專題十二實(shí)驗(yàn)與探究三物理

專題十二實(shí)驗(yàn)與探究(三)物理探究【命題重點(diǎn)】1．探究光的傳播規(guī)律。2.探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。3.探究浮力大小的影響因素。4.伏安法測(cè)電阻和電功率。5.探究電流、電壓、電阻的關(guān)系?！久}題型】1．選擇題。2.填空題。3.實(shí)驗(yàn)探究題?！敬痤}注意】1．電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作規(guī)范。2.運(yùn)用相關(guān)知識(shí)原理分析問題。3.注意結(jié)論表達(dá)的規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性。類型之一探究光的傳播規(guī)律

[2017·預(yù)測(cè)]小明在探究“光的反射規(guī)律”時(shí)將一塊平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板放置在平面鏡上。

圖Z12－1(1)小明讓一束光貼著紙板射到O點(diǎn)(如圖Z12－1圖甲所示)，要使入射光線和其反射光線的徑跡同時(shí)在紙板上出現(xiàn)，紙板與平面鏡的位置關(guān)系是____________(選填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)。(2)小明探究反射角和入射角之間的關(guān)系時(shí)，三次改變?nèi)肷浣铅恋拇笮?如圖乙所示)，實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)如表所示，他根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論和其他同學(xué)的結(jié)論并不一致。請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析小明實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因：________________________________________________。一定垂直把反射光線與鏡面的夾角當(dāng)成了反射角(合理均可)【解析】如果紙板與平面鏡不垂直，則不能在紙板上顯示反射光線。入射角、反射角都是光線與法線的夾角。實(shí)驗(yàn)次數(shù)入射角反射角第一次20°70°第二次30°60°第三次50°40°類型之二探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

[2016·麗水]某科學(xué)興趣小組在探究“壓力和物體重力之間大小關(guān)系”時(shí)，小科同學(xué)提出的猜想是“壓力的大小等于重力”。科學(xué)興趣小組做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。

步驟1：選用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3個(gè)物體，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出三個(gè)物體的重力；

步驟2：把3個(gè)物體依次放在水平受力面上，用專用的儀器測(cè)出3次壓力大小，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1；

步驟3：改變受力面與水平面的傾角，用步驟2的方法，依次測(cè)出與水平面成18°角和25°角的壓力大小，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2和表3。

表1在水平面上所測(cè)數(shù)據(jù)

表2在18°角斜面上所測(cè)數(shù)據(jù)序號(hào)重力(N)壓力(N)1552101031515序號(hào)重力(N)壓力(N)454.755109.561514.25

表3在25°角斜面上所測(cè)數(shù)據(jù)請(qǐng)回答：(1)比較序號(hào)______________________________的數(shù)據(jù)可得：當(dāng)同一物體靜止在同一受力面上時(shí)，受力面與水平方向夾角越大，物體產(chǎn)生的壓力越小；小科同學(xué)的猜想是__________的。(選填“合理”或“不合理”)序號(hào)重力(N)壓力(N)754.58109.091513.51、4、7(或2、5、8或3、6、9)不合理(2)進(jìn)一步分析壓力和物體重力之間的大小關(guān)系：先分析同表中的關(guān)系，再比較不同表之間的關(guān)系，綜合可得出結(jié)論：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。當(dāng)材料、表面粗糙程度相同的不同物體，靜止在同一受力面上時(shí)，壓力與重力的比值不變(或當(dāng)材料、表面粗糙程度相同的不同物體，靜止在同一受力面上時(shí)，受力面與水平方向的夾角越大，壓力與重力的比值越小)在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中。(1)將一物體置于水平木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)，使其做____________運(yùn)動(dòng)，這時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小。(2)小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，通過實(shí)驗(yàn)得到了正確的結(jié)論。

圖Z12－2勻速直線①下列各種現(xiàn)象中，利用了該實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是______(填字母)；A．汽車在結(jié)冰的路面行駛時(shí)，在車輪上纏繞鐵鏈B．用力壓住橡皮，擦去寫錯(cuò)的字C．移動(dòng)很重的石塊時(shí)，在地上鋪設(shè)滾木

②甲圖中物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v1，乙圖中物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2。實(shí)驗(yàn)過程中，關(guān)于v1和v2的大小，下列說法正確的是______(填字母)。A．v1一定大于v2B．v1一定小于v2C．v1一定等于v2D．v1可以大于、等于或小于v2BD【解析】根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向勻速拉動(dòng)物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)才能測(cè)出摩擦力的大小。(2)①滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān)；②滑動(dòng)摩擦力大小與物體運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)?！绢A(yù)測(cè)變形】某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑塊通過輕繩繞過定滑輪，繩的另一端懸掛托盤。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量的砝碼，使滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。圖Z12－3(1)為了測(cè)量滑塊的滑動(dòng)摩擦力，需要測(cè)量的物理量是______。(填選項(xiàng)前的編號(hào))①木板的質(zhì)量m1②滑塊的質(zhì)量m2③砝碼的質(zhì)量m3④托盤和砝碼的總質(zhì)量m4(2)滑塊的滑動(dòng)摩擦力表達(dá)式為f＝_______。(用已知或測(cè)量的物理量符號(hào)表示)(3)該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是____________。(4)該實(shí)驗(yàn)存在一些不足之處，請(qǐng)你寫出其中的一點(diǎn)：___________________________________。④m4g二力平衡難以控制滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)類型之三探究浮力大小的影響因素

[2016·蘭州]如圖所示，為了驗(yàn)證“阿基米德原理”，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：圖Z12－4(1)如圖甲，在彈簧的下端掛一個(gè)小桶，小桶的下面吊一個(gè)石塊，記下彈簧伸長(zhǎng)后下端到達(dá)的位置O，將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力計(jì)為T1，小桶與石塊的總重記為G，則T1______G(選填“＞”“＜”或“＝”)。(2)如圖乙，在溢水杯中盛滿水，當(dāng)石塊浸沒在水中時(shí)，排出的水便流到旁邊的小水杯中，將排出的水的重力記為G排。(3)如圖丙所示，把小杯中的水全部倒入彈簧下方的小桶中，彈簧的下端又會(huì)到達(dá)原來的位置O，將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力記為T2，則T2______T1(選填“＞”“＜”或“＝”)。(4)通過對(duì)圖丙中小桶和石塊的受力分析，請(qǐng)推導(dǎo)石塊受到的浮力F浮與排出水的重力G排之間的關(guān)系____________________________________________________。(要求寫出推導(dǎo)過程)＝＝T1＝G，T2＝G＋G排－F浮，且T1＝T2，所以F?。紾排[2016·天門]2016年5月27日在越南中部的義安省，一條15m長(zhǎng)、2m高的活鯨魚突然遇到退潮，擱淺在沙灘上了。對(duì)鯨魚擱淺的原因，小天和小江展開討論，猜想浸入水中的物體所受的浮力與水的多少有關(guān)，并分別進(jìn)行了探究。圖Z12－5Ⅰ.小天的探究過程如下：①在標(biāo)有刻度的燒杯A、B內(nèi)均倒入體積為50mL的水；②將相同物體分別放入A、B燒杯內(nèi)的水中，靜止時(shí)分別如圖甲、乙(乙中物體未與容器底密合)。請(qǐng)根據(jù)小天的實(shí)驗(yàn)過程填寫下表：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小天認(rèn)為，浮力的大小跟水的多少________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。A或B燒杯中水重G(N)圖甲中物體所受浮力F浮1(N)圖乙中物體所受浮力F浮2(N)0.50.5_______0.3無關(guān)Ⅱ.小江的探究過程如下：①將重為4N的物體浸入裝有適量水的容器中靜止，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1，如圖丙；②減少容器中的水量，物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變?yōu)镕2，如圖丁。請(qǐng)根據(jù)小江的實(shí)驗(yàn)過程填寫下表：物理量圖丙圖丁物體所受浮力F浮(N)1.4______物體排開水的體積V(m3)1.4×10－4____________0.60.6×10－4根據(jù)小天和小江的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為鯨魚擱淺的原因是______。①海邊的水太少，產(chǎn)生的浮力也很?、谒幌陆担瑢?dǎo)致鯨魚的重力變大③水位下降，導(dǎo)致鯨魚浸入海水中的體積減小③類型之四探究伏安法測(cè)電阻或電功率的實(shí)驗(yàn)方法

[2016·江干區(qū)二模]在做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡上標(biāo)有的“0.3A”字樣清晰可見，實(shí)驗(yàn)桌上還有若干節(jié)新干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器“10Ω

2A”和“20Ω

2A”各+一個(gè)。開關(guān)和導(dǎo)線等器材可供選擇。圖Z12－6(1)小明同學(xué)選取器材連接如圖甲所示電路，當(dāng)他接上一根導(dǎo)線時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡幾乎不發(fā)光；他移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈泡逐漸變亮，但無論怎樣移動(dòng)滑片P，都無法觀察到小燈泡正常發(fā)光。請(qǐng)你在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線將滑動(dòng)變阻器連入電路；并請(qǐng)仔細(xì)觀察圖并思考，說明發(fā)生此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因________________。電源電壓過小【答案】如答圖所示。

例4(1)答圖(2)小明同學(xué)思考后解決了實(shí)驗(yàn)中的問題，又重新正確連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表示數(shù)為______A時(shí)，該同學(xué)判斷小燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)如圖乙。則待測(cè)小燈泡的額定功率為_______W。(3)完成上述實(shí)驗(yàn)后，他將本實(shí)驗(yàn)與“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，提出“在不增加其他器材的情況下，本次實(shí)驗(yàn)是否也可以不用滑動(dòng)變阻器，而能達(dá)到測(cè)定此小燈泡額定功率的目的？”你的觀點(diǎn)是________(選填“一定”或“不一定”)要用到滑動(dòng)變阻器，理由是________________________________________________________________。0.30.69一定干電池組合無法直接提供2.3V的額定電壓，需要用滑動(dòng)變阻器分壓(4)將外殼、尺寸相同，燈泡

L1規(guī)格為“2.5V

0.1W”，燈泡L2規(guī)格為“2.5V

0.75W”的兩只白熾燈，均接入2.5V額定電壓下正常工作，發(fā)現(xiàn)燈泡L2的亮度比燈泡L1的亮度小很多。造成此現(xiàn)象的原因是______。A．燈泡L2的電阻比燈泡L1的電阻小B．燈泡L2的實(shí)際功率比燈泡L1的實(shí)際功率小C．兩燈泡將電能轉(zhuǎn)化為光能的效率不同D．流過燈泡L2的電流比流過燈泡L1的電流大C類型之五探究電流、電壓、電阻的關(guān)系

[2015·重慶]小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”。電源電壓恒為3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè)。圖Z12－7【答案】如答圖所示。

例5(1)答圖(2)小彬?qū)?Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)，則電路中的故障可能是__________________(寫出一種)；排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電路中的電流為_______A。(3)將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關(guān)，為了保持________表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向_____(選填“A”或“B”)移動(dòng)，記錄此時(shí)各表的示數(shù)。(4)將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復(fù)步驟(3)。(5)實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如表所示。分