最新中考物理特色重點專題（講義） 專題18 未知領域的實驗探究問題

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（1）當釋放高度相同時，可根據(jù) 比較兩種乒乓球的彈性。對比兩組實驗數(shù)據(jù)，可知 （選填“有縫”或“無縫” 乒乓球彈性更強。
（2）請根據(jù)無縫乒乓球的實驗數(shù)據(jù)，在如圖的坐標系中描點作出圖象。分析圖象可以得出結(jié)論： 。
【答案】（1）乒乓球彈起的高度；無縫；（2）見上圖；在同一臺面上，同一無縫乒乓球彈起的高度與由靜止釋放的高度成正比。
【解析】（1）當釋放高度相同時，可根據(jù)乒乓球彈起的高度判斷出兩種乒乓球的彈性，這用到了轉(zhuǎn)換法；對比兩組實驗數(shù)據(jù)，當釋放高度相同時，無縫乒乓球彈起高度更高，說明無縫乒乓球的彈性更強；
（2）請根據(jù)無縫乒乓球的實驗數(shù)據(jù)描點畫出圖象，如下圖所示：
由圖象知在同一臺面上，同一無縫乒乓球彈起的高度與由靜止釋放的高度成正比。
2. 在水果中平行插入兩片不同金屬制成的極板，就組成了一個水果電池，如圖所示。物理興趣小組的同學在課外實踐活動中探究影響水果電池電壓大小的因素，實驗前，他們的部分實驗猜想如下：
猜想一：水果電池電壓可能與水果的種類有關
猜想二：水果電池電壓可能與極板的材料有關
（1）為了驗證猜想一和猜想二，在不同水果中插入不同金屬制成的極板，并保持兩塊極板間的距離、極板插入水果的深度不變，分別測出電壓，實驗記錄如下表所示。
①為了驗證猜想一，保持______不變，改變水果種類，多次實驗后，得出結(jié)論：猜想一是______（選填“正確”或“錯誤”）的；
②分析數(shù)據(jù)可知，水果電池電壓與極板材料有關，表中效果最好的兩極板材料是______；
③圖中，與電壓表標有“3”字樣的接線柱相連的極板是水果電池的______極，若要使電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度更大，可將多個水果電池______聯(lián)。
（2）將兩極板插入水果更深些，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)發(fā)生了變化，由此，可以提出一個可探究的科學問題是_______________；
（3）興趣小組的同學將兩極板都換成銅片，發(fā)現(xiàn)兩銅極板間無電壓，于是提出一個新的探究問題：水果的電阻是多大？為此，利用一個電源（未知電壓）、已知阻值的定值電阻、導線、三個開關及原有的電壓表進行電路設計，測出此時水果的電阻，請在虛線框內(nèi)畫出可行的電路圖_______。（水果的電阻用“”這樣的符號表示）
【答案】 （1）極板的材料 正確 銅—鋅 正 串 （2）水果電池電壓可能與極板與水果的接觸面積有關 （3）
【解析】（1）①為了驗證猜想一：水果電池電壓可能與水果的種類有關，需要控制極板的材料不變，僅改變水果種類；由表格數(shù)據(jù)可知，當兩極板材料相同，例如都為鐵—鋅時，改變水果種類，蘋果、菠蘿、梨、橙它們組成的水果電池電壓都不相同，說明水果電池電壓與水果的種類有關，故猜想一是正確的。
②由表格數(shù)據(jù)可知，當水果的種類相同，例如都為蘋果時，由鐵—鋅、鐵—銅、銅—鋅極板的材料組成的水果電池電壓都不相同，且由銅—鋅極板材料制成的水果電池電壓最大，所以銅—鋅極板材料效果最好。
③由電壓表的使用規(guī)則可知，電壓表“3V”的接線柱接電源的正極；由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，若要增大電源電壓，使電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度更大，可將多個水果電池串聯(lián)。
（2）將兩極板插入水果更深些，極板與水果的接觸面積就越大，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)發(fā)生了變化，可以提出猜想：水果電池電壓可能與極板與水果的接觸面積有關。
（3）利用一個電源（未知電壓）、已知阻值的定值電阻、導線、三個開關及原有的電壓表進行電路設計，測出此時水果的電阻，設計的電路圖如圖所示：
當閉合時，水果電阻被短路，為的簡單電路，電壓表測電源電壓，此時電壓記為，當只閉合時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測兩端的電壓，此時的電壓記為，由歐姆定律可知，電路中的電流為
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，水果電池兩端的電壓為
則此時水果的電阻
3. 小紅陪奶奶就醫(yī)時，看見如圖甲所示豎直放置的靜脈輸液裝置，觀察到輸液管口的鹽水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一個問題：管口處水流出的速度大小與哪些因素有關？并作出如下猜想：
猜想1：隨著輸液瓶中液面不斷下降，速度變小
猜想2：換粗一些的輸液管，速度變大
猜想3：增加圖甲中輸液管的長度h，速度變大
為檢驗上述猜想，她準備了如下器材進行探究：鐵架臺、錐形瓶、量杯、雙孔軟木塞、橡膠軟管、彈簧夾、秒表，4根粗細均勻的玻璃管：a管（長20cm、內(nèi)孔直徑3mm）、b管（長20cm、內(nèi)孔直徑6mm）、c管（長25cm、內(nèi)孔直徑3mm），長5cm的d管。
探究過程如下：
（1）如圖乙所示，雛形瓶中裝有紅色的水，a、d管通過雙孔軟木塞插入瓶中，兩管上方端口接近瓶口并齊平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡膠軟管，并用彈簧夾夾住，裝置是豎直放置。此時，a管下端管口無水流出，這是由于__________的作用；
（2）松開彈簧夾，水從a管口流出，用秒表測出量杯中的水分別達到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位時的時間t，記錄在表1中；
表1：
①依據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出量杯中水的體積V與時間t的圖像_________；
②每秒鐘從a管口流出的水量是__________mL；a管口處水流出的速度大小為__________m/s（保留1位小數(shù)）；
（3）將a管換成b管，重復步驟（2）的操作，將所側(cè)數(shù)據(jù)記錄在表2中；
表2：
分析表1和表2的數(shù)據(jù)，可知猜想2是__________（選填“正確”“錯誤”）的；
（4）若要檢驗猜想3，請簡要寫出你的操作：__________。
【答案】 （1）大氣壓 （2） 10 1.4 （3）錯誤 （4）將a管換成c管，重復步驟（2）的操作，將所測數(shù)據(jù)記錄在表3中
【解析】（1）用彈簧夾夾住橡膠管后，瓶內(nèi)和外界大氣不連通，大氣壓作用在液體上，使液體不流出。
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，描出對應的時間和液體體積，然后連線。
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每秒鐘從a管口流出的水量為
每秒鐘從a管口流出的水量為10mL。
水流速度
a管口處水流出的速度大小為1.4m/s。
（3）b管口處水流出的速度大小
b管口處水流出的速度大小等于a管口處水流出的速度大小，說明管口處水流出的速度大小與管子粗細無關，則猜想2錯誤。
若要探究管口處水流出的速度大小與管子長度的關系，應保持管粗細不變，改變管長度進行實驗，將a管換成c管，重復步驟（2）的操作，將所測數(shù)據(jù)記錄在表3中，分析管口處水流出的速度大小與管子長度是否有關。
4. 盛夏來臨，小明發(fā)現(xiàn)人們常常穿淺色的衣服，是不是穿淺色的衣服涼快？小明打算通過比較陽光下衣服的溫度來作出判斷，即探究衣服溫度與顏色的關系。
（1）小明將同款不同色的三件衣服同時放在太陽下曬，對于衣服溫度的測量，他提出兩個方案。
方案1：用一支溫度計在陽光下先后測量三件衣服的溫度。
方案2：用三支溫度計在陽光下同時測量三件衣服的溫度。
你認為方案1是否可行？___________，并說明理由___________；方案2需在實驗室同一型號的多支溫度計中選取三支，你選取的辦法是___________；（2）按照正確的方案進行實驗，測得數(shù)據(jù)如下表。（環(huán)境溫度為32℃）
分析數(shù)據(jù)可知：三種顏色的衣服在短時間內(nèi)接受陽光照射，溫度升高，深色衣服___________本領強；當衣服溫度較高時，向外放熱使溫度降低，___________衣服放熱本領最強；
（3）夏天在戶外穿什么顏色的衣服，請你從物理學的角度提出一條合理建議。___________
【答案】 （1）不可行 不是同一時間點，存在溫度差 選擇此時溫度計示數(shù)相同的三只溫度計
（2）吸熱 紅色 （3）短時間穿白色，長時間穿紅色
【解析】（1）方案1中，用一支溫度計在陽光下先后測量三件衣服的溫度，不是同一時間點，存在溫度差，故方案1不可行。
]因為溫度計的型號相同，即量程和分度值相同。為了減小實驗誤差，應該選取此時示數(shù)個同的三只溫度計。
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，短時間內(nèi)接受陽光照射，白色衣服溫度升高較小，深色衣服溫度升高較大，故深色衣服吸熱本領強。
由表中數(shù)據(jù)可知，當衣服溫度較高時，相同時間，紅色衣服向外放熱后溫度最低，故紅色衣服放熱本領最強。
（3）根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)可知，夏季在戶外，短時間內(nèi)，白色衣服吸熱能力弱，溫度低，所以短時間活動時穿白色衣服；若在長時間情況下，溫度較高時，紅色衣服由于向外放熱使溫度降低更多，故長時間活動時穿紅色的衣服。由靜止釋放高度
有縫乒乓球彈起高度
無縫乒乓球彈起高度
20
12
13
30
19
20
40
23
26
50
31
32
實驗序號
水果種類
兩極板間電壓U/V
鐵—鋅
鐵—銅
銅—鋅
1
蘋果
0.6
0.7
1.0
2
菠蘿
0.5
0.6
0.9
3
梨
0.4
0.5
0.8
4
橙
0.7
0.8
1.1
量杯中水的體積V/mL
0
20
40
60
80
100
時間t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
量杯中水的體積V/mL
0
20
40
60
80
100
時間t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
白色
黑色
紅色
5min
38.7℃
超過40℃
超過40℃
20min
37.1℃
36.9℃
36.5℃