2021年中考物理二輪復(fù)習(xí)題型 15 創(chuàng)新探究題（教師版含解析）

題型15創(chuàng)新探究題

一、聲學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)創(chuàng)新探究題

1.在冬天或夏天雨霧中駕車時，前后及兩側(cè)擋風(fēng)玻璃上霧蒙蒙的，物理興趣小組的同學(xué)想知道

霧的成因及消霧的快慢與哪些因素有關(guān)，他們進行了下列的思考及探究：

（1）在下南天或霧天里，空氣中的濕度較大，且因大雨或霧天的空氣溫度降溫，使得車窗玻璃本

身的溫度相對較低，車內(nèi)水蒸氣遇發(fā)生_______（填物態(tài)變化名稱）從而形成小水珠：根據(jù)相

關(guān)數(shù)據(jù)，車內(nèi)外溫度差達到10℃以上就很容易在玻璃（選填“內(nèi)側(cè)”或“外側(cè)”）起霧.

（2）車窗起霧無疑是駕駛安全的大敵.為使視野清晰以保證駕車安全，就必須在最短時間內(nèi)消除霧

氣.影響用風(fēng)消除玻璃水霧快慢的因素有哪些？同學(xué)們作了如下猜想：

猜想一：甲組同學(xué)認為與風(fēng)速有關(guān)；

猜想二：乙組同學(xué)認為與風(fēng)的溫度有關(guān)；

要驗證猜想一，實驗中應(yīng)保持其他條件不變，只改變W.

為了驗證猜想二，同學(xué)們做了相應(yīng)實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在如下表格中：

風(fēng)力擋位溫度消除水霧所用時間

熱風(fēng)30秒

3

冷風(fēng)40秒

【分析與結(jié)論】由實驗數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：在一定時，所吹風(fēng)的，除霧越

快.

【交流】從車窗起霧的成因反推：消霧的有效途徑除了迅速提高車窗玻璃的溫度外還可以通過

來實現(xiàn).

【答案】（1）冷液化內(nèi)側(cè)（2）風(fēng)速風(fēng)速溫度越高通過空調(diào)系統(tǒng)換干燥空氣進入車內(nèi)

（答案出現(xiàn)“干燥的空氣進入車內(nèi)”即可）

【解析】（1）大雨或霧使外界溫度低于車內(nèi)溫度，車窗玻璃的溫度相對較低，車內(nèi)空氣中熱的水

蒸氣遇到冷的車窗玻璃會液化成小水滴；車內(nèi)外溫度差達到10℃以上時，車內(nèi)溫度高，車外溫度低,

這樣會在車窗玻璃內(nèi)側(cè)出現(xiàn)小水珠，即為我們看到的霧；（2）實驗采用控制變量法，在探究風(fēng)速這一

因素對實驗的影響時，應(yīng)保持其他條件不變，只改變風(fēng)速大小，觀察實驗現(xiàn)象；從表格數(shù)據(jù)可以看

出，風(fēng)力擋位均為3,即風(fēng)速相同，溫度有熱風(fēng)和冷風(fēng)兩種，對應(yīng)時間分別為30秒和40秒，可得

出的結(jié)論是：在風(fēng)速一定時，所吹風(fēng)的溫度越高，除霧時間越短，即除霧越快；由實驗結(jié)論可知，

影響除霧快慢的因素有：風(fēng)速和所吹風(fēng)的溫度，迅速提高車窗玻璃的溫度，使車內(nèi)的水蒸氣不容易

在車窗玻璃上發(fā)生液化，從而達到除霧的H的，除此之外還可以使車內(nèi)空氣相對干燥起來，也可以

達到除霧的效果.

2.小明家裝修新房時希望臥室有較好的隔音效果，為了比較幾種常見裝修材料（聚酯棉、軟木、

泡沫）的隔音效果，除了待檢測的材料外，可利用的器材還有：音叉、機械鬧鐘、鞋盒.

（1）在本實驗中適合做聲源的是:你認為另一種器材不適合做聲源的原因是：

（2）小明將聲源放入鞋盒內(nèi)，并用不同的待測材料包裹鞋盒，他設(shè)想了兩種實驗方案：

方案A：讓人站在距鞋盒一定距離處，比較所聽見聲音的響度.

方案B：讓人一邊聽聲音，一邊向后退，直至聽不見聲音為止，比較此處距鞋盒的距離.

為了使實驗結(jié)果準確可靠，實驗時包裹聲源的各種不同待測材料的應(yīng)該相同；A、B方

案中你認為較好的方案是，你這樣選擇的理由是

（3）通過實驗得到的現(xiàn)象如下表格所示:

材料聚酯棉軟木泡沫

距離/m1.03.22.0

通過分析數(shù)據(jù)可知，待測材料隔音性能由好到差的順序為,如

果單純考慮隔音的效果，我們應(yīng)該選擇的隔音材料是.

（4）根據(jù)生活的經(jīng)驗，我們猜想材料的隔音效果還與材料的等有關(guān).

【答案】（1）機械鬧鐘音叉振動時響度會越來越小而且不持久（2）厚度BA方案中人耳很

難判斷不同時刻發(fā)出聲音的大小，而響度接近的聲音的大小也難以判斷；而B方案中，同樣的一個

人，聽力在很短的時間間隔中是差不多的，只需判斷聽不見時的距離就可以了（3）聚酯棉、泡沫、

軟木聚酯棉（4）厚度（硬度）

【解析】（1）實驗中的聲源要保證響度穩(wěn)定，機械鬧鐘可以達到這點，而音叉發(fā)聲會越來越小，

而且時間不長就停止發(fā)聲了，不適合做該實驗的聲源；（2）根據(jù)控制變量法的要求，探究隔音效果與

材料的關(guān)系時，應(yīng)該保持不同材料的厚度不變，兩個方案中，聲音能不能聽見比判斷聲音的大小要

更方便、準確，所以選擇B方案；（3）我們聽到聲音的大小隨著與發(fā)聲體距離的增大而減小，材料的

隔音效果越好，能夠聽到聲音的距離越近，據(jù)此可得用聚酯棉包裹的發(fā)聲體從聚酯棉中傳出的聲音

響度最小，所以它的隔音效果最好，如果只考慮隔音效果，應(yīng)選擇它做隔音材料；（4）根據(jù)生活經(jīng)驗,

材料的隔音效果還與其厚度（硬度）等有關(guān).

3.小黃同學(xué)做“比較兩種材料保溫性能”的實驗，他取①和②兩種保溫材料，兩支相同的溫度

計，兩個相同的大玻璃燒杯，鐘表和初溫相同、質(zhì)量相等的熱開水，以及細線、硬紙片、剪刀等，

做了兩個外形相同的保溫裝置，其中一個裝置如圖甲所示，然后在相同環(huán)境的房間里同時開始做實

驗.根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)繪得圖乙所示“水溫與時間關(guān)系”的圖像.實驗過程中室溫基本不變.

.水溫/七

80r

7心

60：

50二

4o

保

3o

溫2O

材

1()

料

0I23456789101112131415肘間/xl()min

甲乙

（1）小黃同學(xué)在選取實驗器材及實驗環(huán)境時，做到了那么多“相同”，說明實驗中用到的主要探

究方法是.

（2）保溫材料宜選用導(dǎo)熱性能（選填“好”或“差”）的物質(zhì)制造.

⑶①和②哪種材料的保溫性能好？（選填“①”或"②”），判斷的依據(jù)是

（4）對于同一保溫材料內(nèi)的水，在10?20min時間段放出的熱量（選填“大于”“等于"

或“小于”）20?30min時間段放出的熱量.

（5）在整個實驗過程中，①內(nèi)的水放出的熱量________（選填“大于”“等于”或“小于”）②內(nèi)

的水放出的熱量.

（6）根據(jù)圖像可知，小黃做上述實驗時的環(huán)境溫度（即室溫）在e左右.

（7）根據(jù)水溫隨時間變化的曲線圖像可知，開水在冷卻過程中溫度隨時間變化的特點是

【答案】（1）控制變量法（2）差（3）①相同的時間內(nèi)①中水溫變化比②中水溫變化慢（4）大

于（5）等于（6）20（7）隨著時間的增加，降溫速度先快后慢

【解析】（1）小黃同學(xué)在選取實驗器材及實驗環(huán)境時，做到了那么多“相同”，說明實驗中用到

的主要探究方法是控制變量法；（2）保溫材料要選擇導(dǎo)熱性差的物質(zhì)制造；（3）由題圖可看出，在水的

初溫相同時，前120分鐘，①中水的溫度比②中水的溫度高，故①的保溫性能好；（4）單位時間內(nèi)溫

差越大，放出的熱量就越大，由題圖知在10?20min的溫差比20?30min的溫差大，故對于同一保

溫材料內(nèi)的水，在10?20min時間段放出的熱量大于20?30min時間段放出的熱量；（5）在整個實

驗過程中，初溫都是80℃,木溫都是20℃,都是水，質(zhì)量也相同，根據(jù)。=c7?Af可知放出的熱量

也相等；（6）隨著時間的推移，最后水的溫度基本不變化，也就是與室溫差不多，即達到了熱平衡，

此時的溫度大約是20℃,所以說室溫大約是20°C；（7）由圖像可知，隨著時間的增加，降溫速度先

快后慢.

4.在陽光明媚的天氣，小明在茂密樹下的地面上常常會看到一些光斑，下表是他探究光斑形狀

后得到的實驗記錄.

小孔的形狀□0△

小孔的最大外徑/mm151015101510

地小孔距地10cm時□□□0OO△△△

面小孔距地20cm時0□□0000△A

光小孔距地40cm時0□□0000△A

斑小孔距地80cm時OO□OOOOO△

形小孔距地120cm時OOOOOOOOO

狀小孔距地200cm時000000000

（1）由于太陽距離我們很遠，因此到達地面的太陽光幾乎是平行的，所以當(dāng)小孔到地面的距離足

夠小時，地面上的光斑與小孔的形狀是（選填“一致"或''不一致"）的，這

（選填“是”或“不是”）太陽的像.要使太陽通過小孔成像，必須注意小孔的大小和小孔到

地面的距離，當(dāng)小孔到地面的距離一定時，小孔越（選填“大”或“小”），地面上就越容易

得到太陽的像.

（2）如果小明想繼續(xù)探究“光斑的形狀是否與小孔到地面的距離有關(guān)”，小明接下來的操作

是.

（3）該同學(xué)知道樹蔭下的圓形光斑就是太陽通過樹葉間的小孔在地面上成的像，他測出了某一個

光斑的直徑為1.4cm,光斑到小孔的距離為1.5m,從書上查到太陽到地球的距離為1.5X10“m,由

此可以估算出太陽的直徑為m.

【答案】（I）一致不是?。?）保持小孔的形狀、大小不變，改變小孔到地面的距離，觀察光

斑的形狀是否改變，多次實驗，分析得出結(jié)論（3）1.4X109

【解析】（1）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)小孔到地面的距離足夠小，地面上的光斑與小孔的形狀是

一致的，這不是太陽的像.當(dāng)小孔到地面的距離一定時，小孔越小，地面上就越容易得到太陽的像；

（2）根據(jù)控制變量法可知：每一次只改變其中的某?個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被

改變的這個因素對探究問題的影響，分別加以研究，最后再綜合解決.探究“光斑的形狀是否與小孔

到地面的距離有關(guān)”，根據(jù)控制變量法的思想，小明接下來的操作是：保持小孔的形狀、大小不變,

改變小孔到地面的距離，觀察光斑的形狀是否改變，多次實驗，分析得出結(jié)論；（3）光斑的直徑與光

斑到小孔的距離的比值是一個定值.根據(jù)光線傳播的可逆性可知，太陽直徑和太陽與小孔之間的距離

的比值是一個定值，且和光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值相等，則太陽的直徑1.5

X10"m=1.4X10"cm=1.4X109m.

5.小明多次乘車了解到夜間開汽車，若車內(nèi)燈亮，車內(nèi)物體會在前面的擋風(fēng)玻璃上成清晰的像,

干擾司機的視野，影響行車安全.那么，物體在透明平板玻璃中成像的“明”、“暗”程度與哪些因

素有關(guān)呢，對此小明作了以下猜想：

猜想1：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能與物體離光源的距離有關(guān)；

猜想2：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能與光源的強度有關(guān)：

猜想3：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能與物體的顏色有關(guān).

為探究此現(xiàn)象，小明設(shè)計了兩個實驗方案：

方案一：如圖所示，在水平桌面上豎直固定一塊透明平板玻璃，取一物體固定在離透明平板玻

璃0.5m的A點，在桌面的C點先后用不同功率的燈照亮A點處的物體，觀察同一物體不同光照下

在透明平板玻璃中所成像的“明”、“暗”程度.各次實驗人的眼睛都在同一位置從右向左觀察物體

在透明玻璃板中成的像，結(jié)果記入表一.

表一

物體和燈像的明

燈的功率/W

的距離/m暗程度

51暗

251較暗

401亮

方案二：同一物體位置固定在A點不動，用同一盞5W的燈先后在桌面B、C、。三點照亮A

處的同一物體，同一位置觀察同一物體在透明平板玻璃（仍固定不變）中成像的“明”、“暗”程度,

結(jié)果計入表二.

表二

物體和燈像的明

燈的功率/W

的距離/m暗程度

50.5明

51.0較明

51.5暗

（1）物體在透明平板玻璃中成的像是根據(jù)光的原理形成的.

（2）小明是用方案一來探究猜想（選填“1”“2”或"3”）.

（3）分析方案二的實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果可得結(jié)論：物體與燈的越小，物體所成的像越亮.

（4）小明猜想3中“物體的顏色”這個變量在方案一和方案二中是通過使用

________________來進行控制的.

（5）細心的小明還發(fā)現(xiàn)小轎車的擋風(fēng)玻璃是傾斜的，這樣設(shè)計的目的是夜間開車時車內(nèi)物體通過

擋風(fēng)玻璃所成的像在車窗的（選填“上方”或“下方”），不影響司機觀察路況；而大型貨車

的擋風(fēng)玻璃不太傾斜，這時車內(nèi)物體所成的像盡管在司機的正前方，但由于司機的座椅位置較

（選填“高”或“低”），人觀察路面是俯視的，并不影響司機觀察路況.請你就此現(xiàn)象根據(jù)光學(xué)知識

對司機提出一條有利于安全行駛的建議：_____________________________________________________

【答案】⑴反射（2）2（3）距離（4）同一光源照射同一物體（5）上方高夜間行車時，應(yīng)將

車內(nèi)燈關(guān)掉

【解析】（1）物體在透明平板玻璃中成的像是根據(jù)光的反射原理形成的；（2）當(dāng)研究像的“明”、

“暗”程度與光源的強弱有關(guān)時，應(yīng)該控制其他因素不變，改變燈泡的功率，所以小明是用方案一

來探究猜想2；（3）分析方案二的實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果可得結(jié)論：物體與燈的距離越小，物體所成的像越

亮；物體與燈的距離越遠，物體所成的像越暗；（4）根據(jù)控制變量法的思想，方案中通過用同一光源

照射同一物體，使物體的顏色相同：（5）根據(jù)物體在平面鏡中成像時，物像連線與鏡面垂直，物像到

平面鏡距離相等.小汽車前面玻璃是傾斜的，汽車內(nèi)物體的像在車窗的上方，司機看前面道路時，物

體的像不會影響司機的視線.大型貨車前方玻璃不太傾斜，車內(nèi)物體的像在司機的正前方，但是大型

貨車比較高，司機座椅離地面高，司機看前方道路時要俯視，物體的像不會影響司機的視線.夜間駕

駛室外的光線是比較暗的，若打開駕駛室內(nèi)的燈，駕駛室內(nèi)物體的光線是比較強的，就可以通過前

擋風(fēng)玻璃在車前形成一個虛像（平面鏡成像），干擾司機的視線，不安全，所以夜間行車時，應(yīng)將車內(nèi)

燈關(guān)掉.

6.防凍液(主要成分是不易蒸發(fā)、密度為1.11g/cn?的乙二爵)通?；旌虾蠹尤肫囁涫褂?，很

多人不解：防凍液為什么要加入水使用呢？小明認為，防凍液加入水后，混合液的比熱容、沸點和

凝固點都可能發(fā)生變化.下表中給出的是某品牌的防凍液加水后的沸點和凝固點.

含水量W/%5()40302()1()5

混合液沸

10711()116124141160

點77七

混合液凝

-35-30-25-20-15-10

固點T1/\.

甲乙

(1)小明利用如圖甲所示的裝置探究混合液比熱容的變化情況，他向兩支相同試管中分別加入體

積相同、含水量不同的混合液，通過實驗進行驗證.

①實驗中存在的問題是.

②糾正錯誤后，實驗通過來比較混合液的比熱容的大小，采用的研究方法

是.

(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙中作出含水量W與混合液沸點7的關(guān)系圖像.

(3)混合液沸騰后冷卻，小明測出其密度，發(fā)現(xiàn)混合液的密度比混合前利用水和防凍液的質(zhì)量、

體積算出的密度要大.對于混合液沸騰冷卻后密度變大的原因，他提出如下猜想：

猜想1：防凍液與水混合時總體積變??；

猜想2：混合液沸騰過程中水大量汽化.

若猜想1正確，則混合液總體積變小的原因是.

(4)通過表中的數(shù)據(jù)，請分析夏天防凍液加水比冬天的要(選填“多”或“少”),理由

是：.

【答案】(1)①沒有控制混合液的質(zhì)量相等②比較溫度計示數(shù)的變化轉(zhuǎn)換法(2)如答圖所示

(3)分子間存在間隙(4)少夏天加防凍液是為了提高混合液的沸點，通過表格數(shù)據(jù)可知防凍液所加

的水越少，混合液的沸點越高

W!%

【解析】（i）比較兩種物質(zhì)比熱容大小時，應(yīng)保持兩種物質(zhì)的質(zhì)量相等，而小明是讓混合液的體

積相等，沒有控制質(zhì)量相等，不同混合液用同一加熱源在加熱相同時間時，它們吸收的熱量相同，

因此是通過比較溫度計示數(shù)的變化來比較不同混合液比熱容的大小，研究方法為轉(zhuǎn)換法：（2）在坐標

軸上依次描繪出各點，然后用光滑的曲線連接，如答圖4所示；（3）因為分子間存在間隙，因此不同

液體混合后總體積會減?。唬?）夏天防凍液加水比冬天的要少；夏天加防凍液是為了提高混合液的沸

點，冬天加防凍液是為了降低混合液的凝固點；通過表格數(shù)據(jù)可知防凍液所加的水越少，混合液的

沸點越高，所加水越多，混合液的凝固點越低.

7.（1）小雨同學(xué)平時注意觀察，發(fā)現(xiàn)爸爸晚上開車時，打開汽車頭燈時，空中會出現(xiàn)一道直的光

柱.于是，他得出光在空氣中沿直線傳播的結(jié)論，并進行了其他相關(guān)實驗：

①能在空氣中看到直線光柱，可能是空氣中懸浮的塵埃將光到我們眼中所致.

②若想探究光在水中是否沿直線傳播，可在水中添加兒滴或撒些粉筆灰作輔助器材，

再用激光筆對著玻璃杯中的水射去，（選填“能”或“不能”）看到光在水中的直線傳播路

徑.

（2）小雨同學(xué)回憶有一次夏天下午坐爸爸的車時，發(fā)現(xiàn)前方地面在“晃”動；咨詢老師才知道是

因為空氣受熱不均勻造成光在不均勻空氣中不是沿直線傳播.為了驗證這種分析是否正確，回到家

后，小雨利用一支激光筆、一個裝有酒精的淺盤及火柴，進行了如下的探究.

①如圖所示，將激光筆固定在小桌上沿水平方向照射，用噴壺向激光筆的前方噴水，看到激光

筆發(fā)出的一束紅光射向墻面，墻面上有一個紅色光點保持不動.

②如果要讓這束紅光穿過不均勻的空氣，接下來小雨的做法應(yīng)該是：

③如果小雨的分析是正確的，他觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是:

④無論是固體、液體還是氣體，光在中都是沿直線傳播的.

激光筆

I~~---------------------------------------------------

墻面

【答案】（1）①反射②牛奶（或墨水、其他飲料等）能（2）②將裝有酒精的淺盤放在激光筆前

方的下側(cè)，用火柴點燃酒精③墻上紅色的光點在晃動④同種均勻介質(zhì)

【解析】（1）①塵埃將光線反射后進入我們的眼中，所以我們才能看到；②在水中要實現(xiàn)能觀察

到現(xiàn)象，只要加入牛奶等輔助器材，這樣就可以看到水中的激光路線；如果是在空氣中，得用煙霧.

要使空氣不均勻，可以通過加熱空氣等方法：（2）如果要讓這束紅光穿過不均勻的空氣，最直接的辦

法就是讓空氣密度發(fā)生改變，改變的方法就是對它加熱，所以通過利用酒精燃燒來加熱空氣，這樣

就可以讓酒精上方空氣變得不均勻：（3）如果小雨的分析是正確的，他觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是墻上紅色

的光點在晃動，也就是在不均勻的空氣中光沿曲線傳播，由于熱空氣密度在變化，所以看到的光點

在晃動；（4）無論是固體、液體還是氣體，光在同種均勻介質(zhì)中都是沿直線傳播的.

二、力學(xué)創(chuàng)新探究題

8.物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動，這種運動只在沒有空氣的

空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力相對物體的重力比較小，可以忽略，物體的下落也

可以近似地看作自由落體運動.

（1）為了探究自由落體運動時間與哪些因素有關(guān)，物理學(xué)習(xí)研究小組（一）提出了如下猜想：

猜想一：物體下落的時間與物體的材料有關(guān)；

猜想二：物體下落的時間與物體的質(zhì)量有關(guān)；

猜想三：物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān).

為驗證猜想的正確性，小組同學(xué)用6個金屬球做了一系列實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗序號材料質(zhì)量（g）下落高度（m）下落時間（s）

1鐵球50101.43

2鋁球50101.43

3銅球50101.43

4鋁球50151.75

5銅球80202.02

6鐵球80101.43

為了驗證猜想二，應(yīng)比較實驗序號為和的實驗數(shù)據(jù)；為了驗證猜想三，應(yīng)比較實

驗序號為和的實驗數(shù)據(jù)；分析可知，物體下落的時間與物體下落的高度（選填

“有關(guān)”或“無關(guān)”).

(2)物理學(xué)習(xí)研究小組(二)也對這個問題進行了研究，他們讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團同時從同一

高度由靜止開始下落，他們發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等，原因是：

(3)如圖甲是某實驗小組繪制的金屬球由靜止自由下落的高度h與時間t關(guān)系圖像；則圖乙中描

述重力對該球做功W與時間f關(guān)系的四種圖像中，正確的圖像是W.

【答案】(1)1624有關(guān)(2)紙團受到的空氣阻力較大(3)C

9.小明在一條細線的一端系一個螺母做成了一個如圖所示的單擺，小明發(fā)現(xiàn)螺母往返擺動過程

中，每擺10個來回所用時間幾乎相等.于是小明想到這樣一個問題：螺母來回擺動一次所用的時間f

跟哪些因素有關(guān)呢？

【猜想與假設(shè)】

猜想一：可能跟螺母擺動的角度。有關(guān)；

猜想二：可能跟細線的長度L有關(guān)；

猜想三：可能跟螺母的質(zhì)量機有關(guān).

【進行實驗與收集證據(jù)】

(1)為驗證以上猜想，除了鐵架臺、細線和螺母外，還需要的測量儀器有刻度尺、量角器

和.

(2)小明在不同條件下，測出螺母來回擺動一次所用的時間z后，得到的一些數(shù)據(jù)如下表：

細線長螺母的質(zhì)螺母擺動的螺母來回擺動

序號

度L/cm量m/g角度0/°一次的時間f/s

11001。32.0

21401032.4

31401052.4

41001532.0

①本實驗用到的實驗方法是W.對比1、2兩次實驗，可得出結(jié)論：螺母來回擺動一次

的時間t與有關(guān).

②對比2、3兩次實驗，得出的結(jié)論是：螺母來回擺動一次的時間?與該因素（選填“有

關(guān)"或“無關(guān)”）.

【實驗結(jié)論】綜合分析實驗數(shù)據(jù)可知，同一地點的單擺擺動一次的時間t只跟細線的長度L有

關(guān)，且細線越長，螺母來回擺動一次的時間r越W.

【評估與交流】實驗中，螺母擺動一次所用的時間很難測準，如何能更準確地測量螺母擺動一

次所用的時間：W.

【拓展應(yīng)用】擺鐘就是利用此原理制成的，那么如果家里的擺鐘變慢了，要把它調(diào)準，我們應(yīng)

將擺鐘的擺長調(diào)（選填“長”或“短”）.

【答案】【進行實驗與收集證據(jù)】（1）秒表（停表）（2）①控制變量法細線長度②無關(guān)

【實驗結(jié)論】長【評估與交流】測多次擺動的時間，然后求平均值【拓展應(yīng)用】短

【解析】為驗證猜想，除J'鐵架臺、細線和螺母外，還需要的測量儀器有刻度尺、量角器和秒

表（停表）；分析表中數(shù)據(jù)可知本實驗用的是控制變量法；對比1、2兩次實驗可知，螺母質(zhì)量和擺動

角度相同，但細線長度不同，所以時間不同；對比2、3兩次實驗，螺母質(zhì)量和細線長度相同，螺母

擺動角度不同，但時間相同，說明與擺動角度無關(guān)；（綜合分析實驗數(shù)據(jù)可知，同一地點的單擺擺動

一次的時間t只跟細線的長度L有關(guān)，且細線越長，螺母來回擺動一次的時間f越長；螺母擺動一次

所用的時間很難測準，測多次擺動的時間，然后求平均值可使測量的結(jié)果更準確；擺鐘變慢了，說

明擺鐘來回擺動一次的時間變長了，為了將它調(diào)準，應(yīng)將擺鐘的擺長調(diào)短.

10.如圖甲所示，鋼梁向下彎曲偏離水平位置的距離/?叫下垂量.小亮猜想：一根鋼梁的下垂量

〃可能與重物對鋼梁的拉力尸、兩個支撐柱間距離s這兩個因素有關(guān)，并進行如下實驗：

八重物

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44-4-U

0

100020003000400050006000//N

（D要探究“一根鋼梁的下垂量力與兩個支撐柱間距離s的關(guān)系”，他必須控制

定，改變.

（2）要探究“一根鋼梁的下垂量/?與所受拉力F的關(guān)系”，必須控制兩支撐柱間距離一定，記錄

下鋼梁受到不同拉力時的下垂量（忽略鋼梁自重的影響），數(shù)據(jù)如下表所示：

實驗次數(shù)12345

下垂量hlcm246.48.810.4

拉力F/N10002000320044005200

①圖乙的坐標系中己經(jīng)描出三個點，請根據(jù)第4、5次實驗數(shù)據(jù)繼續(xù)描點，并畫出下垂量/?與所

受拉力F關(guān)系的圖線.

②根據(jù)圖像可知：當(dāng)拉力為5000N時，下垂量是cm.

③根據(jù)圖像可得結(jié)論：當(dāng)兩支撐柱間距離等因素相同時，.

【答案】（I）重物對鋼梁的拉力兩個支撐柱間的距離（2）如答圖所示②10③下垂量與重物

對鋼梁的拉力成正比

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010002(XX)3000400050006000r/N

【解析】（1）有兩個因素（拉力和支撐柱間的距離）影響一根鋼梁下垂量"，當(dāng)要探究“一根鋼梁的

下垂量/I與兩個支撐柱間距離S的關(guān)系”，必須用控制變量法，保證另一個因素（拉力）不變，來改變

兩個支撐柱之間的距離，所以答案分別為：重物對鋼梁的拉力、兩個支撐柱間的距離.（2）①在圖像中

描點，把這些點順次連接，如答圖所示.②由圖像可以讀出當(dāng)拉力為500（）N的時候所對應(yīng)的下垂量

/?為100!1,故答案為10；③F、/?圖像為一條經(jīng)過原點的直線，依據(jù)數(shù)學(xué)中正比例函數(shù)的特征可以

得出結(jié)論：在兩支撐柱間距離等因素一定時候，下垂量與重物對鋼梁的拉力成正比，故答案為：下

垂量與重物對鋼梁的拉力成正比.

11.小海學(xué)習(xí)了摩擦力后知道了摩擦力大小與壓力大小及接觸面的粗糙程度有關(guān)，而教室里拖

過地后有位同學(xué)差點滑倒，小海想一定是因為地面有水使摩擦力減小了.而小紅說銀行工作人員數(shù)錢

時會用手沾一點水，說明水可以增大摩擦力.水到底對摩擦力有什么樣的影響呢？于是他們利用一個

質(zhì)量為200g的祛碼進行了以下實驗：

實驗一：探究水對地磚面的影響.

實驗步驟：

①將一塊地磚放在水平桌面上，祛碼放在地磚上.

②將彈簧測力計水平調(diào)零后，拉動地磚上的祛碼，使其做勻速直線運動，讀出拉力大小即為滑

動摩擦力的大小，其依據(jù)是W.將數(shù)據(jù)記錄在表1中.

③用噴壺在地磚表面均勻地噴3下清水后，將祛碼放在地磚上，重復(fù)上述步驟讀出此時拉力大

小并記錄.

④增加噴水量（再噴3下）重復(fù)上述步驟讀出此時拉力大小并記錄.

根據(jù)表1實驗數(shù)據(jù)，在地磚表面噴水越多，滑動摩擦力越W.

表1

實驗次數(shù)地磚面拉力大小/N

1不噴水0.6

2噴3下0.4

3噴6下0.3

表2

實驗次數(shù)木板面拉力大小/N

4不噴水1.1

5噴3下1.5

6噴6下1.7

實驗二：探究水對木板面（表面沒有涂漆）的影響.

實驗步驟：

①將木板放在水平桌面上，祛碼放在木板上.

②將彈簧測力計水平調(diào)零后，拉動木板上的祛碼，使其做勻速直線運動，讀出拉力大小并記錄

在表2中.

③用噴壺在木板表面均勻噴3下清水后，將祛碼放在木板上，重復(fù)上述步驟讀出此時拉力大小

并記錄.

④增加噴水量（再噴3下）重復(fù)上述步驟讀出此時拉力大小并記錄.

（1）根據(jù)表2中實驗數(shù)據(jù)，在木板表面噴水越多，滑動摩擦力越,祛碼所受滑動摩擦力

大小與噴水量________（選填“成”或“不成”）正比.對比實驗一和實驗二的結(jié)果，可以看出滑動摩

擦力的大小除了與噴水量多少有關(guān)，還與有關(guān).

（2）小海經(jīng)過查閱資料了解到木板是親水物質(zhì)，表面噴水后，水會滲入木板，使木板表面膨脹而

對物體的阻礙作用變大.而地磚是疏水性物質(zhì)，噴水后地磚表面會形成水膜，而地磚本身不變，物塊

和地磚間的滑動摩擦力因為水的潤滑作用而減小.

（3）想一想，生活中用濕毛巾墊著更容易擰開瓶蓋，說明毛巾是性（選填“親水”或“疏

水”）物質(zhì).

（4）根據(jù)第1、4次實驗可以判斷出表面干燥的地磚比表面干燥的木板更（選填“光滑”

或“粗糙”）.

【答案】實驗一：②二力平衡④小實驗二：（1）大不成物質(zhì)材料（3）親水（4）光滑

【解析】實驗'：②由于祛碼做勻速直線運動，祛碼受到的拉力與受到的摩擦力是一對平衡力，

所以讀出的拉力大小即為滑動摩擦力的大?。虎芨鶕?jù)表1實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)噴3下水時，地磚受到

的摩擦力為0.4N,噴6下水時，受到的摩擦力為0.3N,所以說在地磚表面噴水越多，滑動摩擦力

越?。粚嶒灦海?）根據(jù)表2實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)噴3下水時，祛碼受到的摩擦力為1.5N,噴6下水時,

受到的摩擦力為1.7N,說明在木板表面噴水越多，滑動摩擦力越大；第6次實驗的噴水量是第5次

實驗噴水量的2倍，但木板受到的摩擦力第6次不是第5次的2倍，說明摩擦力的大小與噴水量不

成正比；可以看出摩擦力的大小除了與噴水量多少有關(guān)，還與物質(zhì)材料有關(guān)；（3）生活中用濕毛巾墊

著更容易擰開瓶蓋，說明濕毛巾能增大摩擦力，所以毛巾是親水性物質(zhì)；（4）根據(jù)第1、4次實驗可以

判斷出表面干燥的地磚表面比表面干燥的木板表面更光滑.

12.學(xué)校舉行春季運動會，小明是標槍組的運動員，在練習(xí)過程中小明一直在思考怎樣才能把

標槍擲得遠一些，通過練習(xí)和觀看其他隊員的投擲情況，小明做了如下猜想:

猜想一：與標槍的質(zhì)量有關(guān)

猜想二：與標槍被投擲出去的角度有關(guān)

猜想三：與標槍有關(guān)（請你再提出一種猜想）

（1）小明用彈簧玩具槍、小鋼球做了一系列實驗，小鋼球質(zhì)量分別為，"和M,且M>〃?，彈簧玩

具槍壓縮彈簧長度的五分之一，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：

小鋼球質(zhì)量發(fā)射角的度數(shù)（°）小鋼球被彈出距離（m）

301.8

m462.2

601.7

301.3

M461.6

601.3

（2）小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出初步結(jié)論：在其他條件相同時，拋射角度為45。時，小鋼球被彈出的

距離最遠.為了使他的結(jié)論更加可靠，還需要補充的實驗是;從表中

數(shù)據(jù)還能得出的結(jié)論有，其他條件相同時，.

（3）將彈簧玩具槍壓縮彈簧長度的五分之二（在彈性限度內(nèi)），當(dāng)小鋼球質(zhì)量為M,發(fā)射角為45°

時，小鋼球被彈出的距離將（選填“大于”“等于”或“小于”）1.6m,該實驗可以驗證小

鋼球被彈出距離的大小與有關(guān).

（4）為了在運動會標槍項目中取得好成績，請你給小明提出合理建議（標槍質(zhì)量不變）：

①;

.

【答案】被拋出的初速度（2）控制其他條件相同，在45。角附近再找?guī)讉€角度做實驗鋼球質(zhì)

量越大，鋼球被彈出的距離越短（3）大于小鋼球被彈出的初速度（4）①45。角左右投出標槍②

增大投擲標槍的初速度

【解析】還能提出的猜想有：標槍投射距離的遠近與標槍被拋出的初速度有關(guān)；（2）30。、45。、

60。之間的跨度較大，無法準確判斷是在45。時，小鋼球被彈出的距離最遠，故應(yīng)控制其他條件相同,

在45。角附近再找?guī)讉€角度做實驗；從表中數(shù)據(jù)還能得出的結(jié)論是：在其他條件相同時，小鋼球質(zhì)量

越大，小鋼球被彈出的距離越短；（3）將彈簧玩具槍壓縮彈簧長度的五分之二時，彈簧所具有的彈性

勢能變大，將小鋼球彈出瞬間，小鋼球的動能將增大，故小鋼球被彈出的距離將大于1.6m；該實驗

可以驗證小鋼球被彈出距離的大小與小鋼球被彈出的初速度有關(guān)；（4）分析實驗數(shù)據(jù)可以提出的合理

建議為：①45。角左右投出標槍；②增大投擲標槍的初速度.

13.在日常生活中，同學(xué)們可能經(jīng)歷過這樣的現(xiàn)象，百米賽跑時，奔跑得越快，我們感到風(fēng)的

阻力越大.于是小明猜想：物體所受空氣阻力大小與物體運動速度的大小有關(guān).于是在一個無風(fēng)的周

末，小明和老師進行了如下實驗.

小明將如圖所示的裝置固定在汽車車頂.老師駕駛汽車依次以不同速度勻速在水平面上行駛一

段距離，小明將彈簧測力計的示數(shù)記錄在表格中.

（1）根據(jù)的知識可知彈簧測力計的示數(shù)大小近似等于小車及擋板受到的空氣阻力.

（2）實驗裝置中用小車而不用木塊，并將其放在表面平滑的車頂，目的是為了減小對實

驗結(jié)果的影響.

（3）分析表中的實驗數(shù)據(jù)可知，物體運動速度越大，所受空氣阻力越.若小車運動的速度

為10m/s,則小車的功率為W.

（4）實驗完畢后，小明又進行了新的思考：空中下落的物體速度會增大.那么從足夠高的高空下落

的雨滴速度會不會一直增大，其所受的空氣阻力會不會也一直增大？在老師的指導(dǎo)下，小明知道了：

若雨滴下落時，所受空氣阻力小于重力，則雨滴下落速度繼續(xù)增大；若雨滴下落時，所受空氣阻力

大于重力，則雨滴下落速度減小.

請你根據(jù)老師的上述指導(dǎo)和本實驗結(jié)論并結(jié)合所學(xué)物理知識分析：一滴質(zhì)量為5g的雨滴從高

空下落時（假設(shè)在無風(fēng)天氣，雨滴下落高度足夠大），所受到的最大阻力尸N,此后雨滴做

（5）你認為運動物體受到的空氣阻力大小還與有關(guān).

【答案】（1）二力平衡（2）摩擦力（3）大5（4）0.05勻速直線運動（5）物體的形狀（其他答案

合理均可）

【解析】（1）因為汽車勻速運動，所以小車受力平衡，水平方向所受的牽引力與阻力平衡，所以

彈簧測力計的示數(shù)大小近似等于小車及擋板受到的空氣阻力；（2）用小車而不用木塊的目的是將滑動

摩擦變?yōu)闈L動摩擦，可以減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響；（3）由表中的實驗數(shù)據(jù)可知，物體運動速度

越大，彈簧測力計的示數(shù)越大，說明汽車所受的阻力越大；小車運動的速度為10m/s時，測力計的

IV尸，

示數(shù)為0.5N,可知尸=/=0.5N；則尸=7=7-=Fo=0.5NX10m/s=5W；（4）若雨滴所受空氣阻力

小于重力，則雨滴下落速度繼續(xù)增大，當(dāng)雨滴達到一定速度時，阻力等于重力，雨滴所受到的最大

阻力為尸G=mg=（）.005kgX1（）N/kg=0.05N,雨滴受力平衡，此后雨滴將做勻速直線運動；（5）物

體所受到的空氣阻力大小還與物體的形狀等有關(guān)（其他答案合理均可）.

14.一次課堂上老師展示了小朋友蕩秋千的圖片，同時提出了一個問題：秋千小角度往復(fù)擺動

一次的時間與哪些因素有關(guān)呢？同學(xué)們聯(lián)想蕩秋千的情景，紛紛做出猜想，總結(jié)起來主要有以下三

種：

猜想I：可能與小朋友的質(zhì)量有關(guān)；

猜想2：可能與擺動的幅度有關(guān)；

猜想3：可能與繩長有關(guān).

（1）為了驗證猜想是否正確，同學(xué)們設(shè)計了如圖所示的裝置，用系有細線（線長L可調(diào)）的小球來

模擬秋千的運動進行了如下探究（擺動角度均較?。?/p>

①如圖甲所示，用細線系住一鐵球，保持細線的長度不變，改變小球擺動的幅度，即04的連

線與豎直方向的夾角外O點為固定懸點），使小球每次從A點由靜止釋放，測出小球在A8間往復(fù)運

動一次所用的時間f與夾角。的關(guān)系如下表所示：

，/度46810

〃秒2.02.02.02.0

除圖甲所示裝置外該實驗還缺少的一個實驗器材是,分析數(shù)據(jù)可以知

②使小球每次從A點由靜止釋放，用頻閃相機（保持曝光時間相同）拍攝小球往返運動一次的位

置如圖乙所示；在圖乙裝置的基礎(chǔ)上，改變細線心的長度，控制。角相同，使小球從靜止下落，分

別用頻閃相機（保持曝光時間相同）拍攝小球往返運動一次的位置如圖丙所示，由此分析可知，上述猜

想是正確的.

（2）請設(shè)計實驗來探究小球往復(fù)擺動一次的時間與小球質(zhì)量之間的關(guān)