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)实验探究专题类型一光学实验1.[2018·晋中模拟]如图TX6-1甲所示,小伟同学利用玻璃板、两支同样的蜡烛、刻度尺等实验器材,探究平面镜成像的特点。图TX6-1(1)在水平面上铺一张白纸,在白纸上放一块玻璃板,调节玻璃板与桌面(选填“平行”或“垂直”)。(2)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的。如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选用mm厚的玻璃板做实验。在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支未点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像重合,说明像与物的大小。(3)小伟想知道蜡烛A所成的像是虚像还是实像,下一步的操作是。(4)如图乙所示,HUD是一款汽车上常配置的抬头显示器,它将水平显示器上重要的车辆信息,如车速、油耗、导航等投射在一片玻璃上,避免驾驶员因低头看仪表而造成事故。信息通过玻璃成垂直于水平面的像,则玻璃与水平面夹角为度。2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)实验前,必须在光具座上将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到。(2)图TX6-2甲中的凸透镜相当于眼睛的晶状体,光屏相当于眼睛的。图TX6-2(3)实验装置正确安装并调节后,小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的是(选填“倒立”或“正立”)、(选填“放大”或“缩小”)的像。(4)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的(选填“近视”或“远视”)眼镜。(5)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏上贴方格纸,如图乙所示,请写出改进后其中的一个优点:______________________________________________________________________________________________。[来源:学科网ZXXK](6)为了方便从不同角度观察光屏上的像,光屏应选用较(选填“粗糙”或“光滑”)的玻璃板。类型二热学实验3.生活中处处有物理,小明在生活中发现:随着气温升高,放在口袋中的巧克力变软了,以上现象引发了他的猜想:巧克力可能是非晶体。于是他采用图TX6-3甲所示的装置进行了以下探究:图TX6-3(1)把石棉网垫在烧杯下,并将试管放在水中加热,这是为了使巧克力受热,而且巧克力的温度上升速度较,便于及时记录各个时刻的温度。(2)除图甲所示实验器材外,还需要的测量仪器有。(3)实验中,应始终注意观察试管中巧克力的变化,并每隔0.5min记录一次温度计的示数。(4)某时刻温度计的示数如图乙所示,此时的温度是℃,这个温度值(选填“能”或“不能”)在体温计上显示。(5)根据实验记录的数据,小明在坐标纸上画出了巧克力熔化过程中的温度-时间图像。(6)若猜想正确,则他所画的图像与图TX6-4中的相符。图TX6-44.小怡和小薇分别利用如图TX6-5甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点,并绘制出如图乙所示的水的温度随时间变化的图像。[来源图TX6-5(1)实验时,小怡在加热到第3min时,看到水中有大量气泡不断上升并变,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,就表明水沸腾了,且此时温度。(2)小怡在第9min撤掉酒精灯后,水停止了沸腾,此现象说明水沸腾时必须。(3)分析图乙可知,小薇将水加热至沸腾的时间较长,可能的原因是。(4)接着,小怡与小薇又设计了如图丙所示的实验。观察发现铁片(填序号)内侧出现了水珠,说明是使气体液化的一种方式;一段时间后,铁片2比铁片1的温度,说明。5.在“比较不同物质吸热的情况”实验中,实验装置如图TX6-6所示。图TX6-6加热时间/min01234甲的温度/℃3034384246乙的温度/℃1018263442(1)实验中应量取相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较来判断吸热能力的强弱。(2)通过实验,记录数据如上表所示,从开始加热到液体温度均为42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲(选填“大于”“等于”或“小于”)Q乙。(3)上述实验过程中存在明显的不合理,跟我们实验的过程相比有较大差异,所以不利于实验现象的观察和比较,也不利于实验结论的顺利得出,请你分析并提出改进的具体做法:。类型三力学实验一、测量物体的平均速度6.[2019·方向卷三]小梦利用如图TX6-7所示的装置,测量小车在斜面上运动的平均速度。图中的椭圆内的数字是小车到达A、B、C三处时,电子时钟所显示的三个不同的时刻。图TX6-7(1)实验原理是。(2)在实验中,为了方便计时,斜面应选择(选填“较大”或“较小”)的坡度。(3)小车通过BC段的平均速度是m/s,小车通过下半程BC段的平均速度(选填“大于”“小于”或“等于”)小车通过上半程AB段的平均速度。(4)若水平面足够长,从斜面上滑下的小车在水平面上运动的过程中,当小车所受的力突然全部消失后,小车将。二、探究滑动摩擦力的影响因素7.[2019·山西百校联考三]小伟利用长木板、毛巾、砝码、细线、弹簧测力计和长方体肥皂,进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,如图TX6-8所示。图TX6-8(1)实验中小伟用弹簧测力计水平拉动肥皂,在接触面上做运动,根据条件,测出肥皂与接触面之间的滑动摩擦力大小。(2)如果小伟想探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,他应选择两图进行实验。(3)在探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系时,小伟提出了以下的设计方案:①按如图甲所示将肥皂放在水平木板上,测出滑动摩擦力大小,记为f1。②用小刀沿竖直方向将肥皂切去一半,在同一水平木板上再次测出滑动摩擦力大小,记为f2。③若f1和f2不相等,则说明滑动摩擦力大小与接触面积大小有关;若f1和f2相等,则说明滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。你认为小伟的结论是(选填“正确”或“错误”)的,理由是。8.[原创]小明找来了爸爸的皮鞋(42码)和自己的运动鞋(36码)、磁铁积木、泡沫垫和弹簧测力计,来探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验,如下:序号实验方法鞋1用弹簧测力计在泡沫垫上水平匀速直线拉动爸爸的皮鞋,记下弹簧测力计的示数F1=1.95N2用弹簧测力计在泡沫垫上水平匀速直线拉动自己的运动鞋,记下弹簧测力计的示数F2=1.4N(1)实验中运用了转换法,把滑动摩擦力的大小转换为。为了保证转换的正确性,实验中采取的措施是。(2)实验发现,由F1F2得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。小明得出这个错误结论的原因是。(3)若要探究压力的大小对滑动摩擦力的影响,请你利用现有的物品帮他增加一次实验以解决小明的问题,写出实验方法和结论。方法:;结论:。(4)小明又想知道:地板砖表面光滑还是玻璃茶几表面光滑,你又如何利用现有物品帮他用实验解决这一问题呢?写出实验方法和结论。方法:;结论:。(5)小明上述的实际实验过程中,若没有做到匀速直线运动,则鞋子受到的摩擦力是(选填“变化”或“不变”)的。三、探究二力平衡的条件9.[2019·山西百校联考二]如图TX6-9甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。图TX6-9(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的拉力方向,并通过调整来改变拉力大小。(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片扭转一个角度,松手后小卡片(选填“能”或“不能”)在此位置平衡。设计此实验步骤的目的是探究。(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是。(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是。(填字母序号)A.减小摩擦力对实验结果的影响B.小卡片是比较容易获取的材料C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转四、探究杠杆平衡条件10.如图TX6-10所示,小梦和小阳利用铁架台、刻度均匀的杠杆、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个(每个钩码重0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。图TX6-10(1)调节图甲中两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是。(2)如图乙所示,在支点左侧4格处挂3个钩码,右侧5格处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其水平平衡,此时弹簧测力计的示数为N。保持弹簧测力计悬挂点不变,使其拉力方向沿右下方,仍使杠杆水平平衡,则弹簧测力计示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)小梦和小阳又分别设计了两种实验方案,如图丙所示。你认为的实验方案更好,支持你观点的依据是。(4)如图TX6-11所示,小明使用手机自拍杆拍照时,自拍杆伸得越长,手握杆的力越(选填“大”或“小”),此时自拍杆是(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。图TX6-11五、探究浮力大小的影响因素11.[原创]浮力的大小可能与哪些因素有关?朵朵同学利用弹簧测力计、圆柱体、盛有水和浓盐水的容器各一个等器材进行了实验探究,步骤如下:A.如图TX6-12甲所示,用弹簧测力计测出圆柱体所受的重力G;B.如图乙所示,将圆柱体部分浸入水中,观察并记录弹簧测力计的示数F1;C.如图丙所示,将圆柱体全部浸没在水中,观察并记录弹簧测力计的示数F2;D.如图丁所示,改变圆柱体浸没在水中的深度,观察并记录弹簧测力计的示数F3;E.如图戊所示,将圆柱体浸没在浓盐水中,观察并记录弹簧测力计的示数F4。图TX6-12(1)分析上述实验过程以及所得到的数据,你认为浮力的大小与哪些因素有关?请完成下表:影响浮力的因素数据结论物体所处的液体深度F2=F3浸没在某种液体中的物体,在液体中所处的深度改变时,物体受到的浮力不变(2)朵朵同学也进行了如下的课外活动:将一只打足气的篮球和一个套在球针上的未充气的气球,一起悬挂在杠杆上的一端。调节杠杆另一端的钩码,使杠杆水平平衡。将球针插入篮球的孔中,篮球中的部分空气就充入气球中,这时,杠杆挂钩码的一端下降了,如图己所示。根据这个现象,你得到的启示是。12.小明在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验:(1)①由图TX6-13甲(b)(c)得物体所受浮力的大小与物体排开液体的有关。②要探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,应选择两图。③小明在实验过程中发现,探究浮力的实验也可以用来测量物体的密度:A.利用弹簧测力计测出物体的重力G物;B.将物体放入水中并完全浸没,读出此时弹簧测力计的示数F示,物体的密度表达式为。(用G物、F示和ρ水来表达)图TX6-13(2)受到上面实验的启发,小明利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签,他利用调好的电子秤进行了如图乙所示的操作,小明利用这些数据可计算出木块的密度为g/cm3;他与同学们分享实验过程后,他的同学小杨却提出了不同的看法,她认为软木块浸入水中后会吸水,所以小明测得的木块密度应该比真实值(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。六、测量物质的密度13.小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:(1)将天平放在水平台上,把游码放在处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向(选填“右”或“左”)调。(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图TX6-14甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为g,酱油的密度为kg/m3。图TX6-14(3)小明用这种方法测出的酱油密度会(选填“偏大”或“偏小”)。(4)小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。①调好天平,用天平测出空烧杯的质量为m0;②将一个烧杯,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2;④则酱油密度的表达式ρ=。(水的密度为ρ水)类型四电磁学实验一、探究电流与电压的关系