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中考必考题型

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中考必考题型-----力学实验 (江苏省射阳县长荡初级中学 唐卫 )

物理实验历来是中考的重点,所占的分值较高,约在18分左右。由于力学知识的基础性、综合性强,以及在生活中有着广泛应用,所以近几年的中考中力学实验试题频出的,考查的内容主要是:实验器材、实验原理、测量仪器的使用方法和读数、实验方案的设计、数据的收集与处理、实验现象的分析、归纳概括出结论等。力学部分的主要实验:天平的使用,物质密度的测定;刻度尺的使用,平均速度的测定;弹簧测力计的使用,探究影响摩擦力大小的因素;探究力与运动的关系;探究影响压力作用效果的因素,探究液体内部压强的特点,测定大气压强的大小;阿基米德原理;探究杠杆平衡条件;测定滑轮组的机械效

率;探究影响动能、势能大小的因素等。

预计2010年中考会出现课本上的实验进行探究、变通或情景再现的试题。下面让我们来看看力学实

验中考必考题型吧!

一、 着重基础的仪器使用型实验题

1、 直接测量型实验题

此类试题主要考查学生对测量工具的使用方法及注意事项,考题对能力要求并不高,但要求对仪器的使用必须有较高的熟练程度。初中物理力学仪器主要包括:天平、量筒、刻度尺、秒表、弹簧测力计、密度计、杠杆等,而近几年来考得较多的是天平与弹簧测力计的使用。直接测量型实验属于独立操作,平时要有目的的多练习、熟悉基本仪器、仪表的使用规则与实际操作,测量前要认真观察所使用的仪器的测

量范围、分度值、零刻度线的位置等。

【典型试题】

例1、(09义乌)某同学用托盘天平测量物体的质量时,先把天平放在水平桌面上,然后将游码移

至横梁标尺的左侧零位。这是发现天平指针位置偏向左侧,则他应该将平衡螺母

向 侧调节。调节天平平衡后,将物体放在天平的左盘,在右盘逐渐添加砝码,但他最后觉得需要

移动游码才能使天平再次平衡,这是移动游码的作用其实相当于

A、向左调节平衡螺母 B、想右调节平衡螺母 C、往右盘里增加砝码 D、从右盘里减去砝码

解析: 天平的使用口诀是:先水平,游拨零,左沉右调,横梁平,左物右码两边放,增减砝码游拨

动,横梁再平,防超保洁要记清。

答案:右(或右侧) C

延伸:对于一般固体质量的测量才能采用直接测量,而天平的使用过程中重点是天平的调节。当天平横梁平衡后,测量物体质量时,只能通过增减砝码和移动游码使天平再次平衡,不能移动平衡螺母。m左=m右 +m游,当物体放在右盘,砝码放在左盘时,m物=m砝-m游。当砝码生锈、沾有污迹时,砝码

的实际质量要增加,但读数仍然是砝码上所标示数,因而测出的值将偏小。

练习:弹簧测力计的基本原理是:弹簧所受的拉力跟弹簧的______成正比。如果在使用过程中误将弹簧测力计颠倒过来使用,即手作用在秤钩上,被测力作用在拉环上,则测出的结果将______。如图所示,

弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重G= 2N,则弹簧秤A和B的示数分别为 、

答案:伸长量、偏大、2N 、 2N提示:当弹簧测力计颠倒过来使用时,弹簧除受外力作用外,还受

外壳重力作用;弹簧测力计示数等于作用在秤钩上力的大小。

2.间接测量型实验

通过分析近几年各地中考实验题,间接测量型实验仍是中考实验题的主角,但是考点不多,在力学中一般有四个重点实验,它们分别是对密度、压强、浮力、滑轮组机械效率的测量。中考中这几个实验出现几率很高,几乎是每年必考的实验。间接测量型实验题考查的内容主要有:①影响这些物理量大小因素的探究;②重要实验步骤及原理;③实验误差;④实验数据处理与分析;⑤设计实验方案等。复习时反复

练习这几个实验的这五个考点即可。

例2、(09临沂)在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中,赵鑫同学设计的实验步骤是:①在量筒中倒入适量的水,液面示数为V1 ②把矿石浸没在量筒内的水中,此时液面示数为V2 ③用天平测出矿

石的质量为m ④计算出矿石的密度

(1)为了更准确地测出矿石的密度,你认为以上操作的合理顺序是________________。(填数字

代号)

(2)用已调好的天平测矿石的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示,则矿石的质量______g,若所测得矿石的体积是20cm3,矿石的密度为_____kg/m3。 解析:测定物质密度的原理:ρ= m/V。对于一般固体密度的测量是先称(质量)后量(体积) ,如果

顺序颠倒,由于固体上沾有少量液体,测出的质量偏大,算出的密度偏小。

答案:(1)③①②④(或①③②④) (2)83.4 4.17×103

延伸:测定物质密度的原理是:ρ= m/V。在测较小的不规则固体体积时,采用排液法测量,这是一种科学方法—等效替代法,ρ= m/V = m/(V2——V1)。对于一般固体密度的测量是先称(质量)后量(体积) ,而对于液体来说,则是先称出一定质量的液体m1 倒出一部分到量筒中,读出体积V,再称出剩余

的质量m2,则ρ= m/V=(m1——m2)/V。

练习:如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强-------大气压。小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值。他先将注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞接近注射器底端时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。小明用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为8cm。注射器上所标容积为4.5ml,小明根据测量结果计算得到大气压强的数值为 Pa(保留2位有效数字)。

答案: 1.1×105

二、回忆过去的过程再现型实验题

此类试题以放电影的形式再现实验探究的过程,通常是课本实验的再现,往往以填空的方式选填关

键词或重要的探究结论。

【典型试题】

例3、(09湖南娄底).小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表: 序号 体 液/cm 深度向 橡皮膜方压强计左右液面高度差/cm 1 2 3 4 5 6 精 水 水 水 水 水 酒5 5 5 10 15 15 朝上 朝下 朝侧面 朝侧面 朝侧面 朝侧面 4.9 4.9 4.9 9.7 14.6 11.8 根据表中的数据,请回答下列问题:

(1)比较序号为 的三组数据,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体

向各个方向的压强都相等.

(2)比较序号3、4、5的三组数据,可得出的结论是:

.

(3)比较序号为 的两组数据,可得出的结论是:在同一深度处,不同液体

的压强与密度有关.

解析:这个实验探究的是影响液体压强的因素,因影响因素有多个,因而要用到控制变量法。同一深度,要选1、2、3组,从而得出结论。3、4、5这三组数据中橡皮膜方向相同,但深度不同,从而得出压强与深度的关系。5、6两组数据中的深度、橡皮膜方向均相同,但橡皮膜在不同的液体中,压强不同。

答案:(1)1、2、3(2)液体的压强随深度的增加而增加(3)5、6

延伸:液体压强的探究问题是知识层面的问题,更是科学探究的内容,故实验的设计、现象的观察、

数据的分析、结论的得出等均是考查的切入点。

练习:学习了机械效率知识后,某班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关;B.跟斜面的粗糙程度有关;C.跟斜面的

长度有关;D.跟物体的重力有关。

小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程。 实验 次数 倾角 3糙 3稍面 斜面粗 G/N 斜重 物面高 斜面 拉力F/N S/m 沿斜面长 斜用功 W有/J 有功 总率 η机械效糙程度 粗度h/m W总/J (%) 0① 0° ② 1 0.5 0.7 1 0.5 .7 0.5 1 0.5 0.6 1 83 0° 4光滑 粗糙 0.9 ③ 5° 1 0.7 0.9 1 78 (1)请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据)。

(2)通过对比实验①②数据,可验证猜想 (填写字母)。

(3)通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,

斜面的机械效率越 。

(4)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和 不改变。

答案:(1)、71 0.6 0.7 ;(2)、B ;(3)、高(或大);(4)、斜面的粗糙程度。

三、与时俱进的探究型实验题

新课标的特点就是探究,探究型实验题也是中考物理实验题的主角。教材上除了几个测量类实验和演示实验以外,都可以以探究的形式出现,课本上的实验是出题的一个重点。另外如探究生产、生活中的物理规律和未知领域的物理规律也是考查的重点内容之一,这些题目考查的不是教材上的知识点,而是探

究的步骤和方法。

【典型试题】

例4、(09泰安)小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如下图甲、乙所示

的实验。

(1)实验能够得到的结论是 。

(2)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图_______(填“丙”或“丁”)

所示实验。

解析:影响压力的作用效果的因素有多个,因而要用到控制变量法,它源于教材的知识点,并将学到的物理知识用于生活中。通过比较甲乙图发现:受力物体的硬度、受力面积相同,小方桌陷入的深度不同,即压力的作用效果不同;要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,就要控制受力物体的硬度、

压力相同,受力面积不同,故选甲图与丁图。

答案:(1)受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显 (2)丁

延伸:控制变量法是初中物理重要的科学研究方法,是每年中考的必考内容。在探究影响音调、响度因素的实验;研究影响液体蒸发快慢的因素;比较物体运动快慢的方法;研究滑动摩擦力与压力和就接触面粗糙程度之间的关系;研究影响压力作用效果的因素;研究影响液体内部压强的因素;探究阿基米德原理;研究影响动能、重力势能、弹性势能的因素;研究欧姆定律;研究影响导体电阻大小的因素;研究

影响电功、电热、电功率的因素;研究影响电磁铁磁性强弱的因素等等实验,都运用了控制变量法。如果

平时牢记一些控制变量法的实验实例,在中考定会事半功。

练习: 某实验小组对“金属丝被拉断时,拉力的大小与哪些因素有关”进行了探究。他们的猜想是:

猜想一:拉力的大小与金属丝的长度有关; 猜想二:拉力的大小与金属丝的材料有关。

为了探究的方便,他们使用的器材是:拉力机一台(拉力机可逐渐增大固定在其上的金属丝的拉力,可以显示金属丝刚被拉断时拉力的大小)、金属丝若干(各种材料、各种长度、各种横截面积的金

属丝)和其它辅助工具。

⑴为了验证猜想一,她们选用拉力机、三根材料相同的金属丝进行了实验,得到的数据如下表。

实横截面长拉断时拉力验次数 积/mm2 度/m 大小/N 0.5 1.0 1.5 1 2 1500 2 2 1500 3 2 1500 由表中数据可得到的初步结论是: 。

⑵为了验证猜想二,她们选用三根材料不同、长度相同、 相同的金属丝分别安装在拉力机上进行实验, (物理量用字母表示)。由此得到的实验结论可能是 或 。 ⑶上述探究活动应用了控制变量的研究方法,这种方法在我们已经探究的其他物理问题中也经常

用到。请你举出其中的一例: 。

答案:⑴当金属线的材料、横截面积相同时,金属丝被拉断时的拉力大小与金属丝的长度无关 ⑵①横截面积 ②三根金属丝被拉断时的拉力F1.F2.F3 ③当F1=F2=F3时,说明金属丝被拉断时拉力的大小与金属丝的材料无关;当F1≠F2≠F3时,说明金属丝被拉断时,拉力的大小与金属丝的材料有关;当F1=F2≠F3或F1≠F2=F3时,说明金属丝被拉断时,拉力的大小与金属丝的材料有关。 ⑶研究导体中的电

流与电压的关系时,保持导电体的电阻不变(举例合理即可)

四、展示自我的设计型实验题

设计型实验题具有综合性、开放性、探索性和创造性等特点,是中考对实验能力要求的最高体现,难度较大。常见设计型实验题多数是力学和电学题目,并有以下特点:①基础性:大部分题目以课本知识为依托,不脱离教材,考查我们对知识的灵活运用能力;②开放性:设计题大部分没有惟一答案,只要求写出其中的一种或几种;③贴近生产、生活,把日用品作为实验仪器来验证物理规律,考查知识的迁移能力与运用能力。平时对教材中的每个探究实验,不仅要从整体上了解实验的意图、原理、实验器材及方法,

同时要善于剖析实验细节,如实验中可能出现的现象分析,实验方案改进,结论评估等。

【典型试题】

例5、在测量大气压的实验中,某同学将玻璃板放在桌子上,用吸盘贴在玻璃板上面,用弹簧测力计

将吸盘缓慢向上拉,直到吸盘脱离板面。问:

(1)实验原理是什么?

(2)某同学做实验时发现弹簧测力计的量程太小,不能测出吸盘脱离板面时的拉力。请你选择其他器材与这只弹簧测力计组合,测出吸盘脱离板面时的拉力,要求写出用到的器材和方法。

解析:本题取材于《大气压强》,其原理包括平衡力和压强知识,如图1所示,吸盘受到两个力的作用:一是大气作用在吸盘上的大气压力F大,其大小始终不变;另一个是弹簧测力计对吸盘向上的拉力F拉,其大小随吸盘被缓慢上拉的同时逐渐增大,F大和F拉是同直线上反方向的两个力,当F拉略大于F大时,(粗略认为F拉等于F大,即平衡)吸盘被拉离玻璃板,读出此时弹簧测力计的示数,便间接得出F大(F大 =F拉),用尺测出吸盘的直径D,算出其面积S=πD2/4,即大气压的作用面积,借助

压强公式P=F/S可以粗略算出大气压P=4F拉/πD2。

若吸盘面积较大,吸盘受到的大气压力F大将较大,超过了常用弹簧测力计的量程,这就需要辅助

于省力机械来测量,本题第(2)问就是针对可能出现的这种情况设计的。

答案:(1)实验原理:二力平衡的条件F大=F拉和压强公式P=F/S。(2)法(一):如图2所示取一轻质杠杆(质量忽略不计),为使OA、OB分别为阻力臂L2和动力臂L1以便测量,须让杠杆处于水平位置,人手作用于玻璃板上向下缓慢拉动,读出拉开玻璃板时弹簧测力计的示数F1,便可算出F大=F2=F1L1/L2。法(二):如图3所示,取一轻质动滑轮,缓慢向上拉动弹簧测力计,读出刚拉开玻璃板

时弹簧测力计的示数F1,算出大气压力F大=2F1。

延伸:实验室测量大气压的方法有转换法(将大气压强转换成液体压强,如托里拆俐实验和金属盒气压计测量)和等效法(如注射器法和例5中所用的方法)。对于大气压的测量重点是实验的探究过程和

原理,影响实验结果的因素。

练习:下面是一些大家常见的现象:在水平地面上平放的砖和竖放的砖都处于稳定平衡状态,但是它们的稳定程度不同,竖放的砖容易翻倒,而平放的砖不容易翻倒;举重运动员普遍较矮;摩托车行李架上装载的货物太高,行车不安全;实验室用的天平安置在一个底面面积较大的底座上;照相机安装在支面

较大的三脚架……

(1)请你也举出一个类似的例子:_____________________________________________ 。 (2)根据以上现象,小明提出了一个问题:物体的稳定程度是否与物体的重心位置有关?请你也提

出一个问题:___________________________________________。

(3)针对小明提出的问题,你的猜想是:______________________________________。 (4)设计一个探究方案来验证你的猜想:_____________________________________。答案:

(1)、不倒翁、铁架台落地扇底座较大且较重、小汽车底盘较低且重。 (2)、物体稳定程度与什么有关?或物体稳定程度是否与底面积大小有关?

(3)、物体稳定程度与物体重心位置有关重心位置越高物体稳度越小

(4)、方案:器材:橡皮泥 空烟盒一个步骤:A.在空烟盒中装入一半橡皮泥并封住。B.将烟盒竖立放置,且橡皮泥这端放在下面,在上端用力推,感受推倒烟盒所用力的大小。C.再将烟盒倒过来竖立

放置,使橡皮泥这端放在上面,同样在上端用力推,感受推倒烟盒所用力的大小。D.比较推力的大小作

出结论。其它方案合理即可) 五、惟妙惟肖的数形结合型实验题

中考中注重考生对数学的应用能力,其一就体现在对图像、图形的处理上。图像、图形类探究题是将信息隐含于图形或图形变化中,要仔细研读,从中获取信息,关键是找到其中的特殊点。平时多动手,有意识地解答此类试题,要善于将生产生活与我们所学的物理知识联系起来,关注平时的实验学习过程及

实验时的易错点,以熟悉的现象为切入点。

【典型试题】

例6、(09河北).一物体(长方体)漂浮在液面上,如图(甲)所示,对物体施加力的作用,使物体下降至图中的虚线位置。已知物体的下表面到水面的高度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受

到的浮力为F浮,p、F浮与h的关系如图(乙)所示。其中正确的是( )

A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④

解析:由液体内部压强特点不能得出①是正确的;注意浸没在液体中的物体所受浮力与其浸没深度

无关故③正确。

答案:A

延伸:将浮力知识与压强、密度知识巧妙结合,并用图形展示,给人以一种直观感,注重能力的培

养,这将是未来中考的大势所趋。

例7、 (09兰州)右图为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片,若阻力F2为1500N,根据图片估

算此道钉撬所用最小动力F1的大小。

解析:用刻度尺测量出L1 L2的大小,并用杠杆平衡条件代人已知量,求出结果。

答案:由图片测得L1=3.0cm L2=0.9cm

由F1 L1=F2 L2得F1= F2 L2/ L1=1500N*0.9cm/3cm=450N

(注:测得L1为3.0cm 到3.1cm之间、L2为0.85cm到0.9cm之间,计算正确的均可) 延伸:在研究杠杆平衡条件时,找出支点是关键,作出力臂是重点;在判断杠杆变化平衡问题时可充分运用“极值法”;在判断杠杆中最小力的方向时,可先将支点与力的作用点进行连线,则最小力的方向

一定与该连线垂直。

练习: 右图是小松测定滑轮组机械效率的实验装置,

实验中测量的有关数据如下表所示:

次数 钩N m 2.0 钩码上拉细线自由端机械码重G/升的高度h/力F/N 移动的距离s/m 效率η/% 1 0.03 6 1.0.06 2 3.0 0.05

0.1 75 ⑴请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中的空格。

F G

⑵若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 ⑶小松在实验过程中,应当 向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小。

答案:(1)绕线如图 62.5 2.0 (2)变大 (3)匀速

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