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我们对物理的学习始终与实验联系在一起,物理学在一定程度上就是实验研究,我们既可以用实验来验证物理原理或方法,也可以由实验来推出规律或结论,还可以从实验中学习到研究方法和思考途径,因此,在中考中一定会出现实验方面的考题.稍微分析一下近几年的各地中考试卷,我们发现,“实验与探究”已经与“选择题”、“填空题”、“计算分析题”并列成为必考题型之一.其实,实验题一直是中考或高考的主角,只是现在更加突出,并与探究联系在一起了.实验考题的内容几乎涵盖了所有的物理知识,力学、光学、声学、热学、电磁学等方面都有涉及,甚至在一张试卷中就将这几部分知识都包括进去了,比如江苏省扬州市2007年的中考物理试卷第四大题“实验与探究题”中,有5个题目21个小题,内容涉及密度、焦距的测定、比热、影响车滑行的距离的因素探究、伏安法测电阻等.因此,我们要充分重视物理实验,不仅要牢固掌握教材中的实验与操作,也要充分理解实验原理和过程,并学会实验的分析和探究,只有这样,才能在2008年的中考中圆满完成实验部分的考查任务.下面对2007年各地中考试卷中的实验试题进行分类分析.
一、设计型实验
实验设计是实验的起始步骤,只有把实验设计得合理,才能顺利开展实验.在设计实验时要注意实验要求和方法,特别是像控制变量这样的科学方法,在设计时一定要考虑到.
例1 (2007年山东省考题) 现有几根锰铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如左表所示.请你设计实验方案,在不剪断合金丝的前提下,比较锰铜合金丝和镍铬合金丝这两种材料的导电性能.
(1)应选用编号为________的锰铜合金丝和编号为_______的镍铬合金丝进行实验.
(2)你是如何通过实验比较出这两种材料的导电性能的强弱的?简要写出你的做法.
解析:实验的目的是为了比较这两种合金丝的导电能力.这是两种材料不同的导体,比较时需要控制好变量,即它们的长度、横截面积都要相同,只有这样才能比较材料不同时的性能差异.而导电性能的好差既可以用工具直接测出来,也可以通过通电效果来表现,比如,通过比较相同电压下电流的强弱,或者在连接小灯泡后通过观察小灯泡的亮度来推断等等.
答案:(1)D、H;
(2)方法一:分别将选好的锰铜合金丝和镍铬合金丝与电流表串联后接到同一电源上,根据电流表读数的大小比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱;电流表读数大的合金丝导电性能强.
方法二:分别将选好的锰铜合金丝和镍铬合金丝与小灯泡串联后接到同一电源上,根据小灯泡的亮暗比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱.与亮的小灯泡串联的合金丝导电性能强.
方法三:选择欧姆表×1档,调零后,测选好的两种合金丝的电阻,根据阻值的大小比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱.阻值小的合金丝导电性能强.(其他方法合理也可)
点拔:在进行实验设计时要注意,影响研究的因素中有没有变量,如果有变量就要进行控制.设计实验的方法是多样的,但一定要与基本原理相符,要根据学过的原理或方法进行设计.
二、测量型实验
量化性实验需要进行测量,测量型实验涉及到实验器材的读数、列表、分析等能力,因此这类题目可以考查出很多基本功的掌握情况.此类实验要求在正确使用各种器材的基础上对数据作正确的分析,从而得到结论.
例2(2007年江苏省扬州市考题)小明在“探究物质的质量与体积的关系”实验中:
(1)用调节好的天平称一个物体的质量,当把物体放到天平左盘时,右盘中的砝码和游码所处的位置如图1甲所示,天平平衡,请你将数据记录在表一内.
(2)将该物体放到盛有70cm3水的量筒中,量筒中的水面如图1乙所示,将物体体积记录在表一内.
(3)按照上两个步骤,小明继续测量了2个同种物质组成的物体的质量和体积,并将数据记录在了表一中,请你根据表一中的数据在图2的坐标纸上用“×”描点,作出图像,观察图像并得出结论: .
(4)小明又测量了3个不同物体的质量和体积,并将数据记录在了表二中,请你根据表二中的数据在图2的坐标纸上用“×”描点,观察分析做出判断:________.
(5)一个与D相同物质组成的物体,体积是10cm3,它的质量是________g.
解析:密度实验是个重要的实验,实验中用到了多种基本仪器,比如天平、量筒等,它们的正确读数方法必须掌握,要会应用将数据转化为图表的方法,并能从图示中得出规律.在对天平进行读数时要注意:最终的读数应是砝码质量与游码质量的总和;用排水法测固体物质的体积时要用减法,即总体积减去水的体积为物体的体积;描点时要注意纵坐标与横坐标分别表示什么,并注意它们的单位,然后把相关数据的点描上去即可.描点后若发现这是一条直线,说明二者成正比关系.
答案:(1)27.0 ;(2)10.0;
(3)画出直线(略),同种物质(组成的物体)的质量和体积成正比(或质量和体积的比值是个定值);
(4)描点(略), E与A、B、C是同种物质(或D、F与A、B、C是不同物质, D、F是同种物质);
(5)18.
点拔:做这种题目时基本功一定要扎实,这就要求我们在平时的学习中要重视基本功的培养,只有把基础打牢了,上层建筑才会得以巩固.
三、操作型实验
动手操作是实验的关键,动手能力的培养目前正受到普遍重视,实验操作考查能在很多地区实施就说明了这一点.虽然目前中考采用的还是纸质考试,但体现在试题中同样有实验操作部分的内容.只有真正在实验过程中动过手的人才会很好地完成此类题目,所以解决这类题的关键在于平时的动手操作能力.
例3(2007年南京市考题)在“探究改变滑动摩擦力大小的方法”实验中,小明同学选用了一块带钩的长方体木块(重为G、各个表面粗糙程度一样)、质量相等的几个钩码、弹簧测力计一只.请补全下列步骤中的相应内容:
(1)小明把长方体木块平放在水平桌面上,为了测出滑动摩擦力的大小,他用弹簧测力计水平________拉动木块,记下此时弹簧测力计的示数F1,则滑动摩擦力的大小等于_________;
(2)接着,他在木块上先后增加2个和4个钩码,重复步骤(1),分别读出对应的弹簧测力计示数为F2和F3,发现F3>F2>F1,这说明____________;
(3)取下钩码,他又把该木块侧放在水平桌面上,按步骤(1)的方法再次读出弹簧测力计的示数,他这样操作是为了研究___________.
解析:本题考查怎样做这个实验以及这样做的结论或原因.滑动摩擦力的大小用弹簧秤是测不出的,弹簧秤测出来的是拉力的大小.因滑动摩擦力是阻碍拉力的,而且在木块做匀速直线运动时二者是一对平衡力,所以让木块做匀速直线运动,通过测拉力的方式可以表示出摩擦力;当接触面的粗糙程度相同而压力不同时,摩擦力也不同,说明摩擦力的大小与压力的大小有关;当木块侧放时,木块对桌面的压力是相同的、接触面的粗糙程度也相同,不同的是接触面的大小,所以这样做的目的是为了研究摩擦力与接触面面积大小是否有关.
答案:(1)匀速,F1;(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大; (3)滑动摩擦力大小与接触面面积大小是否有关.
点拔:解答这类题目时可以回想一下平时实验过程中的注意点,并结合相关的知识,看清题目即能解决.
(待续)
一、设计型实验
实验设计是实验的起始步骤,只有把实验设计得合理,才能顺利开展实验.在设计实验时要注意实验要求和方法,特别是像控制变量这样的科学方法,在设计时一定要考虑到.
例1 (2007年山东省考题) 现有几根锰铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如左表所示.请你设计实验方案,在不剪断合金丝的前提下,比较锰铜合金丝和镍铬合金丝这两种材料的导电性能.
(1)应选用编号为________的锰铜合金丝和编号为_______的镍铬合金丝进行实验.
(2)你是如何通过实验比较出这两种材料的导电性能的强弱的?简要写出你的做法.
解析:实验的目的是为了比较这两种合金丝的导电能力.这是两种材料不同的导体,比较时需要控制好变量,即它们的长度、横截面积都要相同,只有这样才能比较材料不同时的性能差异.而导电性能的好差既可以用工具直接测出来,也可以通过通电效果来表现,比如,通过比较相同电压下电流的强弱,或者在连接小灯泡后通过观察小灯泡的亮度来推断等等.
答案:(1)D、H;
(2)方法一:分别将选好的锰铜合金丝和镍铬合金丝与电流表串联后接到同一电源上,根据电流表读数的大小比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱;电流表读数大的合金丝导电性能强.
方法二:分别将选好的锰铜合金丝和镍铬合金丝与小灯泡串联后接到同一电源上,根据小灯泡的亮暗比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱.与亮的小灯泡串联的合金丝导电性能强.
方法三:选择欧姆表×1档,调零后,测选好的两种合金丝的电阻,根据阻值的大小比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱.阻值小的合金丝导电性能强.(其他方法合理也可)
点拔:在进行实验设计时要注意,影响研究的因素中有没有变量,如果有变量就要进行控制.设计实验的方法是多样的,但一定要与基本原理相符,要根据学过的原理或方法进行设计.
二、测量型实验
量化性实验需要进行测量,测量型实验涉及到实验器材的读数、列表、分析等能力,因此这类题目可以考查出很多基本功的掌握情况.此类实验要求在正确使用各种器材的基础上对数据作正确的分析,从而得到结论.
例2(2007年江苏省扬州市考题)小明在“探究物质的质量与体积的关系”实验中:
(1)用调节好的天平称一个物体的质量,当把物体放到天平左盘时,右盘中的砝码和游码所处的位置如图1甲所示,天平平衡,请你将数据记录在表一内.
(2)将该物体放到盛有70cm3水的量筒中,量筒中的水面如图1乙所示,将物体体积记录在表一内.
(3)按照上两个步骤,小明继续测量了2个同种物质组成的物体的质量和体积,并将数据记录在了表一中,请你根据表一中的数据在图2的坐标纸上用“×”描点,作出图像,观察图像并得出结论: .
(4)小明又测量了3个不同物体的质量和体积,并将数据记录在了表二中,请你根据表二中的数据在图2的坐标纸上用“×”描点,观察分析做出判断:________.
(5)一个与D相同物质组成的物体,体积是10cm3,它的质量是________g.
解析:密度实验是个重要的实验,实验中用到了多种基本仪器,比如天平、量筒等,它们的正确读数方法必须掌握,要会应用将数据转化为图表的方法,并能从图示中得出规律.在对天平进行读数时要注意:最终的读数应是砝码质量与游码质量的总和;用排水法测固体物质的体积时要用减法,即总体积减去水的体积为物体的体积;描点时要注意纵坐标与横坐标分别表示什么,并注意它们的单位,然后把相关数据的点描上去即可.描点后若发现这是一条直线,说明二者成正比关系.
答案:(1)27.0 ;(2)10.0;
(3)画出直线(略),同种物质(组成的物体)的质量和体积成正比(或质量和体积的比值是个定值);
(4)描点(略), E与A、B、C是同种物质(或D、F与A、B、C是不同物质, D、F是同种物质);
(5)18.
点拔:做这种题目时基本功一定要扎实,这就要求我们在平时的学习中要重视基本功的培养,只有把基础打牢了,上层建筑才会得以巩固.
三、操作型实验
动手操作是实验的关键,动手能力的培养目前正受到普遍重视,实验操作考查能在很多地区实施就说明了这一点.虽然目前中考采用的还是纸质考试,但体现在试题中同样有实验操作部分的内容.只有真正在实验过程中动过手的人才会很好地完成此类题目,所以解决这类题的关键在于平时的动手操作能力.
例3(2007年南京市考题)在“探究改变滑动摩擦力大小的方法”实验中,小明同学选用了一块带钩的长方体木块(重为G、各个表面粗糙程度一样)、质量相等的几个钩码、弹簧测力计一只.请补全下列步骤中的相应内容:
(1)小明把长方体木块平放在水平桌面上,为了测出滑动摩擦力的大小,他用弹簧测力计水平________拉动木块,记下此时弹簧测力计的示数F1,则滑动摩擦力的大小等于_________;
(2)接着,他在木块上先后增加2个和4个钩码,重复步骤(1),分别读出对应的弹簧测力计示数为F2和F3,发现F3>F2>F1,这说明____________;
(3)取下钩码,他又把该木块侧放在水平桌面上,按步骤(1)的方法再次读出弹簧测力计的示数,他这样操作是为了研究___________.
解析:本题考查怎样做这个实验以及这样做的结论或原因.滑动摩擦力的大小用弹簧秤是测不出的,弹簧秤测出来的是拉力的大小.因滑动摩擦力是阻碍拉力的,而且在木块做匀速直线运动时二者是一对平衡力,所以让木块做匀速直线运动,通过测拉力的方式可以表示出摩擦力;当接触面的粗糙程度相同而压力不同时,摩擦力也不同,说明摩擦力的大小与压力的大小有关;当木块侧放时,木块对桌面的压力是相同的、接触面的粗糙程度也相同,不同的是接触面的大小,所以这样做的目的是为了研究摩擦力与接触面面积大小是否有关.
答案:(1)匀速,F1;(2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大; (3)滑动摩擦力大小与接触面面积大小是否有关.
点拔:解答这类题目时可以回想一下平时实验过程中的注意点,并结合相关的知识,看清题目即能解决.
(待续)