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中考物理专题复习七 -创新型实验

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初中物理审核员

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                   中考物理专题复习七- 创新型实验

    创新型实验是近年来随着中考实验命题的改革出现的命题形式.它是在学生掌握基本
实验原理的基础上,应用最基本的测量仪器自行设计实验方案的一种新的实验题型.它涉
及到对原有的实验认识和再加工,涉及到实验器材的选择、实验步骤的安排、实验方法的
变化、实验数据的处理等.它不仅能够考查学生对原有实验的掌握情况,还能考查学生综
合运用知识的能力和创造思维能力.创新性实验题具有综合性、开放性、探究性和创造性
等特点,是中考对考生实验能力要求提高的体现。
一、实验真题
例  1.(2005•金华课改)如图        1 所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”
的实验电路图。
⑴、要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过                                                 来实现;
要判断电磁铁的磁性强弱,可观察                                                 来确定。
  ⑵、下表是该组同学所做实验的记录:

          S                  电磁铁(线圈)                  50 匝          100 匝
A
                             实验次数
                P                                  1    2    3   4    5    6
                             电流  / A              0.8  1.2  1.5  0.8  1.2 1.5
                             吸引铁钉的最多数目      / 枚    5    8   10   7    11   14
              R    图
①.        比较实验中的1     1、2、3(或    4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,
通过电磁铁线圈中的电流                                   ;
②.比较实验中的        1 和 4(或  2 和 5 或 3 和 6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一
定时,线圈匝数                                    ;
⑶、在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:“当线圈中的电流和匝数
一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?”
①.你对此猜想是:                                     ;
②.现有大小不同的两根铁芯,利用本题电路说出你验证猜想的方法:            
                                               。 
分析:本题主要考查了电磁铁磁性强弱的三个因素有无电流通过、电流的大小、线圈匝数。

解答:⑴调节滑动变阻器的滑片位置(改变连入电路的电阻)(改变电阻)等  
电磁铁吸引铁钉(大头针)的多少;
⑵①越大,磁性越强(越小,磁性越弱)                   ②越多,磁性越强(越少,磁性越弱)
⑶①针对主题提出猜想
②将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中,观察铁芯吸引铁钉(大头针)的多少
例  2.(2005•黑龙江)小松在做“连接串联电路”的实验中,不慎把电路中一个灯泡的玻
璃打碎了。此时,她惊奇的发现:这个小灯泡几乎不发光,可另一个灯泡不仅没熄灭,反
而更亮了。小松对此产生了疑问:
  (1) 玻璃碎了以后,小灯泡仍有电流通过,灯丝却几乎不发光,那么玻璃外壳究竟起什
      么作用呢?请说出你的看法。
  (2) 引起完好的小灯泡亮度变化的原因是什么呢?请你提出一种猜想,并设计一种验证
      你猜想的实验方案。           ①猜想:               ②方案:
分析:本题考查了学生对串并联电路的理解及生活中的应用。
解答:(1)灯泡外壳破碎,由于散热使灯丝温度降低,达不到白炽状态而无法发光,所以玻
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璃壳的作用是减少散热,使灯丝温度可达到白炽发光的程度。
(2)猜想:完好小灯泡的亮度变化,可能与损坏小灯泡电阻的变化有关。

方案:a.将外壳破碎的小灯泡与完好的小灯泡串联在电路中,用电流表测出电                                  流  I1,用

电压表测出其两端电压          U1.计算出外壳破碎的小灯泡电阻为               R1;
b.用一个新的小灯泡(规格与外壳破碎的小灯泡相同)将其换下,采用与                            a 相同的方法测出

此灯泡电阻     R2;

c.比较   R1 与 R2,如  R1≠R2,则完好小灯泡的亮度与损坏小灯泡电阻大小的变化有关;如

R1=R2,则无关
例  3、简易器材:一个圆柱形平底玻璃杯、一块硬纸片、若干个充了空气的气球、一块海
绵和一桶水。利用一种或两种以上器材设计三个力学实验,并按下表要求填写。
        器 材           实 验 内 容               操 作 方 法             发生的现象
    示例:两个气球       物体间的作用力是相互的           双手挤压挨在一起的气球            两球发生形变
     1
     2
     3
分析:以上两例题主要考查学生:(l)对所学实验的原理、器材的理解;(2)灵活运用实验知
识的能力;(3)在不同情况下迂移知识的能力。
解答:1、器材:玻璃杯、海绵。实验内容:压强与受力面积有关。操作方法:先后将玻璃
杯杯口和杯底朝下放在海绵上。发生的现象:海绵的凹陷程度不同。
2.器材:玻璃杯、水、海绵。实验内容:压强与压力的大小有关。操作方法:将玻璃杯放
在海绵上,不断往杯内装水。发生的现象:海绵的凹陷程度增大。
3.器材:玻璃杯、水、硬纸片。实验内容:大气压的存在。操作方法:在杯中装满水,盖上
硬纸片压住,然后将整个装置倒转过来,把托着硬纸片的手松开。发生的现象:纸片不会
掉下来。
例  4、小斌是一位电工,准备为一房间设计电路。房间内两盏灯计划用并联电路,但房东邓
大爷想用串联电路。他认为串联电路既简单又省钱。下面是小斌留给邓大爷的便条。请补充
完整,并将图      2 中的两灯及开关正确连入电路。
分析:本题结合日常生活中的问题,通过纠正错误的想法来考查家庭电路的知识。

      邓大爷:
          您好由于               
      ,
                      所以我设计用
      并联电路。
                      小  斌
                                              图
                   2003 年 6 月                                       图
答:串联时开关同时控制两个灯泡,且灯泡不能正常发光。2
      17 日                                                         3
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二、实验强化
1、(2005•湖北).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?


                                                 
      流线型汽车        图    战机着陆打开阻力伞        模仿鲔鱼体形的核潜艇
 (1)请仔细观察如图       1 所示的应用实例1     ,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 的大小,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):
                                                                              
                                                                              
                                                                             
2、(2005•年河北)为了探究植物的光合作用是否需要光,小刚同学设计并完成了如图                               2 所
示的实验。请你
对他的实验进行
分析,然后回答
有关问题。
(l)实验时首先
将植物放在黑暗
处,其目的是使
叶
片中                                         图  2
运走耗尽(选填‘脂肪’或‘淀粉)。
(2)图中    A 选用的液体应该是          (选填“酒精 或“清水’)。
(3)滴加碘液后叶片变成了蓝色,说明叶片中产生了____________。
(4)小刚的实验设计中有不足之处,表现在没有设置____________实验。
(5)请你写出完善该实验的具体方法。

3、(2005  年•苏州)小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下:
    ①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔;
    ②如图   3 所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹
      簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒. 当注射器中的活塞刚开
      始移动时,记下弹簧测力计的示数               F;
     ③观察并记录注射器筒上所标明的容积                 V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度                L.
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    (1)根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为
       p=___________________________.
    (2)按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小.你认为 图
       产生这种现象的主要原因是:                                         .
                                                  3
4、(2005•四川课改)科学探究摩擦力对物体运动的影响。如图                      4 所示给水平桌面铺上粗糙
程度不同的物体(如毛巾、棉布等),让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同
一高度滑下后,在不同表面运动的距离。
实验结论:表面越光滑,小车运动的距离越  ,这说明小车受到的摩擦力越  。


                      图 4
猜想:如果物体不受力,它将                 。
 5、(2005•淮安课改)小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题。某天,他用一块较长
 的木板   N 与木块   M  及弹簧测力计,按如下方法研究滑动摩擦力与压力的关系。先将长木
 板 N 平放,用弹簧测力计拉着木块             M 在  N 上做匀速直线运动,如图          5 甲,此时木块      M 所

 受滑动摩擦力为       f 甲;然后再将     N 支起,仍然用弹簧测力计拉着木块              M 沿  N 斜向上做匀

 速直线运动,如图        5 乙,此时木块      M 所受滑动摩擦力为        f 乙。请你判断这两种情况下,木
 块 M  受到的滑动摩擦力大小关系是:  

                                                M
              M                           N
         N
                甲                    图 5              乙

  A.f 甲 >  f 乙   B.f 甲 <  f 乙   

  C.f 甲  = f 乙   D.f 甲  ≤f 乙
6、(2005•辽宁课改)(5        分)如图    6 是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干
操作,根据此图回答下列问题:
(1)若探究浮力大小与物体浸设深度的关系,应选用的操作是__________(填序号)。


                                  图   6
  (2)若选用的操作是②④⑥,可探究浮力的大小与__________的关系。
  (3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是_________(填序号)。

7、(2005•盐城课改)物理课上,同学们观察了如图                   7 所示的实验:用细线将一金属小球
   悬挂起来,把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角
   度为  α,小球离开最低位置的距离为              s),然后释放,小球将左右
   摆动。
   (1)此实验说明:                                         


                                                                    图 7
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   (2)课后小宁同学提出这样的问题:小球来回摆动一次的时间(或
   摆动的快慢)跟哪些因素有关呢?对此,同学们进行了探究。小宁提
   出猜想:小球摆动的快慢可能跟细线的长度(L)有关。于是小宁和
   小军来到实验室,找来了以下器材:
   A.秒表       B.长为  0.8m 的细线     C.长为   1.0m 的细线      D.铜球
   E.铝球(D、E     两球体积相等,都有相同的小孔,便于系线)
   为了验证小宁的猜想,请你帮他们设计出简要的实验步骤。
   选用的器材是(选填上列器材前的字母):                                     
   具体操作:                                                                  
                                                                               
                                                                                
   (3)对小宁提出的问题,除了他的猜想外,请你再提出两个猜想:
   ①                                                                         
   ②                                                                         
8、(北京•2005)有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制
作的电阻称为热敏电阻。图            8 是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,小马同学用该热敏
电阻和电压表设计了一只测量范围为                0~100℃的水温表,图        9 是这个水温表的原理图,图

中的电压表量程为        0~3V;定值电阻      R0 的阻值为   lOOΩ。当水温达到        100℃时,要求电压表
的示数达到最大值。
(1)根据图像回答该热敏电阻在            100℃时的电阻值为多大?
(2)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每                          1O℃画一条刻度线,这
个刻度盘的刻度是否均匀?
(3)通过计算说明改画的水温表刻度盘上的                 0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应?


                图                                       图  9
9、(2005•北京)已知空气可以传播声音,请设计一个简易实验,证明固体也能够传播声8
音。请写出实验所需要的器材、实验步骤以及实验分析与结论。要求设计的实验其有可行
性,要符合安全原则。
( l )实验器材:      


( 2 )实验步骤:       


( 3 )实验分析与结论:
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10、(2005•盐城课改)给你两个用丝线系着的吹足了气的气球,请你分别设计力学和电学
   小实验各一个,并在下表中简要填写出有关操作过程和实验结论(即所能说明的物理知
   识)。
       实验类别                 力学实验                        电学实验

       操作过程

       实验结论
11、(2005•辽宁课改)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什么关系呢?请你设计一个实验方案对这个问题进行探
究。
(1)写出主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示)。


(2)分析测得的物理量,说明铅笔芯电阻大小与铅笔芯软硬度的对应关系。


答案: 
1、⑴流体阻力可能与运动物体外部形状有关。
⑵可以做几辆质量相等而外形分别为长方体、正方体、椭圆的小车,用弹簧测力计以同样
的速度拉动小车做匀速直线运动,比较弹簧测力计的示数。
⑶不应只让小船的底面与水接触。
2、⑴淀粉      ⑵清水     ⑶淀粉    ⑷对比      ⑸可以多取几组进行对比实验。
3、(1)FL/V    (2)注射器内不是真空,有一定的压强
4、远,     小,    将做匀速直线运动永远运动下去
5、A       
6、⑴ ③、⑥        ⑵液体的密度         ⑶   ①③⑤
7、⑴动能和重力势能可以相互转化  
⑵实验器材:A、B、C、D
具体操作:略
⑶①小球摆动的快慢可能跟小球的质量有关。
②小球摆动的快慢可能跟小球的体积有关。
8、⑴l00Ω     ⑵  不均匀        ⑶0.25 V   
9、略
10、力学实验:(1)操作过程:用力拍打,观察到气球由静止变为运动。
(2)结论:力可以改变物体的运动状态。
电学实验:(1)操作过程:将两气球相互摩擦,然后靠近纸屑,会吸引纸屑。
        (2)结论      带电体可以吸引轻小物体。
11、略
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