中考物理专题复习资料证伪实验.docx
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中考物理专题复习资料证伪实验
2019-2020年中考物理专题复习资料-证伪实验
方法指导
“伪”,字典里解释为“假,不真实”,“证伪”顾名思义就是证明是假的、不对的。
中考物理试题中的“证伪”实验,实际上就是通过实验证明题目中所给的结论或说法是错误的。
这种题目涉及的知识范围比较广,可以是我们学过的任何一个知识点。
解题时要审清题意,找到题目中的伪命题,由矛盾入手,设计实验,从实验现象经过推导、分析得出与伪命题不相符的结论,这样就证明了题目中所给的伪命题是错误的了。
证伪实验不需要多次进行。
但是要体现对比的思想。
解答“证伪”实验题目要有下列三部分内容:
第一,列出所需要的实验器材,写出实验操作步骤。
有的题目需要比较同一状态下的两个研究对象,这种情况只需一次实验。
如:
“漂浮的物体受到的浮力小,沉底的物体受到的浮力大”“额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮”;有的题目需要比较同一研究对象的前后不同状态,这时则需要两步操作。
如:
“物体在水中所处深度越深,受到的浮力越大”“物体运动速度越快,受到的滑动摩擦力越小”;第二,描述实验中观察到的实验现象,尤其是与伪命题矛盾的现象要叙述清楚;第三,根据实验现象进行分析,得出与伪命题不符的结论或伪命题不能解释,则说明伪命题是错误的。
这类题目考查了学生的审题能力、对物理概念规律的理解、控制变量的思路以及知识迁移和表达能力。
典例点拨
【例1】小丽用伏安法测量标有“2.5V0.5A”的小灯泡L的电功率,她正确连接如图专2.4-1所示实物电路后,闭合开关S,发现小灯泡L不发光。
于是她认为:
小灯泡L不发光,一定是由于小灯泡L所在电路断路或小灯泡L短路造成的。
经老师检查发现,图中电路元件均无故障,且电路连线完好。
请你选用图中所示电路中的元件,设计一个实验证明小丽的观点是错误的。
请你画出实验电路图,并简述实验步骤和实验现象。
图专2.4-1
【思路分析】通过审题,找到小丽的伪命题:
“小灯泡L不发光,一定是由于小灯泡L所在电路断路或小灯泡L短路造成的。
”要证明小丽的观点不正确,只要举出一个反例就可以了,即如果出现“小灯泡L所在电路没有发生断路且小灯泡L也没有短路,而小灯泡L却不发光”的现象,就可以说明小丽的观点是不正确的。
容易出现的问题:
(1)审题不清,没明白题意。
题目中已经说明“经老师检查发现,图中电路元件均无故障,且电路连线完好。
”已经排除电路元件故障的问题,可有些同学还在设计实验试图证明灯泡断路或被短路。
如:
改变电路的连接方式,将电压表与灯泡串联等。
(2)没有对比的思想,只是将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,闭合开关,观察到小灯泡L不发光。
然后解释当滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,电路中电流很小,所以灯泡不发光。
没有再移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路中的电阻逐渐减小,观察到小灯泡L发光。
【自主解答】实验电路图:
(如图专2.4-2所示),只要画出灯泡和滑动变阻器串联即可,电压表、电流表不作要求。
图专2.4-2
实验步骤和实验现象:
按图连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,闭合开关S,观察到小灯泡L不发光。
移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路中的电阻逐渐减小,观察到小灯泡L逐渐变亮。
这一实验现象说明小丽的观点是错误的。
【例2】为了探究力能否使物体发生形变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图专2.4-3所示。
其中,细玻璃管上有刻度,便于观察细玻璃管内水面的变化。
小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。
于是他得出结论:
细玻璃管内水面上升,表明力使玻璃瓶发生了形变。
小华却认为:
细玻璃管内水面上升,可能是由于手挤压玻璃瓶壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。
要求只利用图专2.4-3所示的装置,通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。
请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。
图专2.4-3
【思路分析】从题目中可知,本题的伪命题为“细玻璃管内水面上升,可能是由于瓶内水的温度升高所致”。
也就是认为:
当手与瓶子接触时发生了热传递,使瓶内水的温度升高,造成细玻璃管内水面上升。
要证明此观点错误,关键就要排除温度对水面升高的影响,因此,在实验时要把温度作为控制变量,保持温度不变。
本题在证明小华观点错误的同时还要证明小林的观点正确,因此要进行对比实验,其中对瓶子施加的力是自变量,两次实验应不同。
玻璃瓶的形变是因变量,通过细玻璃管内水面上升的高度来体现。
容易出现的问题:
1.虽然进行了对比实验,改变了自变量,两次操作中用力大小不同,但没有注意控制温度不变,或者不能判断控制了温度不变。
2.没有进行对比实验,只是用手握住瓶子,没有发现细玻璃管内水面明显升高。
这不能证明细玻璃管内水面升高是由于受力的作用。
3.未按题目要求,增加了器材,如有的同学用厚毛巾包住瓶子再用力捏瓶子。
虽然排除了手的温度对实验的影响,但是不符合题目的要求。
【自主解答】用力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面上升,水面上升的高度记为
,松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置。
再用较小的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面也上升,水面上升的高度记为
;
小于
。
这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。
同步训练
1.小兰观察到下面的现象:
手拿一小木块在空中由静止释放,小木块便在重力的作用下,沿重力的方向竖直向下运动。
于是小兰得出一个结论:
物体的运动方向与物体所受外力的合力方向一致。
请你仅利用小兰所用的器材,设计一个小实验,证明小兰的结论是不正确的。
请写出主要实验步骤和实验现象,并简要分析。
答案:
手拿小木块竖直向上抛出,小木块抛出后先竖直向上运动。
在向上运动过程中,小木块受到的重力是竖直向下的,空气阻力也是竖直向下的,所以小木块所受合力竖直向下,而物体却能竖直向上运动,可见小兰认为物体的运动方向与物体所受外力的合力方向一致是不正确的。
2.小明利用如图专2.4-4所示的装置分别匀速拉动两个同种材料制成的正方体A和B,他发现“匀速拉动体积大的物体A时,所用的拉力大”,于是他认为“接触面积大的物体所受的摩擦力大”。
小雪认为“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关”。
请利用给定的实验器材,设计一个实验证明小明的观点是错误的。
图专2.4-4
答案:
分别将物体A叠放在物体B上、将物体B叠放在物体A上,用弹簧测力计竖直向上匀速拉。
发现前后两次实验弹簧测力计的示数不变。
说明小明的观点是错误的。
3.小刚将两个铅棒底面削平紧压在一起,两铅棒就结合起来,如图专2.4-5所示,在铅棒下悬挂一个5kg的重物不能把两铅棒拉开。
于是小刚得出结论:
两个铅棒没被重物拉开,主要是因为铅棒分子之间存在引力作用。
同组的小乐认为:
两铅棒没被重物拉开,是靠大气压的作用。
请你针对小乐的质疑,设计一个实验证明:
两个铅棒没被重物拉开,不是靠大气压的作用。
实验桌上备有图中所示器材,可补充必要的辅助器材。
要求:
写出实验步骤、实验现象并简要说明。
图专2.4-5
答案:
(1)补充器材:
真空罩、抽气机。
(2)实验步骤:
将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部,铅棒下悬挂着5kg的重物,用抽气机持续向外抽气。
(3)实验现象:
用抽气机持续向外抽气后,发现两铅棒始终不会被重物拉开。
(4)简要说明:
持续抽气后,真空罩中没有空气,两铅棒始终不会被重物拉开,说明两铅棒没被重物拉开,不是靠大气压强作用。
因此证明小乐的观点错误。
4.小丽认为“物体的重力越大,对接触面的压力越大”。
实验桌上的实验器材如图专2.4-6所示:
材质相同的实心小木块和大木块各一个,海绵块一个,木块和海绵块均为底面积相同的长方体。
请利用如图所示的实验器材设计一个实验,证明小丽的说法是错误的。
请写出实验步骤、实验现象并简要说明。
(可画图辅助说明实验步骤)
图专2.4-6
答案:
(1)将海绵块放在桌面上,将大木块叠放在海绵块的正上方,观察海绵块的形变程度。
(2)将海绵块放在桌面上,将小木块叠放在海绵块的正上方,在小木块的正上方施加一个向下的力,使海绵形变大于步骤
(1)时的形变。
简要说明:
大木块重力大,对海绵块的压力小(海绵块形变小);小木块重力小,对海绵块的压力大(海绵块形变大)。
因此,小丽的说法是错误的。
5.小刚认为:
“浸没在水中的两个物体,所受浮力较大的物体会上浮”。
实验桌上有装适量水的大水槽一个,大铝块、小铝块、体积与小铝块相同的小蜡块各一个。
请你利用这些器材设计一个简单实验,说明小刚的观点不正确。
要求:
(1)写出所选用的实验器材;
(2)简述实验步骤和实验现象。
答案:
(1)实验器材:
装适量水的大水槽、大铝块、小蜡块。
(2)实验步骤及实验现象:
①用手拿着大铝块和小蜡块,将它们浸没在水槽的水中,且不触碰水槽。
由于大铝块的体积大于小蜡块,当它们浸没在水中时,大铝块所受浮力较大。
②放开手,可以观察到大铝块下沉到水槽底部,小蜡块上浮到水面。
这个实验说明小刚的观点不正确。
6.小林用带挂钩的小木块、带滑轮的长木板、细线、弹簧测力计做实验。
他按图专2.4-7组装好实验器材,匀速竖直向上拉动弹簧测力计,木块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动。
小林根据物体的动能大小与物体的质量和速度大小有关,物体的重力势能大小与物体的质量和高度有关,作出判断,此时木块的机械能不变。
通过受力分析,小林发现木块在竖直方向上受到的重力和支持力是平衡力,木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力也是平衡力。
于是,小林得出结论:
当物体受到平衡力作用时,物体的机械能一定不变。
请你选用图专2.4-7中的器材,设计一个实验证明小林的观点是错误的。
请你写出实验方案并简要说明。
图专2.4-7
答案:
用弹簧测力计拉着木块,使木块匀速上升,木块受到重力和拉力,二力平衡。
木块匀速上升动能不变,重力势能增加,所以木块的机械能增加。
木块受平衡力作用,机械能增加,所以小林的观点错误。
7.小明通过观察身边的一些现象得出一个结论:
物体间只有接触时才有相互作用力,不接触就不会有相互作用力。
请你利用身边物品或实验器材设计一个简单实验,说明小明的结论是不正确的。
答案:
(1)选用的物品或实验器材:
条形磁铁、小铁钉。
(2)简述实验过程及实验现象:
用条形磁铁靠近小铁钉,但不接触,发现小铁钉被条形磁铁吸过来,说明条形磁铁对小铁钉有力的作用。
证明小明的观点是错误的。
8.学习了阿基米德原理之后,小静认为:
一定量的水不可能产生大于水自身重力的浮力。
请说明怎样只利用一瓶已冻结成冰的矿泉水来证明小静的观点是错误的。
答案:
当少量的冰化成水后,观察剩余的冰漂浮在水面上,此时水的重力(质量)小于冰的重力(质量)。
漂浮时冰的重力等于冰所受的浮力,所以水能产生大于水自身重力的浮力。
证明小静的观点是错误的。
9.学习了浮力知识后,小明在一次实验中,把一个铁块用细线系挂在已调好的弹簧测力计下,缓慢放入烧杯的水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,于是小明认为:
物体在液体中受到的浮力随物体浸入深度的增加而增大(实验装置如图专2.4-8所示)。
小莹经过实验研究后对他说,浮力的大小与物体浸入的深度无关。
图专2.4-8
请你只利用如图所示的装置,通过实验证明小明的观点是错误的。
要求写出主要实验步骤和相应的实验现象。
答案:
实验步骤与现象:
(1)把挂在已调好的弹簧测力计下的小铁块浸没在水中;
(2)继续增加深度(但不接触烧杯底部);
(3)弹簧测力计示数保持不变,说明浮力的大小与深度无关。
10.在透明塑料袋中滴入几滴酒精,用细线把袋口扎紧,然后放入80℃的热水中,看到塑料袋鼓起来了。
小阳认为是塑料袋中的空气受热膨胀造成的,小红查阅资料,发现酒精的沸点为78.5℃,于是她认为是酒精汽化造成的。
请你选择适当的器材,用实验证明小阳的观点是错误的。
请写出实验步骤和实验现象。
答案:
实验步骤:
取两个完全相同的透明塑料袋,一个袋中滴入几滴酒精,另一个不滴酒精,用细线把两个袋口扎紧,然后放入80℃的热水中。
实验现象:
滴入酒精的塑料袋鼓起来了,而没有滴入酒精的塑料袋鼓起来不多。
由此说明小阳的观点不正确。
11.小萱了解到:
纸的着火点为183℃,酒精灯的火焰温度约为400~500℃。
于是小萱认为:
“用酒精灯的火焰对纸接触加热,纸一定会燃烧”。
实验桌上备有光滑的厚纸一张,带支架的铁架台、酒精灯各一个,火柴一盒。
请你选用上述实验器材,并补充必要的辅助器材,设计一个实验证明:
用酒精灯的火焰对纸接触加热,纸不一定燃烧。
要求:
写出补充的实验器材,实验步骤,并简要说明原因。
答案:
补充器材:
水。
实验步骤:
①把光滑的厚纸折成纸锅形状,用纸锅装适量水,放在铁架台的支架上。
②用火柴点燃酒精灯,用酒精灯的火焰在纸锅下加热,发现纸锅并没有燃烧。
简要说明:
用酒精灯的火焰对纸锅加热,水未烧干前,温度一般不超过100℃,使纸的温度不能达到纸的着火点,因此纸没有燃烧。
12.小芳在家中照平面镜时,发现她在镜中的像“近大远小”,于是她认为:
物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离有关。
请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验,说明小芳的观点是不正确的。
答案:
实验器材:
透明玻璃板、两只完全相同的蜡烛。
实验步骤:
将一支点燃的蜡烛放在竖直放置的玻璃板前,另一支放在玻璃板后移动使它与镜前蜡烛的像重合;移动镜前蜡烛让它远离平面镜,移动镜后蜡烛使它仍能与镜前蜡烛的像重合,因此小芳的观点是不正确的。
13.小华学习了“电阻是导体对电流的阻碍作用”后,认为在串联电路中,电流经过阻值较大的电阻前、后电流的减小量,大于经过阻值较小的电阻前、后电流的减小量。
实验桌上有符合实验条件且输出电压稳定的电源、已调好的电流表、开关各一个,阻值不同的定值电阻两个,导线若干。
请你利用上述器材设计实验证明小华的观点是错误的。
要求画出实验电路图,并写出简要的实验步骤和实验现象。
答案:
实验电路图如图专2.4-9所示。
图专2.4-9
实验步骤和实验现象:
(1)按图连接电路。
闭合开关S,用电流表A测量此时通过较大电阻
之前的电流并记录为
;断开开关S,将电流表A连接到电阻
和
之间,闭合开关S,测量此时通过较大电阻
之后的电流并记录为
;断开开关S,将电流表A连接到电阻
的右侧,闭合开关S,测量此时通过较小电阻
之后的电流并记录为
。
(2)比较
与
,发现
=0,说明在串联电路中,电流在通过阻值较大和较小的电阻之后,其大小均不发生改变,因此小华的观点是错误的。
14.小阳在学习了电学知识后认为:
在串联电路中,定值电阻阻值不变,它两端的电压就不变。
请你利用如图专2.4-10所示器材设计一个实验证明她的观点是错误的。
图专2.4-10
要求:
(1)连接电路。
(2)简要说明实验步骤和实验现象。
答案:
(1)连接电路如图专2.4-11所示。
图专2.4-11
(2)按图将已调好的各电路元件连入电路。
闭合开关S,调节滑动变阻器发现电压表的示数在逐渐改变,说明小阳的观点是错误的。
15.小华观察家中“220V40W”的台灯总比“220V15W”的壁灯亮一些,因此小华认为:
额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮。
请你利用实验室给定的器材,设计一个实验说明,小华的认识是不正确的。
实验器材:
满足实验要求的电源一个、标有“6V3W”的灯泡
和标有“6V1.5W”的灯泡
各一个,开关一个,导线若干。
请在方框中画出实验电路图并简述实验现象。
答案:
(1)如图专2.4-12所示组成串联电路。
图专2.4-12
(2)闭合开关后,观察两灯泡亮度,额定功率小的灯比额定功率大的灯亮。
根据公式P=
可知,额定电压相同的灯泡,其额定功率大的电阻小,额定功率小的电阻大。
在串联电路中,通过两灯的电流相同,根据公式
,可知额定功率小的电阻大,实际电功率大,灯就较亮,所以小华的认识是不正确的。
16.学习了磁现象的知识后,小明将一个条形磁铁南北放置,把一枚小磁针放到条形磁体附近,如图专2.4-13所示,小明发现小磁针静止时两极指向南北方向。
于是小明得出结论:
磁体静止时,两极一定指向南北方向。
请你使用现有实验器材,设计一个简单实验,证明小明的结论不正确。
要求:
简述实验步骤和实验现象。
图专2.4-13
答案:
实验步骤:
将条形磁铁东西放置,把小磁针放到条形磁体附近的中间位置,如图专2.4-14所示。
图专2.4-14
实验现象:
观察到小磁针静止时两极指向东西方向。
说明小明的结论不正确。
17.夏天小明从冰箱拿出一罐可乐放置一段时间后,发现外壁出现小液滴,他又结合液化知识,认为液化现象只会出现在容器的外壁。
实验桌上现有器材:
大烧杯中装有满足实验要求的碎冰、一个长把儿小汤匙、试管一个、一包面巾纸,请你设计一个实验证明:
小明的观点是错误的。
请你简述实验步骤和实验现象。
答案:
将干燥试管部分插入装有碎冰的大烧杯中,一段时间后,发现试管内部有水滴。
拿出试管擦干,将少量冰用小汤匙放入试管中,一段时间后,发现试管外部有水滴。
说明小明的观点是错误的。
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