2024年中考物理复习课件---专题六 课外实验题

这是一份2024年中考物理复习课件---专题六 课外实验题，共39页。PPT课件主要包含了类型清单，思路指，没有影响，重力势，改变小球的运动状态，刻度尺，下面弹性球的质量越大，热传递，AO和OB，入射光线重合等内容，欢迎下载使用。
1.(2021·贵阳26题,10分)空气对运动物体有阻碍作用,这就是我们常说的空气阻力(f)。空气阻力的大小与哪些因素有关呢?根据生活经验发现:无风的环境中,人散步时几乎感受不到空气阻力,快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想:空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。为了验证这一猜想,准备了如下器材:充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍照相功能的手机(该手机每隔相同时间对物体拍摄一次)。
如图甲所示,以气球为研究对象,在气球下方用细线悬挂钩码,保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平,释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。(气球和钩码的运动情况相同,可将两者视为一个整体)
请回答下列问题:(1)将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时,如何检验刻度尺是否竖直?写出你的办法: 。  (2)用不同质量的钩码进行实验,选取相同时间间隔的多张照片组合对比:第一次记录钩码位置如图乙所示,可判断钩码从位置 (填序号)开始匀速下落;增加钩码质量继续实验,再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知:在图 中,气球匀速下落的速度较大。
用重垂线,观察细线与刻度尺是否平行
(3)若不考虑气球所受的浮力,气球和钩码匀速下落时,其重力和空气阻力是一对平衡力,于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重,便可推导阻力大小。由上述实验可得:气球运动的速度越大,受到的空气阻力 。 (4)以上实验过程均没有考虑气球所受浮力,那么气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果是否产生影响?　　　　　　。请分别画出测量它们重力和匀速下落时的受力情况,并结合受力情况写出理由。(不考虑空气对钩码的作用力) 
用弹簧测力计测量它们(处于静止状态)重力时,物体受到测力计竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用,如图甲所示;匀速下落时受到竖直向上的阻力作用和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用,如图乙所示。两次实验受到的浮力大小不变,甲中物体处于静止状态,受到平衡力的作用F浮+F拉=G①;乙图中,物体做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用F浮+f=G②;由①②两式可得f=F拉;而F拉即为弹簧测力计所测重力的大小,因此气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果不会产生影响。
2.(2020·贵阳27题,9分)小明在实验室看到一科学玩具——牛顿摆,如图1甲所示,它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成,每个钢球通过两根无弹性细绳固定在支架上,并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球,释放后,它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球,仅把最右侧的钢球撞出,其他球几乎静止不动。
这引发了小明的思考:为什么碰撞后仅有一个球摆动,而其余球仍然保持静止?于是他提出问题:被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关?接着他作出以下猜想:Ⅰ.可能与撞击球撞击时的速度大小有关;Ⅱ.可能与撞击球数量的多少有关。将牛顿摆等效为单摆模型,如图乙所示的是一个钢球撞击其他钢球的情形,五个钢球自左向右标为A~E球,若不考虑能量损失,请回答下列问题:
(1)将A球作为撞击球拉至一定的高度(保持细线绷直),释放后,A球向右摆动过程中,将　　　　能转化为动能。 (2)探究猜想Ⅰ时,为了改变撞击球撞击时的速度,你的操作办法是 。释放后,当钢球发生碰撞时,仅有E球被撞出,由此可判断:被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度 (选填“有关”或“无关”)。 
改变撞击球拉起的高度
(3)通过上述实验,小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出,于是他向老师请教,老师说:牛顿摆的钢球间发生碰撞时,撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球,所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解,小明继续探究猜想Ⅱ,将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后释放,A、B球向右摆动并与C球相撞,则此时可观察到的现象是如图2中的　　(选填“甲”“乙”或“丙”);请阐述你选择的理由: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
答：释放A、B两球撞击其他钢球时,两球的动能全部转移给撞击球,又因为被撞击球的速度与撞击球的速度相同,所以被撞击球的质量与撞击球的质量相同,由此判断被撞出两个钢球。
3.(2017·贵阳27题,9分)投石机是古人运用杠杆原理及能量转化原理制造的武器,石块抛出的远近往往是克敌制胜的重要因素,那么,投石机抛出的石块运动的水平距离与哪些因素有关呢?小光模仿投石机制作了如图所示的简易抛掷装置进行探究,木板A、B、C组成了一个支架,AB之间有一挡板,底座C上固定有几个挂钩,D是一根硬质抛掷杆,其左端固定一瓶盖,右端下方固定一挂钩,用弹性较强的橡皮筋固定在该挂钩上,橡皮筋拉伸后可分别与底座上的挂钩相连,将抛掷装置置于水平地面,小钢珠置于瓶盖内,压住抛掷杆并使之处于水平位置,松手后抛掷杆可绕固定轴转动,当抛掷杆碰撞到挡板时,瓶盖内的钢珠立即被抛出,(提示:挡板的作用是保证小钢珠每次抛出时高度相同;实验时人要避开小钢珠飞行方向,以免造成伤害)
小光依据实验装置对影响小钢珠运动水平距离的因素提出了以下猜想:A.与橡皮筋拉伸的程度有关B.与小钢珠的质量有关若不考虑空气阻力及转轴处的摩擦,请你回答下列问题。
在装置前放一足够大的沙盘,根据沙盘中留下的印迹确定小钢珠的落地点
(3)探究猜想B时,橡皮筋末端始终拉至挂钩1处,将质量不同的小钢珠先后置于瓶盖内重复上述实验操作,发现:质量越小的钢珠运动的水平距离越远,老师说道:质量小的钢珠抛得远,是因为抛出时它的速度大,若不考虑杆的自重,请你从能量转化的角度解释,相同条件下质量小的钢珠抛出时速度大的原因。
答：由于每次拉伸橡皮筋的程度相同,小钢珠获得的机械能相同,在抛出点的高度相同的情况下,质量小的小钢珠的重力势能小而动能大,因此小钢珠抛出的速度大。
(4)在不增加其他器材的前提下,利用该装置如何使同一个小钢珠抛得更远,请你写出两条可行办法。
答：①将底座上的挂钩1再向左移动一些,连接两挂钩再次实验;②在挂钩之间把同一根橡皮筋缠绕更多的圈数,然后从相同位置释放。
4.某学习小组利用图甲体验“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;猜想B:与小球的运动快慢有关;猜想C:与绳子的长度有关。为了验证猜想,于是学习小组进行实验探究: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,如图乙所示。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:
(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　　　　(选填“能”或“不能”)继续做圆周运动。 (3)分析对比第1、第2次实验的数据,可以初步验证猜想　　　　(选填字母代号)。
其他条件相同时,小球运动得越快,绳子受到的拉力越大
(4)分析对比第2、第3次实验的数据,可以初步得出的结论： 。
5.小军同学在某电视栏目中的“街头玩科学”中看到将一网球和“水”球叠放在一起同时自由下落,发现上面网球反弹的高度大于下落的高度。【提出问题】上面网球反弹的高度大于下落的高度。【猜想与假设】猜想①:与两个弹性球下落的高度有关; 猜想②:与下面弹性球的质量有关;猜想③:与下面弹性球的材料有关。
【实验器材】选取A作为上面的反弹小球,用体积相同的B、C、D三个球分别作为下面的弹性球进行实验。其中B、C两球质量相同但材料不同,C、D两球材料相同但质量不同。【进行实验与收集证据】小军同学在同一水平地面上做了多次实验,实验数据如表。
【分析与论证】(1)小军同学实验选取的测量工具有天平和　　　　。 (2)A球下落过程中,将　　　　能转化为它的动能。 (3)比较三组实验序号为  的
1、2、3(或4、5、6或7、8、9)　
实验数据,可以初步得出的结论是在下面弹性球一定时,下落高度越高,上面弹性球反弹的高度越高。(4)比较实验次数序号为4、7(或5、8或6、9)的实验数据,可以初步得出的结论是在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时，
　 ,上面弹性球反弹的高度越高。
(5)为了探究猜想③,除了选取A球作为上面的反弹小球外,还应在B、C、D三个弹性球中选择　　　　两球进行实验。 【评估】实验表明,每次所测A球反弹的高度总比下落的高度要高,是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面A球做功,使A球机械能的总量 (选填“增大”“减小”或“不变”),这一现象　　　　(选填“会”或“不会”)违背能量守恒定律。 
1.(2022·贵阳25题,10分)近视程度不同的同学需要配戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题:(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的　　(填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊。 
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的　　(选填“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的　　　　透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善。 (3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器　　　　(选填“抽取”或“注入”)适量水。 　　　　　　　　　　　　　　　　
(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢?　　　　,请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:  
答：近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
2.(2022·六盘水26题,10分)小明发现篮球的气压不足,于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想,是什么原因导致打气筒的外壁发热呢?小明就这个问题与同学小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:A.活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热B.活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热于是他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有:打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示。请回答下列问题:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)打气筒内壁的热量是通过　　　　的方式传递到外壁的。 (2)活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程,与四冲程内燃机的　　　　冲程相同。 (3)用打气筒往气压不足的篮球内打气,10秒内使活塞在筒内往复运动20次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温(25 ℃)后,放出篮球中的部分气体,重复上述操作。实验数据记录如下表:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
小明分析上表实验数据得出:导致打气筒外壁发热的原因是 。
活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热
(4)小红回顾整个实验过程,分析实验数据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是于是他们对实验进行改进,对猜想A再次进行探究,你认为他们的改进方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
在实验过程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功, 无法准确地确定外壁发热的原因
答：打气筒不与篮球连接,直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,用测温枪测出打气筒外壁的温度与打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温度进行比较,进而得出结论。
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3.(2019贵阳26题,9分)光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点,如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是　　　　。 (2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证 　　　　　　,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的　　　　相同。 
有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播
(3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是　　　　。 (4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则　　射出的折射光线更远离法线。 
4.(2022·大庆)小明想探究光敏电阻的特性,他身边有以下器材:电压为6 V的电源、滑动变阻器、电流表、小灯泡、阻值为20 Ω的定值电阻R0、光敏电阻、开关及导线若干。但他发现这块电流表的刻线是清晰的,所标数值是模糊的。
(1)为了测量电流表的量程他设计了如图甲所示的电路图,实验步骤如下:①用笔画线替代导线补上实物图乙中所缺的四根导线。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最　　　　(选填“左”或“右”) 端。 ③开关S接a,调节滑动变阻器,使电流表指针指向最大刻度值处,然后保持滑动变阻器滑片位置不变,开关S接b,发现电流表指针指向最大刻度值的三分之一处。④由以上信息可知,滑动变阻器接入电路的阻值为　　　　Ω,该电流表的最大刻度值为 　　　　A。