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最新中考物理特色重点专题（讲义） 专题18 未知领域的实验探究问题
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这是一份最新中考物理特色重点专题（讲义） 专题18 未知领域的实验探究问题，文件包含专题18未知领域的实验探究问题原卷版docx、专题18未知领域的实验探究问题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共11页， 欢迎下载使用。
（1）当释放高度相同时，可根据 比较两种乒乓球的弹性。对比两组实验数据，可知 （选填“有缝”或“无缝” 乒乓球弹性更强。
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据，在如图的坐标系中描点作出图象。分析图象可以得出结论： 。
【答案】（1）乒乓球弹起的高度；无缝；（2）见上图；在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。
【解析】（1）当释放高度相同时，可根据乒乓球弹起的高度判断出两种乒乓球的弹性，这用到了转换法；对比两组实验数据，当释放高度相同时，无缝乒乓球弹起高度更高，说明无缝乒乓球的弹性更强；
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据描点画出图象，如下图所示：
由图象知在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。
2. 在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，如图所示。物理兴趣小组的同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素，实验前，他们的部分实验猜想如下：
猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关
猜想二：水果电池电压可能与极板的材料有关
（1）为了验证猜想一和猜想二，在不同水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变，分别测出电压，实验记录如下表所示。
①为了验证猜想一，保持______不变，改变水果种类，多次实验后，得出结论：猜想一是______（选填“正确”或“错误”）的；
②分析数据可知，水果电池电压与极板材料有关，表中效果最好的两极板材料是______；
③图中，与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的______极，若要使电压表指针偏转角度更大，可将多个水果电池______联。
（2）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化，由此，可以提出一个可探究的科学问题是_______________；
（3）兴趣小组的同学将两极板都换成铜片，发现两铜极板间无电压，于是提出一个新的探究问题：水果的电阻是多大？为此，利用一个电源（未知电压）、已知阻值的定值电阻、导线、三个开关及原有的电压表进行电路设计，测出此时水果的电阻，请在虚线框内画出可行的电路图_______。（水果的电阻用“”这样的符号表示）
【答案】 （1）极板的材料 正确 铜—锌 正 串 （2）水果电池电压可能与极板与水果的接触面积有关 （3）
【解析】（1）①为了验证猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关，需要控制极板的材料不变，仅改变水果种类；由表格数据可知，当两极板材料相同，例如都为铁—锌时，改变水果种类，苹果、菠萝、梨、橙它们组成的水果电池电压都不相同，说明水果电池电压与水果的种类有关，故猜想一是正确的。
②由表格数据可知，当水果的种类相同，例如都为苹果时，由铁—锌、铁—铜、铜—锌极板的材料组成的水果电池电压都不相同，且由铜—锌极板材料制成的水果电池电压最大，所以铜—锌极板材料效果最好。
③由电压表的使用规则可知，电压表“3V”的接线柱接电源的正极；由串联电路电压规律可知，若要增大电源电压，使电压表指针偏转角度更大，可将多个水果电池串联。
（2）将两极板插入水果更深些，极板与水果的接触面积就越大，发现电压表示数发生了变化，可以提出猜想：水果电池电压可能与极板与水果的接触面积有关。
（3）利用一个电源（未知电压）、已知阻值的定值电阻、导线、三个开关及原有的电压表进行电路设计，测出此时水果的电阻，设计的电路图如图所示：
当闭合时，水果电阻被短路，为的简单电路，电压表测电源电压，此时电压记为，当只闭合时，两电阻串联，电压表测两端的电压，此时的电压记为，由欧姆定律可知，电路中的电流为
由串联电路电压规律可知，水果电池两端的电压为
则此时水果的电阻
3. 小红陪奶奶就医时，看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置，观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一个问题：管口处水流出的速度大小与哪些因素有关？并作出如下猜想：
猜想1：随着输液瓶中液面不断下降，速度变小
猜想2：换粗一些的输液管，速度变大
猜想3：增加图甲中输液管的长度h，速度变大
为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表，4根粗细均匀的玻璃管：a管（长20cm、内孔直径3mm）、b管（长20cm、内孔直径6mm）、c管（长25cm、内孔直径3mm），长5cm的d管。
探究过程如下：
（1）如图乙所示，雏形瓶中装有红色的水，a、d管通过双孔软木塞插入瓶中，两管上方端口接近瓶口并齐平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡胶软管，并用弹簧夹夹住，装置是竖直放置。此时，a管下端管口无水流出，这是由于__________的作用；
（2）松开弹簧夹，水从a管口流出，用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t，记录在表1中；
表1：
①依据所测数据，在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像_________；
②每秒钟从a管口流出的水量是__________mL；a管口处水流出的速度大小为__________m/s（保留1位小数）；
（3）将a管换成b管，重复步骤（2）的操作，将所侧数据记录在表2中；
表2：
分析表1和表2的数据，可知猜想2是__________（选填“正确”“错误”）的；
（4）若要检验猜想3，请简要写出你的操作：__________。
【答案】 （1）大气压 （2） 10 1.4 （3）错误 （4）将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中
【解析】（1）用弹簧夹夹住橡胶管后，瓶内和外界大气不连通，大气压作用在液体上，使液体不流出。
（2）根据表中数据，描出对应的时间和液体体积，然后连线。
根据表中数据可知，每秒钟从a管口流出的水量为
每秒钟从a管口流出的水量为10mL。
水流速度
a管口处水流出的速度大小为1.4m/s。
（3）b管口处水流出的速度大小
b管口处水流出的速度大小等于a管口处水流出的速度大小，说明管口处水流出的速度大小与管子粗细无关，则猜想2错误。
若要探究管口处水流出的速度大小与管子长度的关系，应保持管粗细不变，改变管长度进行实验，将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中，分析管口处水流出的速度大小与管子长度是否有关。
4. 盛夏来临，小明发现人们常常穿浅色的衣服，是不是穿浅色的衣服凉快？小明打算通过比较阳光下衣服的温度来作出判断，即探究衣服温度与颜色的关系。
（1）小明将同款不同色的三件衣服同时放在太阳下晒，对于衣服温度的测量，他提出两个方案。
方案1：用一支温度计在阳光下先后测量三件衣服的温度。
方案2：用三支温度计在阳光下同时测量三件衣服的温度。
你认为方案1是否可行？___________，并说明理由___________；方案2需在实验室同一型号的多支温度计中选取三支，你选取的办法是___________；（2）按照正确的方案进行实验，测得数据如下表。（环境温度为32℃）
分析数据可知：三种颜色的衣服在短时间内接受阳光照射，温度升高，深色衣服___________本领强；当衣服温度较高时，向外放热使温度降低，___________衣服放热本领最强；
（3）夏天在户外穿什么颜色的衣服，请你从物理学的角度提出一条合理建议。___________
【答案】 （1）不可行 不是同一时间点，存在温度差 选择此时温度计示数相同的三只温度计
（2）吸热 红色 （3）短时间穿白色，长时间穿红色
【解析】（1）方案1中，用一支温度计在阳光下先后测量三件衣服的温度，不是同一时间点，存在温度差，故方案1不可行。
]因为温度计的型号相同，即量程和分度值相同。为了减小实验误差，应该选取此时示数个同的三只温度计。
（2）由表中数据可知，短时间内接受阳光照射，白色衣服温度升高较小，深色衣服温度升高较大，故深色衣服吸热本领强。
由表中数据可知，当衣服温度较高时，相同时间，红色衣服向外放热后温度最低，故红色衣服放热本领最强。
（3）根据上表中的数据可知，夏季在户外，短时间内，白色衣服吸热能力弱，温度低，所以短时间活动时穿白色衣服；若在长时间情况下，温度较高时，红色衣服由于向外放热使温度降低更多，故长时间活动时穿红色的衣服。由静止释放高度
有缝乒乓球弹起高度
无缝乒乓球弹起高度
20
12
13
30
19
20
40
23
26
50
31
32
实验序号
水果种类
两极板间电压U/V
铁—锌
铁—铜
铜—锌
1
苹果
0.6
0.7
1.0
2
菠萝
0.5
0.6
0.9
3
梨
0.4
0.5
0.8
4
橙
0.7
0.8
1.1
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
白色
黑色
红色
5min
38.7℃
超过40℃
超过40℃
20min
37.1℃
36.9℃
36.5℃
（1）当释放高度相同时，可根据 比较两种乒乓球的弹性。对比两组实验数据，可知 （选填“有缝”或“无缝” 乒乓球弹性更强。
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据，在如图的坐标系中描点作出图象。分析图象可以得出结论： 。
【答案】（1）乒乓球弹起的高度；无缝；（2）见上图；在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。
【解析】（1）当释放高度相同时，可根据乒乓球弹起的高度判断出两种乒乓球的弹性，这用到了转换法；对比两组实验数据，当释放高度相同时，无缝乒乓球弹起高度更高，说明无缝乒乓球的弹性更强；
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据描点画出图象，如下图所示：
由图象知在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。
2. 在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，如图所示。物理兴趣小组的同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素，实验前，他们的部分实验猜想如下：
猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关
猜想二：水果电池电压可能与极板的材料有关
（1）为了验证猜想一和猜想二，在不同水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变，分别测出电压，实验记录如下表所示。
①为了验证猜想一，保持______不变，改变水果种类，多次实验后，得出结论：猜想一是______（选填“正确”或“错误”）的；
②分析数据可知，水果电池电压与极板材料有关，表中效果最好的两极板材料是______；
③图中，与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的______极，若要使电压表指针偏转角度更大，可将多个水果电池______联。
（2）将两极板插入水果更深些，发现电压表示数发生了变化，由此，可以提出一个可探究的科学问题是_______________；
（3）兴趣小组的同学将两极板都换成铜片，发现两铜极板间无电压，于是提出一个新的探究问题：水果的电阻是多大？为此，利用一个电源（未知电压）、已知阻值的定值电阻、导线、三个开关及原有的电压表进行电路设计，测出此时水果的电阻，请在虚线框内画出可行的电路图_______。（水果的电阻用“”这样的符号表示）
【答案】 （1）极板的材料 正确 铜—锌 正 串 （2）水果电池电压可能与极板与水果的接触面积有关 （3）
【解析】（1）①为了验证猜想一：水果电池电压可能与水果的种类有关，需要控制极板的材料不变，仅改变水果种类；由表格数据可知，当两极板材料相同，例如都为铁—锌时，改变水果种类，苹果、菠萝、梨、橙它们组成的水果电池电压都不相同，说明水果电池电压与水果的种类有关，故猜想一是正确的。
②由表格数据可知，当水果的种类相同，例如都为苹果时，由铁—锌、铁—铜、铜—锌极板的材料组成的水果电池电压都不相同，且由铜—锌极板材料制成的水果电池电压最大，所以铜—锌极板材料效果最好。
③由电压表的使用规则可知，电压表“3V”的接线柱接电源的正极；由串联电路电压规律可知，若要增大电源电压，使电压表指针偏转角度更大，可将多个水果电池串联。
（2）将两极板插入水果更深些，极板与水果的接触面积就越大，发现电压表示数发生了变化，可以提出猜想：水果电池电压可能与极板与水果的接触面积有关。
（3）利用一个电源（未知电压）、已知阻值的定值电阻、导线、三个开关及原有的电压表进行电路设计，测出此时水果的电阻，设计的电路图如图所示：
当闭合时，水果电阻被短路，为的简单电路，电压表测电源电压，此时电压记为，当只闭合时，两电阻串联，电压表测两端的电压，此时的电压记为，由欧姆定律可知，电路中的电流为
由串联电路电压规律可知，水果电池两端的电压为
则此时水果的电阻
3. 小红陪奶奶就医时，看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置，观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一个问题：管口处水流出的速度大小与哪些因素有关？并作出如下猜想：
猜想1：随着输液瓶中液面不断下降，速度变小
猜想2：换粗一些的输液管，速度变大
猜想3：增加图甲中输液管的长度h，速度变大
为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表，4根粗细均匀的玻璃管：a管（长20cm、内孔直径3mm）、b管（长20cm、内孔直径6mm）、c管（长25cm、内孔直径3mm），长5cm的d管。
探究过程如下：
（1）如图乙所示，雏形瓶中装有红色的水，a、d管通过双孔软木塞插入瓶中，两管上方端口接近瓶口并齐平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡胶软管，并用弹簧夹夹住，装置是竖直放置。此时，a管下端管口无水流出，这是由于__________的作用；
（2）松开弹簧夹，水从a管口流出，用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t，记录在表1中；
表1：
①依据所测数据，在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像_________；
②每秒钟从a管口流出的水量是__________mL；a管口处水流出的速度大小为__________m/s（保留1位小数）；
（3）将a管换成b管，重复步骤（2）的操作，将所侧数据记录在表2中；
表2：
分析表1和表2的数据，可知猜想2是__________（选填“正确”“错误”）的；
（4）若要检验猜想3，请简要写出你的操作：__________。
【答案】 （1）大气压 （2） 10 1.4 （3）错误 （4）将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中
【解析】（1）用弹簧夹夹住橡胶管后，瓶内和外界大气不连通，大气压作用在液体上，使液体不流出。
（2）根据表中数据，描出对应的时间和液体体积，然后连线。
根据表中数据可知，每秒钟从a管口流出的水量为
每秒钟从a管口流出的水量为10mL。
水流速度
a管口处水流出的速度大小为1.4m/s。
（3）b管口处水流出的速度大小
b管口处水流出的速度大小等于a管口处水流出的速度大小，说明管口处水流出的速度大小与管子粗细无关，则猜想2错误。
若要探究管口处水流出的速度大小与管子长度的关系，应保持管粗细不变，改变管长度进行实验，将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中，分析管口处水流出的速度大小与管子长度是否有关。
4. 盛夏来临，小明发现人们常常穿浅色的衣服，是不是穿浅色的衣服凉快？小明打算通过比较阳光下衣服的温度来作出判断，即探究衣服温度与颜色的关系。
（1）小明将同款不同色的三件衣服同时放在太阳下晒，对于衣服温度的测量，他提出两个方案。
方案1：用一支温度计在阳光下先后测量三件衣服的温度。
方案2：用三支温度计在阳光下同时测量三件衣服的温度。
你认为方案1是否可行？___________，并说明理由___________；方案2需在实验室同一型号的多支温度计中选取三支，你选取的办法是___________；（2）按照正确的方案进行实验，测得数据如下表。（环境温度为32℃）
分析数据可知：三种颜色的衣服在短时间内接受阳光照射，温度升高，深色衣服___________本领强；当衣服温度较高时，向外放热使温度降低，___________衣服放热本领最强；
（3）夏天在户外穿什么颜色的衣服，请你从物理学的角度提出一条合理建议。___________
【答案】 （1）不可行 不是同一时间点，存在温度差 选择此时温度计示数相同的三只温度计
（2）吸热 红色 （3）短时间穿白色，长时间穿红色
【解析】（1）方案1中，用一支温度计在阳光下先后测量三件衣服的温度，不是同一时间点，存在温度差，故方案1不可行。
]因为温度计的型号相同，即量程和分度值相同。为了减小实验误差，应该选取此时示数个同的三只温度计。
（2）由表中数据可知，短时间内接受阳光照射，白色衣服温度升高较小，深色衣服温度升高较大，故深色衣服吸热本领强。
由表中数据可知，当衣服温度较高时，相同时间，红色衣服向外放热后温度最低，故红色衣服放热本领最强。
（3）根据上表中的数据可知，夏季在户外，短时间内，白色衣服吸热能力弱，温度低，所以短时间活动时穿白色衣服；若在长时间情况下，温度较高时，红色衣服由于向外放热使温度降低更多，故长时间活动时穿红色的衣服。由静止释放高度
有缝乒乓球弹起高度
无缝乒乓球弹起高度
20
12
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实验序号
水果种类
两极板间电压U/V
铁—锌
铁—铜
铜—锌
1
苹果
0.6
0.7
1.0
2
菠萝
0.5
0.6
0.9
3
梨
0.4
0.5
0.8
4
橙
0.7
0.8
1.1
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
白色
黑色
红色
5min
38.7℃
超过40℃
超过40℃
20min
37.1℃
36.9℃
36.5℃
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