2022年苏科版九年级上物理全册重点实验突破训练(含答案)
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1、重点实验突破重点实验突破 实验一实验一 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 【基础练】【基础练】小明做“探究杠杆平衡条件”的实验: 图 1 (1)实验前,杠杆静止时的位置如图 1甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节. (2)如图乙所示,在杠杆左侧挂 2 个钩码,每个钩码的质量为 50 g,为了让杠杆在水平位置平衡,应在A点挂 个相同的钩码. (3) 取 下A位 置 的 钩 码 , 改 用 弹 簧 测 力 计 拉 杠 杆 , 使 用 弹 簧 测 力 计 时 , 首 先 进 行 的 操 作是 ;在A点沿 向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在位置平衡.将第一次数据记录在表格中,表中F
2、1为弹簧测力计的示数,F2大小为钩码的重力,l1、l2分别为F1、F2对应的力臂. (4)小明的实验思路是改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系.接下来,小明又进行了两次实验,将数据填在表中,小明还需进行第 4 次实验,该次实验可在前一次基础上改变F2、l1、l2中的 . 序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1.5 10.0 1.0 15.0 2 3.0 10.0 2.0 15.0 3 1.5 20.0 2.0 15.0 4 (5)分析归纳出杠杆的平衡条件为 . 【补充练】【补充练】结合上例思考以下问题: (1)某
3、同学在探究前提出猜想:杠杆的平衡条件是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”.小明认为该猜想一定是错误的.他判断的依据是: . (2)实验前调节杠杆在水平位置平衡,其目的是 .挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态.实验中要求杠杆在水平位置平1 1 衡,是为了 . (3)有同学根据自己的实验数据,得到如下结论: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.这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有 (选填序号). 改变力的大小 改变力的方向 改变力的作用点 (4)如图2(a)所示,小明在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆
4、仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将 (选填 “变大” “变小” 或 “不变” ),这是因为 . 图 2 (5)小明用图(b)装置进行探究,总是无法得出教材上所给的杠杆平衡条件,其原因是 . (6)小明多次实验收集多组数据,其目的是 (选填“A”或“B”). A.多次实验,取平均值,可以减小实验误差,使得实验结果更加准确 B.多次实验,全面归纳,使得实验结论更具有科学性和普遍性 【拓展练】【拓展练】在“探究杠杆的平衡条件”的实验中: 图 3 (1)某次实验中,用如图 3 甲所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式.这主要是因为 (填字母).
5、A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多 (2)某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量. 将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺,找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的重心. 如图乙所示,将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置,向 (选填“左”或“右”)移动刻度尺,直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡.记录物体悬挂点到支座的距离l1和刻度尺的 到支座的距离l2. 根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量m= (用题目中所给物理量表示). 实验二实验二 测量机械装置的机械效率测量机械装置的机械效率 【基
6、础练】【基础练】某实验小组在测量滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图 4 所示. 实验次数 1 2 3 4 钩码重G/N 4 4 6 4 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.2 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 1.8 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 0.6 机械效率 74.1% 62.5% 图 4 (1)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计,从而使钩码上升. (2)通过表中数据可分析出第 2 次实验是用图 (选填“甲”或“乙”)所示装置做的实验. (3)通过第 1 次实验和第 2 次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮
7、的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高” “不变”或“越低”). (4)该组同学再用第 1 次实验中使用的装置做第 3 次实验,表中第 3 次实验中空缺的数据:绳端移动距离s= m,机械效率= . (5)比较第 1 次实验和第 3 次实验可得出结论:使用同一滑轮组, . 【补充练】【补充练】结合上例思考以下问题: (1)小组同学再用第 1 次实验中使用的装置做第 4 次实验,表中机械效率= .分析第 1 次和2 2 第 4 次实验数据可以得出:同一滑轮组的机械效率与物体上升的高度 (选填“有”或“无”)关. (2)实验中如果缺少刻度尺, (选填“能”或“不能”)将该实验
8、完成. (3)若该小组同学为方便测力计读数,选择在测力计不动时读取示数,则此时测力计示数与匀速拉动钩码上升时相比将 ,测量出的机械效率将 .(均选填“变大” “变小”或“不变”) (4)某次实验中,若该小组同学将测力计改为沿斜向上的方向匀速拉动,使钩码上升,则此时测力计示数与竖直向上拉动时相比将 ,测量出的机械效率将 .(均选填“变大” “变小”或“不变”) (5)我们在生活中经常给各种机械加润滑油,是为了 (选填 “提高” 或 “降低” )它的机械效率. 【拓展练】【拓展练】(1)用如图 5 所示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下表. 图 5 实验 次数 物体 种类 物重 G/N 斜面高
9、 h/cm 沿斜面的 拉力F/N 斜面 长s/cm 机械 效率 1 木块 4 15 1.1 90 60.6% 2 小车 4 15 90 沿斜面拉动物体时,应使其做 运动. 根据图示测力计的示数可知,拉力为 N,第 2 次实验的机械效率为 %.由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时, 越小,机械效率越高. 第 1 次实验中,木块所受摩擦力为 N. (2)小明用如图 6 所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重力为G=10 N 的钩码挂在杠杆上的A点,用竖直向上、 大小为 5 N 的力拉弹簧测力计,使钩码上升 0.2 m,弹簧测力计移动的距离为 0.5 m,则杠杆的机械效率= . 图
10、6 若仅增加钩码的重力,重复实验,杠杆转轴处摩擦忽略不计,则测力计的示数将 ,杠杆的机械效率将 .(均选填“变大” “变小”或“不变”) 若钩码的重力不变,将钩码悬挂位置移动到B点,仍将钩码匀速提升相同的高度,杠杆转轴处摩擦忽略不计,则测力计的示数将 ,杠杆的机械效率将 .(均选填“变大” “变小”或“不变”) 若钩码的重力和悬挂位置不变,将测力计移动到B点竖直向上拉,仍将钩码匀速提升相同的高度,杠杆转轴处摩擦忽略不计,则测力计的示数将 ,杠杆的机械效率将 .(均选填“变大” “变小”或“不变”) 为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,小华同学用图 6 所示实验装置,先后将钩码挂在A、B
11、两点,测量并计算得到下表所示的两组数据: 次数 钩码 悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动 距离h/m 拉力 F/N 测力计移动 距离s/m 机械 效率 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4% 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3% 根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关,钩码的重力越大,杠杆的机械效率越高”的结论?答: ;请简要说明两条理由:a. ;b. . 实验三实验三 探究动能大小与哪些因素有关探究动能大小与哪些因素有关 【基础练】【基础练】小明使用如图 7 所示装置探究动能大小的影响因素. 图 7 (1)本实验的研究对象是 (选填
12、“小车” 或 “木块” ), “动能” 是指它在碰撞 (选填 “前”或“后”)的动能. (2)该实验是通过观察 的大小,从而判断出 (选填“小车”或“木块”)具有的动能大小的.该动能是由 能转化而来的. (3)小明让同一小车从斜面的不同高度由静止下滑,撞击同一木块,木块两次分别移动了一段距离.则该操作的目的是研究动能大小与 (选填“质量” “高度”或“速度”)的关系. (4)由图中所给的器材可以得出的结论是: . (5)为达成整个实验目的,除了图示器材外,小明还需增加一个 (选填“砝码”或“秒表”),该器材的作用是改变小车的 ,以便探究动能大小与 (选填“质量” “高度”或“速度”)的关系.实
13、验中控制小车到达水平面的速度相同的具体操作方法是: . 【补充练】【补充练】结合上例思考以下问题: 3 3 (1)实验中,运用的科学方法有 法和 法. (2)若在实验中,由于木板较短,木块被碰后滑出木板,为了保证实验顺利进行,下列方法一定不可行的是 . A.降低小车开始在斜面上的高度 B.在斜面上辅上一块毛巾 C.增大木块的质量 D.增大砝码的质量 (3)如果不使用小木块,直接比较小车在水平面继续前进的距离,则该实验 得出动能与速度的关系, 得出动能与质量的关系.(均选填“能”或“不能”) (4)如果放置木块的水平面是光滑的,实验效果会更好吗? (选填“会”或“不会”),理由是: . (5)拿
14、走木块,改变水平面的粗糙程度,还可完成的实验是: . (6)在进行实验前, (选填“需要”或“不需要”)将木块放回原位置,同时小明认为在探究动能与质量的关系时,木块还应该尽量靠近斜面底部,小华认为不需要,你认为 说的有道理,理由是: . 图 8 【拓展练】【拓展练】某同学设计了如图 8 所示装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”.将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离. (1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 . (2)实验中 (选填“需要”或“不需要”)确保木块的初始位置相同;钢球动能的大小是通过观察 来判断的. (3)利用如图所示两根
15、细绳悬挂钢球,而不用一根细绳,其好处是 . (4)从表中数据可以看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达竖直位置时的 相同,从而探究动能与 的关系. 实验次数 质量/g 钢球摆下高度/cm 木块滑行距离/cm 1 20 20 20 2 40 20 58 3 60 20 (5)在第 3 次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第 3 次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球摆下的高度.你认为应当采用 同学的建议. (6)由上述实验数据和现象可得出结论: . (7)有同学将实验装置改进成如图 9 所示,在水平桌面上用同一小球将同一弹簧压缩不同程
16、度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞后移动的距离,可以研究小球的动能大小与 (选填 “质量”或 “速度”)的关系.该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究小球的动能大小与质量的关系.这个设计方案 (选填“可行”或“不可行”),如果照此方案操作,将观察到的现象是 . 图 9 实验四实验四 探究不同物质吸热升温的现象探究不同物质吸热升温的现象 【基础练】【基础练】为了探究“不同物质吸热升温的现象”,小明将质量均为 100 g 的水和沙子装入两只相同的易拉罐中,测量并记录了它们的初温.如图10 甲所示,为了比较水和沙子吸热升温的快慢,他先后把装有水和沙子
17、的易拉罐放在石棉网上用同一盏酒精灯来加热,并每隔 1 min 记录一次温度,实验数据如表所示. 图 10 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/ 水 20 21 22 23 24 沙子 20 22 24 26 28 (1)实验时用同一盏酒精灯加热的目的是:使水和沙子 ;实验中用玻璃棒不停搅动的目的是: ;水和沙子吸收热量的多少是通过 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来反映的. (2)根据实验数据,在图乙中画出水和沙子的温度随时间变化的图像. (3)分析图像可以发现,加热质量相等的水和沙子, 升温较快. 4 4 (4)进一步分析可发现,如果质量相等的水和沙子升高相同的温度, 吸收的热量
18、多,你判断的依据是: . (5)通过大量类似实验,人们发现了物质的又一种物理属性,物理学将这种属性叫作 . 【补充练】【补充练】结合上例思考以下问题: (1)本实验需要的测量工具有 、 、 . (2)实验前,按 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材. (3)为比较不同物质吸热升温能力的不同,可取等质量的不同物质,采用以下两种方法: 吸收相同的热量比较升高的温度; 升高相同的温度比较吸收的热量. 本次实验采用的是方法 (选填“”或“”). (4)设计实验方案时,以下需控制的变量,多余的是 . A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加酒精量相同 C.取质量相同的水和沙子 D.盛水和
19、沙子的容器相同 (5)分析数据可知:质量相等的沙子和水吸收相同的热量,升温较多的是 ;若已知水的比热容为4.2103 J/(kg),则据此判断沙子 3 min 吸收的热量为 J,沙子的比热容为 . 【拓展练】小明在探究“不同物质的放热降温现象”时,选用质量均为 0.5 kg 的水和另一种放热能力低于水的未知液体进行对比实验.并用图像对实验数据进行了处理,如图 11 所示.已知实验过程中控制水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等. 图 11 (1)实验中小明所取未知液体的 需和水相同. (2)图像中横轴时间的长短用来反映 的多少,这是 法的体现. (3)分析图像可以得出:图中表示水的温度随时间
20、变化的图线是 (选填 “甲” 或 “乙” );015 min内,未知液体放出的热量为 J;未知液体的比热容为 J/(kg).水的比热容为 4.2103 J/(kg) 实验五实验五 探究串、并联电路电流和电压的特点探究串、并联电路电流和电压的特点 【基础练】【基础练】在“探究并联电路中电流的关系”实验中,小明设计了如图 12 甲所示电路. 图 12 (1)在连接电路时,开关应该 . (2)若要测量通过 L1的电流,则电流表应 联在图甲中的 点,请你在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.(已知 L1中的电流约 0.3 A) (3) 根 据 图 乙 连 接 好 电 路 , 闭 合 开 关 前
21、 , 电 流 表 指 针 如 图 丙 所 示 , 则 接 下 来 的 操 作 应 该是 .调整好后,闭合开关,电流表指针又出现了图丙的情况,接下来他应该 . (4)重新调整后,闭合开关,发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小明的方法是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的理由是 . (5)实验结束后小明记录A、B、C各点的电流值如表所示,根据表中数据,小明得出以下两个结论,请你帮他把结论补充完整:并联电路各支路电流相等; . A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A 0.26 0.2
22、6 0.52 (6)请你对上述实验的不足之处进行评价: . 【补充练】【补充练】结合上例思考以下问题: (1)在实验过程中小明发现,每次改变测量点的时候都需要断开电路重新连接,比较麻烦,同组的小刚提出,可以在原有器材的基础上再添加一个开关,可以不用来回拆接电流表,就可以完成实验.请在虚线框内画出符合这个设计的电路图. 5 5 (2)连接好电路后,小刚将所有开关闭合,发现 S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。于是他断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是 S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光.故障的原因可能是 . A.某个灯泡的灯丝断路 B.干路上某根导线断路 C.S1支路某根导线
23、断路 D.S2支路某根导线断路 (3)他排除故障后,继续进行实验.为了探究开关 S1的作用,在观察灯泡发光情况时,他应该 . A.同时观察两个支路上的灯泡 B.只观察 S1所在支路上的灯泡 C.只观察 S2所在支路上的灯泡 【拓展练】【拓展练】在“探究串联电路的电压特点”的实验中,小芳连接了如图 13 所示的电路.请按要求完成下列问题: 图 13 (1)实验时,她应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡. (2)用完好的电压表测灯 L1两端的电压时,闭合开关后,发现电压表示数为零,可能的原因是 (写出一种即可). (3)电路故障排除后,保持电压表的B连接点不动,小芳只将A连接点改接到C连
24、接点上,从而测量灯 L2两端的电压.她这样的操作 (选填“能”或“不能”)测出灯 L2两端的电压,理由是: . (4)小芳准确测出A与B、B与C、A与C间的电压后,将数据记录在如下表格中,并分析实验数据得出了结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和. UAB/V UBC/V UAC/V 2.2 1.6 3.8 请对小芳得出的结论进行评价: . 写出你认为合理的改进措施: . 实验六实验六 探究影响电阻大小的因素探究影响电阻大小的因素 【基础练】【基础练】小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:导体的材料;导体的长度;导体的横截面积. 为了验证上述猜想,小
25、强用如图14所示的器材进行实验,其中A、B、C是镍铬合金丝,D是锰钢合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同. 图 14 (1)连接电路时,开关应处于 状态.实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关后通过观察 来比较导体的电阻大小会更加准确. (2)为了验证猜想,应选用编号为 的两根金属丝分别接入电路进行实验. (3)为了验证猜想,应选用编号为 的两根金属丝分别接入电路进行实验. (4)分别将A、C两根金属丝接入电路,通过观察比较可以发现,当导体的长度和材料一定时,导体电阻跟 有关. 【补充练】【补充练】结合上例思考以下问题: (1)该实验中运用的科学方法有 法和 法. (
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