中考總復習專題7拓展型試驗

專題七課外拓展型實驗類型一聲光學課外實驗.（2018?陜西）太陽光在通過透鏡時會被會聚或發(fā)散，那么聲音在傳播中遇到不同介質時，會不會像光一樣也被會聚或發(fā)散呢？在老師的幫助下，同學們用音叉、三個相同的氣球（內部充有不同氣體）、示波器、麥克風等器材設計了如圖所示的實驗裝置，并進行了如下探究：（1）調整音叉和麥克風之間的距離，讓音叉發(fā)出的聲音只通過空氣傳播，用麥克風將聲音信號輸入示波器，觀察并記錄此時的波形如圖甲所示.（2）分別將充有二氧化碳氣體、空氣和氫氣的氣球，依次放在音叉和麥克風之間，保持音叉和氣球之間的距離不變，讓音叉發(fā)出聲音，記錄示波器顯示的波形如圖所示.分析以上實驗過程和現(xiàn)象可知：①實驗過程中，敲擊音叉，使其—振動—發(fā)聲，且應控制音叉發(fā)出聲音的響度相同__（選填“相同”或“不同”）.②比較圖2的乙與甲，發(fā)現(xiàn)聲波在通過充有二氧化碳氣體的氣球后，麥克風接收到的聲音響度變大（選填“變大”“變小”或“不變”），此時充有二氧化碳氣體的氣球對聲波具有會聚作用，相當于一個“凸透鏡”，比較丁與甲后，發(fā)現(xiàn)充有氫氣的氣球對聲波具有—發(fā)散作用，由此可見，聲音與光之間存在某種對應關系.③實驗后，同學們查閱資料了解到，生物體組織在激光照射下，會因升溫膨脹而產(chǎn)生頻率高于20000Hz的—超聲波，生物醫(yī)學上通過特殊介質和裝置使這種聲波集中并成像，克服純光學成像的不足，更加有效地進行病情診斷、跟蹤和治療..小燕多次乘車了解到夜間開汽車，若車內亮燈，車內物體會在前面的擋風玻璃上形成清晰的像，干擾司機的視線，影響行車安全.為今后安全行車，小燕根據(jù)生活中透明平板玻璃所成像“明”“暗”程度不同的多種情況做以下探究：【提出問題】物體在透明平板玻璃中成像的“明”“暗”程度與哪些因素有關？【進行猜想】猜想1：透明平板玻璃成像的“明”“暗”程度可能與物體離光源的距離有關；猜想2：透明平板玻璃成像的“明”“暗”程度可能與光源的強度有關；猜想3：透明平板玻璃成像的“明”“暗”程度可能與物體的顏色有關.【進行實驗，收集數(shù)據(jù)】實驗一：如圖所示，在水平桌面上豎直固定一塊透明平板玻璃，同一物體固定在離透明平板玻璃0.5m的A點，在桌面的。點先后用不同功率的燈照亮A點處的物體，觀察同一物體在不同光照下在透明平板玻璃中所成像的“明”“暗”程度.每次實驗人的眼睛都在同一位置從右向左觀察物體在透明玻璃板中的像，結果記入表中.燈的功率/W物體和燈的距離/m像的明暗程度51暗251較暗401亮實驗二：同一物體位置固定在A點不動，用同一盞5W的燈先后在桌面B、。、D三點照亮A處的同一物體，同一位置觀察同一物體在透明平板玻璃(仍固定不變)中成像的“明”“暗”程度.結果記入表中.燈的功率/W物體和燈的距離/m像的明暗程度50.5明51.0較明51.5暗⑴小燕是用實驗一來探究猜想2(選填“1”“2”或"3”).(2)分析實驗二的實驗數(shù)據(jù)及結果可得結論：物體與燈的 距離越小，物體所成的像越亮.(3)你認為物體在透明平板玻璃中所成像的“明”“暗”程度還與物體反射光的強弱—有關(至少寫一個因素)，你說的因素在小燕上述兩個實驗中已經(jīng)控制該變量(選填“沒有”或“已經(jīng)”).(4)小燕猜想1和猜想2還可歸為物體成像的“明”“暗”程度與物體的反射光的強弱有關.(5)小燕猜想3中的“物體的顏色”這個變量在實驗一和實驗二中通過使用用同一光源照射同一物體來進行控制的.(6)請你就光現(xiàn)象根據(jù)光學知識對司機提出一條有利于安全行駛的建議：在夜間行駛時，駕駛室內不要開燈.類型二力學課外實驗.在生活中我們往往會發(fā)現(xiàn)，旋轉物體在前進時穩(wěn)定性會更強，小明為了知道旋轉物體前進時的穩(wěn)定性和物體的形狀是否有關，通過以下的實驗進行驗證：(1)為了比較旋轉物體的穩(wěn)定性，小明在同一位置用旋轉的紙板擊打距離3米外靜止的飲料瓶，通過擊中的次數(shù)判斷穩(wěn)定性能的差別.(2)小明用同一材質、質量相同的不同形狀硬紙板，按照以上方案用不同速度分別擊打飲料瓶10次，將擊中次數(shù)情況記錄如下：形狀長方形正方形圓形三角形橢圓形環(huán)形不規(guī)則形快速(擊中次數(shù))7776777慢速(擊中次數(shù))4444344①由上表分析可知旋轉物體的穩(wěn)定性和物體的形狀無關，和物體的運動速度有關.其關系是：同一材質、質量相同的不同形狀硬紙板_運動速度越大越穩(wěn)定.②若從能量角度看，同一位置擲出的質量、速度相同的不同形狀硬紙板具有的機械能—相同(選填“相同”或“不同”).(3)實驗時，改變旋轉物體的運動速度是依據(jù)力可以使物體的_運動狀態(tài)改變的原理，若想探究質量與旋轉物體穩(wěn)定性關系，需要使旋轉物體的速度、形狀和材質相同.(4)此實驗中用到的物理方法除了控制變量法，還有—轉換法，..探究氣體壓強與什么因素有關.【提出問題】氣體壓強的大小可能與什么因素有關呢？【猜想與假設】猜想一：把注射器活塞推至注射器筒中部，用手指堵住前端小孔，這樣就在注射器內封住了一定質量的空氣向筒內壓活塞使筒內空氣體積縮小，手指感到很費力，由此可猜想氣體壓強的大小可能與氣體體積有關.猜想二：生活中，自行車輪胎在夏天烈日下容易爆胎，據(jù)此可猜想氣體壓強的大小可能跟—溫度—有關.【設計實驗】為了驗證猜想一，用一個帶有刻度的注射器封閉一定質量的氣體，氣體的體積可直接讀出，氣體的壓強由圖中壓強傳感器和計算機輔助系統(tǒng)得出(如圖所示).【進行實驗與收集證據(jù)】(1)實驗中應保持環(huán)境溫度不變且注射器管壁導熱性能良好.(2)緩慢推動活塞到某一位置，從注射器的刻度上讀出體積值，待壓強傳感器示數(shù)穩(wěn)定后讀出壓強值繼續(xù)緩慢推動活塞，得到多組實驗數(shù)據(jù)如下表:實驗序號12345氣體的體積丫(mL)5Q4Q343Q26氣體的壓強P(X1Q5Pa)1.Q11.261.491.681.94壓強與體積的乘積pVX1Q5Pa-mL)5Q.55Q.45Q.665Q.45Q.44【分析與論證】(1)實驗中緩慢推動注射器活塞，主要目的是,使注射器內的氣體溫度保持不變.(2)分析表中實驗數(shù)據(jù)，可以初步得出的結論：一定質量的氣體，在溫度一定時，壓強與體積成反比.【拓展應用】(1)打氣筒是人們生活中常用的工具，當打氣筒的導氣管被堵塞時，我們會感到向下壓活塞特別費力.這是因為筒內封閉一定質量的空氣，當向下壓縮時，氣體的體積越_小__，壓強越—大_(均選填“大”或“小”).(2)湖底的一個氣泡(不計溫度影響)在上升過程中，體積會—變大__(選填“變大”“變小”或“不變”)..如圖1所示，平靜的泳池水面上漂浮著一只小皮球，多多試圖用扔石子激起水波的方法將皮球推向泳池邊.但他發(fā)現(xiàn)小石子扔進水中，激起了一圈圈水波向外擴展，而皮球幾乎只在原處“蹦蹦跳跳”，并未隨水波向外水平移動.小木塊乒乓球小泉,田告小木塊乒乓球小泉,田告多多猜想其中原因可能是_C__.A.小石子使水產(chǎn)生的振動不夠強B.皮球浸入水中深度過淺C向外逐漸擴展的水波，是被小石子擊中的那部分水，將豎直方向的振動向外依次傳播而形成，而水并未水平移動，故對皮球沒有產(chǎn)生水平推力為了驗證猜想，他設計了如下的實驗方案：①安全起見，選擇一個水深較淺（膝蓋以下）的水池，將質量不同的小木塊、小紙船、乒乓球置于平靜水面以0為圓心的同一圓上（它們浸入水的深度不同），如圖2所示；②用手替代小石子，以一定的頻率沿豎直方向拍打水面0點處；③拿走紙船和小木塊，改變拍打水面的方向，觀察乒乓球的運動情況.請回答以下問題：（1）在驗證猜想A時，多多用不同的力度沿豎直方向拍打水面，若發(fā)現(xiàn)乒乓球沒有水平移動，說明：球是否能水平移動與水振動的強弱—無關__（選填“有關”或“無關”）.（2）實驗方案①②是為了驗證猜想_B__（選填序號字母）.實驗時，若觀察到三個物體都只在原位置上下振動，多多由此得到結論：物體是否水平移動與浸入深度無關.你認為這一結論是否可靠？_不可靠—，原因是:—沒有控制三個物體的質量相同__.（3）實施方案③時，若發(fā)現(xiàn)除了豎直拍打外，其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移動，說明當時多多所扔的小石子幾乎是以_豎直—方向入水.（4）要驗證猜想C,再提供幾個―相同—的乒乓球，將幾個乒乓球分別放在以0點為圓心的—丕旦__（均選填“相同”或“不同”）同心圓上，手以一定頻率沿豎直方向拍打水面0點處，觀察乒乓球的運動情況..（2018?昆明）（1）生活中，我們會遇到下面的現(xiàn)象：@?HiHiniiiinmirHiiiii\ |加〃〃/〃〃〃〃〃〃〃〃"圖1現(xiàn)象一：如圖1所示，將兩個相同的雞蛋先后從同一高度靜止釋放，雞蛋甲落到地板上，摔爛了；而雞蛋乙落到一塊海綿上，完好無損.此現(xiàn)象說明雞蛋乙受到的撞擊力較小(選現(xiàn)象二：如圖2中a所示，一根細線拴著一個重物，把重物拿到一定高度，然后釋放，重物可以把細線拉斷；如圖2中b所示，如果在細線上端拴一段橡皮筋，再從同樣的高度釋放該重物，細線就不會被拉斷.此現(xiàn)象說明細線中的拉力是圖_b__中的較小.這就是典型的“軟著陸”或“緩沖”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象背后的物理原因是什么呢？①現(xiàn)象一中，雞蛋甲從接觸地板到摔爛的時間為看1,雞蛋乙從接觸海綿到抵達最低點的時間為12,貝U11<12(選填“v”“二”或“>").②現(xiàn)象二：圖2a中，細線從剛好拉直到它斷開的時間為13；圖2b中，細線從剛好拉直到物體下落到最低點的時間為14,則13<14(選填“v”“二”或“>").(2)綜上分析，導致上述現(xiàn)象中兩個力變小的可能原因是__力作用時間變長—.(3)為了進一步探究這種現(xiàn)象，興趣小組的同學做了一個實驗：先后三次讓同一個同學騎同一輛自行車，從斜坡上的同一位置由靜止開始滑下，每次到達坡底進入同一水平路面時用大小不同的力捏剎車，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(shù)捏剎車的用力情況在水平面上滑行時間1較小的力40s2較大的力17s3更大的力4s由以上實驗數(shù)據(jù)可以得出的結論是：在質量和速度相同的情況下，要使物體停下來作用 時間 越長，作用力越小?(4)生活中這樣的例子有很多，例如人從高處跳到地面上時，膝蓋會無意識地彎一下，這是通過.增加力的作用時間而減小地面對人的沖擊力.(5)下列現(xiàn)象中沒有利用緩沖知識的是—D.A.自行車坐墊上裝減震彈簧B.跳遠時跳到沙坑里C裝修時用橡膠錘敲打地磚而不用鐵錘D.用撬棒撬石頭類型三熱學課外實驗.李老師特別愛喝茶，有一天用熱水泡茶時發(fā)現(xiàn)茶葉很快就會沉入水底，他想如果用冷水來泡茶情況又是怎樣的呢？為此他做了用不同溫度的水泡茶的實驗，并測出了茶葉從加水到下沉所需的時間，結果如下表所示.溫度(℃)20406080100時間(min)22013025104【現(xiàn)象分析】茶葉吸水膨脹，它的重力增大，浮力變大，由于重力大于浮力，所以下沉.【原因解釋】由上表可知，溫度越高，茶葉從加水到下沉的時間越短，請從微觀角度解釋其可能的原因：溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，所以開水泡茶，從加水到下沉的時間越短.【實際應用】夏季到了，又是電蚊香大顯身手的時候了.使用時，接上電源，使蚊香片溫度升高，香味很快散發(fā)到空氣中.請你再舉出一個上述原理在生活中應用的例子：_炒菜時溫度越高，菜越容易入味.甲、乙兩個相同的透明玻璃水杯，盛有質量相等、溫度不同的純凈水，其中一杯是80℃的熱水，另一杯是5℃的冷水，它們都靜靜地放置在水平桌面上，同時向兩個水杯中滴入一滴碳素墨水，過幾分鐘后觀察到如圖所示的現(xiàn)象.(1)甲、乙兩個水杯中，盛有熱水的是乙.(2)該實驗說明分子熱運動的劇烈程度與溫度有關..泡沫塑料(英語：foamedplastics)是一類帶有許多氣孔的塑料制品.由于泡沫塑料具有質輕、隔音、絕熱等優(yōu)點.因此被廣泛地應用于消音隔熱、防凍保溫、緩沖防震以及輕質結構材料，在交通運輸、房屋建筑、包裝、日常用品及國防軍事工業(yè)中也得到廣泛應用.小明與小芳同學為了探究泡沫塑料和棉絮的保溫性能好壞，兩人設計并做了一個實驗，他們用這兩種材料分別包著裝有熱水的密閉燒瓶，讓它們自然冷卻，利用溫度計和計時器定時測量兩燒瓶中的水溫隨時間變化的情況.(1)為保證實驗的準確性，實驗前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，還應考慮影響水溫變化的其他因素，即保持燒瓶相同、水的質量相同、環(huán)境因素相同和熱水的初始溫度相同.(2)按照計劃操作，小明與小芳同學把實驗測得的時間和溫度數(shù)據(jù)填在下列表格中:時間t/min010203040…150180泡沫塑料組水溫T1/r8064555041…2120棉絮組水溫T2/r8056413228…2020分析上表數(shù)據(jù)可知：他們實驗時的室內溫度是_20__℃.經(jīng)過40min后，泡沫塑料包的燒瓶水溫降低了_39_℃；而棉絮包的燒瓶水溫降低了52℃.由此可以得出的實驗結論是：_在其他條件相同時，泡沫塑料的保溫性能比棉絮好.(3)除了采用相同時間內觀察水降低的溫度來比較這兩種材料的保溫性能外，根據(jù)上表數(shù)據(jù)你還可以采用_可以讓兩瓶水降低相同的溫度，看所用時間是否一才樣的方法來比較這兩種材料的保溫性能.類型四電磁學課外實驗.小剛想探究通電螺線管中插入物體的材料對其磁性強弱有什么影響，他用圖示裝置進行探究實驗.(1)保持電流不變，將無磁性、長度和橫截面積相同但材料不同的圓柱形物體分別插入通電螺線管中，用吸引物重的大小來顯示通電螺線管的磁性強弱.多次實驗后，將數(shù)據(jù)記錄在下表中：插入的物體不放物體軟鐵棒鐵合金棒1鐵合金棒2銅棒鋁棒碳棒吸引的物重/N幾乎為00.50.60.35幾乎為0幾乎為0幾乎為0①從表中數(shù)據(jù)可以得出：當其他條件相同時，放入軟鐵棒、鐵合金棒1、鐵合金棒2會影響通電螺線管的磁性強弱，這些物體均含有_原磁體_,而放入_銅棒、鋁棒、碳棒幾乎不影響通電螺線管的磁性強弱.②分析表中數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)通電螺線管中插入的物體雖均為導體，但對其磁性強弱影響卻不同，據(jù)此，請你提出一個值得探究的問題：_通電螺線管磁性強弱與插入螺線管的材料有關.—③從數(shù)據(jù)可以看出，用吸引物重大小不能顯示通電螺線管磁性強弱的微小變化，請你提一條改進方法：用通電螺線管吸引大頭針數(shù)目來顯示通電螺線管磁性強弱的微小變化.(2)小剛在實驗中還發(fā)現(xiàn)：斷電后，取出螺線管中的物體，有些仍具有磁性剩磁)，按磁性強弱排序為：鐵合金棒2最強、鐵合金棒1較強、軟鐵棒最弱，其余沒有磁性.根據(jù)以上實驗，完成填空：①選用.鐵合金棒1_制造永磁體最合適.②電磁鐵選用軟鐵做鐵芯的原因是.鐵是磁性物質，鐵通電后容易被磁化，斷電后鐵的磁性容易消失.(2018.常州)(一)小明發(fā)現(xiàn)：漆黑夜間上洗手間，很難摸到墻上開關，于是動手自制夜間照明電路.器材：6V新蓄電池、規(guī)格為“2.5V0.5A”的新燈泡L、定值電阻尺0、開關S、導線若干.(1)請在圖甲中以筆畫線代替導線完成電路連接.要求：夜晚閉合開關S,電壓表顯示電源電壓，燈泡正常發(fā)光；白天斷開開關S,電壓表指針指零，燈泡熄滅.【答案】如答圖所示.(2)定值電阻R0=__7__Q；(3)燈泡的規(guī)格也可標記為“2.5V1.25W”.(二)數(shù)月后，小明發(fā)現(xiàn)：閉合開關S,燈泡發(fā)光，亮度有所下降.小明猜想：可能是長期使用，蓄電池用舊了導致電源的輸出電壓有所降低.(4)閉合開關，如圖乙所示，電壓表顯示舊蓄電池的輸出電壓為4.5V.小明還猜想：可能是長期使用，燈泡自身發(fā)生了變化.因為他發(fā)現(xiàn)燈泡玻璃殼內壁發(fā)黑.(5)燈泡玻璃殼內壁發(fā)黑是由于鴇絲發(fā)生A現(xiàn)象.

A.先升華后凝華 B.先汽化后液化C先熔化后凝固 D.先升華后凝固(三)小明用該舊蓄電池探究、繪制舊燈泡的I-U圖像(6)請在圖丙中以筆畫線代替導線完成電路連接，要求：閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于A端.【答案】如答圖所示.⑺請根據(jù)圖丁將實驗⑥的電流表示數(shù)填入表格.實驗序號①②③④⑤⑥U/V00.511.522.5I/A00.180.280.340.380.44請在圖戊中畫出舊燈泡的I-U圖像【答案】如答圖所示.(8)小明發(fā)現(xiàn)舊燈泡的I-U圖像不是正比例函數(shù)圖像，原因是：一燈絲的電阻隨溫度的變化而變化.由第⑹組數(shù)據(jù)可知，長時間使用后，同樣在2.5V額定電壓下，舊燈泡的電阻—大于__(選填“大于”“等于”或“小于”)新燈泡的電阻.3.節(jié)日彩燈是串聯(lián)后接入照明電路的.傳統(tǒng)的彩燈存在一個缺陷：若有一個彩燈燒壞，則整個彩燈串都不亮.為此，現(xiàn)在很多節(jié)日彩燈進行了如圖甲所示的改進，改進后的彩燈與普通燈珠相比，燈絲的金屬支架上纏了幾圈細金屬絲，看起來與燈絲并聯(lián).改進后的彩燈接入電路時各個彩燈仍是互相串聯(lián)的，但某一個彩燈燈絲燒斷時其他彩燈仍然發(fā)光！為了探究彩燈的導電特點，小麗同學找來一個標有“5V0.2A”字樣的完好的彩燈，用圖乙所示的器材進行探究.⑴小麗已將部分電路連接起來，請你用筆畫線代替導線幫她完成圖乙中實驗電路的連接.實驗中，開關閉合前，滑動變阻器的滑片P應位于_最右_(選填“最左”或“最右”)端.【答案】如答圖所示.(2)小麗通過實驗記錄的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如表:實驗次數(shù)12345678電壓/V0.51234567.5電流/A0.070.090.120.160.180.200.230發(fā)光情況微紅微亮微亮較亮較亮亮刺眼熄滅上表中第8次實驗的數(shù)據(jù)表明，彩燈燒壞后會使電路處于斷路狀態(tài).(3)小麗為了弄清這個彩燈燒壞后在實際電路中的作用，用它替換下新彩燈串中的一個彩燈，將該串彩燈接入家庭電路中繼續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)除了實驗中燒壞的那個彩燈不亮外，其他彩燈