河北专版届中考物理总复习第二编重点题型突破专题五实验探究题一

专题五 实验探究题

,专题特征)

初中物理实验探究的主要内容有：(1)基本工具和仪器的使用，基本物理量的测量；(2)基本概念和规律的探究；(3)多学科综合性问题；(4)生活、生产及自然、科技前沿中的物理学问题。在考查方式上重点考查科学探究的七个要素：提出问题、猜想与假设、制订计划和设计实验、进行实验和收集数据、分析与论证、评估、交流与合作；学生的探究可以涉及所有的要素，也可以涉及部分要素。近三年河北中考具体情况如下表：

年份 2016 重力的方向竖直向下 液体压强与深度的关系测合金块的密度 探究并联电路中电流的规律，计算电功率 2015 温度计的用法、减少热量散失的措施、沸点与气压关系，“白气”成因 测石块的密度、自制密度计 探究电阻大小与长度、横截面积关系，验证电流与电阻关系 2014 反应时间、动能 测液体密度 探究电流与电阻关系 考查内容 利用重锤线探究桌面是否水平 通过实验数据分析得出结论，算出合金块密度 连接电路图，分析故障总结结论，计算电功率 结合探究水沸腾时的特点考查实验过程 结合阿基米德原理测石块密度、进一步设计制作密度计 结合影响电阻大小因素延伸 结合实际生活 结合液体压强、浮力 连接电路图、电流表读数、分析数据得出结论、计算电阻 考查方式 实验探究题 实验探究题 题型 32 33 题号 4 6 分值 实验探究题 实验探究题 34 32 7 4 实验探究题 33 6 实验探究题 实验探究题 实验探究题 34 32 33 7 4 6 实验探究题 34 7 从上表来看，近三年河北对实验题的考查仍是重点、热点，每年必考；主要有测量型实验、探究型实验、综合型实验，实验中有对数据的分析与计算。预测2017年实验与探究题仍是河北中考重点考查的内容，仍以教材内容的基本概念、规律的探究及结合生活实际的物理现象实例的探究为主。

(一)力学实验题

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,专题特征)

力学实验是河北中考的热点考点，也是占分值比较重的重点考点。力学实验涉及的内容包括测量固体和液体的密度；探究影响摩擦力大小的因素；探究二力平衡的条件；探究压力的作用效果与哪些因素有关；探究液体压强；探究浮力的大小；探究杠杆的平衡条件；测量滑轮组的机械效率；探究影响动能和势能的因素等。这些实验涉及天平与量筒、弹簧测力计、压强计等基本仪器的使用，同时也关联到控制变量法、转换法、实验推理法等科学实验方法的理解与应用。其中测量密度和测定滑轮组的机械效率是河北中考的高频考点，复习时应该有所侧重。

1.变式法测量密度

【例1】 (2016河北四模)小红利用弹簧测力计、量筒、水和细线测量一小圆柱形金属块的密度，操作步骤如下(水的密度为1.0×10 kg/m，g取10 N/kg)：

(1)向量筒中倒入适量水，如图甲所示；将挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入水中，量筒的水面上升到170 mL处，则小金属块的体积为__50__ cm；弹簧测力计的示数如图乙所示，则弹簧测力计示数为__3.4__N。

(2)小金属块浸没在水中受到的浮力为__0.5__N。

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(3)小红在计算金属块的密度时发现将小金属块浸入水中之前，漏测了小金属块所受重力，于是她又将金属块从量筒内提出来，重新测量小金属块的重力。这样操作，小红测出金属块的密度值会__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(4)爱思考的小华认为不测出小金属块的重力，也可测出金属块的密度，他得出小金属块的密度值为__7.8×10__kg/m。

【拓展】若量筒的底面积为20 cm，小金属块完全浸没后与未放入金属块前比较，量筒底产生的压强增加量Δp＝__250__Pa。

【方法技巧】解决阿基米德原理的有关探究题目时，关键是对阿基米德原理要熟练掌握，熟记公式，并能够与测力计测量浮力的方法相结合。另外，注意当物体浸没时，物体排开液体的体积与物体体积相等，由此结合密度公式，就可以拓展求出物体的密度了。

2．探究动能的大小与哪些因素有关

【例2】 (2014河北32题)小明乘车时发现某段道路的限速标志牌(如图甲所示)。

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,图甲)

他提出了问题：汽车为什么要限速呢？他搜集的资料如下：

,图乙)

汽车遇到意外情况时，司机从看到情况到反应刹车需要的时间叫反应时间，在反应时间内汽车原速前进的距离，叫反应距离。从刹车到车停下来，汽车前进的距离叫制动距离。实验数据如表：

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次数 1 2 3 速度/ (km/h) 60 80 100 反应距离 /(m) 11 15 19 制动距离 /(m) 20 34 54 (1)利用表中第1组数据，计算出该司机的反应时间为__0.66__s。 (2)分析表中数据可知，影响汽车制动距离的主要因素是__汽车速度的大小__。

为什么同样道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？小明做了如下实验：在斜面底端放置了一个纸盒，然后分别让两个体积相同的实心铁球和铝球从斜面顶端自由滚下(如图乙所示)。由实验可知：__相同速度的物体，质量越大，动能越大__。由于大型汽车高速行驶时的__动能__较大，它的危险性就大。所以对不同车型要设定不一样的最高行驶速度。

【方法技巧】本题是探究动能大小与哪些因素有关的典型实验题目，也是典型的使用控制变量法收集数据，分析数据得出结论。显示动能大小用到转换法。

3．测量滑轮组的机械效率

【例3】 (2016唐山9中中考模拟)在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮得第5组数据，测得数据如表：

实验 次数 1 2 3 4 5 动滑 轮重 G动/N 0.5 0.5 0.5 0.5 1 物重 G/N 1 1 2 4 4 钩码 上升 高度 h/m 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 动力 F/N 0.7 0.7 1.1 2 ② 动力作用 点移动距 离s/m 0.3 0.6 0.3 0.3 0.5 滑轮组的 机械效率 η/% 47.6 47.6 60.6 ① (1)请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法。 (2)实验中应沿竖直方向__匀速__拉动弹簧测力计。

(3)表格中编号①处数据应为__66.7__；根据图乙中弹簧测力计可知编号②处数据应为__1.6__N。 (4)由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与__物体被提升的高度__无关。 (5)由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和__被提升的物重__有关。

(6)有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”。你认为这句话是__错误__(选填“正确”或“错误”)的。你是用收集的数据中__4、5__两组数据对比分析来判断的。

【拓展】为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时记数，正确的是__B__(选填“A”或“B”)同学的方法。理由是：__在使用滑轮组时，还要克服一些机械摩擦，所以需向上提升物体时读数__。

【方法技巧】此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑

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轮组效率的因素，同时考查了有关滑轮组的组装及测力计的读数问题，要细心分析每一个问题。

,针对性训练)

1.(2016邯郸一模)小明要测量一个金属块的密度，由于手头只有量程较小的弹簧测力计，无法直接测出金属块所受的重力，于是他设计了如图所示的装置去测量，已知OA∶AB＝1∶2，杠杆OAB质量不计，实验步骤如下：

(1)用细线把金属块悬于A点，用弹簧测力计在B点施加一个竖直向上的拉力，使杠杆OAB在水平位置平衡，金属块静止在空中，读出弹簧测力计的示数F1，根据__杠杆平衡条件__得出物体所受的重力为G＝__3F1__；

(2)向容器中加适量的水，“适量”指的是__既能浸没金属块A，又能不溢出容器__，最初向容器中加水的一段时间内，弹簧测力计示数__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”)，待杠杆OAB在水平位置平衡后，读出弹簧测力计的示数F2，该金属块此时受到的浮力F浮＝__3(F1－F2)__；

(3)被测金属块密度ρ＝__F1ρ水__。(用所测物理量表示，已知水的密度ρF1－F2

水

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2．(2016河南中考)实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。

(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是__让钢球从高处摆下__，钢球动能的大小是通过观察__木块滑行距离__来判断的。

(2)从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的__速度__相同，从而探究动能与__质量__的关系。

实验 次数 1 2 3 钢球 质量/g 20 40 60 钢球下摆 高度/cm 20 20 20 木块滑行 距离/cm 30 58 (3)在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用__甲__同学的建议。

(4)由上述实验数据和现象可得出结论：__当速度一定时，质量越大，动能越大__。

3．(2016张家口一模)在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”的实验中，某同学将图甲实验装置改进为如

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