2025版初中 物理二輪 學考復習 模塊三 實驗與探究題《專題5 課外創(chuàng)新性實驗》課件

模塊三

實驗與探究題

課外創(chuàng)新性實驗一般以日常生活中的一些物理現(xiàn)象為素材進行設題，結合所學的物理知識考查這些現(xiàn)象中涉及的物理原理，以及對應的物理現(xiàn)象和科學方法，特別是控制變量法的運用比較常見。

解答這類題一定要先熟悉整個實驗過程，確定實驗過程中采取的科學研究方法（比如控制變量法），再根據(jù)科學研究方法的特點結合實驗現(xiàn)象進行分析解答。“解釋”部分的解答要根據(jù)“證據(jù)”中的每個操作過程進行仔細分析，并歸納總結，而“證據(jù)”部分要根據(jù)所提出的問題角度去思考，梳理出實驗過程?！敖涣鳌辈糠趾芏鄡热荻际歉鶕?jù)“解釋”中的結論內容去分析日常生活中現(xiàn)象的原理或做法的改進等。專題5

課外創(chuàng)新性實驗1.（2024·六盤水二模改編）【問題】小明同學對圖甲所示的插圖提出質疑，認為物體浸入水中的部分應該在水面處

“錯位”，且水中部分比空氣中部分看起來要粗一些。為此，小明準備了玻璃杯、鉛筆、水等物品，對“豎直插入水中的鉛筆發(fā)生的偏折情況”進行探究?！咀C據(jù)】

（1）當豎直插入水中的鉛筆在玻璃杯左端時，水下部分向左發(fā)生顯著偏折，如圖乙所示。（2）當將豎直插入水中的鉛筆移至玻璃杯右端時，水下部分向右發(fā)生顯著偏折，如圖丁所示。（3）當鉛筆在中間位置時，如圖丙所示，觀察到的現(xiàn)象是__________________________，由此判斷______位置是發(fā)生偏折的分界點。（4）小明注意到鉛筆在三處位置共同的成像特點是______________，由此判斷盛水的玻璃杯類似于________（填“放大鏡”或“照相機”）。

水中鉛筆的左右兩邊均變大中間左右方向放大放大鏡【解釋】

小明根據(jù)實驗繪制鉛筆在左端時的光路圖，并進行分析，其中符合實際的是___；由此可知，鉛筆水下部分向左顯著偏折的原因是水中的入射角______空氣中的折射角。C小于【交流】

為了探究物體浸入水中的部分在水面處

“錯位”的程度是否與浸入水中的深度有關，實驗時應控制______________不變，改變浸入的深度。鉛筆放的位置2.【探究名稱】物體的穩(wěn)定程度與什么因素有關【問題】學習了重心知識后，小明發(fā)現(xiàn)不同物體的重心有的高，有的低，其穩(wěn)定程度也不一樣。那么物體的穩(wěn)定程度與什么因素有關？猜想一：與物體的重心高度有關；猜想二：與物體和接觸面的接觸面積有關?！咀C據(jù)】

（1）小明從實驗室中找出幾個形狀、體積均相同的鐵棒和鋁棒以及一個硬質輕薄底座，組合成圖甲所示的三種裝置（已知鐵的密度大約是鋁的密度的三倍，各組合粘連可靠）。對比裝置①和②，裝置____的重心比較高。②（2）先后將三種裝置放在圖乙所示的木板上，從水平位置開始緩慢地增大木板與水平方向的夾角，當物體剛好翻倒時，測量并記錄此時角的大小。得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗序號裝置編號裝置剛好翻倒時木板與水平方向的夾角1①2②3③【解釋】（1）分析1、2組數(shù)據(jù)可得：當物體與接觸面的接觸面積一定時，重心位置越高，穩(wěn)定程度越____（填“高”或“低”）。低（2）分析______組數(shù)據(jù)可得：物體的重心位置一定時，物體與接觸面的接觸面積越大，穩(wěn)定程度越高?！窘涣鳌浚?）該實驗通過____________________________________來反映物體的穩(wěn)定程度，這種探究方法叫________。（2）同組的小紅指出，本實驗的結論存在偶然性，為了使實驗結果更可靠，你對本實驗的改進建議是____________________________________________。（3）從穩(wěn)定性的角度思考，貨車在裝貨物時，應將重的貨物放____（填“上”或“下”）層，以減小貨車在轉彎時發(fā)生側翻的風險。1、3物體剛好翻倒時木板與水平方向的夾角轉換法改變物體的重心高度和接觸面積，多做幾次實驗下3.（2024·江西模擬）【實驗名稱】探究質量對慣性的影響?！緦嶒炦^程】

小明找來電吹風、粗砂礫、細砂礫、冰盤等物品進行了如下探究。（1）將粗、細砂礫均勻混合為一個和電吹風口徑差不多大的砂礫堆；選擇粗、細砂礫的目的是保證二者的______（填“質量”或“體積”）不同。（2）將電吹風調至“風力適當”的擋位，從左邊正對砂礫堆，開啟電吹風，砂礫被吹入右邊的冰盤中。（3）觀察比較冰盤中砂礫水平運動的距離，并將結果記錄在下表中。砂礫質量大小砂礫水平運動的距離近遠質量【分析論證】

實驗中通過觀察____________________來比較砂礫慣性的大小。由實驗結果可知，在相同風速的作用下，質量越大的砂礫水平運動的距離越近，其運動狀態(tài)越________（填“容易”或“不容易”）發(fā)生改變。由此說明，物體慣性的大小與質量有關，質量越____，慣性越大。砂礫水平運動的距離不容易大【交流評估】

為了使實驗結論更科學，可以更換不同的物體或改變__________，重復上述實驗。風速大小【生活應用】（1）下列根據(jù)上述實驗得出的結論來防范慣性造成的危害的是___（填字母）。BA.駕駛員必須系安全帶

B.大貨車嚴禁超載

C.行車時保持車距

糠皮4.（2024春·河池模擬）【問題】小明看到公共場所有圖甲所示的提示牌，他產(chǎn)生疑問：地面潮濕會導致摩擦力減小嗎？【證據(jù)】

于是，小明找來長條形地板磚、運動鞋、彈簧測力計和噴霧器，設計了圖乙所示的實驗裝置。（1）把地板磚放在水平桌面上，用彈簧測力計水平拉著鞋子在地板磚上做__________運動，根據(jù)__________知識測出滑動摩擦力的大小。

勻速直線二力平衡（2）用噴霧器均勻噴水，改變地板磚的__________，通過實驗得到下表數(shù)據(jù)。噴霧次數(shù)024681012潮濕程度3.23.64.03.02.82.62.6潮濕程度【解釋】（1）分析數(shù)據(jù)得出結論：增大接觸面的潮濕程度，摩擦力的變化情況是__________________________。（2）得到以上結論后，小明進一步思考并提出猜想：在潮濕程度相同的情況下，地板的______不同時，實驗結論可能不一樣。先增大，再減小，最后不變材料【交流】

以上結論可解釋某些生活現(xiàn)象，如：①超市收銀員清點鈔票時，手邊會放置一塊濕海綿，如圖丙所示，這是通過增大接觸面潮濕程度來______摩擦；②高速公路服務區(qū)衛(wèi)生間配備干地機，如圖丁所示，這是通增大增大過減小地面潮濕程度來______摩擦。（均填“增大”或“減小”）5.【問題】夏天，小明騎自行車上學的過程中遭遇了自行車車胎爆裂的事故。他猜想：一定質量的氣體，在體積不變時，氣體的壓強與溫度有關?！咀C據(jù)】（1）如圖所示，燒瓶與壓強計連接，用壓強計中的水銀柱在燒瓶中密閉一定質量的空氣。將燒瓶放入水中，給水槽中的水加熱，水溫上升。（2）每隔一段時間，同時用溫度計和壓強計測量水的溫度值（即為燒瓶中密閉空氣的溫度值）和密閉空氣的壓強值。

20304050……1.01.031.051.10……【解釋】（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以得到的結論是：一定質量的氣體，體積一定時，氣體的壓強隨溫度的升高而______。（2）實驗過程中，燒瓶的溫度升高，這是通過________的方式使其內能增加。增大熱傳遞

體積（2）你認為小明是怎樣測量和計算氣體的壓強的？______________________________________________________________________。

（3）在炎熱的夏天，載重汽車在盤山公路下坡行駛時，要不斷往輪胎上噴水，主要是通過水的______（填物態(tài)變化名稱）吸熱使輪胎內氣體的______降低，從而減小輪胎內氣體的壓強，防止爆胎。汽化溫度（4）給自行車車胎打氣時，是冬天要打多點氣體，還是夏天要打多點氣體？______。冬天6.（2024·西安雁塔區(qū)模擬改編）【問題】炎熱的夏天，小謝同學看到身邊不同顏色著裝的行人，不禁想到：不同顏色的物體吸熱能力是否相同呢？【證據(jù)】（1）根據(jù)實驗設計，所需的測量工具除了溫度計，還需要______。（2）在如圖所示的6個完全相同的塑料瓶中裝入質量______的水，再加入質量相同、顏色______的丙烯顏料。（以上兩空均填“相同”或“不同”）天平相同不同（3）將準備好的塑料瓶放在陽光下暴曬，每隔半小時記錄一次溫度。實驗數(shù)據(jù)如下表所示：00.51.01.52.027.241.747.246.146.027.243.252.248.648.827.244.353.349.149.727.242.548.547.547.527.242.148.147.547.527.240.046.144.645.0【解釋】

分析實驗數(shù)據(jù)可知：不同顏色的水，經(jīng)過相同時間太陽的照射，吸收的熱量______（填“相同”或“不同”），其中____色的水吸熱能力最強?！窘涣鳌浚?）本次實驗結論在實際生活中的應用非常廣泛，請你列舉一個實例:__________________________________。（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，冬天穿____色的衣服更暖和些。不同黑太陽能熱水器的集熱器通常為黑色等黑7.（2024·廣東云浮三模）有些汽車前擋風玻璃上的刮水器能夠隨著雨量的大小相應地自動改變刮水的速度。小華查閱了相關資料后，自制了圖甲所示的雨水檢測金屬網(wǎng)（以下簡稱檢測網(wǎng)）?！咀C據(jù)】

（1）小華按照圖乙電路圖連接好電路。（2）檢測網(wǎng)未放入水中，電流表無示數(shù)，檢測網(wǎng)放入水中，電流表有示數(shù)，這表明雨水是______（填“導體”或“絕緣體”）。小華通過觀察電路中________示數(shù)的變化來判斷電動機轉速的變化，從而反映出刮水器刮水速度的變化。（3）將檢測網(wǎng)豎立并緩慢浸入雨水中進行實驗，所得數(shù)據(jù)如下表：金屬網(wǎng)浸入水中部分未浸入全部浸入00.160.200.32導體電流表【解釋】（1）分析數(shù)據(jù)可知，金屬網(wǎng)浸入雨水中的深度越深，電流表示數(shù)______（填“越大”或“越小”）。越大（2）我們知道，影響導體電阻大小的因素有：導體的______、長度、橫截面積和材料橫截面積【交流】

小華設計的電路在無雨水時，電動機不能轉動，這就無法實現(xiàn)無雨時的車窗清洗，故需要在圖乙電路中加裝一個______（填電路元件名稱），該元件應與檢測網(wǎng)______（填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”）。開關并聯(lián)

【證據(jù)】

（1）根據(jù)所學知識，他們經(jīng)過討論，斷定猜想___是錯誤的。他們判斷的依據(jù)是______________________。3每個磁體只有兩個磁極（2）為了驗證其他猜想，他們沿橢球形磁鐵長軸方向拿住上面的磁鐵，完成右圖所示實驗，結果觀察到下面的磁鐵均會掉落。【解釋】

根據(jù)以上實驗可以初步判斷，猜想___可能是錯誤的。同組的部分同學認為：有可能是下面的橢球體磁鐵太重所致。為了進一步驗證實驗的判斷，他們接下來的操作2

讓橢球形磁鐵沿短軸方向上下放置，拿住上面的磁鐵，觀察下面的磁鐵是否會掉落【交流】

請設計一個簡單實驗，確定橢球形磁鐵磁極的位置，并簡述你的實驗方案。主要器材：________________；簡要做法：___________________________________；如何判斷：______________________________________________________。鐵屑（大頭針）

用橢球形磁鐵去吸引鐵屑（大頭針）吸引鐵屑（大頭針）數(shù)目最多的位置就是橢球形磁鐵的磁極是___________________________________________________________________________（不用其他器材）。9.【問題】同學們想探究紙錐下落快慢與錐角以及扇形半徑的關系?！咀C據(jù)】他們用普通復印紙裁出3個不同規(guī)格的扇形紙片，制成了如圖甲所示的3個紙錐。實驗中，紙錐每次從相同高度由紙錐編號11.9109097.22.2021.91013577.41.8431.959097.22.20靜止釋放，用秒表多次測量每個紙錐下落的時間，取平均值后記錄在表格中?！窘忉尅浚?）對于紙錐下落前的初始位置，有圖乙所示的兩種擺放方式，你認