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实验与探究专题
实验探究专题
一、探究平面镜的成像特点
1、为什么用玻璃板代替镜子进行实验?
2、两支完全相同的蜡烛?
3、白纸起什么作用?
4、刻度尺的作用是什么?
5、他在实验中精确测量,但发现像到玻璃的距离总是小于蜡烛到玻璃的距离,请你分析可能的原因?
6、点燃1支还是2支?
7、将其中的一支蜡烛点燃当作物体有什么好处?
8、实验中,若把B蜡烛也点燃,看到的像不清楚,原因是什么?
9、移动蜡烛,都无法与蜡烛的像完全重合,推断原因?
10、实验要保证镜面与桌面垂直,请你设计一种简易方案,使镜面与桌面垂直。
11、为什么看到的像与实物大小不同?
12、为什么会出现两个蜡烛的像?
13、实验中,发现A蜡烛成两个像,这两个像之间的距离是由_________决定的。
14、为便于观察,该实验最好在什么环境中进行?
15、多次测量,改变什么?
16、蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明了什么?
17、移蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,能否在光屏上看到像?
所以平面镜所成的像是什么像?
18、小红将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将怎么变化?
19、图中是三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。
他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论?
20、他们发现,另一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。
你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好?
说出你的理由。
21、下面第一幅图是小军本人,他在镜中的像应是哪个图?
22、使点燃的蜡烛在两个不同的位置,分别测出物距和像距相等的两组数据,得出实验结论之一:
“像距与物距相等”。
你认为这种方法是否合理?
理由是什么?
23、某同学用相同的两个棋子A和B、进行实验,在寻找棋子A的像的位置时,眼睛应该在哪一侧观察?
24、该同学看不清棋子的像。
现有一手电筒、黑笔,请你帮她想个办法看清棋子的像?
25、玻璃板为什么能成像?
26、小明在家中经常透过落地玻璃窗看外面的江景,可是到了晚上却看不清楚江景,只能够清晰地看到自己的像,这是怎么回事呢?
27、岸边的树木和房屋在水中的像看上去都是倒立的,你能说明其中的道理吗?
28、照片中水中的物体看起来比岸上的物体要暗淡一些,是因为为什么?
29、小汽车前面的挡风玻璃应如何安装?
说出你的猜想及理由。
二、探究凸透镜的成像特点
1、实验目的:
。
2、实验器材:
凸透镜、光屏、__________、蜡烛和火柴等。
3、实验步骤:
①记录凸透镜的__________。
②安装和调试实验装置时,应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在__________。
③固定凸透镜的位置,将蜡烛放在适当的位置后,移动__________找像,在移动过程中,眼睛要注意规察光屏上的像直到清晰为止。
测量并记录此时的物距和像距。
4、如何测凸透镜的焦距?
5、提出的探究问题应该是:
?
将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过_______位置以后,所成实像由缩小变成放大;经过_______位置以后由实像变成虚像.
6、实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是?
7、如图所示,像的位置偏高,如何调?
8、如图所示,F为凸透镜的焦点,H是距凸透镜两倍焦距处,烛焰在光屏上所成清晰的像是倒立、的实像;当把烛焰移到H、F之间,调整光屏位置后,在光屏上所成清晰的像将会(填“变大”、“变小”或“不变“)。
把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜.给“眼睛”戴上远视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像.若取下远视眼镜,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏___________(选填“远离”或“靠近”)透镜。
9、小红手拿透镜对着窗外的大树,在白纸上看到了大树的像,她拿的是_______透镜。
这一成像规律的应用是___________。
照相机的镜头相当于一个凸透镜.某照相机的镜头焦距为f,用它照相时.要在底片上成缩小的清晰的像,被照物体与镜头间的距离应该,像距应该。
从高空飞机上拍摄地面上的物体,若用一镜头焦距为60mm的相机在高空拍照,此时胶片到镜头的距离;电子监控光学系统的工作原理相当于。
10、在实验中记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示,该凸透镜的焦距是多少?
11、幻灯机或投影仪的镜头相当于一个 镜.物体与镜头间的距离应该,像距,为了使观众看到正立的像,幻灯片要 (填“顺着"或“倒着")插入架上.用强光照射幻灯片,幻灯片上的画面在屏幕上形成 像(填“实”或“虚”)放大镜的镜头相当于一个 镜.物体与镜头间的距离应该,想使像或字大一些应
。
12、小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边,然后前后移动光屏,他(填“能”或“不能”)在光屏上看到完整的像.
13、某同学先把凸透镜固定在光具座上,然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧,如果他在光具座上无论怎样左右移动光屏,在光屏上都不能呈现烛焰的像,则可能有几种原因?
14、小明班照毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照相机同学(选填“靠近”或“远离”),同时还应照相机的暗箱长度(选填“增长”、“缩短”或“不改变”).
15、小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是。
16、对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报数据中发现,物距均为12.00cm时,有三个小组所测像距分别为23.00cm,24.00cm,26.00cm。
若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是什么?
17、测出凸透镜焦距后,小明先后选用了三个焦距分别为15cm、10cm、5cm的凸透镜,在保持物距始终为35cm的情况下依次进行实验,发现所成的像越来越小。
请你根据实验结果判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大。
18、如果一束来自远处某点的光,经人眼的角膜和晶状体折射后,所成的像落在视网膜前,这种眼就是眼,用凸透镜可以矫正眼。
19、小明想用实验的方法来模拟近视眼,他先在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏并调整,使光屏上有一个清晰的倒立、缩小、蜡烛的像。
然后开始模拟:
①他让蜡烛远离凸透镜,光屏上的像变模糊了。
他这是根据近视眼的特点:
来模拟的。
②若要根据近视眼成像的位置来模拟,他的做法是:
。
③若要根据近视眼的成因模拟,他应当换一个透镜。
以上三种模拟方法中,最接近近视眼真实情况的是种。
20、在做“研究凸透镜成像规律”实验时,小华选用了如图的器材,光具座上标尺的刻度范围是“0-100cm”,而实验桌上却有两个凸透镜,焦距分别为40cm和10cm。
①选用哪个透镜较好呢?
说明理由
②选好透镜后,他点燃蜡烛准备观察成像情况,请你帮小华补上掉了的一个重要步骤
③实验中小华将蜡烛移动到透镜一倍焦距以内时,他把光屏移到离透镜很近的位置,他在光屏上会看到什么?
④小华做完实验后,又想用手表代替蜡烛,看在光屏上能成什么样的像。
于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘,如下图(甲)所示。
把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图下(乙)所示。
移动光屏直到成清晰像为止。
此时表盘在光屏上所成的像是图(丙)中的哪一个?
()
21、如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小红进行了以下操作:
(1)依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调节凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心大致在同一高度。
(2)将蜡烛放在透镜2f之外,在透镜另一侧移动光屏,直到光屏上得到一个清晰的像,观察并记录像的性质。
(3)将蜡烛移至透镜2f与f之间,观察透镜另一侧的光屏,记录像的性质、物距和像距。
(4)将蜡烛移至透镜f以内,将光屏放在蜡烛左侧,观察并记录光屏上像的性质、物距和像距。
请指出缺陷并改正。
三、探究固体熔化的规律
1、实验装置:
如右图。
(1)采用“水浴法”加热的目的:
加大受热面积,使被加热的物质受热______、缓慢,慢慢熔化,便于观察温度变化规律。
(2)实验时,将装有晶体的试管放人盛有水的烧杯中加热,试管在水小的深度要适当。
其“适当”的含义是:
和。
2、实验现象及结论:
(1)小明同学用温度计测小烧杯中水的温度时的操作图。
A是操作过程,B是读数过程,C是读取的温度。
①A图中操作的错误是_________;
②B图中读数的错误是________;
③若操作正确无误,根据C图可知此时烧杯中水的实际温度是_________℃。
(2)右图是A,B两种物质熔化时的温度—时间图象,其中______物质是晶体,它的熔点是_____℃。
A物质熔化的时间是______min。
(3)在冰和蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,冰和蜡停止熔化。
将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化。
说明固体熔化时需要(选填“吸收”或“放出”)热量。
(4)你发现冰与蜡在熔化过程中的不同点是:
______________。
(5)由图象可看出该物质的熔点是℃,在第2min末该物质处于(选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)。
另外在AB段、BC段、C
D段分别是什么状态。
(6)比较右图中AB段和CD段可知,如果升高相同的温度,段吸收的热量较多。
(7)从数据中发现:
该物质在第1min比第6min升温快,这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力(选填“强”或“弱”)造成的。
(8)第3min和第5min相比,哪一时刻甲的内能较大?
,理由是:
.
(9)请你利用图象分析说明冰的比热容小于水的比热容(假定每分钟受热物质吸收热量相等)。
(10)如上右图实验小组做实验时,测量出冰的质量为500g,则
①冰从开始升温至到达到熔点共吸热(c冰=2.1×103J/(Kg.℃));500g的冰熔化过程吸收的热量是:
。
②冰从开始熔化到全部熔完吸热是多少呢?
实验小组经过讨论认为,此过程的吸热不能依据公式Q=cm(t-t0)来计算;你认为原因是:
a.;b.。
③为了测量出1Kg的冰在熔化过程中吸收的热量,实验小组仔细分析了实验过程
a.冰熔化过程的时间是,实验采用的电加热器标有“220V100W”的字样,则电加热器放出的热量约为。
b.根据以上实验数据,500g的冰在熔化过程中吸收的热量为;1Kg的冰在熔化过程中吸收的热量为。
④我们发现500g的冰在熔化过程中吸收的热量,由第一问算出的和由第三问算出的不一样,请分析是什么原因。
3、实验评估:
(1)为减小误差,实验过程中宜选用较大的冰块还是较小的冰块?
(2)小阳学习了热学知识后,知道晶体凝固过程会放热,但温度保持不变。
由此引发了他的思考,晶体凝固过程放热的多少与哪些因素有关。
①他猜想:
晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的质量有关。
你的猜想:
_______________________________________。
②小阳根据自己的猜想,进行了如下探究:
取不同质量的海波让它们刚好完全熔化,迅速放入质量相等、初温相同的两烧杯冷水中。
如右图所示,待海波刚凝固完毕后,迅速用温度计测出各自烧杯中水的温度,通过比较________来确定质量不同海波凝固过程放热的多少。
③在探究过程中,小阳发现海波凝固完毕后,温度计示数变化不太显著,请指出造成此现象的一种可能原因:
_______________________。
(3)如图是小明探究海波熔化的实验装置。
①请你指出装置中的不足并说出改进办法:
②小明纠正装置中的错误后,继续实验,并记录了如下数据:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
34
38
42
46
48
48
52
54
56
根据表中数据作出此物质的熔化图像,小明由图像可以确定海波是(晶体、非晶体),并认为此类物质熔化时的特征是:
吸热,但温度保持不变。
你认为小明所得结论是否可靠?
说出你的判断及其理由:
。
小明在实验中发现海波整个熔化过程太短,为了解决这个问题,你可以采取的办法是:
(4)请从能量角度解释冰的熔化现象:
(5)用锡焊的铁壶烧水,壶烧不坏,若壶不装水放在火上烧一会儿就烧坏了这是为什么?
四、探究水的沸腾
1、请指出他们在实验中两个错误之处:
2、实验过程中主要观察到什么现象:
3、为了节约能源适当缩短实验时间,可以采取的措施有(写出两种):
__________________、_________________.
4、如图(甲)(乙)所示,图是水沸腾时的情况。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
98
99
100
99
99
5、如下表是本实验过程中不同时刻温度记录
则该地水的沸点为℃,沸点低于100℃的原因是什么:
。
根据此实验现象,请你列举一个生活中的实例:
。
实验中有一个数据有问题,这个数据是:
,可能原因是:
。
6、另一地方的同学用此装置测出的沸点比100℃高,(气压是1标准大气压)原因可能是:
。
根据此实验现象,请你列举一个生活中的实例:
。
7、如下图所示,是三位同学作出水的沸腾图像,其中正确的是()
8、在“观察水的沸腾”实验中,可以看到沸腾现象在液体的发生,水在沸腾过程中需要__________热。
由实验结果可以看出水沸腾时的规律是:
_______________。
9、水沸腾时,可以看到水面上不停的冒“白气”,此现象产生的原因是:
________________。
10、小海在做“观察水的沸腾”实验后,又进一步观察了水的自然冷却过程,他根据实验数据绘出水温随时间变化图像如图所示。
由图像可知:
(1)做上述实验时是环境温度(即室温)应在_____0C左右。
(2)沸腾前水温随时间变化的特点是___________________
__________________________;水的自然冷却时,温度变化特点是。
(3)如果有一天你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是( )
A.将滚烫的热茶冷却
,然后加适量冷牛奶
B.先将适量冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却
11、两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图所示,得到a、b两种不同图像的原因是水的不同。
12、通过实验发现:
水沸腾时吸热温度不变。
于是有的同学推出“水沸腾时水的内能不变”,你认为这个观点是(选填“正确”或“错误”)
13、除了用加热的方式能使液体沸腾外,请你说出另一种能使液体沸腾的方法:
。
14、小华做此实验时,发现无论加
热多长时间
,水始终都不能沸腾,你认为原因可能是(写出一条即可).
几种液体的沸点/0C
(在标准大气压下)
水的沸点100
酒精沸点78
液态氧沸点—183
15、如图所示的试管中盛有热水,将它放在盛有沸水并正在不断加热的烧杯中。
根据下表可知:
在一个标准大气压下试管中的热水的最终温度将(选填“大于”、“等于”或“小于”)1000C,试管中热水(选填“会”或“不会”)沸腾;若试管中装的是酒精,则酒精(选填“会”或“不会”)沸腾。
16、某小组研究“萘的熔化”和“酒精的沸腾”两个实验。
在资料上查到萘的熔点为80.5℃,酒精的沸点78℃。
在实验过程中,实际监测萘熔化时熔点为79℃,酒精沸腾时沸点为79℃。
实验小组在实验的第4分钟停止加热,但温度监测继续进行,最后把温度变化情况描画出来,如图所示。
后来该小组发现,两张图像几乎相同,且他们没有做标记.请你判断图是萘的熔化图像。
说明判断的理由:
。
五、比较不同物质的吸热能力
1、提出问题:
不同的物质,在质量相同、升高的温度相同时,?
2、猜想:
_______(填“水”或“煤油”)的吸热能力较强.
3、设计实验:
(1)要控制哪些量?
(2)怎样得到质量相等的水和煤油?
(3)怎样保证水和煤油吸收相同的热量?
(4)怎样比较不同物质的吸热能力强弱?
(5)设计记录表格
4、分析论证
质量相等的水和煤油升高相同温度时,煤油比水需要的时间_____(长/短),升高相同温度时煤油比水吸收的热量____(多/少),这说明:
质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量____(相同/不同)。
5、在“比较两种液体比热容的大小”实验中,提供的装有液体、发热电阻丝和温度计的烧瓶,其他器材任选。
小明设计了如下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和食用油;B.用两支温度计分别测出水和食用油的初温;C.先闭合S3和S1,后闭合S2,一段时间后,断开S3;D.用温度计分别测出水和食用油的末温。
⑴步骤A存在的错误是:
。
应改为。
⑵步骤C存在的错误是:
A瓶加热时间比B瓶加热时间长,应改为:
先闭合和,后闭合。
控制加热时间相同是为了。
⑶步骤B和D是为了得出,用加热时间的长短来表示。
⑷小华用右图所示的两个酒精灯来给质量相等的水和食用油加热,与左图相比,有什么弊端?
。
⑸在左图的实验结束后,两瓶自然冷却,小明记录了相关温度如下表:
时间/min
0
3
6
9
12
15
18
水/℃
40
34
30
28
27
26
26
食用油/℃
60
48
38
30
27
26
26
①室温是;②只观察水降温与时间的关系,你的结论是:
。
对比水和食用油降温与时间的关系,你的结论是:
。
③你对降温速度给的定义是:
。
⑹在左图的实验中,小华想测出水的比热容,你认为应该记录的数据是:
,得到比热容表达式为:
所测得的比热容会,因为。
为了减小误差,采取的具体措施是:
。
6、用玻璃棒不断的搅拌,作用是:
。
7、水的比热容较大在生产生活中有哪些应用:
8、为什么汽车的发动机要用水来冷却?
9、为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
10、在探究“固体熔化时温度的变化规律”实验中,某实验小组的同学根据测得的数据绘制了如图所示的图象。
(1)由图象可看出该物质的熔点是℃,在第2min末该物质处于(选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)。
(2)该物质熔化过程的特点是不断吸热,温度,内能增大。
(3)比较图中AB段和CD段可知,如果升高相同的温度,段吸收的热量较多。
(4)已知0~t1与t5~t6的时间相等,从图可知两段时间内温度升高不同,由此可以做出:
“这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容”的判断。
请写出做出此判断的依据。
11、如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
在操作中正确使用了温度计,也保证了用火焰的外焰来加热。
(1)比较不同燃料的热值,应选择两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择两图进行实验;
(2)写出一条比较不同燃料的热值时的注意事项:
。
(3)在实验中应该怎样判断液体的比热容,请简要写出。
六、探究电阻上的电流跟电压、电阻的关系
1、实验器材
2、电路图
3、实验研究(学生实验)
(1)R一定(R=10Ω)。
(2)U一定(U=2V),。
4、结论。
5、在探究“电流与电压关系”的实验中,同学们进行了交流与合作.
(1)同学们在交流中提出甲、乙两个探究思路,甲思路:
可以通过改变串联电池的个数来改变定值电阻两端的电压值。
乙思路:
可以通过改变滑动变阻器的阻值大小,来调节定值电阻两端的电压值。
请对这两个探究思路进行评估.
(2)请设计一份记录该实验数据的表格.
6、在探究电阻一定时,电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中,使用滑动变阻器的主要目的是什么?
探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系的过程中,使用滑动变阻器的目的是什么?
7、图中是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图像,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图像是________图;表示电阻不变时,电流随电压变化的图像是_________。
(选填"甲"或"乙")
8、在研究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路如图所示。
电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“15Ω1A”字样。
在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻,移动滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数。
当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5V,其原因可能是()
A.滑动变阻器阻值太小B.电源电压3V太高
C.20Ω的阻值太小D.控制的电压1.5V太高
9、小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。
已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
⑴请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
⑵实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论:
电压一定时,。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为V时,读出电流表的示数。
⑶为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器。
10、用定值电阻做实验,得到电流与导体两端电压的关系如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
在图中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图线.
11、调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是______________;
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.14
0.24
0.34
0.44
0.54
0.64
12、在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中,小明猜想导体中的电流还与导体两端的电压有关。
实验室可供选择的器材如下:
6V稳压电源、0~20Ω滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个;4Ω、5Ω、6Ω、lOΩ、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个;导线若干。
(1)画出实验电路图。
(2)本实验中,应该选择的电阻分别为:
__________________________________。
(3)本实验要保持电阻两端电压相同,小明将电压选择为某值U0,但实验中发现更换电阻后,无法使每个电阻两端的电压都达到U0,他更改了电压值U0,才完成实验。
小明在学习了欧姆定律之后,他才知道本实验中控制不变的电压值U0应该在______V至_______V范围之内选择。
七、伏安法测电阻、功率
1、方法:
用和分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻(功率),这种方法叫伏安法。
2、它们的原
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