中考复习冲刺之实验设计篇Word文件下载.docx

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　　（3）结论开放型：

这类开放型试题从不同角度不同层面分析有不同的答案。

在教学中多设计一些答案开放的试题，能激发学生的思维，为教与学提供更大的空间，也可以培养学生学习的主动性和创造性。

　　（4）综合开放型：

这种类型的试题只给出一定的情景，表现为条件、方法和结论开放的若干组合，要求学生在情景中自行设计相应的条件、方法和结论。

□电学设计性实验的处理

1.实验桌上有如下器材：

电源一台；

调好的电流表、电压表各一块、开关一个、电阻箱一个、阻值为10Ω的定值电阻R2和导线若干。

请你利用上述器材设计一个实验探究R1与R2串联的总电阻（即等效电阻）R与电阻R1的关系。

（5分）

⑴在虚框中画出实验电路图；

⑵写出主要实验操作步骤。

（3）画出实验表格。

答案：

（1）实验电路图如图5所示。

（1分）

（2）实验操作步骤

按照电路图连接实物。

②调节电阻箱阻值用R1表示，闭合开关，电流表测出电路中电流用I表示，电压表测出R1和R2两端电压用U表示，将R1、U、I的数据记录在表格中，断开开关。

……（1分）

③仿照步骤②5次，将各次的R1、U、I的数据记录在表格中。

……（1分）

④R1和R2的总电阻用R表示，根据公式R=U/I计算出6次实验的总电阻并记录在表格中。

……（1分）

（3）实验表格……（1分）

R1（Ω）

U（V）

I（A）

R（Ω）

2．（2010延庆一模）小芳设计了如图21所示的实验电路，其中Rx是电阻箱，R2是阻值为10Ω定值电阻，Rx与R2串联的总电阻（即等效电阻）用R表示。

小芳想通过实验研究R与Rx的关系。

请你帮她利用给出的实验电路设计实验验证：

R=Rx+10Ω。

请写出实验步骤并画出实验数据记录表。

实验步骤：

（4分）

（1）将电压表、电流表调零

（2）按实验电路图连接电路，开关S保持断开。

（3）调节电阻箱Rx使其电阻为R1，闭合开关，读出此时电压表的读数U1，电流表的读数I1，并将R1、U1、I1记录在数据表中。

（4）调节电阻箱使其电阻为R2，闭合开关，读出此时电压表的读数U2，电流表的读数I2，并将R2、U2、I2记录在数据表中。

（5）重复上述操作步骤，分别调节电阻箱使其电阻为R3、R4、R5、R6，电压表读数U3、U4、U5、U6，电流表读数为I3、I4、I5、I6，并记录在表格中。

（6）依据

分别计算出各次实验的等效电阻值，并记录在数据表中。

数据记录表（1分）

R与Rx关系数据记录表

Rx/Ω

U/V

I/A

R/Ω

3．（2010朝阳一模）实验桌上有如下器材：

符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个,定值电阻一个和电阻箱各一个（电阻箱在电路图中的符号　　　　）。

要求从实验桌上选择适当器材，设计实验证明：

“串联电路的等效电阻等于各电阻之和”。

请画出实验电路图，并写出实验步骤。

（1）实验电路图：

（2）实验步骤：

电路图

…………………（1分）

①电流表、电压表调零后，按电路图连接电路，连接电路过程中，开关断开。

…………………………………………（1分）

②闭合开关，将电阻箱R的阻值调到适当值为，读出此时电阻箱的示数为R1、电流表、电压表的示数并记录，…………………………………………（1分）

③保持Ro阻值不变，改变R的阻值，闭合开关，读出此时电阻箱R2、电流表、电压表的示数并记录，断开开关。

④仿照步骤③，再改变R的阻值至少4次，使每次接入电路的阻值不同，记下对应的电阻值分别为R3、R4、R5、R6及相应的电流表、电压表的示数并记录。

用公式

分别计算不同电阻串联时的等效电阻，并与每次两串联电阻之和进行比较。

……………（1分）

说明：

①实验次数未达到6次的扣1分。

②不记录数据或数据记录不全的扣1分。

③未说明用公式

计算等效电阻（或用其它公式形式计算）的扣1分。

4．实验室有如下器材：

满足实验要求的电源一个、电压表一块、电阻箱（电路图符号）一个、阻值为5的定值电阻多个、开关一个和导线若干。

利用这些器材，设计一个实验证明：

“当通过导体的电流一定时，导体两端的电压跟导体的电阻成正比”。

请你根据上述要求：

⑴画出实验电路图；

⑵写出实验步骤；

⑶设计出实验数据记录表。

⑴把六个5Ω电阻串联（再与电阻箱串联：

保护电路）　　　　　……（1分）

⑵把电压表接在AG之间，闭合开关，调节Rw使电压不超过测量电压表范围　

⑶保持Rw位置不变，用电压表分别测量AB、AC、AD、AE、AF、AG之间电压为U1、U2、U3、U4、U5、U6　　　　　　　　　　　　　　　……（1分

⑷把AB、AC、AD、AE、AF、AG之间电阻和电压记录在表格中

电阻（Ω）

电压（V）

5．实验桌上有如下器材：

符合实验要求的电源一个（两端电压不变）、电流表和电压表各一只、开关一个、阻值为R0的定值电阻一个、电阻箱（符号）一个、导线若干。

要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验探究：

“在并联电路中，当其中电阻R0不变时，并联电路的等效电阻大小随另一个电阻阻值变化的情况”。

（1）将实验电路图画在右侧方框内：

（1）实验电路图

（共4分）

①断开开关S，用调节好的电流表、电压表按图连接电路。

（1分）

②调节电阻箱连入电路阻值为R1，闭合开关S，将电阻箱的阻值R1及

电流表、电压表的示数I1、U1，记录在表格中。

③断开开关S，调节电阻箱连入电路阻值为R2，闭合开关S，将电阻箱的阻值R2及

电流表、电压表的示数I2、U2，记录在表格中。

④仿照步骤③，再做4次实验，将R3、R4……R6和相应的电流表、电压表的示数I3、I4………I6，U3、U4………U6记录在表格中。

记录R3、R4……R6的阻值。

⑤利用公式R=U/I计算出每次并联电路等效电阻值R并1、R并2……R并6，记录在表格中（1分）

6．实验桌上有如下实验器材：

满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，电阻箱（电路图符号）一个，已调零的电流表两块，开关两个，导线若干。

请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R1与R2并联时，如果R1的阻值保持不变，则电阻R1与R2并联的等效电阻R跟电阻R2的关系为：

=

+b（b为常量）”。

请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。

35．实验电路图如图2所示。

（1）按电路图连接电路。

（2）断开开关，调节电阻箱R2的阻值。

闭合开关S，用电流表A1测量通过定值电阻R1的电流I1，用电流表A2测量通过干路的电流I2，将R1、I1、I2、R2的测量数据记录在实验数据记录表中。

（3）仿照步骤

（2），分别改变5次电阻箱R2的阻值，用电流表A1分别测量相应的电流I1的数据，用电流表A2分别测量相应的电流I2的数据，并分别将R1、I1、I2、R2的测量数据记录在实验数据记录表中。

（4）利用公式R=

=

，分别计算出6次并联电路的6个等效电阻，并分别记录在实验数据记录表中。

（5）利用R和R2的数据分别计算出

和

的数据，并分别记录在实验数据记录表中。

实验数据记录表R1/Ω

I1/A

I2/A

R2/Ω

R/Ω

/

7．实验桌上有如下器材：

满足实验要求的电源一个、电流表一只、单刀单掷开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。

请你利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：

“在并联电路中，通过该支路电阻的电流与该电阻的阻值成反比”。

根据上述要求完成下列问题：

（1）在虚线框内画出实验电路图；

（2）写出实验步骤

；

（3）设计一个记录实验数据的表格。

（1）电路图如图所示：

①按电路图将六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6和电流表接入电路中。

②闭合开关S，用调好的电流表测量通过R1的电流I1，并将I1及R1的阻值，记录在实验数据记录表中；

③断开开关S，把电流表连接在R2的支路上。

闭合开关S，用电流表测量通过R2的电流I2，并将I2及R2的阻值，记录在实验数据记录表中；

④仿照步骤③，用电流表分别测量通过电阻R3、R4、R5和R6的电流I3、I4、I5和I6，并将R3、R4、R5和R6的阻值和相应的电流值I3、I4、I5和I6记录在实验数据记录表中。

（3）实验数据记录表：

8.实验桌上有如下器材:

电压表两块，定值电阻两只，电阻箱一个，滑动变阻器一个，开关一个，符合实验要求的电源一个，导线若干。

请你选用提供的器材，设计实验证明:

当通过电阻的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比。

要求：

画出实验电路图；

写出探究实验的主要步骤；

画出数据记录表。

（6分）

R0/Ω

U1/V

U2/V

（1）按电路图连接实验电路，将电压表V1、V2指针调零，电阻箱、滑动变阻器调到阻值最大。

（2）将电阻箱电阻R1接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，读出电压表V1的示数为U0，读出电压表V2的示数为U1，将R1、U0、U1记录在数据记录表中。

（3）断开开关，将电阻箱电阻R2接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使电压表V1的示数保持U0不变，读出电压表V2的示数为U2，将R2、U0、U2记录在数据记录表中。

（4）仿照步骤（3）改变电阻箱电阻R再做四次实验，调节滑动变阻器滑片P，使电压表V1的示数保持U0不变，读出电压表V2的示数U，将R、U0、U记录在数据记录表中。

评分说明：

数据记录表1分；

电路图1分；

控制变量1分；

改变自变量1分，做六次实验1分；

读数记录1分。

9．实验桌上摆放着如下实验器材：

满足实验要求的电源1个、已知阻值的定值电阻两只，电阻箱（电路图符号）一个，已调零的电流表、电压表各1块，滑动变阻器1个，开关1个，导线若干。

请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻串联，当通过这两个电阻的电流I和其中一个电阻保持不变时，这两个电阻串联后两端的总电压与另一个电阻R的关系为：

U=IR+b（b为常量）”。

（1）按电路图连接实验电路，电流表、电压表指针调零，将滑动变阻器画片P调到阻值最大位置。

（2）将电阻箱的电阻R1接入电路中，闭合开关，读出电流表示数为I0，读出电压表示数为U1，

将R1、I0、U1记录在表格中。

（3）断开开关，将电阻箱的电阻R2接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器画片P使电流表示数为I0不变，读出电压表示数为U2，将R2、I0、U2记录在表格中。

（4）仿照步骤（3）改变电阻箱电阻R，再做四次实验，将四次实验的电阻箱电阻R、电流表示数I0、电压表示数U记录在表格中。

（5）根据b=IR0算出常量b。

I/A

数据记录表1分

改变自变量并做六次实验1分；

读数记录1分；

计算常数b1分。

10.设计实验证明：

在电路中，电阻两端的电压与通过电阻中电流的比值等于电阻的阻值。

请你写出所需实验器材，并画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。

电源阻值已知的定值电阻6个滑动变阻器电流表电压表开关导线若干

（2）闭合开关，调节电阻箱R、的阻值。

电流表A测量电流I1，电压表测量电压U1，将I1、U1、R1的数据记录在实验数据记录表中。

（3）断开开关，用电阻R2替换R1。

闭合开关，调节电阻箱R、的阻值。

电流表A测量电流I2，电压表测量电压U2，将I2、U2、R2的数据记录在实验数据记录表中

（4）仿照步骤（3），分别改变4次电阻箱R、的阻值，用电流表A分别测量电流I3，…I6用电压表分别测量电压U3，…U6并分别将测量数据记录在实验数据记录表中。

（5）分析实验数据，得出结论。

实验数据记录表

U/I

11．实验桌上有如下实验器材：

满足实验要求的电源（实验中电源两端电压U保持不变）一个，阻值已知的定值电阻R0一个，电阻箱（电路图符号

）一个，电流表和电压表各一块，开关一个，导线若干。

请选用上述实验器材，设计一个实验证明“在并联电路中，当其中一条支路的电阻R0不变，电路的总电流I与另一条支路电阻R之间的关系为

（b为常量）”。

⑴电路图：

见图2

⑵实验步骤：

1调节电流表、电压表使指针在零刻线位置；

断开开关S，按照电路图连接实验电路；

②闭合开关S，调节电阻箱R为适当电阻值R1。

读出电流表、电压表的示数I1和U，并把数据R0、R1、I1和U记录在表格

中；

③仿照步骤②，分别改变5次电阻箱R的阻值，用电流表测量相应电流的数据，用电压表测量相应电压的数据，读出电阻值R2、R3、R4、R5、R6及所对应的电流值I2、I3、I4、I5、I6和U并把数据记录在表格中；

④利用R和U的数据计算出

的数据，并记录在数据记录表格中。

实验记录表

实验次数

1

2

3

4

5

6

R0/Ω

U/V

/A

□力学设计性实验的处理

一、《天平量筒法》

例题：

有一块形状不规则的石块，欲测量它的密度，所需哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。

分析：

用天平和量筒测定密度大于水的物质的密度，可用排水法测体积。

实验原理：

实验器材：

天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块

（1）用调节好的天平，测出石块的质量m；

（2）在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1

（3）将石块用细线拴好，放在盛有水的量筒中，

（排水法）测出总体积V2；

实验结论：

二、《助沉法》

例题有一块形状不规则的蜡块，欲测量它的密度，所需哪些器材并写出实验步骤，并表示出测量的结果。

分析：

用天平和量筒测定密度小于水的物质的密度，可用助沉法测体积。

天平（砝码）、量筒、烧杯、滴管、线、水、蜡块、铁块。

（1）用调节好的天平，测出蜡块的质量m；

（2）在量筒中倒入适量的水，如图甲将蜡块和铁块

用细线拴好，先将测铁块没入水中，测出水

和石块的体积V1

（3）再将蜡块浸没在水中，如图乙。

（助沉法）测出

水、石块、蜡块的体积总体积V2；

注意：

物质的密度比水小，放在量筒的水中漂浮，不能直接用量筒测出体积。

例题中采用的方法是助沉法中的沉锤法，还可以用针压法，即用一根很细的针，将物体压入量筒的水中，忽略细针在水中占据的体积，则可用排水法直接测出物体的体积了。

四、《弹簧测力计法》也可称（双提法）-----测固体密度

【例题】张小清同学捡到一块不知名的金属块，将它放到水中可以沉没，现在，小清同学想测出它的密度，但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水，请你帮她想一想，替她设计一个测量金属块密度的实验过程，写出实验步骤

分析与解：

这是一道典型的利用浮力知识测密度的试题。

阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求体积。

它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力，利用水的密度已知，求得物体的体积，即可计算出物体的密度值。

实验原理：

阿基米德原理

实验器材：

一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线。

（1）用细线系住金属块，在烧杯中倒入适量的水；

（2）用弹簧测力计测出金属块受到的重力G；

（3）用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F。

ρ金＝

利用弹簧测力计提着金属块测一次重力；

再提着金属块测一次金属块在水中时弹簧测力计的拉力。

因此简称为双提法。

这一实验使用的仪器少，操作简单，是常用的测量物体密度的方法。

密度的表达式推导过程如下：

F浮＝G－F拉

V金＝ρ金＝

《弹簧测力计法》（也可称三提法）------------测液体密度

49．（05年试题）小东同学想测出液体B的密度，他手边只有：

一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。

小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤，但不完整。

请你将小东的实验步骤补充完整：

（1）用细线系住小石块，将适量的水与液体B分

别倒入两个烧杯中；

（2）；

（3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的

拉力F；

（4）。

请根据小东测量的物理量表示出液体B的密

度：

ρB＝。

上面的例题是用弹簧测力计，测不溶于水且密度大于水的固体的密度。

如果再用弹簧测力计提着物体浸没在未知液中，就可以测出未知液体的密度。

这就是所谓的“三提法”。

这道题已经将实验器材以及部分实验步骤写出。

应补充的步骤为：

（2）用弹簧测力计测出小石块受到的重力G

（4）用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B中受到的拉力F＇

实验结果：

液体B的密度：

ρB＝

【例题】设计两种测量牛奶密度的方法，所需器材请在以下提供的器材中选择。

器材：

天平（含砝码）、刻度尺、两端开口的直玻璃管（一端扎有橡皮膜）、烧杯（无刻度）、适量的水、足量的牛奶、细线。

五、《等压强法》

刻度尺、两端开口的直玻璃管（一端扎有橡皮膜）、烧杯（无刻度）、适量的水、足量的牛奶、细线。

1.烧杯中倒入适量的水；

2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中，让扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上，如图甲，用刻度尺测出牛奶的高度h牛；

3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中，观察橡皮膜的凹陷程度，直到橡皮膜呈水平状态时为止。

用刻度尺测出橡皮膜到水面的高度h水，如图乙。

当橡皮膜呈水平状态时，牛奶对橡皮膜向下的压强等于谁对橡皮膜向上的压强。

即p牛＝p水ρ牛gh牛＝ρ水gh水牛奶的密度：

ρ牛＝

六、《等体积法》

天平（含砝码）、刻度尺、烧杯（无刻度）、适量的水、足量的牛奶、细线。

1.用调节好的天平，测出空烧杯的质量m0；

2.将适量的水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和水的总质量m1，用刻度尺量出水面达到的高度h（或用细线标出水面的位置）；

3.将水倒出，在烧杯中倒入牛奶，使其液面达到h处（或达到细线标出的位置），用天平测出烧杯和牛奶的总质量m2。

∵因为水和牛奶的体积相等，

V牛＝V水

∴

实验器材中只有天平（含砝码），但没有量筒，可以借助水的密度已知，利用体积相等，计算出密度。

我们称之等体积法。

七、《等质量法》

天平、刻度尺、两个相同的烧杯（无刻度）、适量的水、足量的牛奶、滴管。

（1）调节天平，将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘上；

（2）将适量的水和牛奶分别倒入两个烧杯中，直至天平再次平衡为止；

（3）用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高度h水和牛奶液面达到的高度h牛。

∵因为水和牛奶的质量相等，

m牛＝m水

∴ρ牛V牛＝ρ水V水

ρ牛h牛S＝ρ水h水S

ρ牛h牛＝ρ水h水即ρ牛＝

这道题给出天平，但不含码，就没有办法测出水和牛奶的质量值。

可以利用刻度尺测出水和牛奶的高度，计算出牛奶的密度。

这种方法，我们称之为等质量法。

八、《杠杆法》

例题8（2006年北