2024浙江中考物理二轮重点专题研究 微专题 方案设计类（课件）

方案设计类微专题力学

1.(2023昆明)如图是一辆停在水平地面上的四轮轿车，轮子上的气嘴如图甲所示，通过它可以对轮胎充气和测量胎压。现有一个胎压表(如图乙，通过气嘴可测量胎压)、一把毫米刻度尺、两张白纸。请利用这些器材，估测这辆车的重力。设当地的大气压为p0，轮子与地面接触的橡胶部分的重力和轮胎内气体的重力忽略不计。(1)需要测出的量是___________________、___________________(不需要描述具体的测量方法，并用字母表示这些量)；考向1p(或p1、p2、p3、p4)S(或S1、S2、S3、S4)(2)通过必要的分析，写出估测这辆车重力G的表达式。(用已知量和测量量表示)设地面对汽车的支持力为F因为汽车静止在水平面上，故F＝G①对轮子与地面接触的那一部分橡胶进行受力分析，因为轮子与地面接触的橡胶部分的重力和轮胎内气体的重力忽略不计，所以它受到轮胎内气体对它向下的压力、地面对它向上的支持力和大气对它向上的压力处于平衡状态。因此有：p1S1＋p2S2＋p3S3＋p4S4＝F＋p0S1＋p0S2＋p0S3＋p0S4②由①②两式得G＝(p1－p0)S1＋(p2－p0)S2＋(p3－p0)S3＋(p4－p0)S42.实验桌上备有：木块、砝码、粗糙程度不同的水平面、弹簧测力计；请你利用上述实验器材，设计实验探究影响滑动摩擦力大小的因素。(1)写出实验步骤；①用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；②在木块上放上砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时滑动摩擦力；③换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持放在木块上的砝码不变，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，测出此时的滑动摩擦力大小。(2)写出实验分析过程。①在研究接触面的压力大小对摩擦力大小的影响时，可采用1、2次的实验结果，得到的结论是：接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。②在研究接触面的粗糙程度对摩擦力大小的影响时，可采用第2、3次的实验结果，得到的结论是：在接触面压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。3.(2023枣庄改编)在综合实践活动中，物理兴趣小组的同学们用大豆、花生等食材制作了美味豆浆，为测量豆浆的密度，他们从实验室借来相关实验器材进行了如下实验设计和实验操作。请你帮助他们设计一个实验方案，测出豆浆的密度。实验器材：天平、量筒、烧杯若干；(2)写出豆浆密度的表达式(用测量量表示)。(1)写出主要步骤及待测物理量；①在烧杯中倒入适量的被测豆浆，测出它们的总质量m；②将烧杯中的部分豆浆倒入量筒中，读出豆浆的体积V；③测出烧杯和杯中剩余豆浆的总质量m1；④利用密度公式计算出豆浆的密度。考向2

电学(杭州4考)

4.(2023北京)小梦在初三总复习时认识到，水吸收的热量可以定量测量了，于是她想重新设计一个实验证明：水吸收热量的多少与水升高的温度有关。如图是小梦已经设计好的电路，其中保温杯中装有质量一定的水、阻值为5Ω的电阻丝R和数字温度计的测温探头，请利用该电路及秒表，帮助小梦完成实验设计。请你写出主要实验步骤，画出实验数据记录表。实验步骤：①通过数字温度计记录水的初始温度为t0；②闭合开关的同时按下秒表开始计时，2min后记录此时数字温度计的示数为t1；③断开开关，将水冷却至t0温度时，再次闭合开关，同时按下秒表开始计时，4min后记录此时数字温度计的示数为t2；④重复步骤③，记录加热6min后温度计的示数；⑤根据Δt＝t－t0求出水升高的温度记录在表中。实验数据记录表如下：水的初始温度t0/℃

通电时间/min246通电后水的温度t/℃

水升高的温度Δt/℃

5.(2023山西)生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。合金基体材料增强材料特性应用黄铜铜锌易加工仪表青铜铜锡耐磨齿轮现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材，设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？(2)实验步骤：①截取两段长度相同的黄铜线和青铜线；②用导线将黄铜线与电源、开关、定值电阻、电流表连接成串联电路，闭合开关，记录电流表的示数I1。③用青铜线替代黄铜线重复上述实验步骤，记录电流表示数I2。若I1>I2，黄铜导电性强；若I1<I2，青铜导电性强；若I1＝I2，黄铜和青铜导电性相同。(1)实验器材：电源、开关、导线、电流表、定值电阻(3)实验结论：6.(2023天津)现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2～3Ω之间，两端留有接线头)，电压约为12V的电源(电源电压不变)，阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个量程为0～15V的电压表，开关和导线若干。请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求：(1)画出实验电路图(电阻丝用“

”表示)。(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量。①按照电路图连接电路；②闭合开关S1，读出电压表的示数U1；③再闭合开关S2，读出电压表的示数U2。根据串联分压原理有,解得R样＝

,则,又因为材料和横截面积相同时，导体电阻的大小与长度成正比，解得

。

(3)写出电阻丝长度L的数学表达式(用已知量和测量量表示)。7.(2023宁夏)如图所示是某兴趣小组设计的自动干手器电路图，其中光敏装置相当于开关，用表示。当环境光线暗时，开关闭合。(1)请说明干手的工作过程。当手伸向自动干手器时，光线变弱，开关闭合，电磁铁将衔铁吸下，与触点c接触，电动机开始工作，吹出风；当人手离开时，光线变强，开关断开，衔铁与a接触，指示灯亮起，电动机停止工作。(2)请你对此设计提出一条改进措施。给电路加一个电热丝，可以吹出热风，使手干得更快。考向3热学

8.学习了比热容的知识之后，同学们想探究煤油和水的比热容大小关系，现有器材：烧杯若干、铁架台、石棉网、天平、酒精灯、秒表和温度计。请你写出主要实验步骤及实验分析过程。

实验步骤：①用天平称取相同质量m0的水和煤油，分别置于烧杯中；②将温度计置于盛放有煤油的烧杯中，温度计液泡不与烧杯接触，记录初始温度T0；③固定好铁架台和酒精灯后开始加热，加热时间为t，记录末温T1；④撤去酒精灯，换盛水烧杯，待温度计恢复室温，重复上述过程，记录末温T2；实验分析：比较T1－T0与T2－T0的大小，根据Q＝cmΔt，数值大的即加热相同时间温度变化大，比热容小。考向4光学9.小华在使用照相机拍摄景物时，发现当镜头的焦距改变时像的大小也会随之改变。于是，他猜想：“凸透镜成实像时，像的高度h与凸透镜的焦距f有关”。实验桌上有如下器材：高度不同的发光体A、B，焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏。请你利用上述器材设计实验，验证小华的猜想。要求：写出实验步骤。实验步骤：①将焦距为5cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光体A、光屏分别放在凸透镜两侧。调节发光体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度上；②将发光体A放