1、 你的首选资源互助社区中考实验题解法探秘河南省济源市梨林镇一中 段利宁【题型综述】实验题是最能考查同学们对物理学科的学习能力的一种题型，它不仅能反映学生学习过程中的观察能力、动手动脑能力，而且还能反映同学们对物理概念和物理规律的理解情况，更重要的是它能再现同学们的情感、态度、价值观，所以实验题是每年中考试题中重要的题型之一。随着新课改的深入，中考实验题不仅在深度与广度上增加了，而且逐渐实现了从知识型到能力型的过渡，特别注重做实验与背实验的区别。【典型例题】1数据分析法这种方法是对实验过程中记录的数据进行分析，通过计算、对比，得出相关的结论。由于记录数据是实验过程中非常重要的环节，许多实验探究
2、题都给出了数据，所以通过分析数据得出实验结论及规律是解答实验题的重要方法之一。例 1 （2008 连云港）某兴趣小组用以下实验装置“探究从斜面上下滑的物块，在水平面上滑行的距离与哪些因素有关”。实验中让木块分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑，最终静止在与斜面相接的水平木板或铺上棉布的板上。用刻度尺测量每次开始下滑时的高度 h 和在水平板面上滑行的距离 s，记录如下表：实验序数 水平板面 高度 h/m 水平距离 s/m1 木板 020 1002 木板 040 2003 木板 060 3004 铺上棉布的板 020 0505 铺上棉布的板 040 1006 铺上棉布的板 060 150（1）分
3、析 1、2、3 次实验可得：木块在木板上滑行的水平距离 s 与在斜面上释放时的高度 h 的关系式为 s_；（2）比较 1 与 4，2 与 5，3 与 6 次实验可得：在斜面上释放的高度相同时，木块在水平板面上滑行的距离与_有关； 你的首选资源互助社区（3）实验得出的结论是：_。解析 （1）对 1、2、3 次实验进行分析，可以看出水平板面的材料都是木板，这就保证木块在木板上滑行时所受的摩擦力是一样的，在水平面上木块滑行的水平距离 s 与在斜面上释放时的高度 h 有关，h 越大，s 越远，每一次都有 ，即 s5h；（2）比较 1 与 4、2 与 5、3 与 6 次实验，可知木块在斜面上释放的高度相
4、同时，木块在水平板面上滑行的水平距离 s 与接触面的材料有关；（3）从表中的三组数据对比得到的结论是：在相同材料的水平面上滑行时，木块在斜面上释放时的高度越大，木块在水平板面上滑行的水平距离越远；在斜面上释放的高度相同时，木块在水平板面上滑行的距离与接触面的粗糙程度有关。答案 （1）5h；（2）接触面的粗糙程度；（或接触面的材料）（3）在水平面上滑行的距离与释放高度及接触面的粗糙程度有关。（其他合理解释均可得分）点评 本题是考查同学们通过阅读图表，对表格中的实验数据进行分析处理、比较归纳得出实验结论的能力。解答时，先仔细分析表格中实验数据所对应的物理量，再比较并分析数据间存在的量值关系。2学科
5、渗透法该方法是通过应用其他相关学科的知识或者学科内其他相关内容知识来解决试题的解题方法。由于物理实验往往要用到数学、化学等其他学科的知识，尤其是数学函数、图像等内容，我们可以借用这些相关知识来解决这些实验题。例 2 （2008 年温州市）为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图所示实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源 A，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源 A）。 你的首选资源互助社区（1）保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源 A 从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表：点光源的高度 Hcm 20 30 40 50 60影
6、子长度 Lcm 30 15 10 75 6该科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是_。（2）分析上述实验数据还可旋拂：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度 L 的变化量_。（选填“增大”、“减小”或“不变”）（3）图中 S 表示点光源到短木条的距离，如果要研究影子长度 L 与点光源到短木条的距离 S 的关系，应如何操作_。解析 （1）表中所述的两个物理量是点光源的高度 H 和影子长度 L，这就说明，这个实验是在研究点光源离地面的高度 H 与影长 L 的关系。（2）先要从题中分析出影子的变化是保持短木条的长度和位置不变的条件下，改变了点光源 A 离地面的高度 H，如图
7、所示，当 H 增大时，点光源射出的光线与长杆的夹角变小，短木条的影子 L 变短，从表中的数据同样可以看出，当 H 增大时，L 变小，L 的变化量在表中第一次 30cm15cm15cm，第二次 15cm10cm5cm，第三次10cm75cm25cm，第四次 75cm6cm15cm，是在逐渐变小的。（3）当短木条的长度不变，改变短木条到光源的位置，如图所示，这时点光源离地面的高度 H 不变，短木条自身的长度为 h，它的影子长度 L，点光源到短木条的距离 s，利 你的首选资源互助社区用相似三角形的对应边成比例，可得到的关系式 ，从式中可得 L 与 s 成正比。答案 （1）影子长度可能与点光源的高度有
8、关；（2）减小；（3）控制点光源的高度和短木条的长度不变，改变短木条的位置，测出多组 L 和s。点评 本题是用数学方法处理物理问题。题中所用的物理知识是光的直线传播，当光照到不透明的物体上时，在物体后面形成物体的影，影长和光线与竖直方向的夹角有关。求解本题的关键在于能根据题中所给的条件，找出控制的量和变化的量，然后根据相似三角形中的几何关系去分析问题。3思维转换法转换法针对的是许多看不见、摸不着的东西或不易直接观测认识的问题，我们可以通过其他方式去认识它、研究它。在解答实验题时，进行必要的思维转换，可以让我们另辟蹊径，找到解决问题的更好办法。例 3 （2008 丽水）小刚为探究“导体电阻大小与
9、温度的关系”，选用不同型号的铅笔芯进行了如图所示的实验：步骤一：将 H 型铅笔芯接入电路，闭合开关，测量并记录通过它的电流； 你的首选资源互助社区步骤二：用酒精灯给铅笔芯加热，每隔 20s 测量并记录通过它的电流；步骤三：分别将 HB 型、2B 型铅笔芯接入电路，重复以上实验过程。下表是记录的实验数据：（1）实验中，他们是通过_的变化来判断铅笔芯电阻的改变的；（2）分析表中数据可以得出：_。解析 探究“导体电阻大小与温度的关系”，保持铅笔芯两端的电压不变，给铅笔芯加热，测出不同温度时通过铅笔芯的电流，根据电流的变化情况得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系，若电流变大，说明电阻变小，若电流变小，
10、说明电阻变大。分析三次实验结果，均可看出，加热时间越长，铅笔芯温度越高，电流越大，电阻越小。答案 （1）电流；（2）导体的电阻随温度的升高而减小。点评 本题展示了一个科学探究的部分过程，考查了学生的处理信息能力、分析概括能力和对转换法的掌握，充分体现了“通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性”的新课程标准理念。4等效替代法所谓等效替代法是指在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题用熟悉简单的物理量或物理过程来替代，得出同样结论的思维方法。在解答实验题时，我们把有关此问题的数据、形象、动作、符号等信息相互自由地等价替代，有助于联想。 你的首选资源互助社区例 4 （2008 年鸡西市）
11、小红同学在做“探究平镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛 A 和 B，点燃玻璃板前的蜡烛 A，进行观察，如图所示。在此实验中：（1）小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_；（2）所用刻度尺的作用是便于比较像与物_关系；（3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的_关系；（4）移去后面的蜡烛 B，并在所在位置上放一光屏，则光屏上_接收到蜡烛烛焰的像（填“能”或“不能”），所以平面镜所成的像是_（填“实”或“虚”）；（5）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像_（填“变大”、“变小”或“不变”）。解析 要想研究平面镜成像的特点，关键问题是设法确定像的位置。为便于观
12、察，该实验选择玻璃板替代平面镜。由于玻璃板是透明的，所以实验时在观察到蜡烛 A 的像的同时，也能观察到蜡烛 B，从而确定了像的位置。所用刻度尺是为了便于测量像和物到玻璃板的距离，从中可以发现，像和物到玻璃板的距离相等。点燃蜡烛 A，将未点燃的蜡烛 B放在玻璃板的后面并移动，直到与蜡烛 A 的像重合，即用未点燃的蜡烛 B 替代了蜡烛 A 的像，从而得出像和物大小相等。移去后面的蜡烛 B，并在所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的像是虚像，无论物体与平面镜的距离怎样变化，它在平面镜中所成的像大小始终不变。答案 （1）能准确找到像的位置；（2）到平面镜的距离；（3）大小
13、；（4）不能 虚；（5）不变。点评 等效替代法是初中物理实验和解题中一种常用的、有效的科学方法，也是我们应该掌握的一种基本的物理研究方法。认真观察实验、弄清实验原理、懂得操作目的，是学习和理解实验的途径，也有利于动手能力的培养。5故障排除法 你的首选资源互助社区实验故障分析与排除是同学们进行实验时应该具有的基本能力，该方法是以我们平时实验为基础，通过观察现象、分析数据、比较过程等一系列辨别途径，找出实验故障所在，并进行排除改正，来解决问题，顺利进行实验。例 5 （2008 攀枝花）小超在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V 蓄电池、电流表（006A、03A）、电压表
14、（03V、015V）、滑动变阻器（50、15A）、额定电压为 25V 的小电灯（正常发光时的电阻约为 7）、开关各一个，导线若干。（1）小超在实验中电流表应该选择_的量程，电压表应该选择_的量程。（2）他连接的实物电路如图所示，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_（填写“C”或“D”）端。（3）闭合开关后，小超发现灯泡始终不发光，电流表的示数为零，电压表的指针迅速越过最右侧的刻度线，产生此故障的原因可能是下列情况中的_或_。（填写序号）A小电灯短路B小电灯的灯丝断了C小电灯的灯座接触不良D电压表的正、负接线柱接反E变阻器滑片放在了最小阻值处实验次数 1 2 3电压 UV 2O 25 28电
15、流 IA 030 036 你的首选资源互助社区（4）排除故障后，调节滑动变阻器测得如上表所示的三组数据。小超发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等。你认为造成这种结果的原因是_。解析 （1）因为小电灯的额定电压是 25V，电压表测量加在小电灯两端的电压，应选用 03V 量程，正常发光时灯丝的电阻约为 7，额定电流小于 06A，电流表应选用006A 量程；（2）闭合开关前变阻器的滑片应该调到阻值最大处，即为实物图中的 C端；（3）电压表有示数，说明电路中有电流，电流表无示数，说明电路中电流极小，是电压表串联在电路中了，故障一定是在小电灯处开路。（4）小电灯实际功率增大时，亮
16、度增强，温度升高，灯丝的电阻增大。答案 （1）006A 03V；（2）C；（3）B C；（4）灯丝的电阻与温度有关。点评 电路故障分析是近年来中考的一个重点，也是一个难点。在电学实验中，电流表、电压表和滑动变阻器是重要的仪器，所以对电路故障的分析一般是根据电路中电流表、电压表的示数情况来分析判断的。6实验再现法所谓实验再现，是指针对实验探究内容，结合平时实验操作情况，把实验题当作一次实验操作过程，通过回忆、再现，来解答实验题中每一步的问题。因为许多实验探究题的每一步骤和实际实验的步骤是相吻合的。例 6 （2008 重庆）在测定盐水密度的实验中，小东同学按照正确的实验方法和步骤进行操作，并设计了
17、如下记录数据的表格。（1）小东将天平放在水平台上，把游码归零后，发现指针静止时如图（甲）所示，这时他应将横梁右端的平衡螺母向_调节（选填“左”或“右”），使天平平衡。 你的首选资源互助社区（2）如图（乙）显示的是烧杯中装如适量盐水后，置于调平的天平上，天平重新平衡时的情景；丙显示的是将烧杯中部分盐水倒入量筒后的情景。根据图中情景帮小东将下表填写完整。烧杯和盐水的总质量 m 总 /g烧杯和剩余盐水的总质量 m 总 /g倒出盐水的质量 m 总 /g倒出盐水的体积V/cm3盐水的密度/gcm 333 （3）另一位同学的实验方法是：先测出空烧杯质量为 m1；接着向空烧杯中倒入适量盐水后，测出总质量为
18、m2；再把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积为 V；然后计算出盐水的密度 。与小东测出的盐水密度 相比较，则_（选填“”、“”或“”）。解析 在解答该题时，我们结合平时的实验来分析，当天平调平时，分度盘上的指针向右偏，右端的平衡螺母要向左调。根据实验原理 ，测出盐水的密度，需要用天平测出它的质量，用量筒测出它的体积，属于间接测量。使用天平时，被测物体的质量等于右盘砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值。在第二个同学的实验方法中，烧杯中的盐水质量的测量是准确的，但把盐水全部倒入烧杯后量筒内壁会残留一些盐水，造成测得的量筒内盐水体积偏小，根据 可知这样测出的盐水密度偏大。答案 （1）左；
19、（2）如下表：烧杯和盐水的总质量 m 总 /g烧杯和剩余盐水的总质量 m 总 /g倒出盐水的质量 m 总 /g倒出盐水的体积V/cm3盐水的密度/gcm 3157 124 33 300 11（3）。点评 天平是一种精密的测量工具，使用时一定要严格遵守使用规则。测量物质的密度时要依据 测出物体的质量和体积。在做实验时，不仅要会设计实验、正确操作、 你的首选资源互助社区记录数据并进行分析论证，还要能够对实验过程进行评估，知道如何减小实验误差，改进实验方案。7演绎推理法这种方法是根据一般的物理原理推出特殊情况下的结论，在推理过程中要认真分析题中给出的现象和规律，要理论联系实际，思路严密，表达清晰。例
20、 7 （2008 年泰州市）实验探究和推理都是科学研究的基本方法比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的（1）用放大镜观察素描炭笔的笔迹，观察到微小的颗粒；麦粒碾成面粉，面粉揉成面团大量类似事实，为我们想象物质的结构模型提供了依据，终于认识到：是由大量分子构成的。向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水。观察到墨水扩散的快慢不一样大量类似现象使我们推想到：分子无规则运动的快慢与_有关。（2）物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据（参照示例）：示例：物体内能的大小可能与物体的温度有关。推理性结论；一个物体的温度越高，内能越大。推理依据：温度越高，分子运动越快，分子动能越大物体内能的大小还可能与物体的_有关。推理性结论：_，推理依据：_。（3）由于推理性结论具有一定的事实和理论依据，所以在科学研究中，有时就运用它来初步解释相关问题同学们也来尝试一下：在上图中，（a）杯中水量较少、（b）（c）（d）的水量相同。根据问题（2）中所得的推理性结论，比较各杯中水的内能的大小：_杯中水的内能最大，因为_。
