北京四中中考物理沖刺：力學實驗（提高）知識講解

1、PAGE 第PAGE 頁碼10頁/總NUMPAGES 總頁數(shù)10頁Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.中考沖刺：力學實驗（提高）撰稿：肖鋒 審稿：蒙阿妮【中考展望】 實驗題是最能體現(xiàn)物理學科的學習能力的一種題型，它不僅能反映學生學習過程中的觀察能力、動手動腦能力，而且還能反映學生對學習物理概念和物理規(guī)律的理解情況，重要的是它能再現(xiàn)學生的情感、態(tài)度、價值觀。實驗題的形式是多種多樣的，它可以用選擇題、填空題、問答題、作圖題、計算題等不同方式展示，所以各種題型的解題思路、解題方法、以及解題步驟，都適

2、用于對實驗題的正確解答。 1、測量型實驗主要考查學生對實驗器材的正確操作，是考查其他實驗的基礎(chǔ)。熟悉各種儀器及儀表的操作規(guī)則是解決這類測量型實驗的基礎(chǔ)。 2、實驗考查中對實驗中用到的科學研究方法和實驗現(xiàn)象的分析及實驗操作順序的考查是當前中考考點之一。要快速準確地解決這類問題，必須明確各實驗中常用的研究方法和各實驗操作順序，當然，要在平時真正做過實驗，而不是背實驗，才能把這類習題回答好。 3、熟練地操作書本上的每一個演示實驗是實驗復習中的重點，只有這樣方能真正提高動手能力。 4、近幾年各地的中考試卷中出現(xiàn)了一些“探索性”“設(shè)計性”實驗，這類實驗不僅能充分反映教師在平時物理教學中對物理實驗的重視程

3、度，而且也能培養(yǎng)和提高學生運用物理知識解決實際問題的能力。隨著素質(zhì)教育的逐步深入，這種題型仍是今后中考的熱點。在扎實的基礎(chǔ)上設(shè)計出合理的方法是解決此類問題的關(guān)鍵，平時要多加練習?！痉椒c撥】實驗題解答過程中需要注意的問題1、實驗原理定方向正確解答物理實驗題必須堅持以實驗原理為依據(jù)的操作過程，實驗原理是整個實驗的指導方向，而對實驗原理的理解必須做到：（1）要結(jié)合課本中學過的物理知識加深理解實驗原理；（2）要從實驗原理中理解實驗成立的條件；（3）弄清一個實驗原理可以做不同的類似實驗；（4）理解原理設(shè)計替代性實驗。2、實驗步驟要有科學性實驗步驟是否合理、完善直接影響著物理實驗的質(zhì)量，因此在實驗操作過

4、程中弄懂，理解和熟悉實驗步驟對做好實驗題是非常重要的：（1）保證實驗步驟的完整性和合理性。（2）保證實驗步驟的必要性。3、間接測量物理量的等值性這種方法常用于實驗中無法直接測量的物理量的取值問題，就是對于一個實驗中不能直接測量的物理量可以通過這個物理量對周圍的影響或與別的物理量之間存在的某種關(guān)系確定這個物理量的大小，然后用相應的公式計算出待測物理量的值。4、實驗的設(shè)計性這種方法是靈活應用物理知識、理論聯(lián)系實際、根據(jù)具體情況設(shè)計出簡單、合理、便于操作的實驗過程，然后應用物理公式和測量的物理量表示出待測物理量的表達式。5、實驗的開放性這種方法是多向思維、全面考慮、注重知識的橫向聯(lián)系。把各種可能的方

5、法都考慮到。能夠考查學生對所學知識靈活掌握和靈活應用的能力?！镜湫屠}】類型一、質(zhì)量密度不同種物質(zhì)，體積相同，質(zhì)量不同1、如圖所示，為了研究物質(zhì)的某種特性，某小組同學分別用三種不同的液體做實驗。實驗時，用量筒和天平分別測出甲、乙、丙三種液體不同體積時的質(zhì)量，記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，并依據(jù)數(shù)據(jù)作出了質(zhì)量與體積關(guān)系的m-V圖象。 （1）分析比較實驗數(shù)據(jù)點B、D、G（或C、E、H或F、I）可知在體積相同時的質(zhì)量關(guān)系，可得出的初步結(jié)論 。（2）分析比較實驗數(shù)據(jù)點的體積及質(zhì)量變化的倍數(shù)關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：同種液體的質(zhì)量與體積成正比。（3）進一步綜合分析甲、乙、丙三條直線的物理意義，可歸納的結(jié)論有：（a）

6、。（b） 。（4）由以上分析可初步認為 表示了物質(zhì)的一種特性?！舅悸伏c撥】（1）B、D、G三點表示三種不同的物質(zhì)的體積相等，但是質(zhì)量不相等，同樣，C、E、H和F、I也是表示體積相等，但是質(zhì)量不相等。（3）（a）直線甲質(zhì)量與體積的比值都相等，同樣直線乙和丙質(zhì)量與體積的比值也都相等，所以得出結(jié)論：同種液體，質(zhì)量與體積的比值是一個定值。（b）直線甲質(zhì)量與體積的比值跟直線乙質(zhì)量與體積的比值不相等，跟直線丙質(zhì)量與體積的比值也不等?？梢姡翰煌N液體，質(zhì)量與體積的比值不相同?！敬鸢概c解析】 （1）不同種物質(zhì)，體積相同，質(zhì)量不同。（3）（a）同種液體，質(zhì)量與體積的比值是一個定值； （b）不同種液體，質(zhì)量與體積

7、的比值不相同。 （4）表示了物質(zhì)的一種特性?！究偨Y(jié)升華】這是一道實驗數(shù)據(jù)分析題，要學會從圖表中讀出有用的信息，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。2、探究和實驗：（1）曉麗同學準備測量一些小碎石的密度，正確的測量步驟 。A算出碎石的體積V；B用天平稱出碎石的質(zhì)量m；C把碎石輕輕放入量筒中，讀出此時的碎石和水的總體積V總D利用密度公式，算出碎石的密度E向量筒內(nèi)倒入適量的水，測出水的體積V水（2）測量情況如圖所示，則碎石的質(zhì)量是 g，體積是 cm3，碎石的密度是 kg/m3?！舅悸伏c撥】（1）測固體的密度用到天平和量筒，分別測出固體的質(zhì)量m和體積V，代入公式可以算出固體的密度；（2）天平的分度值是0.2g，碎石質(zhì)

8、量m為天平的兩次讀數(shù)之差，量筒的分度值為4ml，碎石體積V等于量筒中液面的兩次讀數(shù)之差，有關(guān)數(shù)值代入公式算出碎石的密度?！敬鸢浮浚?）BECAD （2） 52.2 20 2.61103【解析】（1）測固體的密度的基本方法是：用天平測出固體的質(zhì)量m，根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積V，根據(jù)公式算出固體的密度。（2）燒杯的質(zhì)量m1=22.4g，燒杯碎石總質(zhì)量m2=74.6g，碎石的質(zhì)量m=m2-m1=74.6g-22.4g=52.2g；碎石的體積V=60ml-40ml=20ml=20cm3；碎石的密度【總結(jié)升華】記住測固體密度的基本方法：先用天平測出固體的質(zhì)量m，再根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積V，

9、根據(jù)公式算出固體的密度，必要的細小物體測質(zhì)量可借助燒杯，測體積可直接放入量筒搖勻，使上表面平鋪直接讀出體積。舉一反三：【變式】（2012徐州）測量大米密度時，小華發(fā)現(xiàn)米粒間有空隙，若把空隙的體積也算作大米的體積將使密度的測量結(jié)果 。于是，她用一個飲料瓶裝滿水，擰上蓋子，用天平測出總質(zhì)量為143g。又測出48g大米，放入瓶中，擦干溢出的水，再測這時的總質(zhì)量。天平平衡時，右盤中的砝碼和游碼位置如圖所示，則總質(zhì)量為 g。由此可以算出這種大米的密度為 kg/m3。 【答案】小 151 1.2103類型二、運動和力 3、（2012梅州）用如圖所示的實驗裝置研究“運動和力的關(guān)系”。（1）讓小車從斜面上滑下

10、后沿水平面運動是為了使小車在豎直方向受到的 力和 力相平衡，其作用效果相互抵消，相當于小車只受水平方向上的摩擦力的作用；（2）每次讓小車從同一個斜面的同一高度位置由靜止開始滑下，是為了使小車滑到斜面底端時具有相同的 ；（3）比較圖中小車在不同表面滑行的最大距離，可以得出：在初速度相同的條件下，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越 ，速度減小的越 。（4）在此實驗的基礎(chǔ)上進行合理的推理，可以得出：運動物體不受外力時它將 。 【思路點撥】（1）根據(jù)物體運動狀態(tài)判斷物體的受力情況是關(guān)鍵；物體處于勻速直線運動狀態(tài)時，受到平衡力的作用，分析準確哪個力和哪個力是平衡力很關(guān)鍵；（2）為完成研究“運動和力的關(guān)系”

11、的實驗，應采用控制變量的思想，即保持小車到達水平面時的速度相同；另外還要排除其它力的干擾，讓重力和支持力相互平衡；（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象，加上科學的推理后，可獲得結(jié)論。【答案】（1）重 支持 （2）速度 （3）小 慢 （4）做勻速直線運動【解析】（1）小車在豎直方向上受到的重力和支持力是一對平衡力；（2）根據(jù)控制變量法的思想；讓小車從同一個斜面的同一高度位置由靜止開始滑下，是為了使小車滑到斜面底端時具有相同速度；（3）對比三幅圖，不難看出：水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，速度減小的越慢；（4）在此實驗的基礎(chǔ)上進行合理的推理，可以得出：運動物體不受外力時，其速度不會變化，即它將做勻速直線運動?！?/p>

12、總結(jié)升華】此實驗采用了科學的研究方法：控制變量法和科學推理法。舉一反三：【變式】（2012淄博）關(guān)于運動和力，下列說法正確的是（ ）A物體不受力，一定靜止B作用在運動物體上的力一定不平衡C物體的速度越大，其慣性一定越大D物體的運動方向發(fā)生改變時，一定是受到了力的作用【答案】D類型三、壓強浮力4、（2012南充）如圖所示，是用壓強計探究內(nèi)部壓強的情境。（1）把探頭放入水中，通過觀察U型管兩邊液面的高度差來判斷探頭處水的壓強的大小，高度差越大，水的壓強 （選填“越大”或“越小”）；（2）比較甲圖、乙圖和丙圖，可以得到：在同一深度，液體內(nèi)部向各個方向的壓強 ；（3）在乙圖中把探頭慢慢下移，可以觀察到

13、U型管兩邊液體的高度差增大，從而得到：在同一種液體里，液體的壓強隨 的增加而增大；（4）在乙圖中，若只將燒杯中的水換成鹽水，其他條件不變，則可以觀察到U型管兩邊液體 。 【思路點撥】（1）本題采用了物理中常見的研究方法-轉(zhuǎn)換法，即把水的內(nèi)部壓強的大小轉(zhuǎn)換成U型管兩邊液面高度差的大小來判斷，液面高度差越大，表示水內(nèi)部的壓強越大。（2）此題用到了常用的研究方法-控制變量法。比較圖甲、圖乙和圖丙，是控制液體的密度相同，深度相同，改變壓強計金屬盒的方向，觀察U形管兩側(cè)的液面高度差是否相等，得出液體內(nèi)部壓強是否和方向有關(guān)。（3）在乙圖中把探頭慢慢下移，是控制液體的密度相同，改變液體的深度，觀察U形管兩側(cè)

14、的液面高度差是否相等，得出液體內(nèi)部壓強是否和液體的深度有關(guān)。（4）在乙圖中，若只將燒杯中的水換成鹽水，其他條件不變，是控制深度相同，改變液體的密度，觀察U形管兩側(cè)的液面高度差是否相等，得出液體內(nèi)部壓強是否和液體的密度有關(guān)?！敬鸢浮浚?）越大 （2）相等 （3）深度 （4）高度差變大【解析】（1）把水的內(nèi)部壓強的大小轉(zhuǎn)換成U型管兩邊液面高度差的大小來判斷，液面高度差越大，表示水內(nèi)部的壓強越大。（2）比較甲圖、乙圖和丙圖，控制液體密度和深度不變，改變探頭的方向，U形管兩側(cè)的液面高度差相等?？梢缘玫剑涸谕簧疃龋后w內(nèi)部向各個方向的壓強相等。（3）在乙圖中把探頭慢慢下移，控制液體的密度不變，改變深度

15、，可以觀察到U型管兩邊液體的高度差增大，得到：在同一種液體里，液體的壓強隨深度的增加而增大；（4）在乙圖中，若只將燒杯中的水換成鹽水，其他條件不變，控制深度不變，把水換成鹽水，密度變大，則可以觀察到U型管兩邊液體的高度差變大?！究偨Y(jié)升華】此題主要考查的是液體內(nèi)部壓強的規(guī)律以及液體內(nèi)部壓強的影響因素，注意轉(zhuǎn)換法、等效替代法和控制變量法在實驗中的運用。液體壓強是中考必考的一個知識點，需要掌握。舉一反三：【變式】某同學利用如圖所示裝置探究“液體壓強的特點”。下列對實驗現(xiàn)象的分析不正確的是（ ）A只拔掉a、c的孔塞時，觀察到兩孔均有水流出，說明水向各個方向都有壓強B只拔掉b、c的孔塞時，觀察到兩孔水的

16、射程相同，說明同一深度，水的壓強相等C只拔掉a、c的孔塞時，觀察到c孔比a孔水的射程遠，說明水的壓強隨深度增加而增大D只拔掉d的孔塞時，觀察到有水流出，說明水對容器底有壓強【答案】A5、（2012益陽）探究“浮力的大小等于什么”時，實驗進行了如圖所示的步驟請回答下列問題：（1）小石塊重為 N；（2）排開的水重為 N；（3）為了使實驗結(jié)論更為可信，將石塊換成鉤碼等其它物體再進行幾次實驗，其主要目的是 （填序號）；A、多次測量求平均值，以減小偶然誤差B、多次測量找規(guī)律，排除偶然性C、探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)（4）實驗是通過比較物體的重力與 的重力，得出結(jié)論?！舅悸伏c撥】（1）根據(jù)彈簧測力計的分

17、度值分別讀出小石塊的重力、空桶的重力、桶和溢出水的重力，桶和溢出水的重力與空桶的重力之差即為排開水的重力。（2）實驗中進行多次實驗，有的是為了求平均值來減小誤差，有的是為了發(fā)現(xiàn)普遍成立的規(guī)律。（3）比較小石塊的重力與排開液體的重力即可得出結(jié)論。【答案】（1）1.4 （2）1.4 （3）B （4）排開液體【解析】（1）彈簧測力計的分度值為0.2N，小石塊的重力為G=1.4N，空桶的重力G桶=1.2N，桶和溢出水的重力G總=2.6N；（2）排開的水重為：G排=G總-G桶=2.6N-1.2N=1.4N；（3）本實驗多次實驗的目的是：多次測量找規(guī)律、排除偶然性；（4）F浮=G排，浮力的大小等于排開液體

18、的重力?！究偨Y(jié)升華】本題考查了探究浮力大小的實驗，涉及到彈簧測力計的讀數(shù)和多次實驗的目的，看懂實驗圖和理解題意是解決本題的關(guān)鍵。舉一反三：【變式】如圖所示，當彈簧測力計吊著圓柱體，從底部接觸水面開始緩慢下降到完全沒入水中到底部A的過程中，以下能表示圓柱體所受浮力F浮與浸入水中深度h關(guān)系的圖象是（ ）A B C D【答案】D類型四、簡單機械6、（2012錦州）如圖是“探究杠桿平衡條件”的實驗。（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端上翹，此時應將杠桿兩端的平衡螺母 向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量 。 （2）在圖甲所示

19、的裝置中，每個鉤碼重0.5N，杠桿上每格等距小明在圖甲B處施加一個豎直方向的力F1，使杠桿在水平位置平衡，則力F1的方向 ，大小為 N。（3）若仍在B處施加一個力，如圖乙所示，則此時力的大小為 N，與力F1相比，該力變大的原因是 。（4）請舉出生活中應用省力杠桿的實例 （舉出一例即可）?！舅悸伏c撥】（1）實驗前，如果杠桿不在水平位置平衡，可通過反向調(diào)節(jié)（向偏高的一端）平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂（重力的方向跟杠桿垂直），同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響，因此在此實驗中我們應首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；（2）設(shè)一格的長度為L，根據(jù)杠

20、桿平衡條件，求出B點施加的力，并確定其方向；（3）從圖中直接讀出力的大小，然后根據(jù)力臂的變化分析原因；（4）當動力臂大于阻力臂時，為省力杠桿?！敬鸢浮浚?）右 力臂 （2）豎直向上 1.5 （3）2 力臂減小 （4）開啟瓶蓋的起子【解析】（1）杠桿右端上翹，說明杠桿重心偏左，因此杠桿重心應右調(diào)，方法是將杠桿的平衡螺母向右調(diào)。使杠桿在水平平衡，以便于直接從杠桿上讀出力臂。（2）由杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可得，F(xiàn)14L=40.5N3LF1=1.5N，方向豎直向上。（3）從乙圖中可以看出，拉力大小為2N，比F1大；因為B點作用力最長的力臂為OB，當力的方向發(fā)生改變時，力臂將減小，因此作用力將

21、增大；（4）用起子開啟瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿。【總結(jié)升華】（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡和調(diào)節(jié)天平橫梁的操作是相同的，都是將平衡螺母向上翹的一端移動（2）探究杠桿平衡條件時，杠桿在水平位置平衡，要使力臂在杠桿上，力要豎直作用在杠桿上（3）支點與力的作用點的連線為力臂時，力臂最大。舉一反三：【變式】（高清課堂中考沖刺力學實驗題例4）小鵬利用滑輪組及相關(guān)器材進行實驗，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出拉力F與重力G的關(guān)系：F= 。 G/N 2 3 4 5 6 7 8 F/N 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.9 3.3 【答案】F=0.4G+0.1N類型五、功和能7、在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，小紅用如圖所示的滑輪組分別做了三次實驗，第一次使用塑料滑輪，第二次使用鋁制滑輪，第三次使用鐵制滑輪，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：實驗次數(shù)物重G/N物體上升的距離h/cm彈簧測力計的讀數(shù)F/N彈簧測力計上升的距離s/cm機械效率13101.63062.5%231023050%33102.530 （1）這個實驗使用的測量工具是 和彈簧測力計。 （2）在實驗操作中應豎直向上 拉動彈簧測力計。 （3）在表中的空格處填上第三次實驗的機械效率。 （4）從實驗數(shù)據(jù)分析可知：