力學(xué)實(shí)驗(yàn)考前預(yù)演

盧玉華　劉振東

力學(xué)實(shí)驗(yàn)是歷年中考的熱點(diǎn)內(nèi)容，在中考中占15%左右的分值。近幾年的中考中，力學(xué)實(shí)驗(yàn)越來越側(cè)重對學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、動(dòng)手能力以及應(yīng)變能力的考查?！罢n標(biāo)”明確要求學(xué)生“經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)活動(dòng)，在實(shí)踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識(shí)”。這也是力學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的命題方向。

在力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，“測量液體和固體的密度”、“探究杠桿的平衡條件”是中考的必考點(diǎn)，“浮力的大小”是常考點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)在于對測量工具的正確使用方法，以及實(shí)驗(yàn)的原理、設(shè)計(jì)方案的考查，難點(diǎn)在于對處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、對實(shí)驗(yàn)誤差的分析和對實(shí)驗(yàn)所采用方法的理解。

同學(xué)們在最后沖刺復(fù)習(xí)中要注意以下幾點(diǎn)：

1. 既要關(guān)注實(shí)驗(yàn)理論，又要關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

2. 學(xué)會(huì)總結(jié)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與生活聯(lián)系起來，應(yīng)用到實(shí)踐中去，使理論知識(shí)得到升華。

3. 同學(xué)之間多交流，將各自實(shí)驗(yàn)的體會(huì)告訴對方，從中取長補(bǔ)短。

考點(diǎn)一：密度的測量

沖刺點(diǎn)金考綱要求會(huì)測量固體和液體的密度（有減小測量誤差的意識(shí)）。

2008年中考知識(shí)點(diǎn)：

1. 用天平和量筒測液體的密度。

2. 固體密度的測量，用量筒間接測體積。

預(yù)測2009年考查的重點(diǎn)：

1. 液體和固體密度的測量方法。

2. 測量誤差的評(píng)估。

預(yù)測1：（讓學(xué)生經(jīng)歷測液體密度的基本實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力）

小聰在上學(xué)的路上，看見一小販在叫賣某種有神奇功能的液體。擦玻璃時(shí)用上一點(diǎn)這種液體，就能把玻璃擦得很干凈，安全環(huán)保，于是他買了一瓶。到學(xué)校后，小聰想知道這種液體的密度，于是找來實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，用天平和量筒來測量。

1. 將托盤天平放在水平臺(tái)上，游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)平衡螺母，直至橫梁平衡。

2. 先測出空燒杯的質(zhì)量，再向空燒杯中倒入適量的這種液體，添加砝碼，并移動(dòng)游碼，測出它們的總質(zhì)量。

3. 將燒杯中的液體倒入量筒中，測出液體的體積，求出這種液體的密度。

請回答：

（1）在用天平測量液體質(zhì)量的過程中，要使用砝碼和游碼。操作過程中何時(shí)開始移動(dòng)游碼？

（2）本實(shí)驗(yàn)方案測出的密度偏大還是偏?。繛榱藴p小誤差，請?jiān)O(shè)計(jì)出合理的方案。

預(yù)測2：（考查學(xué)生對“測固體密度”方法的理解和科學(xué)探究能力）

小明家裝修房子后遺留下一塊不規(guī)則大理石廢料，聰明好學(xué)的他把石塊帶到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室，設(shè)計(jì)如下方案測量該石塊的密度：

1. 在量筒中倒入適量的水，測出水的體積V1。

2. 用細(xì)線將石塊拴好輕輕放入量筒內(nèi)，測出水和石塊的總體積V2。

3. 用天平稱出石塊的質(zhì)量m。

4. 計(jì)算石塊的密度。

（1）請你按正確的操作過程幫他重新排列實(shí)驗(yàn)序號(hào)：___________________。

（2）小石塊的密度：ρ＝__________________。

預(yù)測3：（根據(jù)實(shí)際情況選擇測固體密度的間接方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，從而達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的）

物理課外活動(dòng)小組在實(shí)驗(yàn)室測量一塊不規(guī)則礦石標(biāo)本的密度：

（1）測質(zhì)量前，把天平放在水平桌面上調(diào)節(jié)時(shí)，要使天平平衡，應(yīng)進(jìn)行的操作是________________________。

（2）把礦石放在調(diào)節(jié)好的天平左盤中，并向右盤加砝碼及移動(dòng)游碼，天平恢復(fù)平衡后，右盤中的砝碼、游碼的位置如圖1所示。礦石的質(zhì)量為___________g。

（3）因?yàn)樵摰V石的體積較大，無法直接放入量筒，同學(xué)們采用圖2所示的方法進(jìn)行測量，測出礦石的體積為________cm3。他們是通過測量_______________的體積間接測出該礦石的體積的。

（4）該礦石的密度為_____________kg/m3。

考點(diǎn)二：浮力的大小

沖刺點(diǎn)金考綱要求經(jīng)歷科學(xué)探究“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)過程。

2008年中考知識(shí)點(diǎn)：

1. 浮力大小與浮沉條件的考查。

2. 分析決定浮力大小的因素。

預(yù)測2009年考查的重點(diǎn)：

1. 浮力大小決定因素的探究。

2. 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。

預(yù)測1：（從另一種角度驗(yàn)證阿基米德原理，同時(shí)考查學(xué)生對控制變量法的理解以及對浮力的大小跟物體浮沉有關(guān)猜想的驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力）

小紅同學(xué)為了探究浮力的大小跟什么因素有關(guān)，他先用彈簧測力計(jì)稱出一物塊的重力，再將其浸沒在水中，如圖3所示。

那么物塊受到的浮力是______N；物塊排開水的重力是______N。由此得出的結(jié)論是：____________________

_______________________________________________。

預(yù)測2：（考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)）

為了探究阿基米德原理，小明設(shè)計(jì)了如圖4所示的實(shí)驗(yàn)方案。

物體沒有浸入液體之前，讀出彈簧測力計(jì)A示數(shù)FA1（如圖4甲所示）；將物體部分浸入液體里，分別讀出此時(shí)兩個(gè)彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)FA2和FB（如圖4乙所示）。

你認(rèn)為小明的方案可行嗎？若不行，請完善該實(shí)驗(yàn)方案，并指出該方案的優(yōu)點(diǎn)。

預(yù)測3：（通過探究決定浮力大小的因素，培養(yǎng)學(xué)生有根據(jù)地猜想和科學(xué)探究的能力）

在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們提出了如下的猜想：

①可能跟物體浸入液體的深度有關(guān)；

②可能跟物體浸入液體的體積有關(guān)；

③可能跟物體的形狀有關(guān)。

為了驗(yàn)證上述猜想，李明做了如圖5所示的實(shí)驗(yàn)。

他在彈簧測力計(jì)下端掛一個(gè)鐵塊，依次把它緩緩地浸入水中不同位置，在這一實(shí)驗(yàn)中：

（1）鐵塊從位置1到位置2到位置3的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)_________，說明鐵塊受到的浮力_________；從位置3到位置4的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)__________，說明鐵塊受到的浮力__________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）

（2）通過這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想_________是正確的，猜想_________是不正確的。（填上面猜想的序號(hào)）

（3）小明認(rèn)為浮力的大小還跟物體浮沉有關(guān)，漂浮的物體受到的浮力比沉底的物體受到的浮力大。

請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證浮力與物體浮沉是否有關(guān)，簡要寫出你的實(shí)驗(yàn)方法。

考點(diǎn)三：杠桿的平衡條件

沖刺點(diǎn)金考綱要求經(jīng)歷科學(xué)探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)探究過程。

2008年考試知識(shí)點(diǎn)：

1. 對力臂的考查，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2. 對力臂的理解和杠桿平衡條件的應(yīng)用。

預(yù)測2009年考查的重點(diǎn)：

1. 對力臂的理解。

2. 實(shí)驗(yàn)過程的分析。

預(yù)測1：（培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活、喜歡物理的情感）

星期天，小伶在爸爸的陪同下到游樂園玩耍，她發(fā)現(xiàn)一個(gè)蹺蹺板，很想去玩。但此時(shí)恰巧沒有其他小朋友，怎么辦呢？于是，小伶就請爸爸陪她玩蹺蹺板。起初，小伶始終在空中，后來，爸爸往前坐一點(diǎn)，蹺蹺板才上下動(dòng)起來。回到家，小伶想研究這個(gè)問題。她找來了支架、木棍、尺子、鉤碼等，組成了探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖6所示）。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過分析數(shù)據(jù)，她得出結(jié)論：杠桿的平衡條件是“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”。

在一旁的爸爸看后，對小伶的探究精神進(jìn)行了表揚(yáng)，但也指出了一些不足。

請你在本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充一些器材，通過實(shí)驗(yàn)證明杠桿的平衡條件在普遍情況下應(yīng)該是“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”。

（1）你補(bǔ)充的器材有：____________、____________。

（2）寫出操作步驟。

預(yù)測2：（正確理解杠桿的平衡條件，培養(yǎng)學(xué)生收集數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合能力）

小麗探究“杠桿的平衡條件”時(shí)，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干。

進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，得到的數(shù)據(jù)為F1=6N、l1=20 cm、F2=4 N和l2=30 cm。該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？___________。理由是：__________________。

小麗認(rèn)為杠桿在傾斜一定角度的位置做實(shí)驗(yàn)，也能得出杠桿的平衡條件。你認(rèn)為可以嗎？______________。這種實(shí)驗(yàn)方案與杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較，你認(rèn)為哪種實(shí)驗(yàn)方案好，并說明理由：_______________。

預(yù)測3：（調(diào)節(jié)杠桿平衡的方法，判斷鉤碼如何移動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生全方位、多角度正確認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的能力）

在“研究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，先把杠桿支在支架上，通過調(diào)節(jié)_______________，使杠桿在水平位置平衡。當(dāng)左側(cè)鉤碼處于圖7所示A位置時(shí)，應(yīng)將右側(cè)的鉤碼向_____移動(dòng)（選填“左”或“右”）__________個(gè)格，可使杠桿在水平位置平衡。