縱觀近幾年中考,實驗探究題作為一種重要題型,在中考中所占比例越來越大。實驗探究題出題的形式多種多樣,主要有以下幾種題型:測量型實驗、設計型實驗、演示型實驗和探究型實驗。1.測量型實驗主要有兩種題型:(1)直接測量型實驗題。此類考題對能力要求不高,但要求對儀器的使用必須有較高的熟練程度,主要包括刻度尺、停表、溫度計、量筒、天平、彈簧測力計、電流表、電壓表、電能表等。(2)間接測量型實驗題。考查的內容主要有電路的連接、實驗故障分析與排除、實驗數(shù)據(jù)的分析與處理等。
2.探究型實驗考查的內容主要有探究物體的熔化、凝固過程;探究光的反射定律、折射規(guī)律;探究平面鏡成像的特點;探究凸透鏡成像的特點;探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關;探究液體內部壓強的特點;探究浮力大小與哪些因素有關;探究杠桿的平衡條件;探究影響機械效率高低的因素;探究影響電阻大小的因素;探究電流與電壓、電阻的關系;探究影響電磁鐵磁性強弱的因素等。預計在今后的中考中,基本儀器的使用方法,教材中的基本演示實驗,學生探究實驗的實驗原理、研究方法等將是中考的熱點問題。
考向一　測量型實驗【例1】 小惠同學為了測量茶油的密度,進行以下實驗:(1)把天平放在　　　　　　　　,將游碼移到標尺零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針靜止在分度盤中央刻度線的右側,此時應將平衡螺母向　　　　(選填“左”或“右”)調節(jié),使天平平衡。?(2)用調節(jié)好的天平測量茶油和燒杯的總質量,操作情景如圖甲所示,錯誤之處是　 。?
(3)重新調節(jié)好天平,小惠稱得茶油和燒杯的總質量為60 g,然后將一部分茶油倒入量筒中,如圖乙所示。再將燒杯放在天平上,稱得剩余茶油和燒杯的總質量如圖丙所示。由此可知,量筒中茶油的體積是　　　　cm3,量筒中茶油的質量是　　　　g,茶油的密度是　　　　g/cm3。?
解析:(1)天平應放在水平臺上,調平衡時,指針向右偏,應向左移動平衡螺母,使天平平衡;(2)由題圖可知,稱量時調節(jié)平衡螺母,這是錯誤的,正確做法是增減砝碼或移動游碼;(3)由題圖可知,量筒中茶油的體積為32 mL=32 cm3,量筒中茶油的質量為60 g-31.2 g=28.8 g,茶油的密度為答案:(1)水平臺上　左　(2)測量時調節(jié)平衡螺母　(3)32　28.8　0.9
【例2】 兩個小組在實驗室分別做兩個電學實驗,可選器材有干電池兩節(jié)、開關、滑動變阻器(標有20 Ω字樣)、電流表(0~0.6 A,0~3 A兩個量程)、電壓表(0~3 V,0~15 V兩個量程)、導線若干。小組一用圖1中甲所示的實驗電路,測量一個標有“2.5 V”字樣的小燈泡的額定功率。
(1)閉合開關后,發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)都較小,小燈泡不發(fā)光。其原因可能是(　　)A.燈泡L被短接B.燈泡L斷路C.變阻器斷路D.變阻器接入電路的阻值過大(2)調節(jié)滑片P的位置,當電壓表示數(shù)為2.5 V時,電流表示數(shù)如圖1中乙所示,該燈泡的額定功率為　　　　W。?小組二連接了與小組一相似的電路,但用一個5~15 Ω的電阻替換了燈泡,實驗目的是用伏安法測該電阻的阻值R。
(3)請在圖2中用筆畫線將電路連接完整。
　　　　圖2　　　　　　　　　　　　圖3
(4)小組二在完成實驗后,組員小宇想嘗試測量從家里帶來的一只電阻的阻值Rx(約300 Ω)。他們使用現(xiàn)有器材,仍用伏安法進行測量,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)太小,無法準確讀出電流大小,沒能測出Rx。他們經(jīng)過討論后,向老師借了一只最大阻值為R0的滑動變阻器(標有200 Ω字樣),用以下方案測出了Rx。①按圖3連接電路,閉合開關,移動滑片P至a端,記下電壓表示數(shù)為U1。②移動滑片P至b端,記下電壓表示數(shù)為U2。③計算出Rx=　　　　　　　(用字母R0、U1、U2表示)。?
解析:(1)燈泡被短接時,電路中電流更大,即電流表示數(shù)變大,不符合題意;燈泡L斷路時,電路中無電流,即電流表示數(shù)為0,不符合題意;變阻器斷路,電路中無電流,并且電壓表無法與電源兩極相連,即電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)為0,不符合題意;變阻器接入電路的阻值過大時,電路中電流很小,并且燈泡兩端分得的電壓也很小,即電流表和電壓表示數(shù)都較小,則燈泡的實際功率很小,因此不發(fā)光,符合題意,故選D。(2)當燈泡兩端電壓為額定電壓2.5 V時,燈泡正常發(fā)光,由圖乙可知,電流表的量程為0~0.6 A,分度值為0.02 A,則此時通過燈泡的電流為0.28 A,故燈泡額定功率P=UI=2.5 V×0.28 A=0.7 W。(3)電流表的負接線柱與滑動變阻器的任意上方接線柱連接,電流表的“0.6”接線柱與電源“+”極連接。(4)滑片在a端時,滑動變阻器兩端電壓U0=U2-U1,此時電路中的電流
答案:(1)D　(2)0.7　(3)如圖所示
考向二　探究型實驗【例3】 小明想利用研究動能的大小與哪些因素有關的實驗裝置和器材(斜面、木塊、不同質量的小鋼球)來探究影響重力勢能大小的因素。請你幫助完成如下實驗方案。(1)實驗中小球重力勢能的大小可通過觀察　　　　　　　　　的大小來判斷。?
(2)實驗中小明進行了如圖中4步操作,由　　　　(填序號)圖可探究重力勢能的大小與物體的高度是否有關。?(3)通過比較分析可以得出的結論是重力勢能的大小與物體的質量和高度有關。(4)實驗時若木塊與水平面間無摩擦則不能得出結論,原因是? 　。?
解析:(1)在該實驗中我們用到了轉換的方法,即將小球重力勢能的大小轉化為其對木塊做功的多少來比較,小球推動木塊越遠,其對木塊所做的功就越多,具有的重力勢能就越大,反之就越少。(2)若要探究物體重力勢能大小與物體高度的關系,則需讓同一小球從不同高度滾下,所以應選擇①③(或②④)圖進行實驗。(4)木塊因受到摩擦力,最終靜止;若水平面絕對光滑,根據(jù)牛頓第一定律,鋼球和木塊將永遠一直運動下去,沒有運動距離的遠近之分,就不能達到通過比較距離來比較重力勢能的目的了。答案:(1)木塊被推出的距離 (2)①③(或②④)(4)小球和木塊將做勻速直線運動,不能達到探究的目的
【例4】 為了找到電流與電壓、電阻的關系,某同學到實驗室進行以下實驗。(1)做探究電流與電壓的關系實驗。①實物連接圖出現(xiàn)了兩處錯誤,請在錯誤的連線處打“×”,并以筆代線,將正確的連線畫出來(連線不得交叉)。
②檢查改錯,電路連接無誤后進行實驗,記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,請在坐標紙上描點畫出I-U圖像。
③第　　　　次實驗數(shù)據(jù)有明顯錯誤。由圖像分析得出,該實驗所用電阻為　　　　Ω。?(2)在探究電流與電阻關系的實驗中,在A、B間更換電阻后,接下來應該調節(jié)　　　　　　　　　,使電阻兩端的電壓保持不變。更換電阻,重復操作可得出結論。?
解析:(1)①題圖中電壓表測的是電源電壓,在本實驗中研究對象是定值電阻,所以電壓表的連線錯誤。閉合開關前應使滑動變阻器連入電路的阻值最大,所以電源正極和滑動變阻器間的連線錯誤。②根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標系中描點連線。③從畫出的I-U圖像中可以看出第4次數(shù)據(jù)明顯偏離圖線,所以是錯誤的。由圖像可計算平均值得R=5 Ω。(2)影響電流的因素有電阻與電壓兩個物理量,在研究電流與電阻關系時應保持電壓相同。電路中電阻與滑動變阻器串聯(lián)。串聯(lián)電路中各部分電壓之比等于電阻之比,當電阻更換后,其兩端電壓也變化,接下來應當調節(jié)滑動變阻器連入電路中的阻值大小,才能使電阻兩端電壓保持不變。
答案:(1)①如圖甲所示　②如圖乙所示?、?　5

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