中考物理专题训练 考点32：物理学方法

一、选择题
1. （广西柳州，1，3）从一张纸剪下宽1 mm和2 mm的纸条各一条， 测得它们能承受的最大拉力分别为 1.8N和3.7N。根据上述实验，以下推论最合理的是
A.在误差允许范围内，纸条能承受的最大拉力与其宽度成正比
B.宽为4 mm的纸条能承受的最大拉力约为1.8Nx4=7.2N
C.纸条能承受的最大拉力与其宽度不可能成正比
D.仅根据以上实验无法确定纸条能承受的最大拉力与其宽度的数量关系
【答案】D
【解析】仅有一组数据结论具有偶然性，无法得出普遍规律，故AB错，从数据看纸条能承受的最大拉力与其宽度有可能成正比，故C错，D正确。

2. （山东青岛，7，2） 研究力的作用时，两个小孩共同提起一桶水，与一个成年人提起同一桶水的效果相同。下列研究问题的方法与此相同的是（ ）
A．研究磁场性质时，用磁感线来描述磁场的分布
B．研究物体对光的反射时，将其分为镜面反射和漫反射
C．研究固、液、气三态物质的宏观特性时，找出它们的异同点
D．研究并联电阻特点时，用两个15欧的电阻并联替代一个7.5欧的电阻
【答案】D
【思路分析】等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
【解题过程】解：两个小孩共同提起一桶水，与一个成年人提起同一桶水的效果相同。也就是成年人施加力产生的效果与两个小孩共同施加力产生的效果相同，采用的是等效替代法。
A、研究磁场性质时，用磁感线来描述磁场的分布，采用的是模型法。故A不符合题意；
B、研究物体对光的反射时，将其分为镜面反射和漫反射，采用的是分类法。故B不符合题意；
C、研究固、液、气三态物质的宏观特性时，找出它们的异同点，采用的是比较法。故C不符合题意；
D、研究并联电阻特点时，用两个15欧的电阻并联替代一个7.5欧的电阻，采用的是等效替代法。故D符合题意。
故选：D。

3. （山东泰安，11，2） 下面几个研究实例中，采用了相同研究方法的是（ ）
①利用光线表示光传播的径迹和方向
②“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积
③“比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少
④“探究物体的动能与速度的关系”时，让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下
A．①和② B．②和③ C．②和④ D．③和④
【答案】C
【思路分析】对每个选项进行分析，明确各自采用的研究方法，就能确定符合题意的选项。
【解题过程】解：
①用光线表示光的传播的径迹和方向，采用的是模型法；
②“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积，采用的是控制变量法；
③“比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少，在这里采用了转换法测量物质吸收的热量；
④“探究物体的动能与速度的关系”时，让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下。采用的是控制变量法。
故选：C。

4. （山东省烟台市，11，2分）
物理学里把抽象的、不易直接测量的物理量，转换为具体的、易测量的物理量的科学方法，叫转换法。在图6所示实验中没有使用转换法的是

【答案】A
【解析】
对每一个选项进行分析，明确各自应用的方法，确定符合题意的选项。
A.在探究光的反射规律实验中，多次改变入射光线的角度，观察并记录反射光线的位置，目的是探究反射光线位置变化与入射光线的关系，采用的是归纳法。故A符合题意；
B.探究液体压强与哪些因素有关实验中，通过U形管中液面高度差的大小反映液体内部压强的大小，采用的是转换法。故B不符合题意；
C.探究重力势能与哪些因素有关实验中，通过小桌陷入沙中的深度反映重力势能的变化，采用的是转换法。故C不符合题意；
D.探究电热与哪些因素有关实验中，通过液体温度变化反映电流产生热量的多少，采用的是转换法。故D不符合题意。
故选：A。

5. （天津，8，3） 将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组成如图所示的装置。装置内加入适量的液体，可完成如下四个实验：在这些实验的设计中，把微小变化放大以利于观察的是（ ）
①验证力使物体发生形变；②观察大气压随高度的变化
③观察液体的热胀冷缩：④模拟潜水艇的浮沉。

A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④

【答案】
【思路分析】力可以使物体发生形变；当细玻璃管内液柱高度发生变化时，可以反应大气压的变化；物体具有热胀冷缩的性质，温度发生变化时，物体体积会发生变化。物理变化非常不明显，但是确实发生了微小变化，这种把微小量放大有利于观察的方法在物理学里称为“微小量放大法”。
【解题过程】解：①用力挤压瓶子，瓶子可以发生形变，利用该装置可以验证：力可以使固体发生微小形变；
②当大气压变化时，细管中液柱的高度会发生变化，利用该装置可以验证大气压随高度的变化；
③物体具有热胀冷缩的性质，当液体温度变化时体积会发生变化，利用该装置可以观察液体的热胀冷缩；
④将瓶子放在水中，通过玻璃管向瓶内吹气，可以看到瓶子上浮；通过玻璃管向外抽气，可以看到瓶子下沉。通过此实验可以直接模拟潜水艇的沉浮，不需要把微小变化放大。
故选：A。

6.（云南省，第4题，3分）

【答案】C
【解析】在可靠实验事实的基础上，通过假想在理想状态下，经过分析、综合等符合逻辑的科学推理得出规律，这种方法一般称为科学推理法。能量守恒定律、杠杆平衡原理和串、并联电路中电压的规律，都可以通过实验直接得出结论，因而不是用这种研究方法；由于不受力的物体是不存在的，所以牛顿第一定律无法直接用实验验证，而是采用科学推理法，在大量实验的基础上，通过科学推理得出规律，故C符合题意。

7. （浙江嘉兴，5，3） 归纳和推理是学习科学时常用的思维方法，必须科学严谨。以下说法正确的是（ ）
A．春分日全球昼夜平分，则全球昼夜平分一定是春分日
B．家庭电路中发生短路时保险丝会熔断，则保险丝熔断一定是发生了短路
C．单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质
D．显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮，则视野变亮一定是转动了反光镜

【答案】C
【思路分析】本题难度不大，解答此类题时要根据不同知识的特点类推，不能盲目类推，并要注意知识点与方法的有机结合，做到具体问题能具体分析。（1）春分日或秋分日昼夜平分；
（2）电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大；
（3）根据单质是由同种元素组成的纯净物，进行分析判断；
（4）可以调节反光镜或通光孔使视野变亮。
【解题过程】解：
A、春分日或秋分日昼夜平分，故春分日全球昼夜平分，则全球昼夜平分可能是春分日或秋分日，故A错误；
B、电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大，故大功率用电器同时使用时，也会导致保险丝熔断，故B错误；
C、单质是由同种元素组成的纯净物，单质是由同种元素组成，由同种元素组成的纯净物一定是单质，故C正确；
D、显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮，但如果视野较暗，可以调节反光镜、使用凹面镜或较大的光圈使视野变亮，故D错误；
故选：C。

8. （江苏省徐州市，第8题，2分）8.在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，用木块被小车撞击后移动的距离来反映小车动能的大小，下列研究问题的方法中与之相同的是
A.保持电阻不变，探究通过导体的电流与电压的关系
B.通过小方桌陷入沙中的深度来研究压力的作用效果
C.通过水流来初步认识电流
D.用磁感线来描述磁体的磁场
【答案】B
【解析】在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，用木块被小车撞击后移动的距离来反映小车动能的大小，这种方法叫做转化法；保持电阻不变，探究通过导体的电流与电压的关系，是控制变量法，故A不符合题意；通过小方桌陷入沙中的深度来研究压力的作用效果，利用的是转化法，故B符合题意；通过水流来初步认识电流，是类比法，故C不符合题意；用磁感线来描述磁体的磁场，是理想模型法，故D不符合题意。

9.（海南，9，3） 在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“模型法”等。在下面几个实例中，采用了等效替代法的是（ ）
A．研究磁场时，引入“磁感线”
B．用速度公式来引入功率公式
C．保持受力面积不变，探究压力的作用效果与压力的关系
D．探究同一直线上二个力的合力与分力的关系
【答案】D
【思路分析】等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。
【解题过程】解：A、研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场，采用的是“模型法”。故A不符合题意；
B、功率描述做功快慢，速度描述运动快慢，利用速度说明功率，采用的是“类比法”。故B不符合题意；
C、探究压力作用效果与压力大小的关系时，保持了受力面积的大小不变，采用的是控制变量法。故C不符合题意；
D、同一直线上二个力的合力与分力可以由一个力代替，采用的是等效替代法。故D符合题意。
故选：D。

10. （江苏泰州，10，2）测量电流时，需要将电流表串联在电路中，通常，电流表的电阻比待测电路的电阻小得多，因此对测量值的影响可以忽略不计。下列研究方法与此相同的是（ ）
A．在探究平面镜成像特点实验中，用两根相同的蜡烛探究像与物的大小关系
B．在探究二力平衡条件的实验中，选用轻质卡片
C．根据被压物体形变大小反映压力作用效果
D．在研究光的传播现象时，引入光线
【答案】B
【思路分析】物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想实验法”“转换法”等；
【解题过程】解：测量电流时，需要将电流表串联在电路中，通常，电流表的电阻比待测电路的电阻小得多，因此对测量值的影响可以忽略不计，这种方法叫理想化实验法。
A、在探究平面镜成像特点实验中，用两根相同的蜡烛探究像与物的大小关系时，采用的是等效替代法，故A不符合题意；
B、在探究二力平衡条件的实验中，选用轻质卡片，忽略了纸片质量的影响，用到了理想实验法，故B符合题意；
C、在探究影响压力作用效果因素的实验中，根据被压物体形变大小反映压力作用效果，用到了转换法，故C不符合题意；
D、在研究光的传播现象时，用一条带箭头的直线来表示光线，采用的是模型法，故D不符合题意。
故选：B。

11. （山东东营，8，3） 以下研究方法相同的是（ ）
①研究压力作用效果与压力大小的关系时，保持受力面积不变
②研究声音的产生时，将发声的音叉与水面接触，水花四溅表明音叉在振动
③研究磁场时，引入“磁感线”
④研究电阻大小与导体长度的关系时，选择材料、横截面积相同的导体
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】D
【思路分析】对每个探究过程进行分析，明确各自采用的研究方法，然后确定符合题意的选项。
【解题过程】解：①研究压力作用效果与压力大小的关系时，保持受力面积不变，采用的是控制变量法；
②研究声音的产生时，将发声的音叉与水面接触，水花四溅表明音叉在振动，采用的是转换法；
③研究磁场时，引入“磁感线”，采用的是模型法；
④研究电阻大小与导体长度的关系时，选择材料、横截面积相同的导体。采用的是控制变量法。
所以研究方法相同的是①与④。
故选：D。

12. （四川省自贡市，题号16，分值2）我们在学习物理时，学到了一些物理学的研究方法。比如：控制变量法、理想模型法、等效替代法、转换法、比值定义法等。下面用到转换法的是（ ）
A.探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
B.探究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同
C.为了描述物体运动的快慢，我们把路程与时间之比叫做速度
D.计算火车从成都到自贡的平均速度时，忽略火车的长度
【答案】A
【解析】探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小，利用的是转化法，选项A正确；探究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同，应用的是控制变量法，选项B错误；为了描述物体运动的快慢，我们把路程与时间之比叫做速度，应用的是比值定义法，选项C错误；.计算火车从成都到自贡的平均速度时，忽略火车的长度，应用了理想模型法，选项D错误。故选A。
13.（四川省泸州市，题号28，分值3）

【答案】等效替代法；类比法；探究影响滑动摩擦力大小的因素。
【解析】研究电阻的串联和并联时，引入“总电阻”的概念，主要采用了等效替代法；用“水压”类比“电压”，主要采用了类比法；探究影响滑动摩擦力大小的因素，采用了控制变量法。


二、填空题
1. （湖南娄底，15，2） 研究物理问题时常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法，下面是初中物理中的几个研究实例：①用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻；②弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能；③研究电流时把它与水流相比；④利用磁感线来描述磁场。上述几个实例中，采用了相同研究方法的是 （填数字序号）。
【答案】②③
【解析】本题考查研究物理问题的方法。研究物理问题常用的方法有：等效替代法、类比法、控制变量法、模型法等等。①用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻，采用的是等效替代法；②弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能，采用的是类比法；③研究电流时把它与水流相比，采用的是类比法；④利用磁感线来描述磁场，采用的是模型法，故采用了相同研究方法的是②③。

2. （湖南娄底，15，2） 研究物理问题时常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法，下面是初中物理中的几个研究实例：①用总电阻表示同﹣一段电路上串联的两个电阻；②弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能：．③研究电流时把它与水流相比；④利用磁感线来描述磁场。上述几个实例中，采用了相同研究方法的是 （填数字序号）。
【答案】②③
【思路分析】（1）等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法；
（2）类比法也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法，其结论必须由实验来检验，类比对象间共有的属性越多，则类比结论的可靠性越大；
（3）通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法；模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型，间接地研究客体原形的性质和规律。
【解题过程】解：①用总电阻表示同﹣一段电路上串联的两个电阻，采用的是等效替代法；
②弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能，采用的是类比法：
③研究电流时把它与水流相比，采用的是类比法；
④利用磁感线来描述磁场，采用的是模型法。
故答案为：②③。

3. （浙江省温州市，24，9分）24．飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验。

①闭合电风扇的开关，调节档位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
（1）本实验得出的结论是：_________________________________。
（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”．利用现有器材，如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度？_________________________________________。
（3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1，而以800km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2均小于15°）。请比较θ1、θ2的大小关系：__________。
【思路分析】（1）直接分析图乙的图像走势，语言描述出来即可；（2）根据题意可以由两种方式改变飞行速度即改变电风扇的档位来改变风速大小（改变电风扇与飞机模型的距离）（3）飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大，飞机以500km/h做水平匀速直线飞行，以800km/h做水平匀速直线飞行时，根据二力平衡升力都等于重力，因此这两种情况下升力相等，再结合第一小题的结论得出θ1>θ2。
【解题过程】（1）飞机以一定的速度飞行时，迎角从0o到20o，飞机所受升力是先变大后变小，15o附近时达到最大；（2）改变电风扇的档位来改变风速大小（改变电风扇与飞机模型的距离）（3）θ1>θ2
4.（江西省，2，2分）初中学过的物理定律有：牛顿第一定律、光的反射定律、欧姆定律、_____定律和______定律。
【答案】焦耳；能量守恒.
【解析】根据初中物理学中学过的定律，结合题意来分析解答；
初中学过的物理定律有：牛顿第一定律、光的反射定律、欧姆定律、能量守恒定律和焦耳定律等。


三、解答题
1. （北京，32，4）请阅读《物理实验中的图像法》回答问题。
物理实验中的图像法
物理实验中的图像法是一种整理、分析数据的有效方法，图像中的图线可直观、简洁地显示出因变量随着自变量变换的趋势或规律。如果想要将物理实数据绘制成图像，可以按照下面的步骤来进行。
第一步，建立坐标轴、标注物理量和设定分度。首先建立坐标轴，通常用横轴代表自变量，纵轴代表因变量，在坐标轴上分别标注自变量和因变量的名称及单位；然后，设定坐标分度值。为了使绘制的图线比较均匀地分布在整幅坐标纸上，而不要偏在一角或一边，坐标分度值可以不从零开始。在一组数据中，自变量与因变量均有最低值和最高值，分度时，可用低于最低值的某一整数值作起点，高于最高值的某一整数值作终点。
第二步，根据数据描点。描点时根据数据在坐标纸上力求精准地画出对应的点。
第三步，绘制图线。绘制图线时不要把数据点逐点连接成折线，而应依据数据点的整体分布趋势，描绘出一条直线或光滑曲线，让尽可能多的点在图线上，或让数据点比较均匀地分布在图线两旁，这样绘制出的图线比图上的任何一个数据点更适合作为进行分析预测的依据。
倒如，小宇记录了自己沿直线步行过程中的时间及所对应的路程，图22中的黑点是他根据记录的数据在坐标纸上描出的数据点，利用这些数据点绘制出了图22中的直线。利用这条直线可以清楚地看出小宇步行的过程近似为匀速运动，还可以利用图线上的点计算出小宇步行过程中的速度，进而用速度预测出他在某一段时间内步行的路程。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）根据图22所示的图像，预测小宇步行10s的路程为 m。
（2）下表是某同学记录的物体温度随时间变化的实验数据。
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
温度/℃
80
72
64
59
55
51
47
46
45
① 若要绘制上述物体的温度随时间变化的图像，应选择图23中 图更合理。（选填“甲”或“乙”）
② 请在你选择的图中描出第20min时的温度数据点，并绘制出本次实验中物体温度随时间变化的图线。


【思路分析】由22图可以看出小宇步行的速度，依据速度公式可解答第一题；甲中数据点位于整幅坐标纸的上半部分，而图乙数据点均匀的分布在整幅坐标纸上可判断选乙；根据表格可知20 min时温度为55，在坐标纸上描点，并用光滑的曲线将各数据点逐个连接起来。
【解题过程】由22图可以看出小宇步行的速度是1m/s所以预测10秒钟走过的路程为10米。 (2)①图23甲中数据点位于整幅坐标纸的上半部分，而图乙数据点均匀的分布在整幅坐标纸上，故选择图乙。
②根据表格可知20 min时温度为55，在坐标纸上描点，并用光滑的曲线将各数据点逐个连接起来。

四、实验探究题
1. （山东青岛，34，3）探究小球在斜面上的运动规律如图甲所示，小球以初速度20m/s从A点沿着足够长的光滑斜面滑下，它在斜面上的速度ν随时间t均匀变化。实验数据如下表
t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v/（m．s﹣1）
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
（1）根据表中数据，在图乙中描点并画出小球的v﹣t图象。
（2）小球的运动速度v与时间t的关系式为v= ；
（3）如图丙所示，以速度v1做匀速直线运动的物体在时间t内通过的路程是s1=v1t1，它可以用图线与时间轴所围矩形（阴影部分）的面积表示。同样，图乙中图线与时间轴所围图形的面积，也能表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。上述小球从A点沿光滑斜面滑下，在时间t内通过的路程的表达式为s= 。


【思路分析】（1）根据表中数据，由描点法作图；
（2）由上图知，小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系，设为v=kt+b，将表中前2组数据，代入①得出k和b，得出小球的运动速度v与时间t的关系式；
（3）图乙中图线与时间轴所围图形的面积表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。根据梯形面积公式写出在时间t内通过的路程的表达式为s。
【解题过程】解：（1）根据表中数据，在坐标系中找出对应的点，然后连接起来，如下图1所示：

（2）由上图知，小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系，设为v=kt+b﹣﹣﹣﹣①，将表中前2组数据，代入①式有：
2.0m/s=b﹣﹣﹣﹣﹣③
2.5m/s=k×0.1s+b﹣﹣﹣﹣﹣④
由③④得：k=5m/s2，
小球的运动速度v与时间t的关系式为：
v=5m/s2t+2.0m/s；
（3）图乙中图线与时间轴所围图形的面积，也能表示这个小球在相应时间t內通过的路程s，即如上图2梯形ABCD的面积：
S梯形ABCD=（BC+AD）×CD×=（2.0m/s+5m/s2t+2.0m/s）×t×=2.0m/s×t+5m/s2t2，
s=2.0m/s×t+5m/s2t2。
故答案为：（1）如图1所示；
（2）5m/s2t+2.0m/s；
（3）2.0m/s×t+5m/s2t2。

2. （浙江湖州，10，8）小华和小丽在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图甲所示。

（1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问，一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力，”小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为 。
（2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显，可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，使骑行的自行车转弯的力的大小，可能与哪些因素有关呢？小华和小提出了两种猜想。
猜想一：可能与骑行的速度有关；
猜想二：可能与圆弧形跑道的半径有关。
（3）接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），轨道置于压力传感器上时，传感器示数为1牛，让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下，如图乙所示，观察、记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如下表。
小钢球初始位置
A
B
C
距压力传感器
高度/米
0.5
0.4
0.3
压力传感器
达到的最大示数/牛
1.90
1.78
1.66
该实验可以得出的结论是 。
若要验证猜想二，从控制变量角度考虑，需对上述实验进行哪两项改变？（不考虑小钢球与轨道之间的摩擦）① ；② 。
（4）实验后，他俩在与同学们的交流中，有了新的猜想：让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是，他俩又展开了后续实验探究……
【思路分析】（1）力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因；
（3）比较表格中的数据知，根据控制变量法和实验目的得出结论；根据控制变量的要求退出改进措施。
【解题过程】解：（1）力是改变物体运动状态的原因，转弯时，运动方向改变，运动状态发生改变，一定是受到力的作用，所以“要转弯，必须受力”；
（3）要验证猜想：“骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关”，实验中需要控制控制小球的质量相同、圆弧形跑道的半径相同，使同一小球从不同的高度滚下来，从而使得小球到达压力传感器的速度不同，根据表格数据知：距压力传感器高度越高，压力传感器示数越大，故可以得出：在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大；
若要验证猜想二即骑行的自行车转弯的力的大小，可能与圆弧形跑道的半径有关，需要控制小球的质量相同、下落的高度相同，圆弧形跑道的半径不相同，故需要①改变圆弧形跑道的半径；②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。
故答案为：（1）力是改变物体运动状态的原因；（3）在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大；①改变圆弧形跑道的半径；②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。

3. （浙江宁波，9，9） 据报道，高空坠物伤人事件时有发生。某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究
实验器材：1cm厚的石膏板若干、质量为50g的鸡蛋数枚
实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象
实验序号
楼层
实验现象
1
5
鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2
15
鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3
25
鸡蛋破碎，发出巨响，石膏板被击穿
（1）实验中，鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过 石膏板的形变程度 反映出来。
（2）根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与 有关。
（3）实验后，小科对“高空落下的雨滴不会对人造成伤害”感到好奇。他通过查阅资料知道：雨滴从高空落下的过程中，受到的空气阻力与雨滴速度的平方成正比，达到最大速度后，雨滴匀速落向地面。雨滴下落过程中机械能 （填“增大”、“不变”或”减小”）。对于下落的雨滴不伤人的现象，小科将进一步探究。
【答案】（1）石膏板的形变程度；（2）下落高度；（3）减小。
【思路分析】（1）鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变程度反映出来，这种方法是转换法；
（2）根据表格数据和控制变量法得出结论；
（3）克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小。
【解题过程】解：（1）鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变大小反映出来，这种方法是转换法；
（2）同一鸡蛋从不同高度下落，高度越高，石膏板形变越严重，故可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与下落高度有关。
（3）雨滴从高空落下的过程中，受到的空气阻力，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小。
故答案为：（1）石膏板的形变程度；（2）下落高度；（3）减小。

4. （山东东营，20，6）教育部将“研学旅行”纳入中小学生日常教育范畴。某校组织学生到黄河入海口进行研学旅行。在河边的沙滩上，老师提议同学们利用一个空矿泉水瓶，借助河水、细沙、随身携带的热水（从中选择一种或多种）设计实验探究所学的物理知识，请参照举例帮他们设计三个可以探究的实验，写出操作方法、实验现象和得出的结论。
例：将空矿泉水瓶慢慢压入水中，发现越来越费力，说明物体所受浮力的大小与其浸在液体中的体积有关。
（1） 。
（2） 。
（3） 。
【思路分析】（1）力可以改变物体的运动状态形状；
（2）影响重力势能的因素：质量和高度；
（3）压力的作用效果与压力和接触面的粗糙程度有关；
（4）凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜可以成正立放大的虚像。
【解题过程】解：（1）用力挤压矿泉水瓶，矿泉水瓶被压扁。说明力可以改变物体的形状。
（2）在矿泉水瓶中装入一定质量的细沙，从不同高度自由下落，发现矿泉水瓶被举得越高，在沙滩上留下的痕迹越深。说明重力势能的大小与物体被举高的高度有关。
（3）在矿泉水瓶中装满细沙，分别让矿泉水瓶正立和倒立在松软的沙滩上，发现矿泉水瓶倒立时在沙滩上留下的痕迹更深。说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。
（4）在矿泉水瓶中装满水，让瓶身对着阳光，发现在地面上形成一个光斑（或一条亮线）。说明装满水的矿泉水瓶像凸透镜一样能使光会聚。
故答案为：（1）用力挤压矿泉水瓶，矿泉水瓶被压扁。说明力可以改变物体的形状。
（2）在矿泉水瓶中装入一定质量的细沙，从不同高度自由下落，发现矿泉水瓶被举得越高，在沙滩上留下的痕迹越深。说明重力势能的大小与物体被举高的高度有关。
（3）在矿泉水瓶中装满细沙，分别让矿泉水瓶正立和倒立在松软的沙滩上，发现矿泉水瓶倒立时在沙滩上留下的痕迹更深。说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。

5. （贵州贵阳，21，9）如图甲所示，是科技迷小明制作的“真空炮”模型：在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处，放置一枚弹丸；管口两端各有一块可自由开合的挡板；靠近管口右端连接一抽气机。抽气一段时间后，迅速将挡板1打开，弹丸便可冲开挡板2从管右端射出。

弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？小明提出了如下猜想：
A：与弹丸的形状有关 B：与弹丸的直径有关 C：与塑料管的长度有关
小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器，用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度。
请完成下列各实验步骤的填空：
（1）抽出挡板1时，弹丸受到的动力来自于其两端气体的 。
（2）探究猜想A时，控制其他因素相同，分别用球形与弹头形弹丸进行实验，测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图象（如图乙所示），则出口速度较大的是 弹丸。
（3）探究猜想B时，小明仅换用底面直径不同的两枚弹头形弹丸重复上述实验，发现直径越小的弹丸，出口速度越小。你认为直径小的弹丸出口速度小的原因可能是 。
【思路分析】考查了大气压的利用、惯性等知识，还考查了学生读图分析能力和利用控制变量法解决问题的能力。（1）抽气机将透明塑料管内的气体抽出，使里面气体压强减小，外界大气压将弹丸压出；（2）根据图象得出结论；
（3）直径越小，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。
【解题过程】解：（1）抽气机将透明塑料管内的气体抽出，管内气体压强减小，外界大气压大于里面的大气压，里外气压差将弹丸压出；
（2）由图乙知，弹头形弹丸的出口速度大；
（3）探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的直径的关系时，需要控制弹丸的质量一定，改变弹丸的直径，而小明仅换用底面直径不同的两枚弹头形弹丸重复上述实验，没有控制质量相同，才会出现直径越小的弹丸，出口速度越小，原因是直径越小，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变，速度减小的快，出口速度小。
故答案为：（1）气压差；（2）弹头形；（3）直径越小，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变，速度减小的快。

6.（江西省，25，7分）科学探究时初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以使多种多样的。
（一）探究浮力的大小与哪些因素有关
如图16所示，是小华同学所做的一系列探究浮力的大小与哪些因素有关的实验。请按照要求填写表格：

（二）探究电流与电压、电阻的关系
请按照要求在虚线框内设计实验记录表格
表一要求：保持电阻R不变（R=5Ω）,U(2V、4V、6V)，电流随电压的变化

【答案】（一）a、b、c(a、b、d) 浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系 a、c、e
（二）

【思路分析】（一）根据控制变量法，结合弹秤法测浮力的方法以及影响浮力大小的因素来分析解答；
（二）根据控制变量法，结合实验中的不变量和变化量以及需要测量的数据设计出实验的表格。
【解题过程】
解：（一）（1）探究浮力大小与哪些因素有关这个实验用到了控制变量法，因此探究浮力大小与物体浸入液体的体积关系实验时，需要控制液体的密度一定，改变物体浸入液体的体积，如图所示，b与c或者b与d的液体的密度相同，而浸入液体的体积不同，所以答案选a、b、c(a、b、d)；
（2）而图a、c、d三图中，a图是测物体的重力，c图和d图中物体都浸入了水中，只是浸入水中的深度不同，所以是在探究浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系；
（3）探究浮力的大小与物体浸入液体的密度的关系时，需要控制物体浸入液体的体积相同，而浸入的液体的密度不同，所以答案选a、c、e；
（二）（1）由控制变量法可知，探究电流与电压的关系的实验中需要保持导体的电阻不变，改变导体两端的电压，记录下导体两端的电压不同时的电流的值，表格如下图所示：
；
（2）探究电流随电阻的关系时，需要保持导体两端的电压不变，改变导体的电阻的大小，记录下通过导体的电流的值，表格如下图所示：
。

7.（四川省攀枝花市，题号27，分值4）夏天我们经常使用电风扇，电风扇吹出风的强度与什么因素有关？对此小明提了两个猜想，并利用玩具电风来进行探究。

猜想一：电风扇吹出风的强度与距离电风扇的远近有关；
猜想二：电风扇吹出风的强度与扇叶的转速有关；
为证实上述猜思小明同学设计了如图甲所示装置：将纸板B固定在支架上，纸板A与轻杆固定后悬挂在纸板B上的转轴O处，纸板A和轻杆可绕转轴O自由摆动，将电风扇放在左侧正对纸板A．图中s是纸板A自然下垂时（虚线）到电风扇的水平距离，θ是纸板A问右摆动稳定后轻杆与竖直方向的夹角，θ越大，说用电风扇吹出风的强度越强。
（1）探究猜想一：保持电风扇的转速不变，移动电风扇，使s分别等于0.3cm、0.5cm、0.7cm、0.9cm，在纸板B上分别标下纸板A稳定时轻轩的位置a、b、c、d，如图乙所示，可知猜想一是　 　（选“正确”或“错误”）的。
（2）探究猜想二：小明同学将一个滑动变阻器与电风扇的电动机　 　（选填“串联”或“并联”），在探究过程中，还要保持　 　不变。
（3）你认为电风扇吹出风的强度还可能与　 　有关。（写出一个合理的答案）
【答案】（1）正确的；（2）滑动变阻器；串联；距离电风扇的远近；（3）风扇扇叶的大小。
【解析】（1）保持电风扇的转速不变，移动电风扇的距离，由图右可知，距离电风扇越近，θ越大，电风扇吹出风的强度越强，故结论为：电风扇吹出的风的强度与距离电风扇的远近有关，可见猜想一是正确的；（2）探究电风扇吹出的风的强度与扇叶的转速有关时，电路中增加的滑动变阻器与电风扇的电动机串联；实验探究时，应控制距离电风扇的远近不变；（3）电风扇吹出的风的强度还可能与风扇扇叶的大小有关，也可能与风扇扇叶的形状有关等。