1、实验能力“1对1”辅导能力点1控制变量法、转化法的应用(10年12考),专题三 实验类题(含综合能力题),一、 控制变量法的判断2015.16(3)第2空 例 1 在探究影响浮力大小因素的实验中，同学们提出了如下猜想： 猜想1：浮力大小与物体排开液体的体积有关； 猜想2：浮力大小与液体的密度有关； 猜想3：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关 实验所用的科学研究方法是_ 方法指导 通常看到“控制不变”、“与有关”字眼或者对探究的问题有多种猜想的时候，是应用控制变量法,控制变量法,二、根据实验操作总结结论10年6考；2016.22(2)、2011.18(2)、2011.21(2)(4)、2010
2、.(2)、2007.22(2) 例 2 如图是小白探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程： 每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，记下小车最终停在水平面上的位置，比较图中小车在不同表面滑行的距离可以得出：小车受到的阻力越小，小车运动的路程越_ ,远,方法指导 (1)明确所研究的问题； (2)明确实验操作涉及到了哪些物理量，其中哪些是变量，哪些是不变量； (3)明确实验中所涉及的基本知识、基本公式等； (4)总结结论时，一定要先说明什么条件不变，改变什么量，引起什么量的变化，叙述结论时必须是“在一定(不变)时，越，越”.,三、 根据实验结论选择相应的实验操作10年5考；2016.21(2)(3)、
3、2011.21(3)、2009.17(1)、2009.22(1) 例 3 如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验如图甲所示，将小桌放在海绵上；如图乙所示，在小桌上放一个砝码；如图丙所示，把小桌翻过来，桌面朝下，并在它上面放一个砝码,(1)比较_两图可知，当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显； (2)比较_两图可知，当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显,乙、丙,甲、乙,方法指导 明确探究的物理量是数据中唯一变化的量，其他量要控制不变，依次找到相应实验操作 举例：甲、乙两个实验是接触面积相同，压力的大小不同，因此探究的是压力对压力作用效果的影响；乙、丙两个实验是压力相同，
4、接触面积不同，因此探究的是接触面积对压力作用效果的影响.,四、转化法的判断及应用10年2考；2016.21(1)、2011.21(1) 例 4 如图是“探究电磁铁磁性强弱”的实验：实验中我们通过观察_来判断电磁铁磁性的强弱，这种思维方法叫做_法,转换,吸引铁钉数目的多少,方法指导 通常看到“通过来表示(表现、得到)”、“通过显示(观察)”等关键词，就可判断其应用了转换法. 所研究的问题不易直接观察，一般会选取便于观察且现象明显的物体作为其表现形式 举例：例4题中有“通过来判断”等关键字，把不易观察的磁性通过吸引铁钉数目的多少来体现.,一、 根据数据进行计算10年5考；2014.21(2)、20
5、13.18(4)(5)、2012.17(2)、2011.17(3)、2007.17(3) 例 5 小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“2.5 V”字样当电压表的示数为2.5 V时， 电流表示数如图所示，请将 实验所记录的数据补充完整,能力点2 实验数据处理(10年9考),0.75,0.30,例 6 下表是小明测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率所得的数据：分析表格数据可知，小灯泡的额定功率为_W，此时小灯泡的电阻为_.,9.6,0.65,方法指导 (1) 根据仪器直接读出数据； (2) 明确实验原理，直接代入公式或根据其他数据规律进行计算
6、，注意物理量和单位的一一对应 举例：例5题中，由电流表读数知电流为0.3 A，利用PUI得电功率PUI0.75 W，例6题中，当电压为2.5 V时，电流为0.26 A，则额定功率为PUI2.5 V0.26 A0.65 W，此时电阻,二、 根据数据绘制图像10年2考；2015.18(4)、2012.17(2) 例 7 小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示,根据表中数据在图中画出电阻R的UI关系图像,方法指导 (1)明确横、纵坐标代表的物理量及单位，明确每小格代表的数值 (2)逐一找出数据对应在图像中的点 (3)用平滑的曲线或直线连接各个点,三、判
7、断数据错误2015.18(2) 例 8 在“探究水沸腾”实验中，小华收集了以下数据：检查数据时，发现第_min的数据有误，他判断的依据是_,水沸腾时吸收热量，温度不变,14,方法指导 从实验原理或结论出发，排查数据是否符合实验结论或规律 举例：例8题中，根据水沸腾时温度的变化规律，可知水沸腾之后，继续吸热，温度不变，根据数据可知第 14 min的数据异常.,四、根据数据总结结论10年3考；2012.17(2)、2009.21(1)、2008.18(2) 例 9 小华和小明在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中，收集了以下两组数据：,(1)由表一数据可知，在_一定时，导体中的电流与导体两端的电压
8、成_比 (2)由表二数据可知，在_一定时，导体中的电流与导体的电阻成_比,电阻,正,电压,反,方法指导 总结结论或选取实验数据时要用控制变量法方法同能力点一 举例：例9题中，探究电流与电压关系时，应控制电阻不变；探究电流与电阻关系时，应控制电压不变，即可得出结论.,一、根据坐标图像进行相关计算2016.18(2) 例 10 实验室电源电压为6 V，要测量小灯泡的额定功率，小伟选择一个额定电压为2.5 V，电阻大约为10 左右的小灯泡，小强画出了电路图(图甲)为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系，做了多次实验，并根据实验数据绘出了小灯泡的UI图像(如图乙所示)请根据图像信息计算出小灯泡的额定功率是
9、_W.,0.5,能力点3 坐标图像分析(10年1考),方法指导) (1)明确图像中横、纵坐标所表示的物理量； (2)分析图像的变化趋势或规律，弄清图像中拐点、起点、终点的含义； (3)利用公式进行计算，注意物理量和单位的一一对应 举例：例10题中，横坐标是表示电流，纵坐标表示电压，由题可知，小灯泡的额定电压为2.5 V，则根据图乙，当U 2.5 V时，I0.2 A，根据公式PUI2.5 V0.2 A0.5 W.,二、根据坐标图像提取信息或总结结论 例 11 小芳同学在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验 (1)小芳同学在水温升高到90 时开始记录数据，并根据数据画出了水的温度随加热时间而变化的图
10、像，如图乙所示从图乙中可以看出水的沸点是_. (2)从乙图中还可看出，水在沸腾过程中不断_(选填“吸收”或“放出”)热量且温度保持不变,99,吸收,方法指导 (1)明确图像中横、纵坐标所表示的物理量； (2)分析图像的变化趋势或规律，弄清图像中拐点、起点、终点的含义； (3)根据图像的变化情况确定横、纵坐标两个物理量的关系，提取有效信息 举例：例11题中，图乙中，横坐标表示时间，纵坐标表示温度，即温度随时间的变化图像从第9 min开始，温度不再变化，结合水沸腾时温度的变化规律可知，水在第9 min达到沸点，开始沸腾，根据第9 min对应的纵坐标可知沸点为99 .,一、实验操作不合理评估10年3
11、考；2015.17(4)、2012.21(3)、2010.18(2) 例 12 在探究杠杆平衡条件的实验中，小华所在的小组猜想：杠杆的平衡条件可能是“动力动力臂阻力阻力臂”，他们经过实验，获得了如下表的数据：_,能力点4 实验评估和方案改进(10年11考),于是，他们认为猜想得到了验证，对他们的探究，你是如何评估的？,进行一次实验就得出实验结论是不科学的，应进行多次实验,例 13 小敏在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验时，分别进行了如图所示的操作小敏比较甲丙两图得出结论：压力越大，滑动摩擦力越大你认为小敏的结论是否正确？_，理由：_,没有控制接触面的粗糙程度相同,不正确,方法指导 实
12、验操作的不合理一般包括没有多次试验，得出普遍结论；没有控制其他量不变 举例：例题12中，根据杠杆平衡条件可知，此实验结论异常，由其实验数据表格可知，实验只有一组数据，不能得出结论.,二、对异常结果进行评估10年2考；2015.18(3)、2011.17(3) 例 14 小明测量一个复合材料的密度(其密度略比水小)当小明测量完复合材料的 质量后，测量体积是采用 了的顺序，你认为 小明所测的密度值会比真 实值 _(选填“偏大”、 “不变”或“偏小”),偏小,例 15 在做“观察水的沸腾”的实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图中两套实验装置中任选一套来完成实验 (1)甲组同学从水温升高到90
13、 时开始记录数据，以后每隔1分 钟记录一次水的温度，直到水 沸腾6分钟为止，实验数据如 下表所示分析表中的数据可 知，甲组同学选择的是_ (选填“A”或“B”)套装置,B,(2)你认为本次实验中水沸点超过100 的原因是 _,加盖使烧杯内的气压大于一个标准大气压,方法指导 此类问题一般包括：实验顺序的不当导致偏差、未考虑实验环境及其他因素导致误差 举例：例15题中，实验中所得到的沸点超过100 ，考虑实验环境是否高于一个标准大气压，实验装置是否封太密，由此可判断超过100 是采用了B装置进行了实验.,三、方案改进10年5考；2014.21(3)、2009.18(3)、2009.22(2)、20
14、07.18(3)(4)、2007.23(4) 例 16 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某同学将图甲实验装置改进为如图乙所示的装置：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平面向右运动写出装置改进以后的好处_(写出一条即可),不需要匀速拉动木块,方法指导 实验的改进一般以减小实验误差、方便操作为目的.,四、方案设计2010.18(3) 例 17 小明在测量小灯泡的额定功率时，已知小灯泡的额定电流为0.3 A，电压表已损坏，小明多用了一个开关和滑动变阻器也测出了小灯泡的额定功率(电源电压用U表示，小灯泡的电阻不随温度的变化而变化)，如图为他设计的
15、电路图，请写出实验步骤和额定功率的表达式,_； _； 则小灯泡额定功率的表达式为_(用已知量和所测量的字母表示),只闭合开关S2，先保持变阻器R2的滑片位置不变，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3 A；再将变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I1；,只闭合开关S1，移动变阻器R2的滑片，使电流表示数I0.3 A；,例 18 在测定“额定电压为2.5 V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变实验过程中，电流表损坏，在缺少电流表的情况下，小明同学机智地想到了两个开关和一个定值电阻R0，同样测出了小灯泡的电功率，请在下图虚线框内画出小明设计的电路图,方法指导 依据实验要求设计实验步骤时一般按以下步骤： 明确实验目的，如实验要求测出哪一个物理量、实验探索或验证哪一个规律等； 明确题目中提供的器材； 明确实验的原理及方法，根据实验的原理和方法选择合适的器材； 依据实验的原理和方法制定实验方案，设计实验步骤； 根据各个步骤所得物理量，由实验原理推导表达式.,
