第十三讲《物理探究》（一）.doc

第十三讲 《物理探究》（一）练习
1、课外科技小组的同学们在研究晶体的熔化时，通过实验记录，把质量相等的甲、乙两种物质加热，温度随加热时间(环境情况和加热源是相同的)变化的情况绘制成图象，如图1所示。请你写出两条有价值的发现。
发现一： 。
发现二： 。
图2
图1

2、图2表明靠近正在发声嗽叭旁边的玻璃杯破碎了。请你猜想玻璃杯破碎跟声音的什么因素有关。说出你的一个猜想，并陈述你猜想的理由(或依据)。
猜想：___________ _______________________________________________。
理由：__________________________________________ _____________ ____。
3、积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变。路面积雪经车辆压实后，车轮与路面的摩擦力减小，汽车易左右滑摆。同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故。专家研究表明，气温不同，积雪的厚薄不同，对汽车的危害也不一样。当积雪厚度在5~15cm，气温在0℃左右时，汽车最容易发生事故。因为在这种条件下，路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态。此时，护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰，从而减少交通事故的发生。
提出问题：在相同气温条件下，为什么水不再结冰了？
猜想与假设：请你用学过的物理知识，针对这一现象产生原因提出一个合理的猜想，并说出你猜想的理由。
猜想：
理由：
设计实验方案：针对你的猜想，设计一个实验方案验证猜想的正确性。
实验方案及主要步骤：

分析与交流；除了在路面上撒盐外，你还有什么常用的办法，可以避免减少交通事故，这样做的道理是什么？
方法：
道理：
图3
4、老师在课堂上演示了电磁感应实验后，小杨同学有了新的想法：如果线圈不动，磁体相对于线圈运动是否也会产生电流？于是他找来线圈、条形磁铁、灵敏电流计和一些导线开始探究。当他把条形磁铁插入线圈的瞬间，电流表指针发生了偏转(如图3所示)，实验成功了!小杨又想：在这个实验中，感应电流的大小与哪些因素有关呢？请你针对小杨的问题提出一个猜想，并设计实验验证你的猜想。
猜想：
实验设计：

5、在探究“串联电路的总电阻与各串联电阻之和的关系”实验中，提供的器材有:定值电阻Rl、R2和R3(阻值分别为 2Ω、3Ω 和6Ω )、电源(电压恒定但准确值未知)、电流表和电压表各一只、开关和导线若干．按要求完成以下内容：
(1)图4是根据实验目的选择器材后连接的部分电路，在图中用笔画线代替导线把电压表接入电路中．
图4

(2)实验中还要用到R3，使用R3的具体操作是：
(3)在题中所给的器材中，将电压表换成电阻箱(符号为 )也能完成此实验．在虚线框中画出一个能反映实验原理的电路图．
6、实验探究和推理都是科学研究的基本方法。比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知
识为依据，通过推理而提出来的。
（1）用放大镜观察素描炭笔的笔迹，观察到微小的颗粒；麦粒碾成面粉，面粉揉成面团……大量类似事实，为我们想象物质的结构模型提供了依据，终于认识到： 是由大量分子构成的。向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水，观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到：分子无规则运动的快慢与 有关。
（2）物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”。请你根据这个意思，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据（参照示例）：
示例：①物体内能的大小可能与物体的温度有关。推理性结论：一个物体的温度越高，内能越大。推理依据：温度越高，分子运动越快，分子动能越大。
②物体内能的大小还可能与物体的 有关。推理性结论： 。
推理依据： 。
（3）由于推理性结论具有一定的事实和理论依据，所以在科学研究中，有时就运用它来初步解释相关问题——同学们也来尝试一下：
图5

在图5中，（a）杯中水量较少、（b）（c）（d）的水量相同。根据问题（2）中所得的推理性结论，比较各杯中水的内能的大小：
① 杯中水的内能最大，因为 。
② 两杯中水的内能不好比较，因为 。
7、小明和小华利用如图6所示的实验器材，探究物体的浮沉条件，他们探究活动的过程如下：
图6

（1）探究蜡块的上浮条件
测量蜡块的重力
小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力。
小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。
你支持 (小明/小华)的方案，理由是 。
测量蜡块受到的浮力。
小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作用存在的问题是
。
通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件。
（2）探究蜡块下沉的条件
测量石块的重力
用弹簧测力计测出石块的重力
测量石块受到的浮力
小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力
小华依据另一种原理，采用不同的方法也测出了石块受到的浮力，其方法是：
.
通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体下沉的条件。
8、在探究影响导体电阻大小的因素时，甲、乙两位同学作出如下猜想：
甲：导体的电阻与导体的长度有关；
乙：导体的电阻与导体的材料有关。
现提供多根电阻丝，如图所示。材料参数如下表。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍镉合金
0.5
0.1
B
镍镉合金
1.0
0.1
C
镍镉合金
0.5
0.2
D
锰铜合金
0.5
0.1

(1)某同学要验证上述猜想，设计了如下电路。请你根据电路图连接实物。
图7
图8

(2)如要验证上述乙同学的猜想，则应该选用 两根电阻丝(填编号)：
(3)实验时如果电流表坏了，请利用余下器材，设计实验，验证上述甲同学的猜想
①简要说明设计的原理：
②在虚线框中画出实验电路图，注明所选用电阻
丝的编号(电阻丝符号用 表示)。

参考答案
1、(1)甲的熔点低于乙的熔点；
(2)在固态的吸热升温过程中，吸收相同的热量时，甲升温较乙快；
(3)甲更早开始熔解(答案合理即可)。
2、猜想(1)：玻璃杯破碎跟声音的振动频率有关。
理由：频率很低的次声波具有很强的破坏性，能使机械破裂、飞机解体等。可能是嗽叭发出的次声，造成了玻璃杯的破碎。
猜想(2)：玻璃杯破碎跟声音的响度有关。
理由：声音能使物体振动，响度越大的声音，使物体振动越厉害，越容易导致玻璃杯破碎。
3、猜想:水中杂质越多,水的凝固点越低或混合物的凝固点降低．
理由: 护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰．
实验方案及主要步骤：取相同的三个杯子，盛相同体积的清水、淡盐水、浓盐水，放入冰箱里，每隔5分钟用温度计测一次温度，并观察是否有结冰现象，若结冰，结冰的顺序是否是清水、淡盐水、浓盐水。
方法：在车轮上装防滑链
道理：接触面越粗糙，摩擦力越大。
4、猜想：与磁体插入的速度有关(与磁场的强弱有关、与线圈的匝数有关、线圈的粗细、线圈的横截面积)等.
实验设计：将电流表和线圈连接成闭合电路，保持其他条件不变，用不同的速度先后两
次将条形磁铁插入线圈，观察电流表的示数，并进行比较。
5、(1)见图7
(2)用R2R3串联接入电路中
(3)见图8
图9
图10

6、(1)物质(或物体) 温度
(2)质量(或分子多少) 质量越大(或分子越多)，物体内能越大
物体质量越大，分子数目越多，所有分子动能、势能的总和就越大
(3)①(d) (d)的水量比(a)多、与(b)(c)相同，且温度最高 ②(a)(b) (a)的水量比(b)少，但温度比(b)高
7、（1）①小华 蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值，无法直接精确测量
②蜡块没有浸没在水肿
（2）将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数，算出浮力。
8、(1)如图11
(2)A、D
(3)①根据串联电路电压之比等于电阻之比
②如图12

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P
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图11
图12