专题21 考查科学探究七要素问题解题要领（学生版）

专题21考查科学探究七要素问题解题要领中考典型例题解析【例题1】如图,把装有水的酒杯放在桌上,用湿润的手指摩擦杯口边缘使其发声,改变水量发现发出的声音不同。对此同学们提出四个问题,其中较有价值且可探究的问题是()A.手指摩擦为什么能使杯发出不同声音B.声音是由水振动产生的吗C.音调为什么会随水量变化而变化D.音调和水量多少有什么关系【例题2】科学探究活动通常包括以下要素：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．某班物理课外学习小组在进行《探究--摩擦力的大小与什么有关》的课题研究时，同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”(1)这属于科学探究活动的______要素．(2)他们用如图1所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系，已测得木块A的质量为100g，测定木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时弹簧测力计的示数F，得到一组F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据(如表)．请在表格中的空格内填上合理的数据，并根据表中的数据在如图2所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力Ff与压力FN的关系图象．

(

g取10N/Kg)(3)根据你作出的图象所得出的结论判断：当放在木块A上的砝码重力G为3.00N，木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时，木块A所受滑动摩擦力应为______N．【例题3】小林做“碘的升华”实验时,用酒精灯直接对放有少量固态碘的碘升华管加热,如图所示。发现碘升华管内出现紫色的碘蒸气,小林认为碘从固态变成了气态,是升华现象。小红查阅资料发现:常压下,碘的熔点为113.60℃,碘的沸点为184.25℃,酒精灯火焰的温度约400℃。根据这些资料,小红认为小林所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小林的实验并不能得出碘升华的结论。请针对小红的质疑,设计一个实验,证明碘能从固态直接变为气态。可以选用上述器材或补充必要的辅助器材。写出实验方案并简要说明。【例题4】探究“影响浮力大小的因素”时,小红做了如图所示的实验。请你根据她的实验探究,回答下列问题:(1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的________有关。(2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的________有关。(3)比较图C和________可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。(4)图E中物体受到浮力大小为________N。(5)比较图C和E可知,水对杯底部的压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)酒精对杯底部的压强。【例题5】一天，小熊在实验室里进行了探究“影响蒸发快慢的因素”的活动。(1)如下是部分操作过程，①在两块相同的玻璃板A、B上，同时滴上(选填“等量”或“不等量”)的酒精；②使玻璃板A上的酒精表面积变大，玻璃板B不作处理，并保持其它条件不变：③观察两块玻璃板上酒精蒸发的快慢。(2)上述活动是为了探究蒸发快慢与(选填“液体温度”或“液体表面积”)的关系。会观察到玻璃板(选填“A”或“B“)上的酒精蒸发得快些。(3)小熊在进行实验时不小心将温度计的玻璃泡浸入了酒精中，将其拿出后，温度计的示数会暂时(选填“变大”成“变小“)，这是因为酒精蒸发(选填“吸热”成“放热”)造成的。【例题6】在“探究串联电路电压的特点”活动中。(1)如图所示，连接电路时，至少需要根导线；实验中应选择规格(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。(2)在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是(填一种即可)。(3)小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？，理由是：。(4)小明分别出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：，改进方法是。UAB/VUBC/VUAC/V2.61.84.4【例题7】小华同学在学习阿基米德原理后，发现用弹簧测力计也能测量金属块的密度。于是和同学一起按以下操作进行实验：甲乙先用弹簧测力计挂着金属块静止在空中如图甲所示，弹簧测力计的示数为N。然后将金属块缓慢地完全浸没在水中，示数如图乙所示，则金属块所受的浮力为N，可求出金属块的体积为m3。通过计算，金属块的密度为kg/m3。实验中让金属块在水中的深度继续下降，不接触杯底，金属块受到的浮力将如何变化？。在交流讨论中，小李同学认为一次测量就得出实验结论不科学，你认同他的观点吗？。你认为怎样才能减小实验误差？。临门一脚预测练1.人的指甲是不断长长的，但到底是由指甲的哪一部位长长的呢？某同学对此提出假设：“指甲长长可能是由指甲的根部不断长长而形成的”。由此他设计了如下实验方案：①在指甲的中轴线上，按图1所示涂上指甲油(指甲油比较难以擦去，可以在指甲上保持较长时间)。②半个月后，观察、测量并分析。请回答相关问题：如果该学生的假设是正确的，则应观察到AB间的距离______(选填“增大”、“不变”或“缩短”)。对于指甲的生长，你还想研究的问题是_____________。2.小兰在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶比煮沸同样多的水快。这是为什么呢？请你运用所学的物理知识，针对其中的原因，提出一个猜想，并简述验证这个猜想的办法。(1)你的猜想是____________________。(2)验证猜想的办法是________________。3.小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离)决定。于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如表。实验序号小球到固定点距离l(摆长)/米小球质量/克摆动幅度/米小球往返摆动20次的时间/秒小球往返摆动一次的时间/秒10.7200.0533.21.721.0200.0839.72.031.0300.0539.82.041.0300.0839.72.051.3200.0545，32.3请回答下列问题：(1)要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：天平、；(2)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由决定；(3)实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是；(4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调(选填“长”或“短”)。4.为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω1A”的R1和“20Ω1A”的R2。(1)为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是。(选填“R1”或“R2”)(2)请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮)(3)电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一﹣现象的原因可能是。(选填字母)A．电流表断路B．小灯泡短路C．小灯泡灯丝断了D．滑动变阻器短路(4)排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向移(选填“左”或“右”)直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是W。(5)根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是。5.在串联电路中,流入第一个灯泡的电流用IA表示,流出第二个灯泡的电流用IB表示。请自选实验器材证明:在串联电路中,IB等于IA。(1)画出实验电路图。(2)写出实验步骤。(3)画出实验数据记录表格。6.在探究“产生感应电流的条件”实验中。(1)实验中，观察判断电路中是否有感应电流。(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中(选填“有”或“无”)感应电流。(3)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做运动时，导体中就会产生感应电流。(4)如果将小量程电流表换成，可以探究磁场对通电导体的作用。7.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。(1)如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向(选填“左”或”右”)调节，直到杠杆在位置平衡，目的是便于测量，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆对平衡的影响。(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=m。(3)甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是。(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验(选填“能”或”不能”)说明该结论是错误的，图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂”。8.在做测量盐水密度的实验中,小芳第一个完成了实验。请完成下列问题:(1)她的主要实验步骤如下:A.用调好的天平称量出空烧杯的质量为10g;B.将烧杯中倒入适量的盐水,用天平称出盐水和烧杯的总质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码的位置如图甲所示,则盐水和烧杯的总质量为________g;C.将烧杯中的盐水倒入量筒中,当量筒内液面静止时,液面位置如图乙所示,则盐水的体积为________cm3。(2)小芳根据实验中的测量数据得出盐水的密度ρ=______g/cm3。(3)小芳同学的实验会带来很大误差,你认为测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。另一个同学很快想到:不需要增加器材,也不需要增加额外的步骤,只要将小芳同学主要实验步骤的顺序稍加调整,就会大大减小上述误差。这位同学调整后的主要实验步骤是______(只填写实验步骤前的代号即可)。9.在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中,电源为两节新干电池。(1)连接电路时,开关应________。请用笔画线将图乙电路连接完整,要求滑片P向左滑动时,接入电阻变小。(2)电路连接后,闭合开关,移动滑片(未达到最小阻值),发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是____________。(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,调节滑片使电压表的示数为________V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡额定功率是________W。(4)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明选用一个R0=5Ω的电阻,设计了如图丁的电路及实验方案:①调节滑片使电压表的示数为额定电压;②保持滑片位置不变,只将电压表的a点接线改接到c点,测出R0两端的电压U0,通过计算得到小灯泡的额定功率。指出他的设计方案中存在的两个问题:问题一:___________