1、专题三 实验探究题类型 1：光学实验1(2014，扬州)在“探究平面镜成像的特点”实验中。(1)实验室提供茶色玻璃板、透明玻璃板、两支相同的蜡烛和两只相同的棋子，应选茶色玻璃作为平面镜，且厚度要_薄_(选填“厚”或“薄” )。小华选择两支蜡烛，小明选择两只棋子，请针对其中一位同学，说出他选择的理由：小华的理由是点燃的蜡烛像清晰(或小明的理由是作为物的棋子大小始终不变) 。(2)如图所示，蜡烛放在画有方格的平板上，像的位置在_ B_(选填“A”“B”“ C”或“D”) ，在该位置放一光屏，屏上_不能_(选填“能”或“不能” )承接到像，说明平面镜成的像是_虚_像。2(2013，西双版纳)如图所示
2、，张明把筷子插入水杯中发现筷子好像在水面折断了 ，于是他想探究“光的折射规律” 。提出问题：当光从空气斜射入水中时遵循什么规律？猜想：A当光从空气斜射入水中时折射角大于入射角；B当光从空气斜射入水中时折射角小于入射角。(1)为了更清晰地观察到水中光路，可以采用的方法是_在水中倒入适量的水或豆浆等_。(2)张明通过实验得出下表中四组数据：根据表中数据分析可验证猜想_B_是正确的，当入射角增大时，折射角_增大_(选填“增大”或“减小 ”)；若光从水中斜射入空气中时，折射角_大于_(选填“ 大于”或“小于”) 入射角。次数 1 2 3 4入射角 30 45 60 0折射角 25 40 55 0(3)
3、通过分析实验，你能归纳出光的折射有什么规律吗？(至少两条)入射角增大时，折射角也随之增大。当垂直入射时，折射角为 0(答案合理即可) 。3(2014，哈尔滨)透镜是重要的光学元件，分为凸透镜和凹透镜。(1)焦距标志着透镜对光的_折射本领_。(2)荣荣小组用如图所示的甲凸透镜探究“凸透镜成像规律 ”，通过实验依次得到倒立缩小的实像、倒立放大的实像、正立放大的虚像，并总结出成像规律。据此判断实验中物距是如何选取的？(3)同学们用凸透镜正对太阳光的办法点燃酒精棉。放好酒精棉后，移动凸透镜直至太阳光经透镜后在酒精棉上形成_最小最亮_的光斑。若在同样环境下，放好酒精棉，选用图示中哪个凸透镜更容易点燃酒精
4、棉，说明理由。( 忽略光从透镜传播到酒精棉过程中的能量损失)解：(2)由远及近地选取 u10 cm、5 cmu10 cm 和 u5 cm 三个范围，且每个范围收集至少三组数据。 (3)选乙透镜，因为乙比甲的面积大 ，在相同时间内，接收的光能多，使酒精棉获得的内能增多，温度升高得快，容易达到燃点被点燃。类型 2：热学实验4(2014，重庆)在“探究水的沸腾特点”的实验中，同学们用试管盛水加热 ，大大缩短了实验时间。(1)根据如图所示可知，此时温度计的示数是 74。(2)下表记录了本实验过程中不同时刻的温度值。由此可知，本次实验中水的沸点为_98_。时间/s 80 90 100 110 120 1
5、30 140 温度 / 94 95 96 97 98 98 98 (3)把试管中的 50 g 水从第 80 s 加热到第 100 s 时所吸收的热量 Q_420_J。已知水的比热容为 4.2103J/(kg)5(2014，连云港)小华同学利用如图甲所示装置对 100 g 冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度时间图象，根据图象可知：(1)冰属于_晶体_(选填“晶体 ”或“非晶体”)；(2)在 BC 阶段物质处于_固液共存_(选填“固体” “液体”或“固液共存”) 状态；(3)设相同时间内物质吸收的热量相同，则 BC 阶段物质共吸收了_4.
6、210 3_J 的热量c 冰 2.1 103 J/(kg)，c 水 4.210 3 J/(kg)；(4)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度时间图象，老师认为他的 CD 段数据有问题，老师做出这样判断的依据是_水的比热容大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温较慢_。6(2014，烟台)在“探究水和食用油吸热能力”的实验中 ，小明猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想，同组的同学经过讨论，制定了两个方案：a让研究对象升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少。b让研究对象吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低。(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器
7、、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油，为了完成实验，还需要_天平_。(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过加热时间来反映的。(3)从两个方案中任选一个设计实验数据记录表。解：如下表所示：表 1 让研究对象升高相同温度次数 物质 质量(g) 升高的温度() 加热时间(min)1 食用油 50 102 食用油 100 103 水 50 10表 2 让研究对象吸收相同热量次数 物质 质量(g) 加热时间(min) 初温t1() 末温t2() 升高的温度()1 食用油 50 102 食用油 100 103 水 50 107(2014，随州)(1)某同学用如图所示装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质
8、量为m1，加热一段时间后变为 m2；烧杯中水的质量为 M，水的初温 t1，末温 t2，水的比热容用c 表示。用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式： 。该同学测算发现，测cM（t2 t1）m1 m2量值比课本中的“标准值”小很多，请你写一条产生该误差的原因：_没有考虑向空中散热(或石棉网、烧杯等吸热)_。(2)有一种“涡轮增压”(T 型)轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车(L 型)更节能，排气更清洁。同样的汽油(如 97#)加在 T 型轿车内比加在 L 型轿车内热值_一样大_(选填“ 更大” “一样大”或“更小” )。类型 3：力学实验8(2014，烟台)在测平均速度
9、的实验中(如图所示) ，斜面应选择较小坡度，这样设计是为了实验中便于测量_时间_。若秒表每格为 1 s，则该实验中，小车通过全程的平均速度是_0.2_m/s_，实验中，小车通过上半程的平均速度_小于_(选填“大于” “小于”或“等于”) 小车通过下半程的平均速度。9(2014，随州)小强为“探究滑动摩擦力大小(f) 与哪些因素有关” ，将家里的可调速跑步机传送带调成水平，找来两个相同的长方体木块(每个重 G，上表面 ABCD 面积为2S0，表面较光滑；下表面 AB CD较粗糙；侧面 CDDC面积为 S0，和“下表面”一样粗糙)。用弹簧测力计拉着一个木块 (其上可加放木块 )，维持木块在传送带上
10、对地静止并读出拉力 T。为确定滑动摩擦力 f 与压力 F、接触面粗糙程度、相对运动速度、接触面积大小的关系，小强所做实验记录如下表所示：步骤 压力 F 接触面及面积 粗糙程度 带速 测力计 T1 G ABC D 2S0 较粗糙 v0 4 N2 G ABC D 2S0 较粗糙 2v0 4 N3 G ABCD 2S0 较光滑 v0 2 N4 G CDDC S0 较粗糙 v0 4 N5 2G ABCD 2S0 较光滑 v0 4 N(1)分析步骤 1 和 4 可知，f 与接触面积的大小 无关。(2)为探究 f 与某因素的关系 ， 控制其他因素不变，这种方法叫_控制变量法_。(3)小强“百度”后得知，f
11、 KF(式中符号 f、F 与上述含义一致)，结合以上实验你认为式中的“K” 与_粗糙程度_( 因素)有关。10(2014，黄冈)如图所示，在“探究运动和力的关系” 的实验中，每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。接触面 小车运动的距离 s/(单位：cm)毛巾 18.00棉布 26.58木板(1)从能量转化角度看，小车每次滑行到斜面底端时具有相同的 _动_能。(2)若小车在水平木板上滑行 3 s 后停止，位置如图所示。则小车的平均速度为_0.21_m/s。(3)小车在铺有毛巾的表面上滑行距离最短，是因为_摩擦力大 (或毛巾表
12、面最粗糙)_。(4)在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：一切运动的物体不受外力作用时 ，它将_保持匀速直线运动(或保持运动状态不变 )_。11(2014，抚州)同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧 (如图所示)，小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏，结果发现小军的笔弹得高一些。小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关。那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。(1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧 A 和 B， 一个小铜球、一个轻木块，在同一水平面上进行
13、了如图所示的实验，此实验是为了验证猜想_，实验中弹性势能的大小是通过_轻质木块被小钢球撞击后移动的距离_来体现的。(2)请你设计一个实验方案来验证另一个猜想(写出简要的实验步骤，分析可能出现的现象并得出结论) 。解：选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离。如果木块被撞击后移动的距离不同，说明弹性势能与弹簧弹性形变程度有关；反之则无关。12(2014，齐齐哈尔)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关 ”的实验中，辰辰同学和他的小伙伴们做了如图所示的一系列实验。(1)三次实验是为了探究浮力的大小与_排开液体的体积 _的关系，得出的结论是_液体密度相同时，物体排开
14、液体的体积越大，浮力越大_。(2)分析_三次的实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。(3)此实验还探究了浮力的大小与_液体的密度_的关系， 得出的结论是_排开液体体积相同时，液体的密度越大，浮力越大_。(4)通过实验数据可知金属块的密度为_910 3_kg/m3。13(2014，烟台)某实验小组利用如图所示的实验装置测滑轮组的机械效率 ，得到的实验数据如下表。实验次数钩码重G/N钩码上升高度 h/m弹簧测力计示数 F/N绳移动距离 s/m机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%2 2 0.1 0.7 0.5 57.1%3 3 0.1 1.2 0.3 83.3%(1)从
15、表中的实验数据可以分析得出：第一次实验数据是用_甲_( 选填“甲”或“乙”)实验装置测得的。(2)分析比较第一次实验和第二次实验的数据可以得到的结论_不同滑轮组提高同一重物，动滑轮个数越多，机械效率越低_。(3)分析比较第一次实验和第三次实验的数据可以得到的结论_相同滑轮组提高不同的重物，重物越重，机械效率越高_。14(2014，德州)如图( a)所示漫画描绘的是猴子和兔子分萝卜的情景。究竟谁分得的萝卜重，德州市育红中学的三位同学提出了自己的猜想。甲认为：猴子胜利了；乙认为：兔子胜利了；丙认为：猴子和兔子谁也没有沾光。到底谁的猜想正确呢？(1)为此，同学们设计了如图( b)所示的实验，根据该实
16、验现象，可以判断猜想正确的同学是_甲_(选填“甲” “乙” 或“丙”) 。(2)根据图(b) 的实验，同学们还得出结论：只要满足“动力动力作用点到支点的距离阻力阻力作用点到支点的距离”杠杆就能平衡。你认为这个结论是_错误_(选填“正确”或“错误”)的。如何用图(c)的装置来验证你的观点？答：_用弹簧测力计斜向下拉，比较“动力动力作用点到支点的距离”和“阻力阻力作用点到支点的距离”的大小_。15(2014，重庆)黎黎同学配制了一定浓度的盐水，帮妈妈筛选出饱满的种子 ，她想知道所配制出的盐水密度，就用天平和量筒来进行测量。(1)把天平放在水平台上，将_游码_拨到标尺左端的零刻线处后 ，发现天平横梁
17、左高右低，应将平衡螺母向_左_( 选填“左”或“右”) 调节 ，使天平平衡。(2)用调节好的天平测量空烧杯的质量 m1；(3)把适量的盐水倒入量筒中，测得盐水体积 V，如图甲所示；(4)把量筒中的盐水倒入烧杯中，测得烧杯和盐水的总质量 m2，如图乙所示。根据图中数据，帮黎黎同学把下表填写完整：空烧杯的质量 m1/g量筒中盐水的体积 V/cm3烧杯和盐水的总质量 m2/g盐水的密度/( gcm3 )30 40 76 1.15(5)以上方法测出的盐水密度值比真实值_偏小_( 选填“偏大”或“偏小”)。(6)黎黎同学发现混杂在种子中的小石块也同饱满的种子一起沉入了盐水底部，她想尽快知道石块的密度究竟
18、有多大，就选了一块大小合适且与其材质相同的石块，巧妙利用如图乙所示的天平状态，按以下的步骤测出了石块的密度。用细线拴着石块浸没在盐水中(石块未接触烧杯底且盐水未溢出) ，天平的读数增大了 m1；将石块缓慢沉入烧杯底部，放开细线，天平的读数再增大了 m2；石块密度的表达式 石 _ _(用 m1， m2 及盐水密度 表示) 。（m1 m2） m1类型 4：电学实验16(2014，襄阳)如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素 ”的实验电路图，A、B之间接电阻。(1)本实验通过观察_电流表示数或灯泡的亮暗_比较电阻的大小。(2)小明发现手边只有一根较长的电阻丝，他可以探究导体的电阻是否与导体的 _长度
19、_和_横截面积_有关。17(2013，茂名)小明在学习“探究串联电路中的电流” 时，对于电路中的电流，他根据“电路中每一个用电器都消耗一定的电能”这一生活经验，提出猜想：“串联电路中的电流越来越小，最终减为零” 。给你电源、开关、电流表各 1 个、灯泡 3 个、导线若干，请用实验检验小明的猜想是否正确。(1)画出你设计的电路图。(2)扼要写出你的操作步骤。(1) 实验电路图如图所示：解：(2)实验步骤：根据电路图连接好电路；闭合开关 S，读出电流表的示数Ia；将电流表分别接在 b、 c 处，读出电流表示数 Ib、I c；比较 Ia、I b、I c 的大小，得出结论。18(2014，扬州)某同学
20、用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系” ，电源电压恒为 3 V。(1)闭合开关后，电流表无示数，但电压表有示数，原因可能是 _C_。A电流表断路 B电压表断路CR 1 断路 DR 2 断路(2)探究电流与电压的关系时，应保持_R 1_(选填“R 1”或 “R2”)不变。(3)探究电流与电阻的关系时，当 R1 的阻值是 2 ，电流表示数是 1.0 A；要使电流表示数是 0.5 A，R 1 的阻值是_ 4_；多次测量后，作出的 IR 1 图象是图乙中的_D _。(4)该同学为研究可变电阻功率的变化规律，他将 R1 换成阻值为 5 的定值电阻，把R2 换成阻值范围是 010 的电
21、阻箱。实验中 R2 从 1 逐渐调大到 10 ，实验数据如下表。当 R2 消耗的功率最大时 ，其电阻约为_B_。A4 B5 C6 D4 或 6 次数 1 2 3 4 5 6R2/ 1 2 4 6 8 10I/A 0.50 0.43 0.33 0.27 0.23 0.20P2/W 0.25 0.37 0.44 0.44 0.42 0.4019.(2014，鄂州)在“测量小灯泡的电阻”的实验中，电源电压为 3 V，小灯泡的额定电压为 2.5 V，阻值约为 5 。某同学用如图甲所示的器材进行实验。(1)用笔画线代替导线完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时 ，连入电路的电阻变大。解：(2)
22、在某次测量中，电流表的示数如图乙所示，其读数为_ 0.24_A。(3)实验中，调节滑动变阻器，当灯泡电压变化大小 U1 V 时，电流变化大小I0.2 A ，该同学由表达式 R ，计算出灯泡电阻为 5 ，他的这种计算方法是否正确？U I说明原因_不正确，因为灯丝的电阻随温度的变化而变化_。20(2014，连云港)一个额定电压为 2.5 V 的小灯泡，正常工作时的电阻约为 10 ，小明想探究小灯泡的电流与其两端电压的关系。实验室提供了如下器材：电源(电压恒为 6 V)、电压表、电流表、 “50 0.5 A”的滑动变阻器、开关各一个 ，导线若干。(1)请你帮助小明用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路
23、连接完整 ，要求滑片位于最右端 B 时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大。解：作图提示：在小灯泡右接线柱和变阻器的左下端连线。(2)正确连线后，小明将滑片置于最右端，闭合开关，发现小灯泡不亮 ，两电表无示数。为判断故障，小明将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数。则电路发生故障的原因是_滑动变阻器断路_。(3)排除故障后，小明移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数 ，并画出图乙所示的 IU 图象。从图象可看出，当电压较高时 ，电流与电压并不成正比，其原因是_灯丝电阻随温度的升高而增大_。(4)由图象信息可知，小灯泡的额定功率为_0.5_W ，小灯泡正常发光时，滑
24、动变阻器接入电路的电阻为_17.5_。21(2014，随州)由于铭牌脱落，某同学想知道绕在滑动变阻器绝缘管上电阻丝的电阻(R x)为多大( 已知不超过 30 )，图甲是他设计的测量电路。R N 是变阻箱( 电阻可调同时又能读取其阻值)，电源采用 12 V 稳压直流电源。(1)图乙是用来实物连线的，请完成剩余部分的连线。解：(2)该同学用三次测量求平均的方法确定 Rx 的大小，请设计一个实验数据记录(处理) 表。解：如下表所示U12 VRN 读数 UN Rx RNU UNUNRxRx1 Rx2 Rx33R1 U1 Rx1R2 U2 Rx2R3 U3 Rx3 Rx(3)若在第二次测量中，R N 调整到 R260 时，电压表示数如图丙所示，其读数是_9_V_，则这次测出的 Rx 值 Rx2_20_ _。
