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第二部分专题复习高分保障专题五实验探究题重点类型突破【典例运用】类型一设计性实验【例1】[2017·河北中考]用厚玻璃瓶、带有细玻璃管的橡胶塞、容器和水，来证明玻璃瓶可发生微小形变．器材的安装：.操作的方法：.发生的现象：.玻璃瓶发生微小形变的原因：.厚玻璃瓶内盛满水，瓶口用带有细玻璃管的橡胶塞塞严用手挤压瓶壁，观察细玻璃管中水柱的变化玻璃管内升起水柱力可以改变物体的形状解答此类题目的步骤：1．审题：从题干中获取所要进行的实验操作，并明确可以用到的器材．2．联系：将题干中的物理过程积极与所学物理知识点进行联系，看它到底在考查哪个知识点．3．叙述：在描述实验操作方法、步骤、现象、结论的时候，语言要力求准确、全面、严谨．如有需要作图的，要把图画清晰、识别性强，避免给人有歧义的情况．【备考指导】1．[2016·河北中考]用直角三角尺、重垂线来判断桌面是否水平．操作方法：(也可以用图描述操作方法)【押题训练】实验现象：①若桌面水平：.②若桌面不水平：.③实验中利用的物理知识：重力的方向总是.重垂线始终与另一直角边平行重垂线与另一直角边不平行竖直向下将重垂线固定在锐角顶点上，将三角尺竖直放在被测桌子上，使一直角边与桌面重合，观察重垂线是否与另一直角边平行，改变三角尺在桌面上的位置，重复上述操作．2．[2017·石家庄一模]明天小明的班级就要参加拔河比赛，小明利用物理知识分析获胜的关键因素是获胜方的摩擦力(选填“拉力”、“摩擦力”)比对方大，请你写出两种能够帮助本班获胜的方案：方案1：；方案2：.请举出一个生活中类似的应用实例：.增大接触面的粗糙程度，增大摩擦增大压力，增大摩擦汽车的防滑链等(答案合理即可)例：方法及现象：如图所示，在瓶中灌满水，把带有细玻璃管的橡皮塞插入玻璃瓶中．用手轻捏玻璃瓶，细玻璃管中水面上升．(1)结论：，这种研究方法称为.你利用这些器材，还可以探究哪些物理知识，请你写出一种来．(2)方法及现象：.(3)结论：.3．[2017·唐山丰南区一模]小明在学习物理时发现，仅用一个带胶塞的玻璃瓶和一根细玻璃管和适量的水就能完成课本上的多个实验以探究一些物理知识．物体具有惯性在玻璃瓶中装适量的水，将瓶口向外，用力抓住瓶身，向外甩动玻璃瓶，瓶中的水会被甩出去力可以使物体发生形变转换法4．[2017·邯郸一模]汽车沿着盘山公路，可以驶上高耸入云的山峰．请用弹簧测力计、斜面(尽量光滑)、刻度尺、带挂钩的小木块等器材，设计一个实验说明：上山的公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙，而不是从山下直通山顶？操作步骤：(1).(2).(3)改变斜面的倾斜角度，再次重复上述实验．实验现象：.若已测出斜面高和长分别为h和l，则斜面机械效率的表达式为：.用弹簧测力计竖直拉起小木块，记下弹簧测力计的示数G把小木块放在斜面上，用弹簧测力计拉小木块沿斜面向上运动，当小木块匀速直线运动时，记下弹簧测力计的读数F竖直提小车时用的力最大；沿斜面拉小车时斜面坡度越小，用的力越小，坡度越大，用的力越大．说明斜面有省力的作用η＝GhFl5．[2017·定州一模]在利用如图所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，通过钢球推动物体在水平面运动的距离来反映钢球动能的大小．探究物体动能与质量的关系时，有些同学对“质量不同的钢球从同一斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，到达底部时的速度大小相同”有疑惑．请你在不增加器材的情况下利用现有器材设计实验，并证明该假设．操作方法：.实验现象：①若，则说明到达底部时的速度大小相等；②若，则说明到达底部时的速度大小不相等．让质量不同的钢球同时从同一斜面的同一高度处由静止开始沿斜面滚下，并观察钢球的运动情况两球相对静止，同时到达底端两球先后到达底端6．[2017·石家庄18县联考]现有一节干电池，但不知道是否还能使用，请你利用导线和小磁针加以判断．操作方法：(也可以用图描述操作方法)将导线放在小磁针的上方，并使导线与小磁针平行，让导线的一端接触电池的一极，用导线的另一端触碰电池的另一极，观察小磁针是否偏转．实验现象：①若电池有电：；②若电池没有电：.实验中利用的物理知识：.小磁针发生偏转小磁针不发生偏转通电导线周围有磁场7．[2017·石家庄长安区质检二]有两个外形完全相同的甲、乙两个条形铁棒，一个有磁性，一个没有磁性．不借助任何其他工具，请辨别它们．操作方法：(也可以用图描述操作方法)如图，把甲的一端靠近乙的中间，观察吸引情况．实验现象及分析：若.若.实验中利用的物理知识：.相互吸引，甲有磁性，乙无磁性相互不吸引，甲无磁性，乙有磁性磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱8．[2017·长安区质检一]如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具，它呈橄榄球形．两个橄榄球形磁铁抛起来后，在空中就会相互吸引、碰撞，发出类似蛇叫的清脆响声，故又名“响尾蛇蛋”．小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿？请你设计实验帮助小梦解决问题：(1)写出你选用的实验器材：.(2)简述实验过程及现象：把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下，拿出来观察，吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极.橄榄球形磁铁，一盒大头针类型二力学综合实验【例2】[2017·唐山路南区二模]小明的妈妈买了一件工艺品，小明想测量一下它的密度，于是利用天平，大、小烧杯和水等器材，进行了以下测量：【典例运用】(1)小明测工艺品质量的操作步骤如下：A．将天平放在水平桌面上，调节横梁平衡时，应先将游码移到标尺左端的零刻度线处；然后调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央；B．称量时，发现指针偏向分度盘的左侧，应在右盘中添加砝码或移动游码使天平重新恢复平衡，测出工艺品的质量为m.(2)小明测工艺品体积的操作步骤如下：A．测出小空烧杯的质量m1B．把装了水的大烧杯和空的小烧杯如图甲放置C．把工艺品缓缓放入大烧杯中，大烧杯部分水溢进小烧杯D．测出承接了溢出水的小烧杯的总质量m2上面实验操作B中的一处错误是：.若按这种错误的方式测出的工艺品的密度会(选填“偏大”或“偏小”)．(3)若步骤B中的错误已改正，则工艺品密度的表达式.(用本题出现过的物理量符号表示，水的密度用ρ水表示)【拓展】小明又用弹簧测力计、纯水和烧杯测量工艺品的密度，他首先将重为3.4N的金属块和工艺品用细线与弹簧测力计连接，如图乙所示；然后将工艺品浸入纯水中，他发现当工艺品浸入水中一半时弹簧测力计示数为5.5N，刚好全部浸没时示数为5.4N，则可确定工艺品的密度为kg/m3.(g取10N/kg)ρ工艺品＝mm2－m1ρ水11×103大烧杯中的水没有加满偏大【思路点拨】(1)A.使用天平时，应将它放在水平桌面上；调节横梁平衡时，先把游码放在标尺左端的零刻线处，然后调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中央；B.称量物体时，物体放在左盘，砝码放在右盘，指针偏向左，说明右盘质量小，应向右盘里添加砝码或移动游码；(2)上面实验操作B中的一处错误是：大烧杯中的水没有加满，会使溢出水的体积小于工艺品的体积；若按这种错误的方式测出的工艺品的体积会偏小，根据公式可知，质量一定时，体积变小，其密度会偏大；(3)物体排出水的质量m水＝m2－m1，工艺品的体积工艺品密度的表达式【拓展】设金属块的重力为G1，工艺品的重力为G2，工艺品的体积为V，当工艺品浸入水中一半时，工艺品受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水g×12V＝12ρ水gV，此时根据力的平衡条件有：G1＋G2＝F浮＋F示，即：G1＋G2＝12ρ水gV＋5.5N…①；当工艺品全部浸入水中时，工艺品受到的浮力F浮＝ρ水gV排′＝ρ水gV，此时根据力的平衡条件有：G1＋G2＝F浮′＋F示′，即：G1＋G2＝ρ水gV＋5.4N…②，②－①得：即：G1＋G2＝12ρ水gV＝0.1N，代入数据,解得工艺品的体积V＝2×10－5m3，将G1＝3.4N、V＝2×10－5m3代入①，解得工艺品所受重力G2＝2.2N，则工艺品的质量工艺品的密度m2＝G2g＝2.2N10N/kg＝0.22kg，ρ2＝m2V＝0.22kg2×10－5m3＝11×103kg/m3.1．用天平、量筒(规则固体有时用刻度尺)测物体密度(见“第一部分”第6讲“实验探究”部分)．2．结合浮力测量固体的密度(1)借助天平、水测量用天平直接测量物体的质量；用天平称出物体完全浸入水中时排开水的质量，由m排＝ρ液V排求得V排，因为物体完全浸入时有V物＝V排，所以即可求得物体的体积；最后根据求得物体的密度(2012年考查)．(2)借助弹簧测力计、水测量用弹簧测力计测出物体的重力，从而间接测得物体的质量；再用弹簧测力计测出物体完全浸入水中时所受的拉力(或直接用弹簧测力计测出物体完全浸入水中时排开水的重力)，从而得出物体所受的浮力，利用求得物体的体积；最后根据求得物体的密度(2015、2013年考查)．【备考指导】ρ＝mVρ＝mVV排＝F浮ρ液g(3)借助量筒(杯)、水测量(适用于特殊物体——管状、碗状物体)在量筒(杯)中装入适量的水，读出其示数；使物体漂浮在水面，读出量筒(杯)中水的示数，两次读数之差是V排，利用F浮＝ρ液gV排得出物体漂浮时所受的浮力，即重力；然后使物体浸没在水中，读出量筒(杯)中水的示数，从而可得物体的体积；最后利用求得物体的密度．3．结合压强、浮力测量液体的密度(1)与压强结合，利用p＝ρgh进行求解将一底部扎有薄膜的两端开口的玻璃管放入水中一定深度，向玻璃管内加入待测液体，直到薄膜变平，则薄膜内外所受液体压强相等，即ρ液gh液＝ρ水gh水，通过测量内外液面的高度，求得待测液体的密度(2014年考查)．(2)与浮力结合，利用F浮＝ρ液gV排进行求解①使同一物体在水与待测液体中均处于漂浮状态，则该物体所受浮力相等，即ρ液gV排液＝ρ水gV排水．因为V＝Sh，所以可以通过测量物体在不同液体中漂浮时所浸入的深度而求得V排，从而求得待测液体的密度(2010年考查)．②用弹簧测力计称出一物体的重力，然后分别将其完全浸入水与待测液体中，读出弹簧测力计的示数，从而分别求得该物体在水与待测液体中所受到的浮力，由V排液＝V排水得，从而求得待测液体的密度．ρ物＝mV物＝GV物g＝F浮V物gF浮液ρ液g＝F浮水ρ水g，1．[2017·长安区一模]某同学用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度．【押题训练】(1)在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越.(2)如图甲所示，木块所受的重力为N.(3)如图乙所示，将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘在的作用下被紧紧压在烧杯底部．在烧杯中倒入适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉入水中，如图丙所示，此时弹簧测力计示数为0.4N，不计摩擦和绳重，木块受到的浮力为N，木块的密度为kg/m3.(4)将丙图烧杯中的水换成另一种液体，重复上述实验，此时弹簧测力计示数为0.2N，该液体的密度为kg/m3.长0.6大气压1.00.6×1030.8×103(1)在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长；(2)图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为0.6N；(3)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘内的气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，吸盘被压在烧杯底部；图丙中弹簧测力计的拉力F拉＝0.4N，木块受到的浮力F浮′＝G＋F拉＝0.6N＋0.4N＝1.0N，由F浮′＝ρ水gV排得，木块的体积根据公式G＝mg＝ρVg得，木块的密度(4)木块在待测液体中受到的浮力F浮＝G＋F拉′＝0.6N＋0.2N＝0.8N，根据F浮＝ρ液gV排得，液体的密度＝0.8×103kg/m3.V＝V排＝F浮′ρ水g＝1.0N1.0×103kg/m3×10N/kg＝10－4m3，ρ木＝GVg＝0.6N10－4m3×10N/kg＝0.6×103kg/m3；ρ液＝F浮gV＝0.8N10N/kg×10－4m32．[2017·桥西区模拟]水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B两个