1、1专题四 实验与探究题实验探究题是近年陕西中考的热门题型，约 19 分，占总分的 27%。从试题内容及考查重点来看，试题是教材上所列实验的再现或演变，其考查内容涉及光、热、力、电各个知识板块，着重考查学生对教材上所列实验的原理及过程的掌握程度；另外个别题目材料来源于课外或实际生产生活中，着重考查学生的科学探究能力，特别是对猜想与假设、设计实验方案和分析归纳能力的考查。基础小实题基础小实验是陕西中考的必考题型，考查形式主要有两种：一是四幅画的形式将仪器的读数、课堂演示实验及课本重点小实验进行综合考查，另一种是考查两个重点小实验的形式，一般为不同模块间的小实验，考查学生对最基本的实验现象描述、实验
2、过程补充和实验操作技能。【例 1】(2016，陕西)按要求完成下列填空：(1)如图 1，电压表的示数为_13.5_V。(2)如图 2，静止的小车突然向右运动时，放在小车上的木块会向_左_倾倒。(3)如图 3，更换电阻 R，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，则实验探究的是电流与_电阻_的关系。(4)如图 4，给固体加热时，采用“水浴法”达到的主要效果是让固体_受热均匀_。【解析】(1)明确电压表的量程和分度值，可根据指针的位置读出示数。图 1 中电压表的量程为 015 V，分度值为 0.5 V，其示数为 13.5 V；(2)从惯性的角度可对小车运动时木块的状态做出判断，如图
3、 2，静止的小车突然向右运动时，放在小车上的木块由于惯性仍会保持原来的静止状态，所以会向左倾倒；(3)在探究欧姆定律的实验中，保持电压大小不变，改变电阻，可探究电流与电阻的关系，如图 3，更换电阻 R，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，这一过程中，不变量是电压，变化的量是电阻，因此实验探究的是电流与电阻的关系；(4)如图 4，给固体加热时，采用“水浴法”达到的主要效果是让固体受热均匀。【答案】(1)13.5 (2)左 (3)电阻 (4)受热均匀测量型实验这里所说的测量型实验也就是间接测量实验。初中阶段这类实验主要有五种重点实验：2测平均速度的大小、测密度的大小、测滑轮组的
4、机械效率、测定值电阻阻值、测小灯泡的电功率。重要实验步骤及仪器的安装、电路连接；实验故障分析与排除；实验数据分析与处理；实验评估与实验结论等。要求学生不仅能熟练掌握各种仪器的使用和操作，而且还要了解相关物理概念及公式的应用。【例 2】老师讲了“测密度”这节知识后，小明和小楠对他们都喜欢吃的柑橘的密度感兴趣了，他们拿出一个柑橘，决定想办法测出它的密度。(1)将托盘天平放在_桌面上，将标尺上的游码移到零刻度处，发现指针偏向分度盘的右侧，如图甲所示，此时应将平衡螺母向_(填“左”或“右”)端调节，直到指针指向分度盘的中央。(2)小楠用天平测量柑橘的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图乙所示，则柑
5、橘的质量是_g，若小楠再将柑橘浸没在水中测得它的体积为 230 cm3，则柑橘的密度为_kg/m 3。(3)如果小楠做实验时，是先将柑橘浸没在水中测出柑橘的体积，再用天平测出柑橘的质量，则这样测得的柑橘密度比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)，其原因是_。(4)实验完成后，小明问小楠是如何测出柑橘体积的，于是小楠将柑橘擦干净，又取出小烧杯、量筒、溢水杯和牙签等。小楠先将溢水杯装满水，接着小楠的做法是_。(5)小明在思考，小楠的做法也存在不妥之处，你认为不妥之处是_。【解析】本题考查了密度公式的应用和实验误差的分析，关键是知道当物体完全浸没时排开水的体积和本身的体积相等。用天平测量质量，在调节天
6、平的过程中，需要调节平衡螺母，在称量物体质量过程中，需要增减砝码或移动游码。称量前调节天平的平衡可以根据口诀：“左偏右移，右偏左移”来完成。用量筒和水测量体积，根据密度公式求出固体密度。对于比水密度小的固体采用金属悬挂法或针压法。【答案】(1)水平 左 (2)220.8 0.9610 3 (3)偏大 柑橘上会沾有水，导致柑橘的质量变大 (4)将小烧杯放在溢水口处，小楠借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后，用量筒测出小烧杯中水的体积即可测得柑橘的体积 (5)量筒所测水的体积偏小，这样测得的密度比真实值偏大【例 3】(2016，临夏州)在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为
7、6 V，小灯泡的额定电压为 2.5 V，正常发光时灯丝电阻约为 10 ，所用滑动变阻器的最大阻值 40 。(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接。(2)同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是_(填“小灯泡断路” “小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)。(3)某次实验中，同学们看到电压表示数为 2 V，要使灯泡 L 正常发光应向_(填“A”或“B”)端移动滑片，同时视线应注意观察_(填“电流表”或“电压表”)示数，直到灯泡正常发光。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙示数，则小灯泡的额定功率是_W。3【解析】(1)因灯的额定电压为 2
8、.5 V，所以电压表选小量程，灯正常工作时的电流I 0.25 A，电流表也选小量程，将滑动变阻器串联接入电路，注意接线柱要UR 2.5 V10 “一上一下” ；(2)电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路；(3)根据已知条件，电压表示数为 2 V，说明小灯泡两端的电压太小，应减小滑动变阻器两端的电压，所以应向 A 端移动滑片，使灯泡两端的电压为额定电压 2.5 V，同时视线应注意观察电压表示数，直到灯泡正常发光；根据乙图，电流表的量程为 00.6 A，其分度值为 0.02 A，其读数为 0.24 A，所以小灯泡的额定功率 P U
9、I2.5 V0.24 A0.6 W。【答案】(1)如图所示(2)小灯泡断路 (3)A 电压表 0.6探究型实验教材中主要探究性实验有：声音产生的条件和传播条件；影响音调、响度和音色的因素；光的反射、折射规律；平面镜成像特点；凸透镜成像规律；固体熔化和凝固规律；水沸腾特点；影响蒸发快慢的因素；不同物质的吸热能力；重力大小与什么因素有关；弹力大小与什么因素有关；二力平衡条件；影响滑动摩擦力大小的因素；液体内部压强特点；影响浮力大小因素；影响动能、势能大小的因素；杠杆的平衡条件；影响滑轮组机械效率的因素；串、并联电路中电流、电压的规律；影响电阻大小的因素；电流与电压、电阻的关系；影响电热的因素(焦耳
10、定律)；什么情况下磁可以生电等。此类题的特点是具有知识的综合性、实验过程的探究性、研究方法的灵活性，主要考查学生的观察能力、实验能力、仪器的选用和操作能力、实验故障的判断和排除能力、实验结果的总结分析能力、综合运用知识以及实验设计的能力。【例 4】(2016，西宁)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范，在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。(1)这个像的成像原理与_(填“放大镜” “投影仪”或“照相机”)相同。若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向_(填“左”或”右”)移动才能再次在光屏上成4清晰的像，此时像的大小比刚才的像要_些。(2)再在凸透镜左侧附近
11、放一凹透镜(图中未画出)，这时需要将光屏向_(填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。【解析】(1)凸透镜成实像时，根据物距和像距的关系，能判断凸透镜的成像情况：物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；物距等于像距，成倒立、等大的实像；物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪或幻灯机；凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，像越大；(2)凹透镜对光线有发散作用，像会聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即光屏向右移动。【答案】(1)照相机 右 大 (2)右【例 5】如图所示，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对
12、其加热。(1)加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水的水温，这是因为_；加热时搅拌沙子，目的是_。(2)在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装_(填“沙子”或“水”)烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是_。【解析】(1)由 Q 吸 cmt 得 t ，水和沙子的质量相同，吸收相同的热量，由Q吸cm于沙子的比热容小于水的比热容，所以温度变化较大，加热时搅拌沙子，目的是使沙子能够均匀受热；(2)装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，在液化时要放热，所以烧杯上方的玻璃片温度比较高。【答案】
13、(1)沙子比热容小于水的比热容 使沙子受热均匀 (2)水 水蒸气液化放热【例 6】(2015，巴中)在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作。(1)实验中，探究液体压强的工具是_。(2)由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状_(填“有关”或“无关”)。(3)甲、乙两图是探究液体压强与_的关系，结论是：_。(4)要探究液体压强与密度的关系，应选用_两图进行对比。(5)在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小_。【解析】(1)由图可知，用来探究液体内部压
14、强的特点的工具是 U 形压强计，实验时把金属盒放入水中，通过观察两管中液面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的压强的大小；(2)丙和丁液体密度相同，探头在液体中的深度相同，容器形状不同，U 形管中液面的高度5差相同，说明液体压强与盛液体的容器形状无关；(3)甲、乙两图液体的密度相同，探头在液体中的深度不同，U 形管中液面的高度差不同，说明液体压强与有关，并且液体内部压强随着深度的增加而增大；(4)要探究压强与液体密度的关系，应使探头深度相同，液体密度不同，所以应选择乙丙两图；(5)在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了
15、在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等。【答案】(1)U 形压强计 (2)无关 (3)深度 液体内部压强随着深度的增加而增大 (4)乙丙 (5)相等创新实验题创新实验是陕西中考一大亮点。创新实验从往年考查学生分析归纳能力的半开放试题过渡到了要求学生设计实验的开放状态，提升了一个台阶。考查学生实验分析能力和实验设计能力，同时渗透科学探究方法。在物理教学中应注重对学生物理知识迁移能力的训练。没有学习的迁移就没有学生的创造。此类试题并不是课本内容的再现，而是在全新的物理情境中考查学生的探究能力。通过创设生动的情境让你提出问题，作出猜想；或设计实验，搜集证据；或归纳结论，评估交流。重视“知
16、识”生成过程中各种方法、各种能力的培养，落脚点为解决生活和学习中的实际问题，是使考生拉开分数档次的重要题型。【例 7】现有一块薄厚均匀的半圆薄金属片，如图甲所示，小明想测量其电阻大小，设计了如图乙所示电路。(1)请将电路图画在下面方框中，半圆形薄金属片用“电阻符号”表示。(2)连接电路时，开关应_，滑片应移到最_(填“左”或“右”)端。(3)小明连接好电路后闭合开关，使电压表的示数为 2 V，电流表的示数如图丙所示，则半圆形金属片电阻为_。(4)为了使测量结果更加准确，小明用多次测量来减少误差，于是他将金属片的 CD 端接入电路中，如图丁所示，发现计算出电阻值小于第一次测量结果，针对此实验结果
17、，经分析小明发现将 AB 接入电路其电阻相当于电阻 ACD 与电阻 BCD_(填“串”或“并”)联，而接入 C、 D 后，相当于将电阻 ACD 与电阻 BCD_(填“串”或“并”)联，所以接入 C、 D 后电阻变小。若小明分析正确，则接入 C、 D 后，其电阻为_。6【解析】(1)滑动变阻器和半圆形电阻是串联关系，电压表测量半圆电阻两端电压，同时本题要注意滑动变阻器滑片向右移动电阻变小；(2)连接电路前开关要断开，滑动变阻器要移到最大阻值处，防止因为电流过大而损坏电路；(3)根据图丙可知电流大小是 0.5 A，电压是 2 V，由欧姆定律 R 4 ；(4)当把 A、 B 接入电路中时，可以把半圆形UI 2 V0.5 A电阻看成是两个四分之一圆的电阻串联起来，而把 C、 D 接入电路中时，可以把半圆形电阻看成是两个四分之一圆的电阻并联起来，因为半圆形电阻是均匀的，所以两个四分之一圆的电阻大小相同，串联起来总电阻是 4 ，则每个电阻就是 2 ，将两个 2 的电阻并联起来，总电阻是 1 。【答案】(1)如图所示(2)断开 左 (3)4 (4)串 并 1
