外實驗，題目也屬于開放性試題，主要考查學生靈活運用所學知識解釋實際現象的能力。這類題目的特點是：難度一般都不大，但需要熟練掌握基礎知識，將實際情景與物理規(guī)律恰當地聯系在一起，可從力學、電磁學和能量等方面入手，確定研究對象，分析相應的物理知識。

編號現象和物體相關的物理知識示例同學蹬地跳起力的作用是相互的1同學搖繩力可改變物體的運動狀態(tài)2靈敏電流計指針的偏轉有感應電流產生3搖繩切割地磁場獲得電流機械能轉化為電能4跳到空中的同學動能減少重力勢能增加5站在地面的同學重力和支持力平衡圖12例10.（2013?樂山）寒寒在學習了滑動變阻器的原理后，用鉛筆芯代替電阻線制作了一盞實驗臺燈。如圖12所示是臺燈的原理圖，AB表示鉛筆芯，P是滑片，寒寒選擇的小燈泡L上標有“6V3W”的字樣。閉合開關S后，把滑片P移到A端時，小燈泡正常發(fā)光；把滑片P移到B端時，電流表的示數為0.2A。（小燈泡的阻值不隨溫度變化）求：

（1）小燈泡的電阻；

（2）鉛筆芯的最大阻值；

（3）當滑片P滑到B端時，小燈泡的實際功率。

分析：本題是用一個電學實驗設計的計算題。其答案可根據公式求得。給我們的啟示：電學實驗也可成為課外實驗。

解：（1）由P=UI=U2R得

R=U2P=（6V）23W=12Ω

(2)當滑片在A端時，RAB=0,小燈泡正常發(fā)光，故電源電壓U=6V。

當滑片在B端時，

UL=IR=0.2A×12Ω=2.4V

UAB=U-UL=6V-2.4V=3.6V

RAB=UABI=3.6V0.2A=18Ω

(3)當滑片P滑到B端時，小燈泡的實際功率：

P=UI=I2R=（0.2A）2×12Ω=0.48W

在欣賞了以上一些例題后，你是否對以后多做課外實驗產生了動力？是的，實驗能幫助我們更加深刻地理解物理概念和原理，也能夠調動我們學習的積極性，更能夠為我們打開廣闊的空間讓我們走進科學世界，同時還能為我們的中考奠定更好的基礎，我們何樂而不為呢？