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1、山西省,物理,专题九创新实验,创新实验是山西2009年中考以来新加的实验，通常出现在实验题最后两题，主要考查控制变量法、转换法；分析数据的能力；根据实验现象总结实验规律。,1(2011山西)LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验(其中R0为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比)。实验步骤如下： 先把“220 V15 W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2 cm，灯泡与光敏电阻的距离约为30 cm。闭合开关S和S1，通电10 min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。,接着分别把规
2、格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。,根据小梦的探究，请回答： (1)电能转化为内能最多的灯是_，这是通过观察_来比较的。 (2)电能转化为光能最多的灯是_，这是通过观察_来比较的。 (3)LED灯的发光效率较_(填“高”或“低”)。 (4)综合分析表中数据可知，15 W的LED灯的发光亮度与_W的白炽灯发光亮度相当。,白炽灯,温度计示数的变化,LED灯,电流表示数变化,高,150,【解析】(1)从表格中可以看出，在三种灯通电相同时间的情况下，白炽灯所在的盒内温度上升得最快，因此电能转化为内能最多，这是转换法的应用(2)从电流表的示数上可以看出，在相等时间内，电流表示数变化较大
3、，即光敏电阻变化较小，因为光敏电阻阻值与光照强度成反比，所以LED灯在相同时间内光照最强，即电能转化为光能最多。(3)发光效率是电能转化为光能的百分比，从刚才分析可知，LED灯在相等时间内将更多的电能转化为光能，因此发光效率最高,2(2012山西)骑自行车上学的路上，大梦远远看见红灯亮起时，就停止了蹬踏，车在自由滑行后，恰好停在斑马线前。她又想如果是雨雪天气，滑行距离又会怎样呢？车滑行的距离究竟与哪些因素有关呢？为此她进行了实验探究。 她猜想：车滑行的距离与车速有关；车滑行的距离与路面的光滑程度有关。,猜想探究方案：用圆柱形的玻璃瓶模拟车轮滚动，把一个玻璃瓶分别放在同一斜面的不同高度h，让它由
4、静止开始下滑，测出它在水平面上滑动的距离s，记录如下表。,(1)大梦停止蹬踏后，自行车由于具有_继续向前滑行。 (2)根据实验记录，能得到的结论是_。,惯性(动能),滑行距离与速度有关(或路面光滑程度相同的条件下，速度越快，滑行距离越远),(3)根据上述所得结论，写一句交通警示语(要求简明扼要)_。 (4)利用上述圆柱形玻璃瓶探究猜想时，需要控制_。请你设计实验记录表格。,超速危险(严禁超载；十次肇事，九次快等),速度,解：,【解析】(1)自行车具有惯性，故会保持原来的运动状态继续向前滑行；(2)仔细分析表中的速度和滑行距离的关系即可得出结论；滑行距离与速度有关(或相同的条件下，速度越快滑行距
5、离越远)；(3)由于汽车滑行的距离和汽车的质量、速度、路况有关，故可提出如下建议：超速危险、禁止超载、雨天路滑，减速慢行等；(4)探究车滑行的距离跟路面的光滑程度的关系时，应控制玻璃瓶质量和速度一定，改变路况即可。若想让实验更具有普遍性，可以通过多次改变水平面的粗糙程度进行多次实验，多测量几组数据；实验表格设计项目齐全合理即可。,3(2013山西)周末，小敏到乡下帮爷爷摘苹果，看见一只熟透的苹果掉下来。小敏对这个现象产生了浓厚的兴趣，提出了如下两个猜想： 猜想一：苹果的下落快慢是否与苹果的质量有关？ 猜想二：苹果的下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系？ 于是他找来一些器材，在忽略空气阻力的情
6、况下进行实验。 (1)小敏在探究“猜想一”时，应控制苹果的_不变，让苹果的_改变，比较苹果下落时间的长短。,下落高度,质量,(2)小敏在探究“猜想二”时，测量出同一个苹果在不同高度h1、h2、h3下落时所对应时间为t1、t2、t3，并绘出ht图象如图所示。他结合数学上学过的“二次函数”知识猜想：“物体下落的高度可能与下落时间的平方成正比”。若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据？,方法：,【解析】(1)苹果下落的快慢与苹果具有的动能大小有关。如果要研究速度与质量的关系，就要研究苹果具有的动能，而苹果动能的大小由其重力势能转化而来，所以，控制苹果的下落高度相同，忽略空气阻力，改变质量。(2)正
7、比例函数的解析式是ykx，所以，想要验证h与t2是否成正比，就要判断h与t2的比值是否变化。,4(2014山西)小强受航天员王亚平在太空 授课的实验情景启发，他设计了如图所示实验： 在竖直悬挂的弹簧下吊一个物体，当把静止的 物体从O点沿竖直方向向下拉至A点，放手后，物体在O点上下来回振动。物体振动的快慢与什么因素有关？小强提出猜想一：物体振动的快慢与它的质量有关；猜想二：物体振动的快慢与弹簧拉伸的距离有关。 (1)请你提出猜想三：物体振动的快慢与_有关。,弹簧的材料(弹簧的粗细等),(2)小强找来质量不同的砝码、计时器(停表)、刻度尺等器材，验证他的猜想，所测量的部分实验数据记录如下表。,在质
8、量相同时，物体振动的快慢与弹簧拉伸的距离无关,分析表格中的数据，可以得出结论：_。,【解析】(1)物体振动快慢的原因是多方面的，除了已经列举的以外，还可以提出与弹簧的材料有关，与弹簧的粗细有关等等(2)从表中数据可以看出，小球质量相同，改变到O点的距离，小球来回振动所需的时间不变，所以得出结论：在质量相同时，物体振动的快慢与弹簧拉伸的距离无关。,5(2015山西)大课间活动，男女同学分组进行篮球投篮比赛，小明发现男、女组的篮球落地后都会反弹，但反弹的高度却不同。篮球由静止开始下落，反弹的高度与哪些因素有关呢？“三人行”研究性学习小组的同学们对这个问题进行了讨论，提出了不同猜想。 猜想1：篮球反
9、弹的高度可能与球的型号有关。 猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关。 猜想3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。,于是，小组同学们用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺，在水泥地面和木质地板上进行了实验。得到的实验数据如下表所示，请你参与到研究性学习小组中，一起完成下列问题。,2和3,(1)要验证猜想2，需要用实验序号为_的两组数据进行分析。 (2)分析四次实验数据，得到的结论是：篮球反弹的高度与下落高度和_有关，与_无关。,地面材料,球的型号,6(2015永州)小刘同学发现一杯热水冬天比夏天冷却快，为了掌握物体保温和快速降温的规律，小刘根据热水冷却快慢的一些现象
10、，做了以下实验探究： 【提出问题】 热水冷却的快慢与哪些因素有关？,【进行猜想】 猜想一：热水冷却的快慢与温差(温差热水温度环境温度)有关； 猜想二：热水冷却的快慢与装水容器的材料有关； 猜想三：热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关。 【进行实验，收集证据】 小刘选用3个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯(5个杯子大小、形状完全相同)。在杯中分别倒入热水放在温度可调可控的房间里做了5次实验。每次实验杯子都装满同质量、同温度的热水。用温度计和秒表记录每次实验热水温度从90 降至50 所用时间。只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风。(水不溢出),实验数据记入下表。,【分析与论证】 (1)请你提出一个新
11、的科学猜想：热水冷却快慢还与_有关。,热水的质量,(2)分析比较实验1和实验2的数据，可知热水表面空气流速越快，冷却时间_。 (3)用序号为3、4、5的三个实验可以验证小刘的第_(填序号)个猜想。 (4)在验证热水冷却快慢与温差有关的两次实验中小刘控制的变量是_。 (5)请你对小刘以上实验探究中存在的不足提出一条合理的评价意见_。,越短,二,装水容器的材料、热水表面空气的流速,从实验结论的普遍性角度分析，在验证某一个猜想时，应尽可能的多做几次实验，观察每一次的实验结论是否相同,7(2015北京)有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明
12、确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图象如图所示。请你根据图象所提供的信息回答以下问题。 (1)小明探究的问题的自变量是_。(填选项前的字母) A保温杯的品牌B水冷却的时间 C水的温度,B,(2)请比较甲、乙两种保温杯的保温效果_。(填选项前的字母) A甲保温杯的保温效果好 B乙保温杯的保温效果好 C甲、乙两种保温杯的保温效果一样好 (3)请估计实验过程中第5小时的室温是_。,B,20,8(2015汕尾)某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以
13、下猜想： 食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关 食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关,为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入如图甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究： (1)在连接电路时，开关必须_，本实验电路中接入电阻R0的目的是_。 (2)食盐水溶液的导电性能可以由_来判断。,断开,保护电路,电流表示数的大小(或电流大小),(3)将金属片a、b分别插入如图甲、乙所示位置可探究猜想_(填序号)，为了探究猜想 应将金属片a、b分别插入_两图所示位置。 (4)将金属片a、b
14、分别插入如图乙、丁所示位置，若I乙 I丁，由此可得到的结论是_。,甲、丙,食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关,9(2015济宁)小夏对正在做匀速直线运动的物体又施加一个与运动方向相同的力，发现物体运动得更快了。小夏对这个现象进行了实验探究，并将实验数据记录在下表中。,物体运动速度变化的快慢与物体质量和受到的力有什么关系？请你分析实验数据得出结论。 (1)比较第1、2、3次数据，可得出结论：_。 (2)比较2、4或3、5次数据，可得出结论：_。,在质量一定时，推力越大，速度增加的越快,在推力一定时，质量越大的，速度增加的越慢,10. (2015泰安)物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。 (1)
