实验探究专题Word文档下载推荐.docx

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它包括个基本要素：

提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与认证、评估、交流合作。

探究类试题既可以考查完整的探究过程，也可以就某一环节

进行考查，但不管怎样，一定要有一个研究问题的形成、发展和解决的过程阶段出现。

例2、小亮为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如图所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：

次数

1

2

3

4

5

6

7

h（cm）

8

10

12

F（N）

6.75

6.25

5.75

5.25

4.75

4.25

（1）分析表中实验数据，可以得出物体重N，第4次实验时，物体受到的浮力N；

（2）分析表中第1列到第5列数据，说明；

（3）分析表中第6列到第7列数据，说明；

（4）下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是：

（）

（1）由题目提供的实验数据可知，它反映的是圆柱体下表面的深度和弹簧测力计示数的关系.由表中第1列数据可知，当物体没有与水接触（即h=0）时，物体只受重力和弹簧测力计的拉力，拉力大小等于重力，所以圆柱体的重力G=6.75N.

（2）物体浸入水中受到重力、浮力、拉力的作用.对第1列至第5列数据变化分析可知，随着物体浸入水中深度增加，弹簧测力计示数减小，一方面说明物体受到的浮力增大，同时也表明物体没有浸没；

对第6列和第7列数据分析可知，随着深度增加，弹簧测力计示数不变，一方面说明物体受到的浮力不变，液表明物体已浸没倒水中.

（3）图中各图反映的是测力计示数F与物体底部浸入水中的深度h的关系图像，h=0时，F=G；

随着h的增大，F示数变小.当h增大到使圆柱体全部浸没到水中时，浮力不再增大，此时F最小，且保持不变，故选B.

答案

（1）6.75N；

2.5N

（2）物体未浸没时，物体越深受到的浮力越大

（3）物体浸没后，物体所受浮力与物体深度无关

（4）B

三、设计型实验

设计型实验题需要按照题目要求设计新的测量方法或实验方案，此类题目比较灵活，要注意深刻理解题意要求，据此将所学到的物理知识和实验方法结合起来解题，解决遇到的实际问题。

例3、王新同学在学校测完石块密度后，想到这样一个问题：

石块和铁块谁的密度大？

放学回到家中，想粗略地测定铁块密度，但家里没有量筒、天平等器材，于是想到利用浮力知识完成实验.他从家中找来以下器材：

茶杯、水、小铁块、细线和弹簧测力计.

（1）请简要写出他的实验步骤，并用字母表示所测的物理量.

①；

②；

③。

（2）铁块密度的表达式ρ铁=____.

本题要用现有的测量工具测定铁块的密度，实验步骤要学生来设计，这考查了学生的分析能力和灵活应用能力，对知识的掌握要求很高。

没有天平不能直接测质量，没有量筒不能直接测体积。

有弹簧测力计，可以先测出铁块的重力，再计算出铁块的质量。

用茶杯、水、细线和弹簧秤测力计可以测出小铁块浸没时的浮力，然后计算小铁块的体积；

最后计算铁块的密度。

（1）①用细线将小铁块拴牢，并用弹簧秤测力计测出其重力G　　

　②向茶杯中倒入适量的水　　

　③将弹簧测力计下端的小铁块浸没水中，不与杯壁、杯底接触，读出此时弹簧秤示数G′（或F）　　

（2）

四、开放型实验题

实验类开放题多以两种形式出现：

一是给定一组器材，要求设计完成一项或多项实验；

二是给定一个实验命题，要求自选器材设计一个或几个实验方案。

解答此类实验开放题要多方面展开思维──学生实验、演示实验和小实验；

多角度延伸思维──替代法、转换法。

×

×

牌电水壶

额定电压

220V

额定功率

1500W

容积

3L

例4、（09哈尔滨）同学们在家里通过实验探究“烧水过程中能量转化效率”的问题时，选用了如图所示的电水壶．

（1）若请你参加该实验探究，实验中你需要用到的测量工具是_________________________；

（2）写出你的实验探究过程；

根据实验测量出的数据，写出电水壶烧水过程中能量转化效率的数学表达式；

（3）根据测量数据及表达式，指出影响电水壶烧水过程中能量转化效率的因素．__________________

此题是一个开放型试题，在这个实验中，你可以用你认为合适的测量工具进行测量，实验原理不同，实验方法不同，实验表达式不同，但实验目的是相同的。

方法一：

（1）电能表、温度计

（2）a．观察电能表铭牌参数N（r／kW．h），电水壶容积V（m3）；

b．电水壶中盛满水（或盛有水），用温度计测出水的初温tl；

[若电水壶中未说明盛满水，除在第1问中添加体积或质量测量工具外．还要在步

骤中体现体积或质量的测量]

c．关闭家中其它用电器，将此水壶单独接入电路中，记录电能表转盘转过的转数n（r）

和水的末温t2，（℃）．

（3）影响因素①水的体积（质量）；

②水的温度差；

③n与N的比值．

方法二：

（1）电压表、电流表、温度计、秒表

（2）a．观察电水壶容积V（m3）；

b．电水壶中盛满水，用温度计测出水的初温t1，（℃）；

[若不装满，参照法

（一）中

（2）b的补充说明]

c．接通电源，记下水温升至t2（℃）所用时间t（s），并用电压表、电流表测出电水壶工

作时两端电压U（V）及其电流I（A）．

数学表达式：

η=cρv（t2-t1）/Ult

（3）影响因素：

①水的体积（质量）；

③加热时间；

④UI（或实际功率）．

方法三：

（1）秒表、温度计

（2）a．观察电水壶铭牌额定功率P（W），容积V（m3）；

b．电水壶中盛满水，用温度计测出水的初温tl（℃）；

c．关闭家中其它用电器，将此水壶单独接人电路中，用秒表计时，记录用时t（s）和水的末温t2℃

（3）影响因素：

④电水壶的功率．

快乐体验

1.（09台州）在自然界中，有些物质客观存在，却看不见摸不着，需借助某些方法才可观察到。

（1）在探究光的反射规律时，光的路径难以观察到，你或你的老师做这个实验时，是怎样将光路显示出来的？

。

（2）在研究磁铁周围的磁场时，你的老师又是利用显示磁铁周围的磁场分布的。

2.（09黄冈）小明利用两个相同圆筒形玻璃杯、天平（无砝码）、水、刻度尺、胶头滴管等器材测定食用油的密度。

（1）请将他的实验步骤补充完整：

①如图，将托盘天平放在水平台上，将游码移到标尺的______________（选填“Ａ”或“Ｂ”）端，调节天平两端的平衡螺母，使天平平衡；

②将装有适量食用油和水的玻璃杯分别放在天平的左右盘中，用胶头滴管增、减杯中水的多少，使天平______________________；

③取下两只玻璃杯，用刻度尺分别测出两杯中水和油的高度h1、h2；

则食用油的密度______________________（水的密度为）。

（2）小明认为两个圆筒形玻璃杯质量不完全相同会造成实验误差。

请你也提出一项可能引起实验误差的原因：

______________________。

3.（09福州市）小明注意家里摆钟（图26）的钟摆在有规律地摆动，经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，就想：

是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢？

于是，他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，在老师的指导下他设计如图27所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究。

实验数据记录如下表：

实验次数

摆长l/m

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

周期T/s

1.1

1.3

1.4

1.5

1.7

1.8

1.9

2.0

周期平方

T2/s2

1.2

1.6

2.3

2.9

3.2

3.6

4.0

（1）从表中数据可知，单摆的摆长l越长，周期T越（选填“长”或“短”）。

（2）请根据表中数据在图28中作出单摆周期的平方T2与摆长l的关系图像。

（3）分析图28所示图象，可知实验中用的单摆T2与l成关系。

（4）由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大。

你认为小明为了减小测量误差是怎么做的？

（5）生活中若摆钟走慢了，应如何调整钟摆的长度？

4.（09宁波）小科在观看2009世界冰壶锦标赛时猜想：

冰壶在冰面上的滑行距离，除了与离手时的速度大小、接触面的粗糙程度有关外，还可能与质量有关。

为了验证这一猜想，小科、小敏和小思做了如下实验（如图所示）：

在木块上加放数量不等的钩码后，让木块从O点静止滑下，记录木块和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离S，记录数据如下（各组在A点时初速度均相同）：

（1）从上述数据分析，可以得到的结论是：

在初速度和接触面粗糙程度相同的条件下，物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小；

（2）小敏认为：

木块及钩码的质量越大，对水平面的压力越大，则滑行中受到的摩擦阻力也越大，滑行距离就会越短。

因此，他认为数据有问题，于是对上表数据做了如下改动：

请你评判小敏的做法并阐述理由：

；

（3）小思同学反思上述实验后认为：

在初速度和所受到的摩擦阻力大小相同的条件下，物体的质量越大在不平面上滑行的距离将越远，因为：

5.（09江苏）用托盘天平测量铜块质量时，应将天平放在桌面上，游码移到标尺的零刻度处，若天平的指针静止在图甲所示位置，则可将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡．测量中，当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡，则该铜块的质量为g．

6.（09赤峰）

（1）小刚在称量矿石质量时，进行了如图甲所示的操作，他的错误在于。

用正确的方法称量，天平平衡后，砝码和游码的示数如图乙所示，则被测矿石的质量是g。

（2）小刚有在量筒中倒入一定量的水，然后将矿石用细线系好后慢慢放入量筒。

如图丙所示，矿石的体积为ml。

（3）小刚算出矿石的密度为kg/m3。

7．（09柳州）在“测量小石块的密度”的探究课上，某实验小组进行了如下实验探究活动。

（1）把天平放在水平桌面上，指针指在分度盘的中线处，如图10甲所示，于是小丽同学直接使用天平进行测量。

此时，同组同学马上阻止说：

小丽的做法不对，不对之处是没有把游码向左移到标尺的__________________。

（2）纠正错误后，发现天平横梁不平衡，指针向左偏，此时应向__________（选填“左”或“右”）端调节平衡螺母，使指针指在中线处。

（3）接着把小石块放在天平左盘，当右盘中放人20g、5g砝码各一个时，天平横梁刚好平衡，则小石块的质量是______________g。

（4）然后用一细绵线系住小石块，放人盛有水的量筒中，如图lO乙所示，然后取出小石块，此时量筒中水的体积是20ml，则小石块的体积为_______cm3。

（5）利用密度公式计算出小石块的密度是_________㎏／m3。

该小组测算得的密度值________（选填“偏大”或“偏小”）。

8．（09·

青岛）回顾实验和探究：

（1）叶子和小雨在探究“欧姆定律”的实验时：

①他俩提出的问题是：

导体中的电流与电压、电阻有什么关系？

②根据经验，他俩猜想：

导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

③实验过程如下：

a．他俩按如下电路图连接电路。

请将电路图填画完整。

b．用R1=5Ω的定值电阻做实验，发现当电压表示数分别为0．8V、1．6V、2．4V时，对应电流值分别为0．16A，0．32A和如图电流表的示数。

请你在方框内设计表格并将实验数据整理上。

c．换用R2=l0Ω的定值电阻，重复上述实验。

④通过分析，他俩验证了猜想的正确性，得出了欧姆定律。

他俩经历的思维程序为：

提出问题、__________、实验检验、归纳分析、得出结论

（2）在上述探究中发现：

对同一个导体，

等的值，而这个值就

是导体的电阻；

不同的导体，

的值一般不同。

可见，电阻是导体本身的一

种特性，它的大小与________和_______无关。

于是，他俩用如图电路验证“影响电阻大小的因素”，在M、N两点之间接入粗细相同而长度不同的镍铬合金丝。

实验发现：

镍铬合金丝越长，灯泡越暗，说明电阻越_______。

这种显示电阻大小的方法是___________法。

（3）在上述实验

（1）的电路中，将定值电阻换成螺线管，通电后吸引大头针，发现当滑片向左移动时，吸引大头针的数目___________。

实验说明：

电流越大，通电螺线管磁性越强。

9．（09晋江）小宇在“观察水的沸腾”的实验中，绘出温度随时间变化的图象如图17所示。

（1）从图象中可知，水的沸点是℃；

（2）此时该地区的大气压可能是（填“大于”“小于”或“等于”）1标准大气压；

（3）小宇发现自己组的水比邻组的先沸腾，提前沸腾的原因可能是（写出一种即可）。

10.（09成都）小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。

其原理如图21（甲）所示：

绝缘轻弹簧的左端固定在D点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；

电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。

（1）在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该（）

A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线

B．只在a、b之间接电流表

C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线

D．只在c、d之间接电压表

（2）为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量。

①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象[见图21（乙）]。

由图可知：

该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加____N。

②小亮和小敏设计了图21（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。

他们备选的部分器材有：

A．电源（能够提供3V的稳定电压）

B．电流表A（量程O~0.6A）

C．电压表V（量程0~3V）

D．滑动变阻器R1，（阻值变化范围为0—5Ω）

E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0~10Ω）

选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。

根据他们的测量数据可以知道：

他们实验中选用的滑动变阻器是____（填器材的序号字母）；

他们测出的金属杆的电阻是____Ω。

（3）三位同学最后根据

（1）的要求，按图21（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、

金属杆和

（2）中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。

如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测

量的最大水平风力是___N。

（4）对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对

测量准确度产生影响的因素之一：

________。

11．（09常德）小华总结两年来所做的物理探究实验发现

（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。

甲　探究摩擦力与什么因素有关　　乙　探究动能的大小与什么因素有关

如：

甲实验是让木块在水平面上做　　　　　　运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；

乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B

　　反映出来的。

（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用　　　　法。

甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变，同时保持接触面的粗糙程度不变；

乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变

　　　　的大小，同时控制小球的　　　不变。

12.（09湛江）小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律.

（1）由图13可知,凸透镜的焦距是___________㎝．实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在___________．

（2）如图14所示，若在光屏上（光屏未画出）能得到清晰放大的烛焰实像，则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的________点上，此成像特点可应用在___________机上．

（3）小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，按①的要求调整好三者中心的位置，但无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．原因可能是（写出一个原因即可）______________________________．

13．（09安溪）在探究“影响压力作用效果的因素”这一问题时，同学们做了如图21所示的一系列实验。

请你从中选出一些图形对某一因素进行探究，并通过分析泡沫塑料的凹陷程度，说明你的探究结果：

（1）探究的某一因素是；

（2）选用的是图；

（3）探究的结果是。

14.（09湖南娄底）小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表：

序号

液体

深度/cm

橡皮膜方向

压强计左右液面高度差/cm

水

朝上

4．9

朝下

朝侧面

9．7

15

14．6

酒精

11．8

根据表中的数据，请回答下列问题：

（1）比较序号为的三组数据，可得出的结论是：

同种液体在同一深度处，液体

向各个方向的压强都相等．

（2）比较序号3、4、5的三组数据，可得出的结论是：

（3）比较序号为的两组数据，可得出的结论是：

在同一深度处，不同液体

的压强与密度有关．

15.（09福州市）翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图22所示。

请仔细观察图示并回答下列问题：

（1）从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是___N。

（2）根据B、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？

________，理由是________。

（3）在图22实验中，你还可以观察到什么现象？

（写出一个）

16．（09昆明）在研究电流与电阻和电压关系的实验中：

（1）闭合开关前，滑动变阻器应处于，目的是：

。

（2）小敏同学按图15的电路原理图连接了图16实物电路，其中有两个元件连接错误。

它们分别是和（只须填写连错的元件）。

（3）重新连接电路后，用开关S进行试触，如果电流表指针向左偏转，说明电流表的；

如果电流表指针向右偏转超过刻度盘，应换用较量程。

（4）正确连接电路后，测出Rl=5Ω、两端电压为3V时的电流。

然后将电阻R1由5Ω换成10Ω，为了使电阻Rl两端的电压仍然为3V，他应将滑动变阻器的滑动触头P向端滑动，在触头P滑动的过程中，电路中的电流将。

答案

1、

（1）充烟雾、洒粉笔粉、水中掺牛奶、在黑暗环境（如暗室、夜晚等）中做、直接用激光笔（指星笔），凡答对其中一种方法的关键词均得分，其它合理的均酌情给分

（2）细铁屑，小磁针，正确写出操作过程的也得满分，其它合理的均酌情给分

2、

（1）①A②平衡③h1ρ水/h2

（2）两个玻璃杯的横截面积不完全相同

3、

（1）长

（2）如图所示

（3）正比

（4）可测出单摆来回摆动多次（如30次）的时间，再计算出来回摆动1次的时间。

（5）将钟摆的长度调短

4、

（1）无关

（2）小敏的做法是错的。

因为在科学探究和科学实验中收集的证据和收集的证据必须真实，不能捏造

（3）在初速度大小相同时，物体的质量越大具有的动能越大，能够克服摩擦阻力做的功越多，在所受的摩擦力大小相同时，就能滑行较长的距离。

5、水平右52.4

6、

（1）砝码与物体托盘放反了57.4

（2）20（3）2.87×

103

7、

（1）零刻度处

（2）右（3）25（4）10（5）2.5×

103偏小

8、

（1）

④猜想

（2）相同电压电流大转换

（3）增多

9、

（1）98

（2）小于（3）水的初温较高

10、答案：

（1）B

（2）①2②E或R2

（3）4

（4）设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力；

设计中没有考虑迎风板左侧受到的空气阻力；

试验中很难保证风力大小恒定、方向