第14講 實(shí)驗(yàn)探究專題復(fù)習(xí)

趙宇

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科.中考對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的考查主要分兩塊：一塊是實(shí)驗(yàn)加試，考操作;另一塊是筆試，就是試卷中的實(shí)驗(yàn)探究題.實(shí)驗(yàn)加試的目的是考查同學(xué)們的動(dòng)手能力，而中考試卷中的實(shí)驗(yàn)探究題，主要是緊跟課改的要求，將同學(xué)們的學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累，向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化：從被動(dòng)接受知識(shí)，向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化.在科學(xué)探究活動(dòng)中，同學(xué)們能夠親歷科學(xué)探究的過(guò)程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神.

實(shí)驗(yàn)探究題通過(guò)考查科學(xué)探究的七個(gè)要素，即提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作，培養(yǎng)同學(xué)們的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神.試題一般涉及聲、光、熱、電、力五大板塊，其中，電學(xué)和力學(xué)實(shí)驗(yàn)是考查的重點(diǎn).

第1節(jié) 聲現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)、

重點(diǎn)考點(diǎn)

本節(jié)的知識(shí)在中考試卷中一般以填空題、選擇題的形式出現(xiàn)，偶爾也以實(shí)驗(yàn)探究題的形式出現(xiàn)，重點(diǎn)考查聲音的產(chǎn)生、傳播，以及對(duì)聲音的三個(gè)特性的探究.

第2節(jié) 光學(xué)實(shí)驗(yàn)

重點(diǎn)考點(diǎn)

光學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題一般在光的反射規(guī)律、平面鏡成像特點(diǎn)、光的折射現(xiàn)象、凸透鏡成像規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)上進(jìn)行考查.

中考常見(jiàn)題型

例1（2019.盤(pán)錦）為了探究光反射時(shí)的規(guī)律，同學(xué)們進(jìn)行如圖1所示的實(shí)驗(yàn).

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，需要的測(cè)量工具是

（2）把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板ENF____立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面.

（3）如圖1甲所示，使一束光貼著紙板射到0點(diǎn)，經(jīng)平面鏡反射后，沿另一方向射出.圖中∠r是 ___（填“入射”或“反射”）角.

（4）當(dāng)入射角增大時(shí)，反射光線（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）平面鏡.

（5）表1是實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：

（6）如圖1乙，把紙板NOF向前折或向后折，在紙板上都不能看到反射光線，說(shuō)明：反射光線、入射光線和法線

.

思路分析：（1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)時(shí)要測(cè)量反射角和入射角的大小，所以需要量角器.（2）法線在紙板上，要使ON垂直于鏡面，需把紙板ENF豎直立在平面鏡上.（3）垂直鏡面的是法線，射向鏡面的光線為人射光線，離開(kāi)鏡面的光線為反射光線，入射光線與法線的夾角是入射角，反射光線與法線的夾角為反射角.由圖甲知OE為人射光線，OF為反射光線，∠r是反射角.（4）當(dāng)入射角增大時(shí)，反射角也增大，反射光線靠近平面鏡.（5）根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：反射角等于入射角.（6）把紙板NOF向前折或向后折，紙板F與E不在同一平面內(nèi)，在紙板F上不能看到反射光線，由此得出反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)的結(jié)論.

答案：（l）量角器（2）豎直（3）反射（4）靠近 （5）反射角等于入射角 （6）在同一平面內(nèi)

第3節(jié) 熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、

重點(diǎn)考點(diǎn)

熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要同學(xué)們重點(diǎn)關(guān)注的實(shí)驗(yàn)有：探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律、探究水的沸騰特點(diǎn)、探究影響蒸發(fā)快慢的因素、比較不同物質(zhì)的吸熱能力等.

中考常見(jiàn)題型

例2（2019.鐵嶺）小明用如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)，燒杯和試管中均裝有適量的水.

（1）調(diào)整好器材后，用酒精燈加熱，這是通過(guò)___ （填“做功”或“熱傳遞”）的方式增加水的內(nèi)能.

（2）某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖2甲所示.此時(shí)燒杯中水的溫度是 ____ ℃.

（3）小明觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，燒杯中的水沸騰了，而試管中的水并未沸騰，原因是試管中的水 ___ .

（4）小明將試管取出，分別給燒杯中的水和試管中的水加熱，使它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同.根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖2乙所示的圖象，則 ___ （填“a”或“6”）圖象代表試管中的水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn).

（5）由圖象可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)周?chē)h(huán)境的大氣壓____（填“低于”或“高于”）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.

思路分析： （1）在加熱的過(guò)程中，燒杯和試管中的水是通過(guò)熱傳遞吸收熱量的.（2）溫度計(jì)的分度值是1℃，此時(shí)是零上，液柱上表面對(duì)準(zhǔn)了90℃上面第4個(gè)小格處，讀作94℃.（3）當(dāng)燒杯中的水沸騰后，盡管不斷吸熱，但燒杯中水的溫度不再升高，保持沸點(diǎn)不變;試管中的水從燒杯中吸熱，溫度達(dá)到沸點(diǎn)后，就和燒杯中水的溫度一樣，不能從燒杯中繼續(xù)吸熱，這時(shí)雖然達(dá)到了沸點(diǎn)，但不能繼續(xù)吸收熱量，所以不會(huì)沸騰.（4）根據(jù)公式Q=cm△t可知，在比熱容和加熱時(shí)間相同的情況下，液體的質(zhì)量越小，升溫越快，所以a圖象是試管中的水沸騰時(shí)溫度變化的圖象.（5）水在沸騰過(guò)程中溫度保持不變，由圖象知，沸騰過(guò)程中的溫度是96℃，此時(shí)水的沸點(diǎn)低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)，所以當(dāng)?shù)氐拇髿鈮旱陀?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.

答案：（1）熱傳遞 （2）94 （3）達(dá)到沸點(diǎn)，不能繼續(xù)吸熱 （4）a（5）低于

第4節(jié) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)

重點(diǎn)考點(diǎn)

電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)是：探究電流與電壓和電阻的關(guān)系、測(cè)量小燈泡的電阻或定值電阻的阻值、測(cè)量小燈泡的電功率，它們有很多相同之處，比如電路圖相似（都用到了“伏安法”），當(dāng)然，它們也有許多區(qū)別，在復(fù)習(xí)這一部分時(shí)，同學(xué)們可以將它們歸類復(fù)習(xí).

中考常見(jiàn)題型

例3 （2019.濟(jì)南）在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，所用小燈泡上標(biāo)有“2.5 V”字樣.

（1）圖3甲所示是小軍已經(jīng)連接的部分實(shí)驗(yàn)電路，在連接電路時(shí)，小軍操作上出現(xiàn)的錯(cuò)誤是____.

（2）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線幫小軍將圖3甲所示的實(shí)物電路連接完整.

（3）連接完實(shí)驗(yàn)電路，檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表、電壓表的示數(shù)都為零，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是___ .

A.小燈泡短路

B.小燈泡斷路

C.變阻器短路

D.變阻器斷路

（4）排除上述故障后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡兩端電壓略高于2.5 V，觀察小燈泡的亮度并記下電壓表、電流表的示數(shù)，接下來(lái)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向 ____（填“A”或“B”）端移動(dòng)，使小燈泡正常發(fā)光，觀察小燈泡的亮度并記下電壓表、電流表的示數(shù).

（5）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端電壓略低于2.5 V，觀察小燈泡的亮度并記下電壓表、電流表的示數(shù).根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出小燈泡的I-U關(guān)系圖象，過(guò)此圖線上任一點(diǎn)M分別作兩坐標(biāo)軸的平行線如圖3乙所示，它們與兩坐標(biāo)軸圍成的矩形的面積在數(shù)值上等于小燈泡此時(shí)的

思路分析：（1）為保護(hù)電路，在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，故小軍操作上出現(xiàn)的錯(cuò)誤是沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān).（2）小燈泡的額定電壓為2.5 V.故電壓表選用小量程與小燈泡并聯(lián)，變阻器按一上一下接人電路中，如圖4所示.（3）若小燈泡短路，電路為通路，電流表有示數(shù)，A不符合題意;若小燈泡斷路，則電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓，電壓表示數(shù)即為電源電壓，B不符合題意：若變阻器短路，則電流表有示數(shù)，電壓表也有示數(shù)且為電源電壓，C不符合題意;若變阻器斷路，整個(gè)電路斷路.燈不發(fā)光，兩表都沒(méi)有示數(shù)，D符合題意，故選D.（4）由于此時(shí)小燈泡兩端電壓大于額定電壓2.5 V，應(yīng)減小小燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，應(yīng)增大變阻器連人電路中的電阻大小，故滑片向B端移動(dòng).（5）過(guò)/-U圖線上任一點(diǎn)M分別作兩坐標(biāo)軸的平行線，它們與兩坐標(biāo)軸圍成的矩形的面積等于UI，根據(jù)P：： UI.可知它們與兩坐標(biāo)軸圍成的矩形的面積在數(shù)值上等于小燈泡此時(shí)的實(shí)際電功率.

答案：（1）開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi) （2）如圖4所示. （3）D （4）B （5）實(shí)際電功率

第5節(jié) 力學(xué)實(shí)驗(yàn)

重點(diǎn)考點(diǎn)

力學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)有：測(cè)量物質(zhì)的密度、探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響、探究二力平衡的條件、探究重力大小跟質(zhì)量的關(guān)系、探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)、探究杠桿的平衡條件、探究壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)、探究影響浮力大小的因素、探究斜面（或滑輪）的機(jī)械效率、探究動(dòng)能（或重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能）的大小與什么因素有關(guān)等，

中考常見(jiàn)題型

例4（2019.婁底）圖5是探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中，mA =mB hB.

（1）實(shí)驗(yàn)中，探究的動(dòng)能是指____（填序號(hào)）.

A.小球在斜面上的動(dòng)能

B.小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能

C.小球撞擊木塊后的動(dòng)能

D.木塊被小球撞擊的動(dòng)能

（2）使質(zhì)量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下，是為了研究動(dòng)能大小與的關(guān)系.

（3）在做了探究“物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)后，有些同學(xué)對(duì)“質(zhì)量不同的小球從同一光滑斜面同一高度由靜止開(kāi)始滾下，剛到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等”有疑惑，小明設(shè)計(jì)了如圖5乙所示的實(shí)驗(yàn)：讓質(zhì)量不同的小球A、C同時(shí)從同一高度由靜止開(kāi)始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，若C球相對(duì)于A球____（填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”），就可以說(shuō)明任一時(shí)刻兩球的速度大小相等.

（4）完成實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們還聯(lián)想到以前學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí)，也用到了斜面：讓同一小車(chē)從同一斜面的同一高度由靜止滑下，在三個(gè)不同的表面上滑行的距離不同（如表2），小車(chē)在這三個(gè)表面上滑行的過(guò)程中克服摩擦力做功

（填“相等”或“不相等”）.

思路分析：（1）據(jù)題意可知，實(shí)驗(yàn)中探究小球動(dòng)能，即小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能的大小，故選B.（2）使質(zhì)量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下，則小球到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，所以這是為了研究動(dòng)能大小與物體速度的關(guān)系.（3）讓質(zhì)量不同的小球A、C同時(shí)從同一高度由靜止開(kāi)始沿光滑斜面滾下，觀察和比較兩球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況.若任一時(shí)刻兩球的速度大小相等，則以任何一個(gè)小球?yàn)閰⒄瘴铮硪粋€(gè)小球都是靜止的，就可以說(shuō)明任一時(shí)刻兩球的速度大小相等.（4）讓小車(chē)從同一高度由靜止下滑，根據(jù)決定重力勢(shì)能大小的因素可知，最初小車(chē)的重力勢(shì)能相同，下滑到水平面時(shí)的動(dòng)能也相同.在不同的材料表面上運(yùn)動(dòng)，最終停下來(lái)后，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，克服摩擦力做了多少功就有多少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，小車(chē)在三個(gè)表面克服摩擦力做功相等.

答案：（1）B（2）速度（3）靜止（4）相等