1、题型突破十一课外拓展型实验题限时训练一探究平面镜成像的特点 1.爱好物理的创新小组的同学们玩手机时发现智能手机有一种“镜子”功能。于是，激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。【设计实验】小涵用手机中的“镜子”作平面镜进行实验，结果无法完成实验，你认为主要原因是 不能找到像的位置 ，于是他们选用了玻璃板、外形完全相同的两支蜡烛A和B、白纸等，组装成如图甲所示的实验装置，你认为还需要的器材是 刻度尺 。【进行实验与收集证据】（1）为了实验的顺利进行，实验应选取一个 较暗 （选填“明亮”或“较暗”）的环境进行。（2）小涵将蜡烛和玻璃板按如图甲所示放置，观察到蜡烛A的像的大致位置在图甲中的 （选填“”或
2、“”）处。（3）接着小涵正确放置玻璃板，如图乙所示，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 虚 像。（4）将另一支未点燃的蜡烛B放到玻璃板后移动，使它和蜡烛A的像重合，并测量蜡烛A到玻璃板前表面的距离lA、蜡烛B到玻璃板后表面的距离lB，实验数据记录在表中。【分析与论证】像到玻璃板后表面的距离 小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）物到玻璃板前表面的距离。【交流与评估】实验中，像与物到玻璃板的距离存在差值，小涵对此很感兴趣。他想探究影响这一差值大小的原因，你认为主要原因是 玻璃板有一定的厚度。探究“近视眼的矫正”2.在探究“
3、近视眼的矫正”课外实验中，小明同学用水袋做成一个水凸透镜来模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注水或吸水来调节。【设计并进行实验】（1）水凸透镜凸起程度越大，折光能力越强，即水凸透镜的焦距越 短 （选填“长”或“短”）。（2）小明选用蜡烛是为了模拟 所视物 ，用水凸透镜是为了模拟人眼晶状体，光屏是为了模拟 人眼视网膜 。（均选填“所视物”或“人眼视网膜”）（3）再调整烛焰、水透镜、光屏在光具座上的位置，如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、缩小 的实像。【交流与评估】（1）向水凸透镜内 注水 （选填“注水”或“吸水”）来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊
4、了。将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动适当距离，再次得到清晰的像，说明近视眼将远处的物体成像在视网膜 前 （选填“前”或“后”）方。（2）在上述操作的基础上，张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小明同学发现当光屏向左移动适当距离后像又变清晰，由此可知，张老师所戴的眼镜是 凸 透镜，张老师的眼睛属于 远视 （选填“近视”或“远视”）眼。探究积雪熔化的原因 3.小慧在电视节目里看到，在气温低于0的寒冷冬季，为保障交通安全，交警在积雪的路面上撒盐，路面的冰雪就会熔化；在没撒盐的道路上，汽车反复碾压也会使积雪熔化。【猜想与假设】她对上述积雪熔化的原因作出如下猜想：A
5、.加盐可能使冰雪在低于0时熔化B.汽车碾压增大了压强，冰雪就可能在低于0时熔化C.汽车碾压使冰层变薄了，冰雪就可能在低于0时熔化【设计并进行实验】为验证她的猜想，同学们用冰块模拟冰雪进行了如下探究：（1）在气温较低时，将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，观察到有些冰块已经熔化，用温度计测量罐中冰水混合物的温度，温度计示数低于0，证明猜想A是 正确 （选填“正确”或“错误”）的；同时观察到罐底出现了白霜，这是发生了 凝华 现象（填物态变化名称）。（2）如图所示，在气温低于0的室外用窄长凳支起甲、乙、丙三块冰块，甲和乙的厚度相等并大于丙的厚度。把完全相同的三根细钢丝分别挂在冰块
6、上，钢丝下分别挂上体积相同的实心铁块和泡沫块。过一段时间后，甲、丙上的钢丝都陷入到冰块中相同的深度，乙上的钢丝未明显陷入冰块。【分析与论证】通过比较甲、乙中钢丝陷入冰块的情况可知：甲中钢丝下的冰受到的压强 增大 （选填“增大”“减小”或“不变”），使冰发生了熔化，此时冰的熔点 低于 （选填“高于”“低于”或“等于”）0，说明猜想B是 正确 （选填“正确”或“错误”）的；比较甲和丙可说明猜想 C 是错误的。【交流与评估】探究结束后，他们查阅相关资料，知道了晶体的熔点均受压强的影响。当冰熔化成水时密度 增大 ，体积 减小 ，才会出现（2）中的现象。（均选填“增大”“减小”或“不变”）限时训练二探究
7、影响惯性大小的因素 1.（2017江西T26）端午假日，小华随父母体验了一次快乐的乡村游。见到如图1所示的一个老式风扇车，颇感兴趣，摇手摇杆产生的风，为什么能将从漏斗中漏下的谷粒与空壳分开呢？小华到家便进行了以下探究：【自制器材】（1）利用废旧塑料板制成条形漏斗，废旧塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口；仿照老式风扇车，组装成如图2甲所示的装置；（2）选用质量 不同 的砂砾模拟谷粒和空壳；（3）裁剪快餐盒盖用于收集砂砾。【进行实验】（1）把快餐盒盖放在水平桌面上，将上述装置侧壁缺口朝下放在盒盖上方；（2）取一小风扇正对进风口，再开启风扇并将砂砾倒入漏斗；（3）待砂砾漏完，关闭风扇；（4）观察盒盖上的
8、砂砾，比较 砂砾水平运动的距离 。【收集证据】实验结果如图2乙所示，并记录在下表中。【分析与论证】（1）由实验结果可知，在相同风速的作用下，质量较大的砂砾不容易被风吹远，其运动状态 不容易 （选填“容易”或“不容易”）发生改变，即惯性较 大 （选填“大”或“小”）；（2）由此也可以说明惯性的大小与物体的 质量 有关。【交流与评估】为了使实验结论更科学，可以更换不同的物体或改变风速大小重复上述实验。【拓展与应用】（1）如果使用风扇车来分离谷粒和空壳，则在图1中 B （选填“A”或“B”）口可收集到饱满的谷粒。（2）如图2丙所示，在无风的情况下，农场工人用铁锹将混合谷物斜向上抛洒出去，饱满的谷粒将
9、落在离工人更 远 （选填“近”或“远”）处，从而将谷粒与空壳分离。探究力对物体运动状态的影响 2.（2020赣州一模）如图甲所示，平静的泳池水面上漂浮着一只小皮球，小刚打算用扔石子激起水波的方法将皮球推向泳池边。但他发现将小石子扔进水中，激起了一圈圈水波向外扩展，而皮球几乎只在原处“蹦蹦跳跳”，并未随水波向外水平移动。【提出猜想】猜想A：小石子使水产生的振动不够强，水波太小，水对皮球的水平推力太小；猜想B：皮球浸入水中深度过浅，水对它的水平推力太小；猜想C：向外逐渐扩展的水波，是被石子击中的那部分水，将竖直方向的振动向外依次传播而形成的，而水并未水平移动，故对皮球没有产生水平推力。【设计并进行
10、实验】（1）安全起见，选择一个较浅（膝盖以下）的水池，将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上（它们浸入水中的深度不同），如图乙所示：（2）用手代替石子，以一定的频率沿竖直方向拍打水面O点处；（3）拿走小纸船和小木块，改变拍打水面的方向，观察乒乓球的运动情况。【分析与论证】（1）在验证猜想A时，他用不同的力度沿竖直方向拍打水面，若发现乒乓球没有水平移动，则说明：乒乓球是否能水平移动与水波大小 无关 （选填“有关”或“无关”）。（2）实验步骤（1）（2）是为了验证猜想 B （选填字母代号）。实验时，若观察到三个物体都只在原位置上下振动，小刚由此得到结论：物体是否水平移动
11、与浸入深度无关。你认为这个结论是否可靠？不可靠 ，原因是 没有控制三个物体的质量相同 。（3）实施步骤（3）时，若发现除了竖直拍打外，其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动，说明当时小刚所扔的石子几乎都是以 竖直 方向入水的。（4）要验证猜想C，需再提供几个 相同 的乒乓球，将几个乒乓球分别放在以O点为圆心的远近 不同 的同心圆上，用手以一定频率沿竖直方向拍打水面O点处，观察乒乓球的运动情况。（均选填“相同”或“不同”）探究小球反弹的高度跟哪些因素有关 3.小军同学在中央10套大“真”探栏目中的“街头玩科学”中看到将一网球和“水”球叠放在一起同时自由下落，发现上面网球反弹的高度大于下落的高度
12、。【提出问题】上面网球反弹的高度与哪些因素有关？【猜想与假设】猜想：与两个弹性球下落的高度有关；猜想：与下面弹性球的质量有关；猜想：与下面弹性球的材料有关。【实验器材】选取A球作为上面的反弹小球，用体积相同的B、C、D三个球分别作为下面的弹性球进行实验。其中B、C两球质量相同但材料不同，C、D两球材料相同但质量不同。【进行实验与收集证据】小军同学在同一水平地面上做了多次实验，实验数据如下表。【分析与论证】（1）小军实验选取的测量工具有天平和 刻度尺 。（2）A球下落过程中，将 重力势 能转化为它的动能。（3）比较三组实验序号为 1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的实验数据，可以初步得出的结
13、论是：在下面弹性球一定时，下落高度越高，上面弹性球反弹的高度越高。（4）比较实验序号为4、7（或5、8或6、9）的实验数据，可以初步得出的结论是：在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时，下面弹性球的质量越大 ，上面弹性球反弹的高度越高。（5）为了探究猜想，除了选取A球作为上面的反弹小球外，还应在B、C、D三个弹性球中选择 B、C 两球进行实验。【评估】实验表明，每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高，是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面A球做功，使A球机械能的总量 增大 （选填“增大”“减小”或“不变”），这一现象 不会 （选填“会”或“不会”）违背能量守恒定律。探究流体阻力 4人在风中行走，
14、受到空气的阻力，且风越大时，人感到空气的阻力越大，这是为什么呢?查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，这种阻力叫做流体阻力。流体阻力的大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，流线型(头圆尾尖)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受空气阻力也越来越大，下落一段距离后，当所受空气阻力大到与物体重力相等时，物体将以某一速度做匀速直线运动，这个速度被称为收尾速度。某研究小组做了有关球形物体所受空气阻力大小的实验，部分测量数据如下表所示。(g取10N/kg)【实验分析】(1)1号小球所受空气
15、阻力最大时的速度为 16 m/s，此时空气阻力为 0.02 N。(2)半径相同的小球，质量 大 (选填“大”或“小”)的收尾速度大。(3)对于3号小球，当速度为20m/s时，空气阻力 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)其重力。【交流与评估】小宇认为，若不受空气阻力，则高空落下的雨滴也可能将人砸伤。他的想法 有 (选填“有”或“没有”)道理。【拓展】轿车的外形常做成流线型，目的是 减小空气阻力 。当轿车加速行驶时，其对地面的压强 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。限时训练三探究水果电池电压跟哪些因素有关 1.物理兴趣小组的同学们在“探究水果电池电压”的实验中：小明用铜片和锌片作为电
16、极插入较小的柠檬制成了一个水果电池，小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池。他们分别连通相同的音乐芯片，发现两个芯片发出的声音响度不同。【提出猜想】猜想一：水果电池电压可能与水果的大小有关；猜想二：水果电池电压可能与电极的材料有关。【实验步骤】（1）为了验证猜想一，小明用同一个柠檬制成水果电池，如图所示。他沿着电极插入的方向不断慢慢切去外侧的部分柠檬，分别记录电压表的示数，如表所示：（2）为了验证猜想二，小华用铜片作为电池正极，分别用外形相同的锌、铝、铁三种金属片作为电池负极，将金属片电极插入柠檬，并保持金属片插入 深度 相同、金属片插入后两电极间的 距离 相同，分别记录电压表的示
17、数，如表所示：（3）小明另外找来了苹果、橙子和梨，再分别做成水果电池，测出对应的电压。据此，请你推测小明研究的问题是 水果电池电压与水果种类是否有关 。小明在研究这个问题时，为了保证研究结论的可靠性，在实验中需要在保持 水果大小 、电极材料 等量相同的前提下比较不同种类的水果电池的电压从而得出实验结论。探究纯净水和矿泉水的导电能力 2.市场上一些不法商贩用纯净水冒充矿泉水对外销售。为此，小雨对家中桶装水的水质进行了探究。【实验器材】选取两根等长、等粗的玻璃管P、Q，在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和待测的“矿泉水”。【设计与进行实验】（1）将P、Q管连入如图所示的电路中进行实验。（2）矿泉水中
18、含有多种矿物质，跟纯净水相比较，矿泉水导电能力 强 （选填“强”或“弱”），电阻 小 （选填“大”或“小”）。（3）在实验中，将单刀双掷开关S从1拨到2时，若观察到电压表示数 变小 （选填“变大”或“变小”），则玻璃管Q内是纯净水；若电路中的电压表损坏，用电流表也可以辨别纯净水和矿泉水，将电流表 串联 （选填“并联”或“串联”）接入电路，同样将单刀双掷开关S从1拨到2时，观察到电流表示数 变小 （选填“变大”或“变小”）时，玻璃管Q内是纯净水。（4）若想继续探究导体电阻的大小与导体长度的关系，应选择 横截面积 相同，长度 不同的两根玻璃管，再装满同种水，接入图示电路中重复上述操作。探究电流热效
19、应的影响因素 3.某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素。【设计并进行实验】（1）将阻值为10和20的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表示数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h1、h2。（3）断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为2I，当通电时间与步骤（2）相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h3、h4，实验数据如表所示：【分析与论证】（1）步骤（2）中的电流表示数如图乙所示，此时电流为 0.24 A。（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制变量 电流 、通电时间 相同。（3）小明认为：只要选择“h1、h2、h3、h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：h3h2 。
