1、专题六 课外创新实验题一类型 1 声学相关实验1.(2017连云港)某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”同学们使用一根表面光滑的实心铝棒，一只手捏住铝棒的中间部位，另一只手的拇指和食指粘少许松香粉，在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦，可以听见铝棒发出声音，而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的为了探究铝棒发声频率的影响因素，该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究实验前同学们提出了以下猜想：一猜想A：铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关猜想B：铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关猜想C：铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关为了验证猜想A，同学们选择4根铝棒，每次均捏住铝棒的中间部位
2、，由手捏部位向外端摩擦实验所得的数据记录于下面的表格中，在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内)的测量值可以认为是相等的.一实心铝棒铝棒长度L/102m横截面积S/105m2频率f/Hz1712.93 5002782.93 1463715.23 53047811.73 143(1)分析表格中数据，可知铝棒的发声频率与横截面积是_的(选填“有关”或“无关”)无关【解析】(1)分析表格中的数据，1、3或2、4可以看出铝棒的长度相等，横截面积不相等，发声频率在70 Hz误差允许的范围内，因此可以认为频率相等，所以发声频率与横截面积无关；一(2)为了验证猜想B，同学们选择横截面积均为2.910
3、5m2的铝棒，实验所得的数据记录于下面的表格中同学们从表中前两列数据很难得出频率f与长度L之间的关系，他们利用图像法处理数据，画出了频率f与长度的倒数的关系如图所示，分析可知发声频率f与铝棒的长度L的关系是_.反比例第1题图【解析】(2)分析图中的表格或者图像可知，f与成正比，因此 f与L成反比；一实心铝棒铝棒长度L/102m频率f/Hz铝棒长度倒数(m1)1505 00022713 5001.43783 1461.284912 7001.151052 3750.95一(3)同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系在实验过程中，有同学将发声的铝棒一端插入水中，可以看到_现象有同
4、学用手迅速握住正在发声的铝棒，可以听见声音很快衰减，原因是_水花四溅振动衰减了一【解析】(3)正在发声的铝棒在振动，放入水中会出现水花四溅的现象，用手捏住铝棒，铝棒振动减弱，所以听到的声音很快衰减一类型 2光学相关实验2.(2017扬州)某兴趣小组在“自制水膜透镜”活动中，如图所示，将内径4 mm的细铁丝圆环在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜实验过程中，小张和小华发现该透镜的观察范围太小，想制作更大的水膜透镜，但又易破裂为研究液膜的增大与哪些因素有关，他们做出如下猜想：第2题图(1)为了验证猜想一，小华选用细铁丝、细塑料片、细铝条制成的圆环，改变圆环直径后，分别浸入水中获取液膜，测量
5、出液膜即将破裂时的最大直径实验前，他应该控制三种材料横截面的_和_相同形状面积一猜想一：可能与制作圆环的材料有关猜想二：可能与液体的种类有关一液体色拉油胶水圆环的最大直径/mm910猜想二：可能与液体的种类有关(2)为了验证猜想二，小张找来比水粘稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入两种液体中，重复上述实验，记录的数据如下表：于是小张就得出结论：液体越粘稠，液膜的最大直径越大针对小张的实验过程，请指出存在的两个主要问题：_；_只用一组数据得出结论，具有较大的偶然性液体的粘稠度无法确定一(3)实验中，将大小相同的胶水膜和水膜，放在书本前相同距离处，发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些
6、，原因是：_.胶水膜的焦距更小一类型3热学相关实验3.(2017温州)根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等第3题图一(1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：_【解析】(1)由表中实验数据可知，实验中还需要测量水的温度、
7、重物下降的高度，故还需要的测量工具为：温度计、刻度尺；温度计、刻度尺一(2)兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：_【解析】(2)由实验装置可以看出，转轴与其相邻部件之间，滑轮与其轴之间都存在摩擦力，会消耗能量，另外本实验很难做到与外界没有热传递，因此造成这种现象的原因可能是各部件之间存在摩擦力或与外界发生了热传递；由于转轴处存在摩擦(或液体散热)一(3)改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证 若使容器内相同质量水的温度升高2.5，则25千克的重物需下降_米实验序号 重物质量(千克)下降高度(米)升高温度()12050.5220101.03
8、20151.5410100.5530101.5640102.0一(3)物体内能的增加量Qcm水t，外界对物体做的功Wm物gh，改进实验装置后有：QW，即cm水tm物gh，对第一次实验有：cm水0.520kg10N/kg5 m，若使容器内相同质量的水温度升高2.5，重物的质量为25kg，下降的高度为h，则有：cm水2.525kg10N/kgh，由解得，下降的高度为h20 m.【答案】20一类型4力学相关实验5.(2017娄底)学校将要进行掷铅球比赛，同学们就如何才能把铅球掷得更远，做出了如下猜想猜想一：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的速度大小有关；猜想二：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的仰角
9、(投掷方向与水平方向的夹角)有关一实验次数射出速度F(m/s)射击角度射出水平距离s(m)15302.9210309.53104510.8410609.15153010.7第5题图根据猜想，他们制作了一个小球弹射器(如图所示)，它能使小球以不同速度大小和方向射出弹射方向与水平的角度，可由固定在铁架台上的量角器读出，他们通过5次实验得到表中的数据：一请你根据上述所收集的信息回答下列问题：(1)为了验证猜想一，应选用序号为_三次的实验数据，得出的结论是：在_一定时，物体掷出_越大，掷出的距离越远猜想一：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的速度大小有关；【解析】(1)为了验证猜想一，需要控制变量射出仰
10、角，由表格数据看出，射出仰角相同的是：1、2、5.比较得出：仰角一定时，速度越大，射出的水平距离越远1、2、5仰角速度一(2)为了验证猜想二，应选用序号为_三次的实验数据，得出的结论是：铅球掷出的距离还与掷出铅球时的仰角有关2、3、4猜想二：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的仰角(投掷方向与水平方向的夹角)有关【解析】(2)为了验证猜想二，需要控制变量射出速度，让仰角不同，故由表格数据看出，射出速度相同，但仰角不同的是：2、3、4.一类型5电学相关实验9.学习了电学知识后小万对水果电池很感兴趣，他发现用不同水果做的水果电池的电压不同，喜欢探究的小万决定“探究水果电池的电压大小与什么因素有关”首
11、先，他对实验结果提出猜想：第9题图猜想一：水果电池的电压大小与电极的材料有关；猜想二：水果电池的电压大小与水果的种类有关一(1)你认为水果电池的电压还与哪些因素有关，请作出一个猜想_.水果电池的电压大小可能与两个金属片之间的距离有关【解析】(1)我们还能猜想出：水果电池的电压大小可能与两个金属片之间的距离、金属片在水果中的深度等有关；一(2)开始实验时，闭合开关发现电压表的示数如图甲所示，则这个水果电池的正极是_(选填“A”或“B”)，电压表的示数为_V(不考虑正负号)，此时电池将_能转化为电能第9题图【解析】(2)此时电压表的示数是负数，所以与电压表正接线柱相连的是负极，与电压表负接线柱相连
12、的是正极，故B是电源负极，A是电源的正极；此时该电压表示数在0100 mV之间，分为5个小格，所以一个小格是20 mV，此时指针指到0 V左侧第4个小格处，所以示数是80 mV0.08 V；此时水果电池将其内部的化学能转化为电能；【答案】A 0.08 化学一(3)为验证猜想，小万在做实验时，在控制其他条件不变的前提下改变水果的种类和电极的材料，得到的数据如下表：一实验编号电极材料水果品种电压/mV1锌铜菠萝9002锌铜苹果6503锌铜柑桔8504锌铜西红杮7505锌铝菠萝6506锌铝苹果450一为了验证猜想一应选取_组实验进行比较；通过比较1、2、3、4组数据你得到的结论是_.1、5(或2、6)水果电池的电压大小与水果的种类有关【解析】(3)若想探究水果电池的电压与电极材料的关系，应该让水果的种类相同，电极的材料不同，故可以选择1、5两次实验或2、6两次实验；通过比较1、2、3、4四次实验可知，电极材料是相同的，但水果的种类不同，水果电池的电压不同，即可得出水果电池的电压与水果的种类有关；一(4)我国每年电池消费量达140亿只，有一些城市已设立了废电池收购站，如图乙所示，其主要目的_.防止电池中的某些物质造成环境污染【解析】(4)电池里有许多重金属，如汞、铅等，如果把废电池四处乱扔，外壳锈蚀腐烂后有毒物质会污染环境，对人体的健康有很大的威胁，因此会设立废旧电池收购站第9题图
