第15讲 实验探究专题复习

赵宇

2011～2014年本刊精心打造的“三轮法中考复习新方案”一经推出，立即受到广大读者的一致好评，老师们称它是进行中考复习专题讲座难得的好讲义，同学们把它视为教材和课堂之外的浓缩精华资料，反复阅读定能网络化地掌握初中所学内容.本刊在总结过去经验的基础上，又约请名校名师为我刊编写了2015年“三轮法中考复习新方案”，其中第2期、第5期为物理专辑.物理专辑分3个部分：

1.第一轮复习部分.我们把初中物理知识分14个专题进行讲解，每个专题分节，每节又分若干知识点，指出中考最常见的命题思路和命题方法，同时举例分析这类题的特点及解题策略.它不但分块讲解了各部分知识，还注意了知识块之间的有机结合.

2.第二轮复习部分.我们用3讲对初中物理第二轮复习中公认的最重要的3个专题进行复习，这3个专题是所有学校所有老师每年必做的，各讲中同样有讲解及典型例题.

3.第三轮复习部分.即2015年物理中考大预测和模拟试题，本预测分声、光、热、力、电5块，按中考出题的比例给出若干练习题，力求将重点考点、典型题、新型题呈现给读者，我们希望对2015年中考题型有一个全景式的呈现，最后还有中考仿真模拟试题.相信大家读后一定会有所收获！

本刊第2期内容配合第一轮复习.本期内容配合第二、三轮复习.

中考对物理实验的考查主要分两块：一块是实验加试，考操作；另一块是笔试，就是中考试卷中的实验探究题，中考物理中出现的科学探究类题型，主要是紧跟课改的要求，将同学们的学习重心从过分强调知识的传承和积累，向知识的探究过程转化；从被动接受知识，向主动获取知识转化.使同学们在科学探究活动中，能够亲历科学探究的过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学探究方法，领悟科学的思想和精神，

实验探究题中通过考查科学探究的七个要素，即：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作，培养同学们的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，试题一般涉及声、光、热、电、力学五大板块，其中，电学和力学实验是考查的重点.

本文通过对近两年一些典型中考实验题的分析，向同学们揭示中考实验题的命题方向、试题特点和解答技巧.

第1节

声现象实验

重点考点

本章的知识在中考试卷中一般以填空、选择题的形式出现，偶尔也以实验探究题的形式出现，重点考查声音的产生、传播，这类题目往往给人一种耳目一新的感觉.中考常见题型例1 （2013.陕西）物理兴趣小组的同学利用图1所示的装置，探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关，他们将发声的闹铃置于纸筒A内，将充当反射面的材料置于O处，通过纸筒B倾听反射的铃声强弱.

（1）保持纸筒A和纸筒B的位置____，只改变充当反射面的材料，让同一同学倾听反射声音的强弱，实验结果如表1.

（2）分析实验结果可以得出：在其他条件相同时，反射声音的强弱与充当反射面的材料____.你还可以得出的结论是____（写出一条即可）.

（3）实验结果表明，玻璃板和木板反射声音的强弱无法分辨，有同学认为可能是人耳对声音强弱的分辨能力不够造成的.对此，请你提出一个改进的措施或方法__________________.

（4）类比光的反射，你认为利用该装置还能研究的问题是____（写出一条即可）.

（5）如果利用声音的反射现象，测量声音在空气中的传播速度，应选择表中的____作为反射面效果最好，

思路分析：声波和光一样也能发生反射，而且也遵守光的反射定律.反射面的材料不同，声波的反射效果不同.一般来说，反射面越坚硬、越平滑，声波的反射效果越好.

参考答案：（1）不变（或一定） （2）有关其他条件相同时，海绵吸音效果最好 （3）用灵敏仪器替代人耳测量反射声音的强弱等 （4）最强反射声的方向与入射声的方向是否有关等 （5）大理石

第2节

光学实验

重点考点

光学部分主要包括三个方面的内容，即光的直线传播、光的反射、光的折射（包括凸透镜成像）.实验题一般在光的反射、平面镜成像、光的折射现象、凸透镜成像规律等知识点上进行考查，

例2 （2014.南昌）完成下面的探究性实验.

（1）探究平面镜成像时像与物的关系，玲玲同学进行该实验时，选择两根完全相同的蜡烛、一块较厚的玻璃板M（P、Q两个面都可以作为平面镜使用）.

【进行实验与收集证据】

她在桌面上铺一张大纸，竖立一块玻璃板.将蜡烛A放置在玻璃板的前面，点燃蜡烛A，然后将蜡烛B放置在玻璃板后面（如图2甲所示）进行实验.玲玲按照图2乙中的测量方法，多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了对应数据，如表2.

【分析与论证】

根据上述实验数据分析得出：像距小于物距.

【交流与评估】

这个结论与平面镜成像特点不相符，主要是选择了蜡烛A所成的像到反射面的距离____（填“正确”或“不正确”）；根据上面数据推算玻璃板的厚度为____cm.

思路分析：平面镜成像时，物、像到镜面的距离相等，乙图中的镜面应该是P，而非Q，像距应该是A’到P的距离，而玲玲测量的像距是A’到Q的距离，导致这个结论与平面镜成像特点不相符.根据上面数据推算玻璃板的厚度为4.2cm-3.7cm=0.5cm.

参考答案：不正确0.5

例3（2014.无锡）某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材，制成凹、凸形状可改变的液体透镜，并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”，如图3所示.

（1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，如图3甲所示，让光线沿图示方向射人玻璃容器，经透镜折射后折射光线将____（填“偏离”或“偏向”）主光轴，如果此时再用注射器向橡皮膜内注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度____（填“会改变”或“不改变”），在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是____.

（2）在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图3乙所示，光屏上出现清晰的烛焰像，若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10cm刻度时，则烛焰经凸透镜所成的像是____

A.放大、倒立的实像

B.放大、正立的虚像

C.缩小、倒立的实像

D.缩小、正立的实像

（3）为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，物理兴趣小组人员做了如下实验：在图3甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度（即形状）不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与____是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度（即形状）不变的具体原因是____.

（4）利用液体透镜还可以探究哪些问题？（写出一个即可）____.

参考答案：（1）偏向会改变便于观察光的路径（2）C （3）液体种类 凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关 （4）模拟眼睛的晶状体和眼镜

例4（创新题）某品牌汽车使用一段时间后，日行灯的反光碗上面部分就开始发白，影响反光效果.

（1）初步探究

【猜想】日行灯工作时的高温使反光碗表面物质熔化后变白，

【查阅资料】反光碗材料为表面镀铬的团状模塑料，它的耐热性比一般工程塑料好，热变形温度为200～280℃.可长期在130℃下使用.铬的熔点为1800℃.

【实验】该灯正常工作时，每20min测一次反光碗发白处附近的温度，发现温度逐渐升高，3h后保持在75℃左右.上述实验中需用到的测量仪器有____.

【分析评价】获取的证据能否支持猜想并说明理由：____________________.

（2）进一步探究

【观察】发现灯座的焊接点附近有松香残迹.

【查阅资料】松香外观为淡黄色至淡棕色（粉末为白色），有松节油气味，密度1.06～1.09 ～Cm3，软化点72～76℃，沸点约300℃，加热后能挥发，不溶于水，能溶于酒精等有机溶剂.

【提出假设】反光碗上面部分发白是由于____产生.

【制定方案】发白处用____来清洗，使它溶解.

【实验】按制定方案清洗，表面的白色固体溶解，反光碗重新变得光亮.

参考答案：（1）温度计和钟表证据不支持猜想，因为日光灯工作时反光碗的温度没达到其表面物质的熔化温度 （2）松香加热后挥发并在反光碗上冷凝酒精

第3节

热学实验

重点考点

热学实验属于非重点内容，但在中考试卷中也偶有出现.需要同学们重点关注的实验有探究固体熔化时温度的变化规律、探究水的沸腾、探究影响蒸发快慢的因素等.中考常见题型

例5 （2014.抚州）小华设计了如图4所示的甲、乙两种装置来探究“冰熔化时的温度变化规律”.

（1）实验室常用温度计是利用液体的____性质制成的，小华某一时刻观察到温度计示数如图4丙所示，该温度值为____℃.

（2）该实验应选用____（填“大冰块”或“碎冰块”）来进行实验，效果更好些.

（3）为了使试管中的冰受热均匀，且便于记录各时刻的温度值，小华应选用____（填“甲”或“乙”）装置来进行实验.

参考答案：（1）热胀冷缩-2 （2）碎冰块 （3）乙

例6（2013.扬州）如图5，在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热.

（1）加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为____；加热时搅拌沙子，目的是____.

（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装____（填“沙子”或“水”）烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是____.

思路分析：（1）由

得， .水和沙子的质量相同，吸收相同的热量时，由于沙子的比热容小于水的比热容，所以沙子温度变化较大，加热时搅拌沙子，目的是使沙子能够均匀受热.（2）装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，在液化时要放热，所以装水烧杯上方的玻璃片温度比较高，

参考答案：（1）沙子的比热容小于水的比热容使沙子受热均匀 （2）水 水蒸气液化放热

第4节

力学实验

重点考点

力学中的重要实验有：测量物质的密度、探究阻力对物体运动的影响、探究二力平衡的条件、探究重力大小跟什么因素有关、探究摩擦力的大小与什么因素有关、探究杠杆的平衡条件、探究压力的作用效果跟什么因素有关、探究浮力大小等于什么、探究斜面的机械效率、探究动能（重力势能、弹性势能）的大小与什么因素有关.出题频率比较高的有：测量物质的密度、探究摩擦力的大小与什么因素有关、探究杠杆的平衡条件、探究压力的作用效果跟什么因素有关、探究浮力大小等于什么、探究斜面的机械效率、探究动能的大小与什么因素有关等.

中考常见题型

例7 （2013.福州）在“测酸奶密度”的实验中：

（1）小明的实验方案：

①他用已调节好的天平测得空烧杯的质量mo为37.4 g；接着把酸奶倒入烧杯中，测出烧杯和酸奶的总质量ml，如图6甲所示，m1=____g；然后把烧杯中的酸奶倒入量筒中，如图6乙所示，v奶=____cm3；则酸奶的密度p=____g/cm3.

②在交流讨论中，小雨同学认为小明测得的酸奶密度值偏大.其原因是____.

（2）小雨的实验方案：巧妙地利用天平、小玻璃瓶（有盖）和水测酸奶密度，请你简要写出小雨的实验过程和酸奶密度的计算表达式（用测量的物理量符号表示）.

参考答案：（1）①81.4 40 1.1②酸奶倒入量筒中会有部分残留在烧杯中，使测量的体积偏小

（2）实验过程：①用天平测出小玻璃瓶（含盖）的质量‰；②在瓶内装满水，盖上盖子，用天平测出瓶和水的总质量m.；③倒干净水，再往瓶内装满酸奶，盖上盖子，用天平测出瓶和酸奶的总质量m2.酸奶密度的计算表达式： ，

例8 （2014.聊城）为了研究弹簧受到拉力作用时其伸长量与弹簧自身因素的关系，郑能同学选择了如下器材：弹簧测力计，弹簧A、B、C、D，其中弹簧A、C由同种金属丝绕制而成，弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成.A、B原来的长度均为L。，C、D原来的长度均为L。’，且A、B、C、D的横截面均相同.

实验操作如下：他将弹簧A、B、C、D的左端固定，并分别用水平向右的力通过弹簧测力计拉伸弹簧，它们的长度各自增加了△L1、 和 如图7a、b、c、d所示。请仔细观察实验现象，对a、b实验作比较，再对c，d作比较，可以得到在弹簧自身因素____、____相同的条件下，再使它们____相同，弹簧的伸长量与____有关.

参考答案：弹簧原长、横截面积 所受拉力 金属丝的材料

例9（创新题）某学习小组利用如图8甲体验“模拟引力”之后，进一步思考，绳子的拉力大小与什么因素有关？并提出了如下猜想：

猜想A：与小球的质量大小有关.

1

猜想B：与小球运动的快慢有关，

猜想C：与绳子的长度有关，

为了验证猜想，学习小组进行了如图8乙所示实验探究：用一根细绳子的一端拴住一个小球，用手抓住绳子的另一端，抡动细绳，让小球在光滑水平面上做圆周运动，实验中，用手感受绳子的拉力大小.做几次实验后，得到实验数据如表3.

（1）实验中，小球在竖直方向上受到的____力和____力是一对平衡力（不计空气阻力）.

（2）实验中，在绳子拉力的作用下，小球的运动方向不断改变，这一现象可说明绳子拉力的作用效果是____，若绳子断了，小球____（填“能”或“不能”）继续做圆周运动.

（3）分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想____.分析对比实验次数2、3的数据，可以初步得出的结论是：____.

参考答案：（1）重支持 （2）改变物体的运动状态 不能 （3）A在小球的质量、绳子的长度一定时，小球运动越快（速度越大），绳子的拉力就越大

例10 （2013.衢州）小常同学从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没有力量.也就是说浮力的大小与液体的多少有关.庄子的说法有道理吗？

（1）小常从实验室找来了烧杯、木块（不吸水）、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关.

他先用弹簧测力计测出木块的重（如图9甲），再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态（如图9乙），然后他____（填操作），发现木块仍然漂浮，经分析可知，木块两次受到的浮力都为____N.从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关.

（2）小常进一步开展了如图9丙实验.往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10N的水，再将B盆放入A盆，B盆漂浮.这时B盆所受浮力F浮 .继续往B盆内加30N水，B盆仍漂浮，小常此实验的目的是____

（3）结合小常的探究活动，你认为面对前人的观点，应采取的做法是____.

A.普通人的观点可以质疑，科学家的观点也可以质疑

B.只要多数人认同的观点我们就要全盘接受

C.可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确

D.到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受

思路分析：阿基米德原理的内容是：浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的水所受的重力.其中“排开”的含义不能理解为“溢出”，换一句话说，10N的水能产生大于10N的浮力.

参考答案：（1）往烧杯中加入适量水或从烧杯中倒出适量的水 2.5 （2）探究较少的水能否产生较大的浮力（或10 N的水最多能产生多大的浮力，或水产生的浮力能否大于自重） （3）A、C

第5节

电学实验

重点考点

电学实验中的三个重点实验是：探究电流与电压和电阻的关系、测量小灯泡的电阻、测量小灯泡的电功率.它们有很多相同之处，比如电路图相似（都用到了“伏安法”）；当然，它们也有许多区别.在复习这一部分时，同学们可以将它们并类复习.中考试题对电学实验的考查一般分两大方向：一是考查电学基本实验技能，如画实验原理图、对照电路图连线实物图、器材的选择、故障分析等；二是考查每一个实验的特色，如测量小灯泡的电阻时阻值会随着温度的升高而增大、测量小灯泡的功率时不能求平均值等，另外，其他的一些电学实验如探究影响电热的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素也偶有考查，在复习时仍需引起同学们的高度重视.

中考常见题型

例11 （2014.永州）图10是简易棉花糖机的示意图.取少量蔗糖置于侧壁扎有几排小孔的易拉罐内，闭合开关S，电动机带动易拉罐转动，并用酒精灯对易拉罐底部加热.

（1）加热过程中，蔗糖颗粒变成液态糖浆，糖浆从易拉罐侧壁的小孔中甩出后，糖浆由于具有____继续前进，进入容器中遇冷变成丝状糖絮，用筷子收集后便是棉花糖.

（2）该装置将糖浆变成糖絮的快慢效果与电动机的转速有关，为了能调节电动机的转速大小，改变装置出糖絮的快慢，应在电路中串联一个______.

参考答案：（1）惯性（2）滑动变阻器

例12 （2013.河北）小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V、6V的灯泡L，和L2设计了图11所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关.

（1）小灯泡发光时，将电能转化为____能和光能.

（2）探究 的亮度时，只闭合 ，发现电压表有示数.电流表无示数，则电路故障可能是：____.排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表4.

（3）探究L2的亮度时，只闭合S、S2，进行实验，收集的数据及现象如表5.

（4）分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与____有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与____的转化效率有关.

【拓展】完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱（ ）各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1A的小灯泡的额定功率进行了测定，请画出他设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式，

实验步骤：____.

表达式：____.

参考答案：（1）内 （2）灯泡处断路 （4）实际功率 电能转化为光能

【拓展】电路图如图12所示.

①只闭合S.，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.1A；

②断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为0.1A时，读出电阻箱连入电路中的电阻R （0.1A）2R

例13 （2014.宁波）如图13所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路.

（1）当电流超过限制电流时，衔铁Ⅳ被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开.刚转动时，杠杆OA属于____杠杆.

（2）若要把限流器接人家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的____线上.

（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路，为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向____移动.

思路分析：金属杆OA在弹簧拉力作用下绕o点转动时，O是支点，弹簧的拉力为动力，金属杆所受的重力为阻力，动力臂大于阻力臂，杠杆OA属于省力杠杆，限流器作为开关应该接在火线上.整个控制电路是由电磁铁和滑动变阻器两条支路并联而成的，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路，说明滑动变阻器没有起到足够的分流作用，为达到设计要求，应当减小滑动变阻器的阻值，所以应把滑片p向右滑.

参考答案：（1）省力 （2）火 （3）右

例14（2014.聊城）某宾馆的热水器为“快热式电热水器”，为方便客人使用，工作人员在墙上贴出的使用方法如图14所示，该热水器的铭牌如表6所示.

（1）图中的字母A、B、C、D、E分别代表热水器的开关或按键，请你按工作人员的提示，选择合理的开关或按键，写出使用该热水器洗浴的操作顺序：____.（用A、B、C、D、E字母表示）

（2）某人使用该热水器洗浴，热水器正常丁.作，开始与结束洗浴的示数如图14所示.他洗浴过程中消耗的电能是____kW-h.

（3）如果家庭添置这种“快热式热水器”，一定要注意铭牌中的____，这种热水器____（填“需要”或“不需要”）带有漏电保护器的开关.

思路分析（1）使用该热水器洗浴时应先打开电源，再调节水流的大小，再加温或减温，洗浴时调节水流的大小，洗浴后关闭电源，即操作顺序为：DA CAD（或DA CEAD）.（2）由题意可知，热水器正常工作的电功率为8500W，洗浴的时间为6 min，所以洗浴过程中消耗的电能W=Pt=8.5kWx0.1h=0.85kW.h.（3）铭牌中的额定电流是很重要的参数，这样大的电流，要防止漏电而造成触电事故，所以这种热水器需要带有漏电保护器的开关，

参考答案：（1） DA CAD（或DA CEAD） （2）0.85（3）额定电流需要