中考物理必考的 20 个实验,资深教师整理 “避坑指南”,得分率飙升 80%
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在中考物理的备考过程中,实验部分占据着举足轻重的地位。实验题不仅考查同学们对物理知识的理解和掌握,更检验大家的动手操作能力、观察分析能力以及解决实际问题的能力。据统计,在历年中考物理试卷中,实验题的分值占比相当可观,然而学生在这部分的得分情况却不尽如人意。为了帮助广大考生在中考物理实验题上实现突破,提升得分率,我们特别邀请了资深物理教师,对中考物理必考的 20 个实验进行了全面梳理,并整理出极具价值的 “避坑指南”,掌握这些要点,有望让你的得分率飙升 80%!
光学实验
探究光的反射定律
这个实验旨在探究光反射时所遵循的规律。实验过程中,需要用到平面镜、激光笔、可折叠的光屏等器材。同学们要注意,光屏的作用至关重要,它可以显示光的传播路径,同时探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。在操作时,务必保证激光笔发出的光紧贴光屏入射,这样才能清晰观察到反射光线。很多同学容易忽略的一点是,在改变入射角大小进行多次实验时,没有准确记录入射角和反射角的度数,导致无法得出普遍规律。另外,在表述实验结论时,一定要注意语言的准确性,是反射角等于入射角,而不能颠倒顺序,因为先有入射才有反射。
探究平面镜成像的特点
利用玻璃板、两支相同的蜡烛、刻度尺等器材,探究平面镜成像的特点。实验中选择玻璃板而不选平面镜,是因为玻璃板既能反射光成像,又能透光便于找到像的位置。在此实验中,有几个关键的 “坑” 需要避开。首先,玻璃板要垂直放置在水平桌面上,如果玻璃板倾斜,蜡烛的像就无法与另一侧的蜡烛重合,从而影响对像与物大小关系及位置关系的判断。其次,在确定像的位置时,要透过玻璃板观察,移动未点燃的蜡烛,直至它与点燃蜡烛的像完全重合,此时不能用眼睛直接看蜡烛,否则会产生视觉误差。还有,在测量像与物到玻璃板的距离时,要准确测量蜡烛的中心到玻璃板的垂直距离,部分同学因测量位置不准确导致数据错误。
探究凸透镜成像的规律
该实验需要用到凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等。实验前,要先调整凸透镜、蜡烛和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,目的是让像成在光屏的中央。在实验过程中,很多同学会因为搞不清物距(u)和像距(v)的范围,而无法正确判断成像的性质。例如,当 u>2f 时,成倒立、缩小的实像,应用是照相机;当 f
热学实验
实验液体温度计并探究水的沸腾过程
实验器材有温度计、酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、水等。在使用温度计测量水温时,要注意温度计的玻璃泡要完全浸没在水中,且不能碰到烧杯底和侧壁。读数时,温度计的玻璃泡不能离开被测液体,视线要与温度计内液柱的上表面相平。在探究水的沸腾过程中,要注意观察水沸腾前和沸腾时的现象。水沸腾前,气泡上升过程中由大变小;水沸腾时,气泡上升过程中由小变大,直至破裂。加热过程中,要持续观察温度计示数的变化,并准确记录水沸腾时的温度。很多同学在实验时,没有注意到酒精灯的正确使用方法,比如用嘴吹灭酒精灯,这是非常危险且不符合实验规范的行为,应该用灯帽盖灭。还有,在记录数据时,可能会因为粗心导致数据记录错误,从而影响对水沸腾特点的分析。
电学实验
连接两个用电器组成的串联、并联电路
连接电路是电学实验的基础。在连接串联电路时,按照电流从电源正极出发,依次经过各用电器,最后回到电源负极的顺序进行连接。连接并联电路时,要先连接干路,再连接支路。连接过程中,开关要处于断开状态,这是很多同学容易忽略的 “坑”,如果开关闭合时连接电路,可能会造成短路,损坏电源或用电器。同时,要注意导线的连接要牢固,避免出现接触不良的情况。在连接好电路后,闭合开关前,要再次检查电路连接是否正确,各元件的位置是否合适。
使用电流表并探究串、并联电路中电流规律
电流表要串联在电路中,且电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出。在使用电流表之前,要先观察它的量程和分度值。在探究串联电路电流规律时,要选择不同规格的灯泡进行实验,这样得出的结论才具有普遍性。很多同学在实验时,只使用了相同规格的灯泡,得出串联电路电流处处相等这个结论,但没有意识到这只是一个特殊情况。在探究并联电路电流规律时,要分别测量干路电流和各支路电流,测量过程中要注意电流表量程的选择,避免量程过大或过小导致读数不准确。另外,在读取电流表的示数时,要准确读取,不能读错。
使用电压表并探究串、并联电路中电压的规律
电压表要并联在被测电路两端,同样要注意正、负接线柱的接法。在探究串联电路电压规律时,要分别测量电源电压以及各用电器两端的电压。部分同学在测量时,会将电压表的量程选错,或者测量的不是用电器两端的电压,而是其他位置的电压,导致实验数据错误。在探究并联电路电压规律时,要明确并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压。实验过程中,也要像探究电流规律一样,选择不同规格的用电器进行多次实验,以保证结论的科学性。
探究欧姆定律
该实验用到的器材有电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。实验原理是 I=U/R。在实验过程中,要采用控制变量法,即探究电流与电压的关系时,控制电阻不变;探究电流与电阻的关系时,控制电压不变。调节滑动变阻器的目的在不同探究中有所不同,探究电流与电压关系时,是为了改变定值电阻两端的电压;探究电流与电阻关系时,是为了保持定值电阻两端电压不变。很多同学在实验时,没有理解控制变量法的含义,导致实验思路混乱。在更换电阻后,不能正确调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压保持不变,从而得出错误的实验结论。
用伏安法测量小灯泡的电阻
实验原理是 R=U/I,通过测量小灯泡两端的电压和通过它的电流,来计算小灯泡的电阻。实验过程中,由于小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,所以不能像测量定值电阻那样多次测量求平均值。在连接电路时,同样要注意开关断开,滑动变阻器滑片置于阻值最大处。在测量过程中,要注意观察小灯泡的亮度变化,同时记录对应的电压和电流值。有些同学在处理数据时,直接将多次测量的电阻值求平均值,这是不符合实验要求的。另外,在实验结束后,要及时断开开关,防止小灯泡长时间发光导致温度过高损坏。
用电流表和电压表测量小灯泡的电功率
实验原理是 P=UI。实验时,要先测量小灯泡的额定功率,即让小灯泡在额定电压下工作,此时电压表的示数应为小灯泡的额定电压,通过调节滑动变阻器使电流表示数达到额定电流,然后根据公式计算出额定功率。还要测量小灯泡在不同实际电压下的实际功率,分析灯泡亮度与实际功率的关系。在实验过程中,容易出现的问题是在调节滑动变阻器时,没有准确控制电压表示数达到目标值,导致测量的功率不准确。还有,在记录数据时,要注意对应关系,不能将不同电压下的电流值和电压值混淆记录。
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
实验器材有电磁铁、电源、开关、滑动变阻器、电流表、大头针等。实验中通过观察电磁铁吸引大头针的数目来判断电磁铁磁性的强弱。影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小、线圈匝数和有无铁芯。在探究过程中,同样要采用控制变量法。探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响时,控制线圈匝数和有无铁芯不变,通过调节滑动变阻器改变电流大小;探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响时,控制电流大小和有无铁芯不变,改变线圈匝数;探究有无铁芯对电磁铁磁性强弱的影响时,控制电流大小和线圈匝数不变,比较有无铁芯时电磁铁吸引大头针的数目。很多同学在实验时,没有控制好变量,导致无法准确得出结论。另外,在实验结束后,要及时关闭电源,防止电磁铁长时间通电。
力学实验
用天平测量固体和液体的质量
使用天平前,要将天平放在水平台上,游码移至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央刻度线处。测量物体质量时,要遵循 “左物右码” 的原则,用镊子向右盘中加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直至横梁恢复平衡。在读取质量时,物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值。测量液体质量时,要先测量空烧杯的质量,再将液体倒入烧杯中测量总质量,两次质量之差即为液体的质量。部分同学在使用天平过程中,容易出现操作不规范的情况,比如直接用手去拿砝码,导致砝码生锈,影响测量准确性;在调节平衡螺母时,方向调反,使天平无法平衡。
建构密度的概念
通过测量不同物质的质量和体积,比较它们质量与体积的比值,从而建构密度的概念。实验中要选择多种不同物质进行测量,如铜块、铁块、铝块等。在测量过程中,要准确测量物体的质量和体积,对于形状规则的物体,可以用刻度尺测量其长、宽、高,然后计算体积;对于形状不规则的物体,可以采用排水法测量体积。在分析数据时,要引导学生发现同种物质质量与体积的比值是一定的,不同物质质量与体积的比值一般不同,从而引出密度的概念。有些同学在实验数据处理时,没有对数据进行有效的分析和比较,不能正确理解密度的含义。
用天平和量筒测量液体和固体的密度
测量固体密度时,先用天平测量固体的质量,再用量筒采用排水法测量固体的体积,最后根据密度公式 ρ=m/V 计算出固体的密度。测量液体密度时,要注意测量顺序,先测量烧杯和液体的总质量,再将部分液体倒入量筒中测量体积,最后测量剩余液体和烧杯的质量,用总质量减去剩余质量得到倒入量筒中液体的质量,再根据公式计算液体密度。在实验操作过程中,要注意量筒的读数方法,视线要与量筒内凹液面的最低处相平。部分同学在测量液体体积时,俯视或仰视读数,导致体积测量不准确,进而影响密度的计算结果。
探究牛顿第一定律
实验通过让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,使小车在不同粗糙程度的水平面上运动,观察小车滑行的距离,从而推理得出牛顿第一定律。实验中要注意控制小车在斜面上的初始高度相同,这样才能保证小车到达水平面时的初速度相同。在实验过程中,很多同学容易忽略的一点是,没有对不同水平表面的粗糙程度进行准确描述,比如没有说明毛巾表面比棉布表面粗糙等。另外,在推理得出牛顿第一定律时,有些同学不能理解实验事实和科学推理相结合的方法,对定律的理解不够深入。
探究摩擦力大小的因素
实验采用控制变量法,探究压力大小和接触面粗糙程度对摩擦力大小的影响。测量摩擦力时,要水平拉动弹簧测力计,使木块在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。在探究压力大小对摩擦力大小的影响时,控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小;探究接触面粗糙程度对摩擦力大小的影响时,控制压力大小不变,改变接触面粗糙程度。很多同学在实验操作时,不能保证木块做匀速直线运动,导致弹簧测力计示数不稳定,无法准确测量摩擦力大小。同时,在分析实验数据时,要注意因果关系,明确是压力和接触面粗糙程度的变化导致摩擦力大小的改变。
探究杠杆的平衡条件
实验前要调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是方便直接在杠杆上读出力臂的大小。实验时,通过改变钩码的个数和位置,使杠杆在水平位置平衡,记录动力、动力臂、阻力、阻力臂的数据。在多次实验过程中,要注意改变力的大小、方向和作用点,以得出普遍的杠杆平衡条件。有些同学在实验时,没有理解杠杆平衡条件的本质,只是简单地记录数据,而没有对数据进行深入分析,不能总结出杠杆平衡时动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂这个规律。另外,在调节杠杆平衡时,要注意平衡螺母的调节方向,若杠杆左端下沉,应将平衡螺母向右调节。
探究液体压强的规律
实验使用 U 形管压强计来探究液体压强的规律。将压强计的金属盒放入液体中,通过观察 U 形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小。在探究过程中,要分别探究液体压强与深度、液体密度以及液体内部向各个方向的压强关系。在探究液体压强与深度关系时,要保持液体密度和金属盒的方向不变,改变金属盒在液体中的深度;探究液体压强与液体密度关系时,要保持深度和金属盒方向不变,改变液体密度;探究液体内部向各个方向压强关系时,要保持深度和液体密度不变,改变金属盒的方向。部分同学在实验时,没有正确使用压强计,比如没有检查压强计是否漏气,导致实验结果不准确。同时,在分析实验现象时,要注意归纳总结,得出液体压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等,液体压强还与液体密度有关等结论。
探究阿基米德原理
实验通过测量物体受到的浮力和物体排开液体所受的重力,来验证阿基米德原理。首先用弹簧测力计测量物体的重力,然后将物体浸没在液体中,测量此时弹簧测力计的示数,两者之差即为物体受到的浮力。再测量物体排开液体的重力,比较浮力和排开液体重力的大小关系。在实验过程中,要注意溢水杯中的水要装满,这样才能保证物体排开的水全部流入小桶中。很多同学在实验时,没有注意到这一点,导致测量的排开液体重力偏小,无法验证阿基米德原理。另外,在测量过程中,要准确读取弹簧测力计的示数,避免读数错误影响实验结果。
测量滑轮组和斜面的机械效率
测量滑轮组机械效率时,要匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升,同时测量钩码上升的高度、弹簧测力计移动的距离以及弹簧测力计的示数,根据公式 η=W 有 / W 总 ×100% 计算机械效率,其中 W 有 = Gh,W 总 = Fs。在实验过程中,要注意选择合适的滑轮组,避免滑轮组过于复杂导致摩擦力过大,影响机械效率的测量。同时,在拉动弹簧测力计时,要保证匀速直线拉动,否则弹簧测力计示数不稳定,测量结果不准确。测量斜面机械效率时,要测量斜面的长度、高度,物体的重力以及沿斜面拉动时弹簧测力计的示数,同样根据机械效率公式进行计算。很多同学在实验时,没有注意到斜面的倾斜程度对机械效率的影响,在分析实验数据时,不能正确得出斜面机械效率与哪些因素有关的结论。
以上就是中考物理必考的 20 个实验以及资深教师为大家整理的 “避坑指南”。同学们在备考过程中,一定要认真对待这些实验,理解实验原理,规范实验操作,准确处理实验数据。通过不断地练习和总结,相信大家在中考物理实验题上一定能够取得优异的成绩,让得分率飙升 80% 不再是梦想!