中考物理专项复习之实验归纳思想方法的运用
1.在“探究串联电路电压的特点”活动中,按如图所示的电路图连接电路。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择______(选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;
(2)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?______,理由是______;
(3)小芳分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在下面的表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小明说她的做法不合理,原因是:______。改进方法是:______;
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
(4)下列实验中多次测量的目的与实验中相同的是______(填字号)。
A.测量物体的长度
B.测量物质的密度
C.探究吸热能力与物质种类的关系
2.小阳用图所示的装置探究水沸腾过程中温度随加热时间变化的特点,他记录的实验数据如表所示。
(1)本实验需要的测量仪器是温度计和___________。
(2)小阳应通过观察___________判断水是否沸腾。
(3)请你根据表中的数据归纳实验结论:___________。
(4)停止用酒精灯加热后,水并没有立即停止沸腾,原因可能是___________。
加热时间/ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
温度/ 99 99 99 99 99 99 99
3.小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验,记录的实验数据如下表所示.请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系:F=_____.
G/N 2 3 4 5 6 7 8
F/N 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.9 3.3
4.小艳利用如图所示的电路做“探究并联电路中电流的规律”实验。请根据实验要求回答下列问题:
位置 C B A
电流/A 0.30 0.24 0.54
(1)要测干路电流,电流表应串联在图中的 ___________处(选填“A”、“B”或“C”);
(2)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此可得出的初步结论是:___________。
(3)同学们认为要得出更普遍的规律,应进行多次实验,其操作方法是选择 ___________(选填“规格相同”或“规格不相同”)的灯泡。
5.科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察,善于发现.
【生活发现】
①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸.
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力.
【提出问题】
一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的______有关.
【实验验证】
为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长约为1m一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一端空气住,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示.
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银直到_______为止.
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验.
【现象描述】
空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长.
【得出结论】
_________________.
【评价交流】
科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”,例举一事实作为依据_____________.
6.在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了图甲所示的电路图,
(1)电流表在使用时必须___________(填“串联”或“并联”)在被测电路中;
(2)小丽想测干路电流,连接的电路如图乙所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,并改正;( )
(3)连接正确后,测出三点的电流并记录数据。请将电流表的读数(图丙)写入表格;
C处的电流I/A B处的电流I/A A处的电流I/A
第一次测量 0.52 ____________ ___________
(4)分析如表的数据,小丽就得出结论: ___________。实验中可采用___________的方法进行多次测量。
7.小张同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,实验器材齐全完好,所用电源的电压为6伏.他先将滑片置于变阻器的一端,然后连接电路,闭合电键,在向变阻器另一端移动滑片的过程中,观察到电压表的示数从4伏逐渐变小到0伏、电流表的示数从0.2安逐渐变大到0.58安.小张经过思考后发现了实验操作中的不当之处,随后重新正确连接电路进行实验.闭合电键后,移动变阻器的滑片到某个位置时,两个电表的示数分别如图(a)、(b)所示.根据该同学实验中观察到的现象,请将有关的数据填入表格内,并求出RX的阻值.(计算电阻时,精确到0.1欧)
实验序号 电压Ux(伏) 电流Ix(安) 电阻Rx(欧) 电阻Rx平均值(欧)
1 ________ 0.2 ________ ________
2 ________ ________ ________
3 ________ 0.58 ________
8.归纳式探究探究小球沿过山车轨道的运动小雨观察到游乐场的过山车可以底朝上在圆形轨道上运动,游客却不会掉下来。他想探索其中的奥秘,做了以下两个探究:
(1)探究一:如图甲所示,小球由A点沿光滑轨道自由运动到B点,小球到达B点的速度。与高度h和小球质量m的关系,数据如表一:
则小球到达B点的速度v与______有关,且v2=k1______;
(2)探究二:如图乙所示,小球以一定速度从B点沿光滑的竖直圆形轨道运动,恰好通过最高点C,小球在B点的速度v与轨道半径r的关系,数据如表二:
则小球在B点的速度v与轨道半径r的关系式为______;
(3)如图丙所示,将甲、乙两轨道组合后,小球从A点沿光滑轨道自由运动,若r=0.4m,要使小球经过B点后能恰好通过C点,则h=______。
表一
实验次数 h/m m/kg v2/()
1 0.2 4.0
2 0.4 8.0
3 0.4 8.0
4 0.8 16.0
表二
实验次数 r/m v2/()
1 0.15 7.5
2 0.30 15.0
3 0.45 22.5
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 不同 不能 电压表正负接线柱接反了 根据一组数据得出的结论有偶然性 换用不同规格的灯泡多次测量 C
【详解】(1)[1]为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择不同规格的小灯泡。
(2)[2][3]电压表测量L1的电压时,与B点相连的为电压表的正接线柱,与A点相连的为电压表的负接线柱,小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,不能测出L2两端电压,理由是电压表正负接线柱接反了。
(3)[4][5]分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,她的做法不合理,原因是:根据一组数据得出的结论有偶然性;改进方法是:换用不同规格的灯泡多次测量。
(4)[6]本实验多次测量的目的是为了得出普遍性的结论。
A.测量物体的长度,多次测量的目的是为了取平均值减小误差,故A不符合题意;
B.测量物质的密度,多次测量的目的是为了取平均值减小误差,故B不符合题意;
C.探究吸热能力与物质种类的关系,多次测量的目的是为了得出普遍性的结论,故C符合题意。
故选C。
2. 秒表 是否有大量的气泡冒出 水沸腾时吸热,温度不变 水能从石棉网(烧杯)上继续吸热
【详解】(1)[1]探究水沸腾过程中温度随加热时间变化的特点,所以本实验需要的测量仪器是温度计和秒表。
(2)[2]由于水在沸腾时有大量的气泡生成,并且在上升过程中,体积逐渐变大,到水面破裂。所以,实验中通过观察是否有大量的气泡冒出判断水是否沸腾。
(3)[3]水沸腾时要不断吸热,温度不变;观察表格中的数据可知,继续加热,水的温度不再升高,说明此时水已沸腾。故得出结论:水沸腾时吸热,温度不变。
(4)[4]停止用酒精灯加热后,石棉网(烧杯)的温度并未立即降低,所以水能从石棉网(烧杯)上继续吸热,故烧杯里的水并没有立即停止沸腾。
3.0.4G+0.1N
【详解】由表格数据知道,随着物重的增加,拉力均匀增大,即物重每增加1N,拉力增大0.4N,所以,拉力F与物重G的关系为一次函数关系,设为F=kG+b,
将表格中第二、第三列的数据代入F=kG+b,则1.3N=k×3N+b,1.7N=k×4N+b
解得:k=0.4,b=0.1N
即力F与重力G的关系式是:F=0.4G+0.1N.
4. A 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 规格不相同
【详解】(1)[1]电流表与待测电路串联,要测干路电流,电流表应串联在图中的A处。
(2)[2]根据表中数据有
0.54A=0.30A+0.24A
由此可得出的初步结论是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(3)[3]用归纳法得出普遍性的结论要满足两个条件,一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。故同学们认为要得出更普遍的规律,应进行多次实验,其操作方法是选择规格不相同的灯泡。
5. 体积 水银柱下端到达标记处 一定质量的气体,体积相同,温度越高,压强越大. 给轮胎打气时,越到最后越费劲
【详解】[1]因为压缩一段封闭在注射器内的空气,越压缩体积越小密度越大,发现越压缩越封闭,可能一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积(或密度)有关.
[2]步骤二,将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不在上升后,往玻璃管内注入水银直到水银柱下表面回到标记出为止,这样可以通过比较水银柱的长度来比较气体压强的大小.
[3]因为空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长,说明气体压强压强越大.可得出结论:一定质量的气体,温度越高, 产生压强越大.
[4]猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”,事实依据如:篮球内气体充的越多越难被压缩,再如:轮胎内气体充的越多越难充气.
6. 串联 0.3 0.22 并联电路干路电流等于各支路电流之和 换规格不同的灯泡(或换电压不同的电源)
【详解】(1)[1] 电流表与待测电路串联,电流表在使用时必须串联在被测电路中。
(2)[2]图乙中,两灯短路,电流表直接接在电源两极上了,这是不允许的。电流表与待测电路串联,想测干路电流,电流表应接在干路(两灯并联)上,如下所示:
(3)[3][4]在图丙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,左图电流为
I=0.3A
右图电流为
I=0.22A
(4)[5][6]分析如表的数据,根据
0.52A=0.3A+0.22A
小丽就得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和。为避免实验的偶然性,得出普遍性的规律,要多次测量,故实验中可采用换规格不同的灯泡(或换电压不同的电源)的方法进行多次测量。
7. 2 10.0 10.2 4.5 0.44 10.2 6 10.3
【详解】电流表的示数从0.2安逐渐变大到0.58安,电路中的电流增大,根据欧姆定律知道,电路中的电阻减小,即变阻器从阻值最大的一端向最小的一端移动;根据分压原理,变阻器的电压减小,由观察到电压表的示数从4伏逐渐变小到0伏,由串联电路电压的规律,所以电压表并联在变阻器的两端;
根据上述分析知道,在滑动变阻器连入电路中阻值最大时,由串联电路电压的规律,待测电阻的电压U待=6V-4V=2V,电路中对应的电流为I=0.2A,待测电阻的阻值是:Rx1=U待/I=2V/0.2A=10Ω;当变阻器连入电路中电阻为0时,待测电阻的电压为U′待=6V,电流I′=0.58A,待测电阻的大小Rx3 =U′待/I′=6V/0.58A=10.3Ω;
当移动变阻器的滑片到某个位置时,图(a)中,若电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为4.5V;若选用小量程,分度值为0.1V,示数为0.9V;图(b)中,若电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为2.2A;若选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A;因当变阻器连入电路中的电阻为0时,此时电路的总电阻最小,根据欧姆定律,电路中的电流最大电流为0.58A,所以,闭合电键后,移动变阻器的滑片到某个位置时,电流表的示数只能小于0.58A,故此时电流表示数为I″待 =0.44A;
因第1次实验操作中,当变阻器连入电路中的电阻最大时,待测电阻的电压为2V,当移动变阻器的滑片到某个位置时,根据分压原理,变阻器的电压减小,由串联电路电压的规律,待测电阻的电压增大,所以电压表示数只能大于2V,应为U″待 =4.5V,此时的待测电阻Rx3 =U″待/I″待=4.5V/0.44A=10.2Ω;
为提高测量的准确程度,将三次测量的平均值作为最后的测量结果:
Rx =10.0Ω+10.3Ω+10.2Ω/3=10.2Ω,将有关数据填入下表中
8. 高度h h 1m
【分析】(1)根据控制变量法分析1、2次实验数据得出小球到达点的速度与高度的关系,分析2、3次实验数据得出小球到达点的速度与质量的关系;
(2)分析表格中和倍数的变化关系得出两者之间关系的表达式;
(3)由表一数据得出的值,根据前面的表达式得出要使小球经过点后能恰好通过点时的高度。
【详解】(1)[1]由表格一的1、2次实验数据可知,质量相同时,下滑的高度越高到达点速度的平方越大,且小球下落高度的倍数和到达点速度平方的倍数相等,即小球到达点的速度的平方与高度成正比。
[2]由表格一的2、3次实验数据可知,小球下滑的高度相同时,质量不同的小球到达点速度的平方相等,则小球到达点的速度与小球的质量无关,综上可知,小球到达点的速度与高度有关,且
(2)[3]由表格二的三次实验数据可知,轨道半径的变化数据和的变化倍数相等,则小球在点的速度与轨道半径成正比,设为
把、代入可得
小球在点的速度与轨道半径的关系式为
(3)[4]由表格一数据可知,当时
则
小球从点沿光滑轨道自由运动,恰好通过点时,由可得,点的速度平方
由可得,小球下落的高度