中考物理二级主题15 科学探究精讲+精练学生版+解析版.docx
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中考物理二级主题15科学探究精讲+精练学生版+解析版
特殊主题15科学探究(精讲)
一、科学探究概述
在本标准中,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式。
将科学探究列人“课程内容”,旨在让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程,主动获取物理知识,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,体验科学探究的乐趣,养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。
通常,科学探究涉及提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。
科学探究的形式是多种多样的,在学生的科学探究中,其探究过程可涉及所有的要素,也可只涉及部分要素。
科学探究的要素应灵活渗透在教材和教学裸程内的各个方面。
在义务教育物理课程的学习中,对学生科学探究能力的基本要求主要体现在以下几个方面。
科学探究要素
科学探究能力的基本要求
提出问题
◇能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。
◇能书面或口头表述发现的问题。
◇了解发现问题和提出问题在科学探究中的意义。
猜想与假设
◇ 尝试根据经验和已有知识对问题的可能答案提出猜想。
◇能对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测与假设。
◇了解猜想与假设在科学探究中的意义。
设计实验与
制订计划
◇经历设计实验与制订计划的过程。
◇明确探究目的和已有条件。
◇尝试考虑影响问题的主要因素,有控制变量的意识。
◇尝试选择科学探究方法及所需要的器材。
◇了解设计实验与制订计划在科学探究中的意义。
进行实验与
收集证据
◇能通过观察、实验和公共信息资源收集证据。
◇会阅读简单仪器的说明书,能按要求进行操作。
◇会使用简单仪器进行实验,会正确记录实验数据。
◇具有安全操作的意识。
◇了解进行实验与收集证据在科学探究中的意义。
分析与论证
◇经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。
◇能对收集的信息进行简单归类及比较。
◇能进行简单的因果推理。
◇尝试对探究结果进行描述和解释。
◇了解分析与论证在科学探究中的意义。
评估
◇有评估探究过程和探究结果的意识。
◇能关注探究活动中出现的新问题。
◇有从评估中吸取经验教训的意识。
◇尝试改进探究方案。
◇了解评估在科学探究中的意义。
交流与合作
◇有准确表达自己观点的意识。
◇能表述探究的问题、过程和结果。
◇能听取别人的意见,调整自己的方案。
◇能坚持原则又尊重他人,有团队意识。
◇了解交流与合作在科学探究中的意义。
二、中考真题及其解析
【例题1】(2019湖南郴州)我市风能资源丰富,现各地陆续安装了风力发电机。
风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机风叶转动,带动内部发电机组发电。
某兴趣小组提出了一个问题:
风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关?
他们针对这个问题提出如下猜想:
猜想一:
风力发电机的发电功率大小可能与风速大小有关
猜想二:
风力发电机的发电功率大小可能与风叶长度有关
猜想三:
风力发电机的发电功率大小可能与风叶个数有关
猜想四:
……
针对以上猜想一和猜想二,该兴趣小组设计了实验方案,准备了以下主要实验器材:
小型风力发电机(含形状相同长度分别为10cm、15cm、20cm的风叶共三组)、电吹风、电压表、导线若干。
实验过程中,先将电压表连接在小型发电机输出电路两端,电压表示数可反映发电机的发电情况。
用电吹风吹出的风模拟自然风,正对发电机风叶吹风,进行多次实验,实验数据记录如下:
实验序号
风叶长度/cm
电吹风档位
风叶个数
电压表示数/v
1
10
弱
3
0.5
2
10
中
3
0.8
3
10
强
3
1.2
4
15
中
3
1.3
5
20
中
3
1.8
根据以上实验回答下列问题:
(1)本实验是通过 来反映发电机发电功率大小的;
(2)比较实验序号为 (填上表中实验序号)三次实验所得数据,可验证猜想 (选填“一”或“二”),结论是:
其他条件都相同时,风速越大,风力发电机的发电功率越大。
(3)比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据,可验证猜想 (选填“一”或“二”),结论是:
。
【例题2】(2020四川达州)同学们在探究影响浮力大小的因素时,发现手中的弹簧测力计损坏了,聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。
以下是小强同学的实验操作,请你帮他完善该实验探究。
(1)将杠杆安装在支架上,静止时如图1所示,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图2甲所示,将重2N的物体G挂在A点,两只钩码挂在B
点时,杠杆在水平位置平衡;
(3)将物体G部分浸入水中(如图2乙所示),两只钩码移到C点时,杠杆在水平位置平衡;
(4)将物体G浸没于水中(如图2丙所示),两只钩码移到D点时,杠杆在水平位置平衡;
(5)将物体G浸没于盐水中(如图2丁所示),两只钩码移到E点时,杠杆在水平位置平衡。
分析与论证:
分析比较
(2)、(3)、(4)可得:
物体G所受浮力大小与______有关;分析比较
(2)、(4)、(5)可得:
物体G所受浮力大小与有______关;由题中信息计算物体G的体积V=______m3,盐水的密度
______kg/m3。
(
,g=10N/kg)
【例题3】(2020山东青岛)探究电流与电阻的关系:
小明连接的实验电路如图甲所示。
实验次数
1
2
电阻R/Ω
5
10
电流I/A
0.40
0.20
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最______端。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数如图乙所示,为______V;改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变电路中有一处故障,可能是______(选填序号)。
①电流表短路②电压表短路③导线a断路④导线b断路
(3)排除电路故障后,小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。
实验中,通过______控制定值电阻两端的电压不变,得到的实验数据如表。
小明据此得出结论:
电流与电阻成反比。
请指出实验存在的问题或需要改进的地方______(写出一条即可)。
特殊主题15科学探究(精练)
科学探究试题真题训练题
1.(2020湖北襄阳)一天小强在五楼的阳台上玩玻璃弹珠,一不小心有两个同样大小的弹珠掉下楼,小强急忙下去寻找。
来到楼下后发现撞在水泥地面上的那个弹珠已经破碎,但是另一个落在沙地上的弹珠却完好无损。
(1)请根据上述现象提出一个可探究的科学问题______。
(2)针对你提出的问题,请你写出两个合理的猜想:
①______;②______。
也许你还有其它猜想,这些猜想有没有本质的联系,可不可以归结到一个物理因素上呢?
请同学们带着这个疑惑,在以后的学习中去继续探索和发现。
2.(2020山东东营)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成了闭合电路。
(1)该实验中,灵敏电流计的作用是______、______。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转。其主要原因可能是______、______。
(3)在教师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如下表所示,由此可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,电路中会产生感应电流。
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出。
______。
(5)在此实验过程中,能量转化情况是______。利用这一原理,人们在生产生活中制成了______。
3.(2020山东东营)学习了“滑轮组
机械效率”后,某兴趣小组对“斜面的机械效率与哪些因素有关”这一课题产生了浓厚兴趣,他们猜想,斜面作为一种简单机械,它的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。为此,实验室提供了如下器材∶长木板、垫木(长宽高之比为1∶2∶4)、木块(带钩)、天平、弹簧测力计、停表、刻度尺、细线。请根据需要选择合适的器材,完成以下题目。
(1)实验目的:
________________________;
(2)实验器材:
________________________;
(3)实验步骤:
________________________;
(4)分析与论证:
_____________________;
(5)交流与评估:
______________________。
4.(2020山东德州)探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在如图所示的位置,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____
调节。
(2)实验时,
①用如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。
这主要是因为该种方式()
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.无法测量力臂 D.力和力臂数目过多
②在图中,不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置,保持右侧第______格的钩码不动,将右侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆也可平衡。
继续实验:
实验数据:
次数
左侧
右侧
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)结论:
杠杆的平衡条件是:
__________________。
(4)交流评估:
①实验进行三次的目的是______(只有一个选项正确,填写对应字母)
a.取平均值减小误差 b.归纳出物理规律 c.使每组数据更准确
②某同学在第3次实验的基础上,将左右两侧的钩码同时向支点O移动
,则杠杆______。
(选填“保持平衡”“左侧下沉”或“右侧下沉”)
5.(2020辽宁阜新)在探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验中,使用的实验装置如图甲所示:
(1)组装实验器材时,合理的顺序是______(填序号)。
①温度计②石棉网③装水的烧杯④酒精灯⑤装有海波的试管
(2)为了使试管中的海波受热均匀,应选择______的海波进行实验(选填“大颗粒”或“小颗粒”)。
(3)图乙是某时刻温度计的示数,温度是______℃。
(4)图丙是根据实验数据绘制的海波熔化时温度随时间变化的图像,图像中的__________段(选填“AB”或“BC”)表示海波的熔化过程。
海波在B点的内能__________C点的内能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)由实验可知,当海波的温度处于48℃时,其状态是_______。
A.固态B.固液共存状态C.可能固态、液态,也可能固液共存状态
6.(2020辽宁阜新)小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中,操作如下:
(1)实验前,小明调节______、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)将蜡烛放在如甲图所示的位置,在光屏上看到一个清晰的、等大的实像,小明计算出这个凸透镜的焦距是_____cm。
(3)把蜡烛移到25cm刻度线处,向__________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,可以得到倒立的、__________的实像(选填“放大”或“缩小”),这一成像规律应用在__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)上。
(4)乙图中,能够观察到烛焰所成的虚像的是______(选填“A”或“B”)。
7.(2020辽宁抚顺)下面是岳岳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向______拉动,根据______原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为______
。
(2)如图乙所示,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与______的关系。
(3)为了操作方便,岳岳对实验进行了如图丙所示的改进,将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。
比较甲、丙两图可得出:
压力相同时,______滑动摩擦力越大。
8.(2020湖北孝感)如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
(1)原理:
运动的钢球A碰上木块B后,能将B撞出一段距离s。
在同样的水平面上,B被撞得越远,A对B做的功就越多,A的动能就越大,通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于____(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)步骤:
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越______,木块B被撞得越远;
②改变钢球的质量,让不同的钢球从___(选填“同一”或“不同”)高度由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块B撞得越远。
(3)结论:
通过多次实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大:
运动速度相同的物体,质量越大,它的动能________。
9.(2020山东青岛)探究固体熔化时温度的变化规律:
如图甲所示,用“水浴法”给试管中某固态物质加热,得到该物质温度随时间变化的图象如图乙所示。
(1)采用“水浴法”加热的优点是______。
(2)由图象可知,该固体是______(选填“晶体”或“非晶体”),图象中的______(选填“AB”“BC”或“CD”)段表示它的熔化过程,该物质在AB段的比热容______(选填“大于”“等于”或“小于”)CD段的比热容。
10.(2020湖北咸宁)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强的规律”,进行了如下的操作。
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是____(选填字母)
;
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:
同种液体中,液体压强随液体深度的增加而____,因此拦河大坝要做成____的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当____(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度:
在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有____(多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为
____(用题中字母和
表示)。
11.(2020甘肃天水)在“探究液体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:
液体内部压强大小可能与液体深度有关。
猜想二:
液体内部压强大小可能与液体密度有关。
猜想三:
液体内部压强大小可能与方向有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过 反映的。
(2)为了验证猜想一,应选择 两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的。
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,小明可得出的结论是:
当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越 。
12.(2020甘肃天水)在研究”不同物质的温度变化与吸热关系”实验中,取质量和初温都相同的甲乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图A所示。
(1)图B为某时刻的温度,其示数为 ℃。
(2)分析图C可知,吸收相同热量, 液体升温更高; 液体更适合作汽车发动机的冷却液。
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃,吸收热量之比为2:
1,则甲、乙液体的比热容之比为 。
13.(2020甘肃天水)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处?
;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了:
;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 (选填字母符号)。
A.仍在纸板上呈现B.被纸板挡住C.在纸板前方
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是 。
14.(2020甘肃天水)在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交叉),
要求:
当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大。
连接电路时,开关必须 。
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因是 。
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A.将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为 V。
15.(2020齐齐哈尔)小彤同学在“探究平面镜成像特点”实验时:
(1)用玻璃板代替平面镜实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个面反射形成的,为消除此影响可选用 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜。
将玻璃板垂直放置在水平桌面上,这样做是为了便于确定像的 。
为了便于比较像与物的大小关系,所用的两只蜡烛A、B,应选择外形
(选填“相同”或“不相同”)的。
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
(3)标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到镜面的距离 (选填“小于”、“等于”或“大于”)蜡烛A到镜面的距离。
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,像会 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板,像的大小 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)将光屏竖立在像的位置(与玻璃板平行),光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
16.(2020湖南衡阳)在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中:
次数
1
2
3
4
5
6
…
质量m/g
40
100
160
200
240
300
…
重力G/N
0.4
1.4
▲
2.0
2.3
3.0
…
(1)测量前,要检查弹簧测力计的指针是否指在 上。
(2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示,表中空缺的实验数据“▲”是 N。
(3)根据表中的数据得到如图乙所示的对应点,请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象。
(4)由图象可知,物体所受的重力跟它的质量 。
17.(2020苏州)小明分别采用图甲、乙所示的实验装置探究烛蜡、冰的熔化特点。
(1)组装甲装置时,A、B两部件中应先固定 部件;探究时采用“水浴法”而不直接用酒精灯加热除了能减缓升温速度,还能使试管 ;
(2)图乙中温度计的示数为 ℃;
(3)根据实验数据作出两者温度随时间变化的图象(如图丙),其中蜡烛的图象是图 (①/②);图①中bc段对应的时间内,试管里物质的内能 (变大/变小/不变)。
18.(2020苏州)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
(1)小明列举了三个常识,分别做出了三个猜想,其中符合常识1的是猜想 (填序号)。
常识
猜想
常识1:
木头漂在水面,铁钉沉在水底
常识2:
轮船从长江驶入大海,船身会上浮一些
常识3:
人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻
猜想1:
与浸入液体的深度有关
猜想2:
与液体的密度有关
猜想3:
与物体的密度有关
(2)为了验证上述猜想是否正确,小明依次做了如下实验:
①根据A、B、C的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的;根据A、C、D的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的。
深入分析上述现象,可得:
浮力大小与 有关,与浸入液体的深度 ;
②接下来根据A、D和E (能/不能)对猜想2进行验证;
③为验证猜想3,小明在老师的指导下,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。
接着他仿照步骤D进行实验,发现此时测力计示数小于1.8N,便认为该猜想是正确的。
小明在该实验环节中存在的问题是 。
19.(2020苏州)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器Rp规格为“10Ω2A”。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (左/右)端;闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是 。
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为 A.接着将R阻值换成10Ω,向 (左/右)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变。
(3)将R阻值换成15Ω重复上述操作。
三组数据如表所示,由此可得:
电压一定时,电流与电阻成 。
为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验,是否可行?
(可行/不可行)
(4)下列图象中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是
特殊主题15科学探究(精讲)
一、科学探究概述
在本标准中,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式。
将科学探究列人“课程内容”,旨在让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程,主动获取物理知识,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,体验科学探究的乐趣,养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。
通常,科学探究涉及提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。
科学探究的形式是多种多样的,在学生的科学探究中,其探究过程可涉及所有的要素,也可只涉及部分要素。
科学探究的要素应灵活渗透在教材和教学裸程内的各个方面。
在义务教育物理课程的学习中,对学生科学探究能力的基本要求主要体现在以下几个方面。
科学探究要素
科学探究能力的基本要求
提出问题
◇能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。
◇能书面或口头表述发现的问题。
◇了解发现问题和提出问题在科学探究中的意义。
猜想
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