中考物理實(shí)驗(yàn)題的解法分析

中考物理實(shí)驗(yàn)題的解法分析物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)與研究物理的重要方法，許多物理知識(shí)是通過觀察和實(shí)驗(yàn)，并加以總結(jié)和思考得來的。物理實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)踐活動(dòng)，能培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動(dòng)手、動(dòng)腦能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新精神。在今后的考題中，實(shí)驗(yàn)題所占分值會(huì)增加，查考面會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，會(huì)更加注重能力和方法的考查。以下分析了幾類物理實(shí)驗(yàn)題型的解法：1.測量型【例1】（1）如圖1甲所示，電阻值的讀數(shù)是Ω;圖1乙所示，溫度計(jì)的讀數(shù)是℃。（2）用天平和量筒測定礦石的密度，把礦石放在已調(diào)節(jié)好的托盤天平的左盤中，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤中的砝碼以及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖2甲所示，則知礦石的質(zhì)量是g;礦石放入量筒前后，量筒中水面位置如圖2乙所示，則知礦石的體積是cm3;由此可求得礦石的密度是kg/m3。答案：（1）457，-3;（2）62.4，20，3.12×103。說明：這類題型要求學(xué)生熟練地掌握測量工具、儀表的正確使用及讀數(shù)的方法。2.操作型【例2】下面是你某次與另兩位同學(xué)合作完成的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y定一段金屬絲的電阻（約10Ω）。實(shí)驗(yàn)器材：電源（3V）;定值電阻3個(gè)：R01（0.1Ω）、R02（10Ω）、R03（1000Ω）;電流表1個(gè)（只有0.6A量程能使用）;單刀開關(guān)2個(gè);若干導(dǎo)線。（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3的實(shí)驗(yàn)電路圖，得到一致認(rèn)同，乙同學(xué)按圖3完成了實(shí)物連線如圖4，但有一處連線錯(cuò)誤，請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打上“×”。（2）在選用定值電阻R0時(shí)引起爭議，甲認(rèn)為選R01（0.1Ω），乙認(rèn)為選R03（1000Ω），你認(rèn)為應(yīng)選用，其理由是：①②。答案：（1）電流表負(fù)極與S2的連線錯(cuò)誤。（2）R02，其理由是：①當(dāng)選R01時(shí)，如開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2無論閉合與斷開，整個(gè)電路的電阻非常小，電路中電流很大，燒壞電流表;②當(dāng)選R03時(shí)，閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，電路中的電阻很大，電流很小，電流表無法讀數(shù)。說明：重視物理實(shí)驗(yàn)操作程度及細(xì)節(jié)的規(guī)范訓(xùn)練，平時(shí)要?jiǎng)邮肿鰧?shí)驗(yàn)，不要去死記硬背。3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)型【例3】某小組同學(xué)探究燈泡發(fā)光時(shí)的亮度與哪些因素你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號(hào)為的琴弦（只填字母代號(hào)）。（2）探究過程通常采用下列一些步驟：①實(shí)驗(yàn)研究;②分析歸納;③提出問題（或猜想）;④得出結(jié)論等，你認(rèn)為小蘭要完成本探究的全過程，所采取步驟的合理順序應(yīng)該是：（只填寫數(shù)字代號(hào)）。（3）在上述探究過程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進(jìn)而尋找出另外一些因素的關(guān)系，這種研究方法叫做“控制變量法”，請(qǐng)你再寫出一個(gè)初中物理中用到這種方法的實(shí)驗(yàn)名稱：。答案：（1）D和E;（2）③①②④;（3）“研究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。說明：探究過程一般要做這樣一些事：發(fā)現(xiàn)并提出問題，做出猜想和假設(shè)，制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過觀察、實(shí)驗(yàn)等途徑來搜集證據(jù)，評(píng)價(jià)證據(jù)是否支持猜想和假設(shè)，得出結(jié)論，交流和合作也是不可缺少的環(huán)節(jié)。5.開放型【例5】簡易器材：一個(gè)圓柱形平底玻璃杯、一塊硬紙片、若干個(gè)充了空氣的氣球、一塊海綿和一桶水，利用一種或兩種以上器材設(shè)計(jì)三個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，并按表5要求填寫。解析：如表6所示。說明：利用身邊簡易物品設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，必須通過探索、分析、轉(zhuǎn)化，才能解決問題（具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表6所示）。6.設(shè)計(jì)型【例6】現(xiàn)要測量一只額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率，提供的器材有：電源（電壓恒為6V）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值與小燈泡正常發(fā)光的電阻差不多）、開關(guān)、電流表和電壓表各一個(gè)，導(dǎo)線若干，電流表量程滿足實(shí)驗(yàn)要求，而電壓表量程只有3V，請(qǐng)根據(jù)以上器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟。解析：如圖5所示。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按電路圖連好電路，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，變阻器的滑片P置于變阻器中點(diǎn)位置。說明：由于UL額>V表量程，故無法用V表直接測量UL額，應(yīng)使V表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)。（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.2V，并記下此時(shí)電流表的示數(shù)I，則燈泡額定功率P=3.8I（W）。注意：滑動(dòng)變阻器的滑片在實(shí)驗(yàn)開始前不能按常規(guī)放在阻值最大處，因?yàn)殚]合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓會(huì)超過電壓表的量程;也不能放在阻值最小處，因?yàn)榇藭r(shí)燈泡的電壓達(dá)到6V，很容易燒壞，把滑片置于變阻器的中點(diǎn)，變阻器連入電路的電阻約為燈泡正常發(fā)光時(shí)的一半，此時(shí)電壓表示數(shù)為2V左右，燈泡兩端的電壓為4V左右，可保證電路安全。說明：電路設(shè)計(jì)要注意電壓表、電流表的量程和“+”“-”接線柱，以及電路元件允許通過的最大電流等。7.“STS”型【例7】曉明家新買的一臺(tái)電冰箱，工作情況正常。（1）曉明想驗(yàn)證一下這臺(tái)冰箱上標(biāo)的額定功率與它工作時(shí)的實(shí)際功率是否相同，可身邊又沒有電壓表、電流表等儀表，怎么辦呢？曉明想到屋外墻上自己家的電能表和手上戴的手表。請(qǐng)你說出曉明的驗(yàn)證方法，并推算出冰箱實(shí)際功率的表達(dá)式。（已知電能表轉(zhuǎn)盤每千瓦時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)為n）（2）測出冰箱實(shí)際功率后，曉明又想，電冰箱是間歇式工作的（即冰箱工作一段時(shí)間又停止一段時(shí)間，然后再工作再停止，如此循環(huán)），它每天要消耗多少電能呢？請(qǐng)你幫他想一個(gè)辦法，測出冰箱一天（24h）消耗的電能（要求說清楚測量方法，并推導(dǎo)出冰箱每天消耗電能的表達(dá)式）。解析：根據(jù)電功率的計(jì)算公式，只要知道電冰箱工作時(shí)一段時(shí)間內(nèi)所做的功（即電能表的兩次示數(shù)之差），即可推算出冰箱的實(shí)際功率;由于電冰箱是間歇式工作的，如果知道每天電冰箱實(shí)際工作的時(shí)間，就可以算出電冰箱一天消耗的電能。（1）關(guān)閉其他用電器，只有電冰箱工作，記下一段時(shí)間t（h）內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)n1，時(shí)間t內(nèi)電冰箱消耗的電功w=;電冰箱的實(shí)際功率P=。（2）記下冰箱壓縮機(jī)某次開始工作的時(shí)間t1，停止工作的時(shí)間t2和下次開始工作的