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题型复习(三) 实验探究题
题型之一 第32题——课内实验
1．小明发现播放音乐碟时，用手触摸音箱感觉有微微的振动，而当音乐停止时，振动也停止．他心想：声音的产生是否由物体的振动引起的？为了证实自己的想法，他设计了如下的实验：
把音箱平放，在音箱上面撒些细纸屑．当音箱播放音乐时，纸屑上下跳动；而当音乐停止时，纸屑也停止跳动．
(1)这个现象说明了什么？
__答：说明声音的产生是由物体的振动引起的．__
(2)参照以上的实验，你能否设计一个实验证明：“声音的响度与某一因素有关？”
①猜想：声音的响度可能与__振幅__有关．
②选用器材：__塑料泡沫、鼓、鼓槌__．
③设计实验：__把塑料泡沫捏碎后放在鼓面上，然后逐渐加大敲击鼓面的力度，观察塑料泡沫的跳动高度__．
④现象：__敲击鼓面的力越大，塑料泡沫跳动越高，此时听到的响声越大__．
⑤结论：__声音的响度与发声物体的振动幅度有关__．
2．如图所示，在一条长绳的一端系一个小铁块就做成了一个摆．
(1)为了能更准确地测出小铁块摆一个来回的时间，测量方法是：__测量小铁块摆动50个来回(或多次)的时间，然后取平均时间__．
(2)猜想：小铁块摆一个来回的时间可能与__绳的长度(或摆动幅度、小铁块质量等均可)__有关．
验证方法是__多次改变绳的长度，保持其他因素不变，重新测量摆动一个来回的时间，与原来的时间相比较，说明有无关系__．
(3)小铁块从下向上摆动的过程中，它具有的__动__能转化为重力势能．
3．请你利用一把mm刻度尺，再添加一种器材，测量细铜丝的直径．
(1)需添加的器材：__铅笔__；
(2)测量方法(也可以画图说明)：
__把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈，用刻度尺测出线管的长度L__
(3)计算铜丝直径的方法：__细铜丝直径为L/n__；
(4)实验过程中产生误差的可能原因：__测量长度时会有读数误差(或细铜丝各圈之间有间隙等)__．
4．现有一根铅笔(平放在水平桌面上)和一个一元硬币(放在铅笔的一侧)．请你设计简单的实验，在不用身体接触硬币也不用其他工具的情况下，让硬币移动到铅笔的另一侧．
操作方法：__在硬币上方向着铅笔沿水平方向吹气__．
实验现象：__硬币翻过铅笔__．
实验中涉及的物理知识：__空气流速快的位置压强小__．
请列举生活中相同的物理知识的应用：__飞机的机翼__，或汽车的尾翼等(答案合理，即可给分)__．
5．制作简易液体压强计．
(1)一个空的塑料药瓶，在瓶口扎上橡皮膜，将它竖直浸入水中，发现橡皮膜向内凹陷，这是由于__橡皮膜受到水的压强大于瓶内气体压强__．
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(2)把简易液体压强计慢慢放入水中，一次瓶口朝上(如图甲)，一次瓶口朝下(如图乙)，这两次药瓶在水里的位置相同．发现图__乙__中橡皮膜凹陷程度更大，说明__液体内部压强随深度的增加而增大__．
(3)假如上述实验中，橡皮膜凹陷程度相差不明显，应怎样改进实验：__增大图乙实验橡皮膜所在位置的深度(或其他合理答案)__．
6．请你设计一个实验检验“浸没在液体中的固体所受浮力可能跟固体的形状有关”，器材有：橡皮泥，烧杯、细线、水．
(1)若要完成实验还需添加的器材：__弹簧测力计__．
(2)实验方法：用细线拴上橡皮泥，悬挂在弹簧测力计下端，__使橡皮泥缓慢地完全浸没在水中__，读出弹簧测力计示数F1；改变橡皮泥的形状，重复上述步骤，测出弹簧测力计示数F2.
(3)分析得出结论：
①若F1__等于__F2，则浸没在液体中的固体所受浮力跟固体的形状无关；
②若F1__不等于__F2，则浸没在液体中的固体所受浮力跟固体的形状有关．
7．小明做探究物体的动能大小与质量和速度关系的实验，实验如图所示，器材：一个小金属球m1，一个大金属球m2、细线、一个小木块．他要完成整个探究实验，其实验步骤如下．
步骤一：探究物体的动能大小与质量的关系，其操作为让金属球m1和m2分别从__相同__(填“相同”或“不同”)高度下落，观察金属球推动木块运动的距离．
步骤二：探究物体的动能大小与速度的关系，其操作为：__让金属球m1(或m2)从不同的高度下落，观察金属球推动木块运动的距离__．
实验结论：__物体的质量越大，速度越快，物体具有的动能越大__．
小明得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小明收集了一些物体的动能(如表所示)，结合生活经验分析表中数据，在“质量”和“速度”这两个因素中对物体的动能影响较大的是__速度__．
一些物体的动能
行走的牛
约60 J
跑百米的运动员
约3×103 J
飞行的步枪子弹
约5×103 J
8.(2018·邯郸二模)用长木板、长方形木块(不同侧面共有3个圆环)、弹簧测力计设计实验来验证滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关．
(1)操作步骤：__将木块分别平放、侧放、立放在长木板上，用弹簧测力计拉动木块，使它们分别沿水平长木块匀速滑动，测出木块与长木板之间的滑动摩擦力__．
(2)实验中主要观察和记录：__不同放置方式匀速拉动时弹簧测力计示数__．
(3)若__每次弹簧测力计示数不相同__，说明滑动摩擦力的大小与接触面积有关．
若__每次弹簧测力计示数都相同__，说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关．
9．(2018·沧州新华区模拟)现有空开口的矿泉水瓶，一盆水，请你使用这些器材用实验证明在液体内部向各个方面都有压强．
(1)需要增加的器材或工具是__钢针__．
(2)该器材或工具是用来__在矿泉水瓶的不同方向扎小孔__．
(3)你的实验步骤是(可画图说明)__用钢针在不同方向扎一些小孔，将矿泉水瓶压入水中__．
(4)实验现象是__在不同方向的小孔均有水流入瓶中(其他答案合理也可，但需使用矿泉水瓶，不能使用压强计、压力传感器等测量工具)__．
10．(2018·唐山丰南区三模)为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长量与拉力的关系做了如下探究：
(1)实验过程中将弹簧的一端固定在墙上，另一端用电子测力计水平拉伸，则墙对弹簧的拉力与电子测力计对弹簧的拉力是一对__平衡力__(填”平衡力”或“相互作用力”)．如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据．
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弹簧受到
的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的
长度/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
乙弹簧的
长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
(2)分析表中数据可知：在一定条件下，弹簧的伸长量与它所受的拉力成__正比__．
(3)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，则精度较高的是__A__(填“A”或“B”)测力计．
(4)经实验探究发现：在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系，请设计一个简单实验探究弹簧的伸长量与弹簧原长的关系：__将一根弹簧截成长度不同的两段，分别用大小相同的力拉两根弹簧，比较弹簧伸长的长度__．
题型之二 力学实验
类型1 测量物体运动的平均速度
1．(2018·江西)2018年，江西省将全面实现义务教育均衡发展，其中有一项督导工作就是检查实验报告．以下是小璟同学做“测量小车的平均速度”时的实验报告(摘要)．请你将其报告中的问题补充完整．
【实验目的】测量小车的平均速度
【实验原理】v＝
【实验器材】小车、__刻度尺__、__停表__、斜面、金属挡板、长方体木块
【实验装置】如图所示
【实验数据】如表所示
测量的物理量
AB段
BC段
AC段
路程s/cm
45
56
101
时间t/s
3.0
2.8
5.8
平均速度v/(cm·s－1)
__15__
__20__
17.4
【实验分析】
(1)小车全程是做__变速__(填“匀速”或“变速”)运动．
(2)实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，应__减小__(填“增大”或“减小”)斜面的坡度．
类型2 探究阻力对物体运动的影响
2．(2018·张家口桥东区模拟)在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车从同一斜面的同一高度处由静止开始下滑，小车分别停在如图所示的位置．
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是：使小车到达斜面底端时的__速度__相同．
(2)结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，它运动得__越远__．
(3)推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将永远做__匀速直线运动__．
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(4)牛顿第一定律是在大量实验的基础上，通过科学家的__推理__而总结归纳出来的．
【拓展】
(5)如果要测小车在毛巾表面上运动时所受阻力的大小，正确做法是：__用测力计沿水平方向拉着小车在毛巾表面上做匀速直线运动，读出测力计示数__．
(6)小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1__＝__W2(填“＞”“＝”或“＜”)．
类型3 探究影响滑动摩擦力大小的因素
3．(2018·乐山)在学习摩擦力时，小强猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度．
他通过如图所示实验，并记录实验数据：
实验次数
接触面
压力
弹簧测力计的读数
1
木板面
4 N
0.6 N
2
木板面
6 N
0.9 N
3
毛巾面
6 N
3 N
a.如图甲，在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，从而测出木块与长木板的滑动摩擦力；
b．如图乙，在木块上加一砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此情况下的滑动摩擦力．
c．如图丙，在木板上铺上毛巾，从而改变木块与长木板间的粗糙程度，保持木块上的砝码不变，测出此情况下的滑动摩擦力．
(1)以上实验中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据__二力平衡__知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小．在第1次实验中，滑动摩擦力为__0.6__N，若拉力增大到2 N，木块做加速运动时，滑动摩擦力为__0.6__N.
(2)比较第1、2次实验得出结论：__当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大__．
(3)比较第2、3次实验得出结论：__当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大__．
(4)如图丁所示，小强还利用图中器材来测量木块受到的滑动摩擦力．他水平拉动木板向右做加速运动的过程中，木块相对地面保持静止，木块受到木板的摩擦力大小__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的读数，方向是__水平向右__．
4．(2018·秦皇岛海港区模拟)某同学利用图甲装置探究影响滑动摩擦力大小的因素．
图甲 图乙
(1)在小桶内装入适量的沙子，使木块恰好在水平木板上做匀速直线运动．此时木块受到的滑动摩擦力的大小等于__沙和桶__的重力．
(2)在木块上放上砝码时，需要装入更多的沙子，木块才能做匀速直线运动．说明木块所受摩擦力的大小与__压力的大小__有关．
(3)拿掉砝码，在木板上铺毛巾，也需要装入比(1)中更多的沙子，木块才能做匀速直线运动．说明木块所受摩擦力的大小与__接触面的粗糙程度__有关．
(4)小明想用钩码代替沙桶，请你对此作出评价：__不能随意改变拉力的大小__．
【拓展】若将带刻度的木板一端垫高做成斜面，使木块从木板上滑下，再用频闪照相机记录木块沿斜面下滑的运动过程．频闪照相机每隔0.5 s拍一张照片，照片记录的木块在不同时刻的位置如图乙所示．分析照片可知：
①木块下滑时受到__非平衡力__(填“平衡力”或“非平衡力”) 的作用．
②木块从A运动到B的平均速度是__0.03__m/s.
类型4 探究二力平衡的条件
5．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景：
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(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整__钩码的数量__来改变拉力的大小．
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片__不能__(填“能”或“不能”)平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究__不在同一直线上的两个力是否平衡__．
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：__将小卡片剪开__．
(4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是__A__．
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片容易扭转
类型5 测量物质的密度
6．(2018·重庆A卷)小薇同学在测固体密度时，操作步骤如下：
(1)在实验室，小微把天平放在__水平__工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向__右__(填“左”或“右”)调节，使天平横梁平衡．
(2)小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量是__43.4__ g.
(3)如图乙所示的量筒分度值为__2__ cm3，在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻放入量筒，如图乙所示，读数时视线应与液面__相平__(填“相平”或“不平”)，测得矿石的体积是__18__ cm3.
(4)实验后，小微发现使用的20 g砝码生锈了，由此导致测得的矿石密度会__偏小__(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
(5)小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤，称出饰品的质量是140 g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙、丁所示，则饰品的密度是__2.8__ g/cm3.
7．(2018·保定莲池区模拟)小明同学制作了直接测量液体密度的“密度天平”．其制作过程和原理如下：如图甲所示，选择一根杠杆，调节右端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，在左侧离支点10 cm位置处用细线固定一个质量为120 g、容积为50 mL的容器，右侧用细线悬挂一质量为50 g的钩码(细线的质量忽略不计)．
(1)调节杠杆平衡时，发现杠杆右端下沉需将平衡螺母向__左__(填“左”或“右”)调节，测量液体密度时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度．
(2)该“密度天平”的“零刻度”应标在支点O的右侧__24__cm处．
(3)若测量某种液体密度时，钩码在距离支点右侧33 cm处，则此种液体的密度__0.9__ g/cm3.
(4)若想增大此“密度天平”的量程，可以采用__增加杠杆的长度(或增大钩码的质量)__的方法．
【拓展】若杠杆足够长，用此“密度天平”还可以测量固体的密度．
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先在容器中加满水将待测固体轻轻浸没在水中，溢出部分水后，调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，测出钩码离支点O的距离为56 cm；用量筒测出溢出水的体积如图乙所示，待测固体的体积__20__cm3.则此固体的密度为__6.5__g/cm3. (已知ρ水＝1 g/cm3)
类型6 有关压强的研究
8．小丽做研究“影响压力作用效果的因素”实验，实验过程如图所示．
(1)本实验所用到的研究方法是__转换法__和__控制变量法__．
(2)小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系，应该通过图中__A、B__两次实验进行比较，得出结论：__在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显__；为了探究压力的作用效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中__B、C__两次实验进行比较，得出结论：__在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显__．
(3)在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了__增大受力面积__来减小压力的作用效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过__减小受力面积__来增大压力的作用效果．
9．(2018·邯郸一模)探究水对容器底的压强．如图所示，将圆柱体B(ρB
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