力学实验考前预演

卢玉华　刘振东

力学实验是历年中考的热点内容，在中考中占15%左右的分值。近几年的中考中，力学实验越来越侧重对学生设计实验的能力、动手能力以及应变能力的考查。“课标”明确要求学生“经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识”。这也是力学实验考查的命题方向。

在力学实验中，“测量液体和固体的密度”、“探究杠杆的平衡条件”是中考的必考点，“浮力的大小”是常考点。实验重点在于对测量工具的正确使用方法，以及实验的原理、设计方案的考查，难点在于对处理实验数据、对实验误差的分析和对实验所采用方法的理解。

同学们在最后冲刺复习中要注意以下几点：

1. 既要关注实验理论，又要关注实验操作动手能力的培养。

2. 学会总结，将实验内容与生活联系起来，应用到实践中去，使理论知识得到升华。

3. 同学之间多交流，将各自实验的体会告诉对方，从中取长补短。

考点一：密度的测量

冲刺点金考纲要求会测量固体和液体的密度（有减小测量误差的意识）。

2008年中考知识点：

1. 用天平和量筒测液体的密度。

2. 固体密度的测量，用量筒间接测体积。

预测2009年考查的重点：

1. 液体和固体密度的测量方法。

2. 测量误差的评估。

预测1：（让学生经历测液体密度的基本实验过程，培养学生实事求是的科学态度和实验方案设计能力）

小聪在上学的路上，看见一小贩在叫卖某种有神奇功能的液体。擦玻璃时用上一点这种液体，就能把玻璃擦得很干净，安全环保，于是他买了一瓶。到学校后，小聪想知道这种液体的密度，于是找来实验小组的同学，用天平和量筒来测量。

1. 将托盘天平放在水平台上，游码放在标尺的零刻度线处，调节平衡螺母，直至横梁平衡。

2. 先测出空烧杯的质量，再向空烧杯中倒入适量的这种液体，添加砝码，并移动游码，测出它们的总质量。

3. 将烧杯中的液体倒入量筒中，测出液体的体积，求出这种液体的密度。

请回答：

（1）在用天平测量液体质量的过程中，要使用砝码和游码。操作过程中何时开始移动游码？

（2）本实验方案测出的密度偏大还是偏小？为了减小误差，请设计出合理的方案。

预测2：（考查学生对“测固体密度”方法的理解和科学探究能力）

小明家装修房子后遗留下一块不规则大理石废料，聪明好学的他把石块带到学校实验室，设计如下方案测量该石块的密度：

1. 在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1。

2. 用细线将石块拴好轻轻放入量筒内，测出水和石块的总体积V2。

3. 用天平称出石块的质量m。

4. 计算石块的密度。

（1）请你按正确的操作过程帮他重新排列实验序号：___________________。

（2）小石块的密度：ρ＝__________________。

预测3：（根据实际情况选择测固体密度的间接方法，培养学生的实际动手能力，从而达到理论与实践相结合的目的）

物理课外活动小组在实验室测量一块不规则矿石标本的密度：

（1）测质量前，把天平放在水平桌面上调节时，要使天平平衡，应进行的操作是________________________。

（2）把矿石放在调节好的天平左盘中，并向右盘加砝码及移动游码，天平恢复平衡后，右盘中的砝码、游码的位置如图1所示。矿石的质量为___________g。

（3）因为该矿石的体积较大，无法直接放入量筒，同学们采用图2所示的方法进行测量，测出矿石的体积为________cm3。他们是通过测量_______________的体积间接测出该矿石的体积的。

（4）该矿石的密度为_____________kg/m3。

考点二：浮力的大小

冲刺点金考纲要求经历科学探究“阿基米德原理”的实验过程。

2008年中考知识点：

1. 浮力大小与浮沉条件的考查。

2. 分析决定浮力大小的因素。

预测2009年考查的重点：

1. 浮力大小决定因素的探究。

2. 实验方案的设计。

预测1：（从另一种角度验证阿基米德原理，同时考查学生对控制变量法的理解以及对浮力的大小跟物体浮沉有关猜想的验证，培养学生的实验设计能力）

小红同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关，他先用弹簧测力计称出一物块的重力，再将其浸没在水中，如图3所示。

那么物块受到的浮力是______N；物块排开水的重力是______N。由此得出的结论是：____________________

_______________________________________________。

预测2：（考查实验方案的设计）

为了探究阿基米德原理，小明设计了如图4所示的实验方案。

物体没有浸入液体之前，读出弹簧测力计A示数FA1（如图4甲所示）；将物体部分浸入液体里，分别读出此时两个弹簧测力计A和B的示数FA2和FB（如图4乙所示）。

你认为小明的方案可行吗？若不行，请完善该实验方案，并指出该方案的优点。

预测3：（通过探究决定浮力大小的因素，培养学生有根据地猜想和科学探究的能力）

在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：

①可能跟物体浸入液体的深度有关；

②可能跟物体浸入液体的体积有关；

③可能跟物体的形状有关。

为了验证上述猜想，李明做了如图5所示的实验。

他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

（1）铁块从位置1到位置2到位置3的过程中，弹簧测力计的示数_________，说明铁块受到的浮力_________；从位置3到位置4的过程中，弹簧测力计的示数__________，说明铁块受到的浮力__________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）通过这一实验可以验证上述猜想_________是正确的，猜想_________是不正确的。（填上面猜想的序号）

（3）小明认为浮力的大小还跟物体浮沉有关，漂浮的物体受到的浮力比沉底的物体受到的浮力大。

请你设计实验验证浮力与物体浮沉是否有关，简要写出你的实验方法。

考点三：杠杆的平衡条件

冲刺点金考纲要求经历科学探究“杠杆平衡条件”的实验探究过程。

2008年考试知识点：

1. 对力臂的考查，培养实验能力。

2. 对力臂的理解和杠杆平衡条件的应用。

预测2009年考查的重点：

1. 对力臂的理解。

2. 实验过程的分析。

预测1：（培养学生热爱生活、喜欢物理的情感）

星期天，小伶在爸爸的陪同下到游乐园玩耍，她发现一个跷跷板，很想去玩。但此时恰巧没有其他小朋友，怎么办呢？于是，小伶就请爸爸陪她玩跷跷板。起初，小伶始终在空中，后来，爸爸往前坐一点，跷跷板才上下动起来。回到家，小伶想研究这个问题。她找来了支架、木棍、尺子、钩码等，组成了探究杠杆平衡条件的实验装置（如图6所示）。实验结束后，通过分析数据，她得出结论：杠杆的平衡条件是“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。

在一旁的爸爸看后，对小伶的探究精神进行了表扬，但也指出了一些不足。

请你在本实验的基础上再补充一些器材，通过实验证明杠杆的平衡条件在普遍情况下应该是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”。

（1）你补充的器材有：____________、____________。

（2）写出操作步骤。

预测2：（正确理解杠杆的平衡条件，培养学生收集数据，分析实验数据的综合能力）

小丽探究“杠杆的平衡条件”时，所用的实验器材有：杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=6N、l1=20 cm、F2=4 N和l2=30 cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论？___________。理由是：__________________。

小丽认为杠杆在倾斜一定角度的位置做实验，也能得出杠杆的平衡条件。你认为可以吗？______________。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪种实验方案好，并说明理由：_______________。

预测3：（调节杠杆平衡的方法，判断钩码如何移动，培养学生全方位、多角度正确认识物理规律的能力）

在“研究杠杆平衡的条件”实验中，先把杠杆支在支架上，通过调节_______________，使杠杆在水平位置平衡。当左侧钩码处于图7所示A位置时，应将右侧的钩码向_____移动（选填“左”或“右”）__________个格，可使杠杆在水平位置平衡。