義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究活動(dòng)作為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容，并強(qiáng)調(diào)對(duì)物理過(guò)程與方法的考查。探究性試題是指以生活或社會(huì)中的常見(jiàn)問(wèn)題作為探究的對(duì)象，圍繞問(wèn)題展開(kāi)探索活動(dòng)，進(jìn)而將問(wèn)題解決。探究性試題一般選擇富有探索性的問(wèn)題或?qū)嶒?yàn)為探索對(duì)象，然后按照探索問(wèn)題的一般步驟逐步展開(kāi)。探究性試題是科學(xué)探究活動(dòng)考查的重要載體，各地中考物理試題的編制對(duì)探究性試題的要求逐年提高。探究性試題的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為探索性、啟發(fā)性、開(kāi)放性、綜合性和操作性，引導(dǎo)學(xué)生積極利用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。探究性試題著眼學(xué)生探究能力的考查，主要包括：提出問(wèn)題的能力，猜想與假設(shè)能力，選擇研究方法的能力，分析和推理問(wèn)題的能力，數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用能力等。

　　在“壓強(qiáng)和浮力”章節(jié)，所包含的物理知識(shí)通常是初中物理力學(xué)的綜合，它涉及物質(zhì)的密度和質(zhì)量、力、重力、平衡力、壓力和壓強(qiáng)等較多的力學(xué)知識(shí)點(diǎn)，也是歷年來(lái)中考力學(xué)考查的重要內(nèi)容，它不僅能考查學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，而且能拓展學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力。此部分中考探究性試題的命題內(nèi)容取材范圍較廣，有的是生活中的日常問(wèn)題，有的是教材中的小實(shí)驗(yàn)，有的是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的身邊物理現(xiàn)象。同時(shí)，“壓強(qiáng)和浮力”章節(jié)涉及到探究性試題還十分重視物理問(wèn)題研究方法的考查，主要包括控制變量法，比較法，歸納法，猜想與假設(shè)法，數(shù)據(jù)分析法，圖像法，等效法，特殊測(cè)量法，等等。一般來(lái)說(shuō)，中考此部分探究性試題的解題時(shí)強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確剖析試題呈現(xiàn)的問(wèn)題情境，合理選擇物理研究問(wèn)題的方法，突出物理知識(shí)的靈活應(yīng)用。以下就本章探究性試題的題型進(jìn)行初步分類，并借助典型例題來(lái)分析解決此類試題的一般思路與方法。

　　一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類

　　題型特征：此類試題一般事先提供適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，或要求依據(jù)某種實(shí)驗(yàn)原理自行選擇器材，進(jìn)行探究活動(dòng)方案的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)某種物理量的探究。這類題型的關(guān)鍵是要落實(shí)探究方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，探究方案的設(shè)計(jì)通常要考慮到以下幾點(diǎn)，即方案中的探究器材選擇合理，實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)操作可行等因素。

　　考點(diǎn)：大氣壓強(qiáng)

　　例題1：（2006江蘇泰州）小華同學(xué)用有掛鉤的塑料吸盤(pán)來(lái)“估測(cè)大氣壓的值”，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是：將蘸水的吸盤(pán)按在平滑的玻璃板上，擠出里面的空氣，按住玻璃板，用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著吸盤(pán)上的掛鉤，緩慢往上拉，記錄吸盤(pán)剛剛脫離玻璃板時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，再測(cè)量出吸盤(pán)與玻璃板的接觸面積，即可算出大氣壓的值，如圖1所示。實(shí)驗(yàn)室提供的器材是：量程為10N的彈簧測(cè)力計(jì)1只，底面積為3cm2的吸盤(pán)，平滑的玻璃板。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)拉至讀數(shù)最大時(shí)，吸盤(pán)仍未脫離玻璃板，實(shí)驗(yàn)室又沒(méi)有量程更大的彈簧測(cè)力計(jì)，他認(rèn)為可運(yùn)用其它器材結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)來(lái)解決這一問(wèn)題。

圖1

　?。?）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案，要求：先確定所需的其它器材（除量程為10N的彈簧測(cè)力計(jì)1只、底面積為3cm2的吸盤(pán)和平滑的玻璃板外），再簡(jiǎn)要說(shuō)明你是如何運(yùn)用物理知識(shí)解決這一問(wèn)題的？（不增加彈簧測(cè)力計(jì)的個(gè)數(shù)） 

　　[方案一] 

　　器材：                                                           ；

　　說(shuō)明：                                                            。

　　[方案二]

　　器材：                                                           ；

　　說(shuō)明：                                                            。

　?。?）該實(shí)驗(yàn)只能粗略測(cè)出大氣壓的值，結(jié)果并不精確，請(qǐng)指出你所設(shè)計(jì)的

　　方案一中產(chǎn)生誤差的主要原因有哪些？

　　（寫(xiě)出2點(diǎn)即可）①                                            ；

　?、?nbsp;                                                            。

　　分析：大氣壓強(qiáng)除了托里拆利測(cè)量方法以外，還可以通過(guò)選擇合理的器材，設(shè)計(jì)其他方案。測(cè)量大氣壓強(qiáng)的方法還是要利用到壓強(qiáng)的一般定義入手，即壓強(qiáng)=壓力/受力面積。通過(guò)估算，3cm2上皮碗受到的大氣壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10N,本題中的彈簧測(cè)力計(jì)量程較小，不能直接進(jìn)行大氣壓強(qiáng)測(cè)量，需要通過(guò)轉(zhuǎn)化的方法，利用小量程的彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)較大壓力的測(cè)量一般可以借助杠桿、鉤碼配重、滑輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然其它方案只要正確同樣可以，每套方案中器材選擇要正確，簡(jiǎn)要說(shuō)明的內(nèi)容要抓住知識(shí)要點(diǎn)，正確反映出設(shè)計(jì)的物理原理，也可以通過(guò)畫(huà)圖來(lái)“說(shuō)明”。

　　答案：（1）[參考方案一]：

　　器材一：輕質(zhì)杠桿，細(xì)繩，鐵架臺(tái)；

　　說(shuō)明：利用省力杠桿，在一端用較小的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，在另一邊獲得較大的拉吸盤(pán)的力。

　　[參考方案二]

　　器材二：定滑輪，鉤碼，細(xì)繩，鐵架臺(tái)；

　　說(shuō)明：用鉤碼作為配重，利用鉤碼的重力來(lái)增加對(duì)吸盤(pán)的拉力。

　　[參考方案三]

　　器材三：定滑輪，動(dòng)滑輪，細(xì)繩，鐵架臺(tái)；

　　說(shuō)明：將定滑輪和動(dòng)滑輪組成省力的滑輪組，再用彈簧測(cè)力計(jì)向上拉動(dòng)即可。

　?。?）方案一中：吸盤(pán)中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤(pán)脫離玻璃板時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測(cè)力計(jì)自身有重力、杠桿有自重且杠桿重心不在懸點(diǎn)正下方等等；

　　方案二中：吸盤(pán)中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤(pán)脫離玻璃板時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測(cè)力計(jì)自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等等；

　　方案三中：吸盤(pán)中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤(pán)脫離玻璃板時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、滑輪與軸間有摩擦、動(dòng)滑輪有重力等等。

　　考點(diǎn)：阿基米德原理

　　例題2：有些愛(ài)思考的同學(xué)進(jìn)一步提出，除上述兩個(gè)因素外，浮力的大小是否還與別的什么因素有關(guān)？其中，一個(gè)比較具體的問(wèn)題是：物體所受浮力大小是否與物體的形狀有關(guān)？針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，若提供下列器材由你選擇，你將選擇哪些器材、怎樣進(jìn)行探究？

　　供選擇的器材有：彈簧測(cè)力計(jì)，三個(gè)形狀不同的小石塊，橡皮泥，燒杯、細(xì)線和水。

　?。?）你選擇的器材是：________________。

　?。?）你的探究方案（即實(shí)驗(yàn)步驟）是：________________。

　?。?）你如何根據(jù)探究過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象或獲得的數(shù)據(jù)得出結(jié)論：_____________。

　　分析：本題根據(jù)提供實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行探究活動(dòng)設(shè)計(jì)，探究活動(dòng)方案的設(shè)計(jì)原則一般是要求器材最少，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯。本題要求探究浮力大小是否與物理形狀有關(guān)，探究方案的設(shè)計(jì)核心是如何進(jìn)行形狀的改變。在改變形狀的過(guò)程中要保證物體的質(zhì)量要保持不變，三個(gè)形狀不同的小石塊其質(zhì)量各不相等，這樣導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象的條件發(fā)生的變化，因此選擇橡皮泥改變物體形狀比較方便。實(shí)驗(yàn)主要利用彈簧測(cè)力計(jì)，采取差值法測(cè)浮力大小的方法，探究橡皮泥形狀發(fā)生變化后，橡皮泥所受的浮力的大小是否改變，進(jìn)而測(cè)出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)的結(jié)論的準(zhǔn)確性，一般橡皮泥形狀改變至少三次以上。

　　答案：（1）彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮泥、燒杯、細(xì)線和水（多選或少選均不正確）

　　（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

　　或a．①用細(xì)線將橡皮泥吊在彈簧測(cè)力計(jì)上，測(cè)出橡皮泥重G；

　?、趯⑾鹌つ嘟](méi)水中，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1；

　?、鄹淖兿鹌つ嘈螤?，將橡皮泥浸沒(méi)水中，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2；

　?、茉俑淖兿鹌つ嘈螤?，將橡皮泥浸沒(méi)水中，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3。

　　或b．①用細(xì)線將橡皮泥吊在彈簧測(cè)力計(jì)上，將橡皮泥浸沒(méi)水中，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1；

　?、诟淖兿鹌つ嘈螤?，把橡皮泥浸沒(méi)水中，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2；

　?、墼俑淖兿鹌つ嘈螤睿严鹌つ嘟](méi)水中，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3。

　　（3）（答案要與實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)應(yīng)）

　　或a．求出橡皮泥各次在水中所受的浮力。若各次所受浮力相等，說(shuō)明浮力大小與形狀無(wú)關(guān)；若各次所受浮力不等，說(shuō)明浮力大小與形狀有關(guān)。

　　或b．比較橡皮泥各次浸沒(méi)水中時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)。若測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，說(shuō)明浮力大小與形狀無(wú)關(guān)；若測(cè)力計(jì)的示數(shù)不等，則說(shuō)明浮力大小與形狀有關(guān)。

　　同題拓展：

　?。?008廣西南寧）小剛在學(xué)習(xí)了阿基米德原理（F浮=G排）后，推導(dǎo)得出F浮==ρ液V排g，從而知道物體受到的浮力大小與液體的          和物體           有關(guān)。

　小剛進(jìn)一步猜想，物體所受浮力大小與物體的形狀有關(guān)？針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，他選用以下實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究：彈簧測(cè)力計(jì)、體積相同的圓柱體和長(zhǎng)方體鋁塊各—塊、燒杯、細(xì)線和水。

　　實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用細(xì)線將圓柱體、長(zhǎng)方體鋁塊先后掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，測(cè)出它們的重力分別為G1、G2；②將圓柱體鋁塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上并浸沒(méi)入水中，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1；③將長(zhǎng)方體鋁塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上并浸沒(méi)入水中，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2；

　　則：（1）比較兩鋁塊的重力G1、G2的大小關(guān)系為            ； （2）利用以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較：若          ，說(shuō)明浮力大小與物體形狀無(wú)關(guān)； 若           ，說(shuō)明浮力大小與物體形狀有關(guān)。

　　答案：密度（1分），排開(kāi)液體的體積（或浸入液體的體積）  （1）G1=G2  （2）G1一F1=G2一F2 （或Fl=F2），   G1一Fl≠G2一F2 （或F1≠F2）。

　　二、數(shù)據(jù)分析類

　　題型特征：此類試題通常提供一些探究活動(dòng)中的數(shù)據(jù)記錄，以表格的形式呈現(xiàn)。同時(shí)根據(jù)探究過(guò)程的要素考查要點(diǎn)，設(shè)計(jì)一些探究問(wèn)題，有些是以填空的形式，有些以問(wèn)題的形式，還有些是要求根據(jù)提供的探究數(shù)據(jù)分析歸納出科學(xué)規(guī)律或初步的結(jié)論。會(huì)分析處理圖表中的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾矫?，?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不等于探究的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的客觀記錄，探究的結(jié)論是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析論證所得出的具有普遍意義的規(guī)律。數(shù)據(jù)分析類試題一般要篩選題目提供或收集的信息，進(jìn)行簡(jiǎn)單的因果推理，尋找數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系的特征。這種特征通常表現(xiàn)為“相等、之和、之差、乘積、比值”等數(shù)學(xué)關(guān)系。同時(shí)還要關(guān)注物理?xiàng)l件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系。

　　考點(diǎn)：探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)

　　例題3：某同學(xué)用如圖2所示的壓強(qiáng)計(jì)研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，他將壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜置于水中不同深度，并調(diào)節(jié)橡皮膜在水中的方向，得到如下數(shù)據(jù)。

圖2

　?、欧治霰砀駭?shù)據(jù)，將漏掉的數(shù)據(jù)補(bǔ)上。 

　?、朴蓪?shí)驗(yàn)1、2、3，可得出結(jié)論：_________________________________________。

　　⑶由實(shí)驗(yàn)_______________，可得出結(jié)論：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。 

　?、仍撏瑢W(xué)想完成研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)可行的方案。 

　　分析：本題表格數(shù)據(jù)是學(xué)生實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)，重在考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解。壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，其U型管左右液面出現(xiàn)高度差，反過(guò)來(lái)當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)U型管左右液面出現(xiàn)高度差則說(shuō)明橡皮膜受到了壓強(qiáng)，高度差越大則壓強(qiáng)越大。設(shè)計(jì)研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方案要采用控制變量法，即橡皮膜在液體中的深度不變。

　　答案：（1）7．5  15。（2）液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，同一深度處液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。（3）①如圖4取一杯水，將壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜置于水中一定深度處，記下U型管左右液面高度，算出液面高度差h1；②將杯中的水換成鹽水，將壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜置于鹽水中相同深度處，記下U型管左右液面高度，算出液面高度差h2；③比較h1與h2 的大小得出結(jié)論。

　　考點(diǎn)：影響壓力作用的效果

　　例題4：為了探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)，某同學(xué)用若干個(gè)同種材料制成的不同物體放在同一水平細(xì)沙面上，進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，并記錄有關(guān)數(shù)據(jù)分別如表一、表二、表三所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他仔細(xì)觀察沙面的凹陷程度，并通過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)每一組沙面的凹陷程度相同，而各組卻不同，第一組凹陷程度最大，第二組其次，第三組最小。 

表一                    表二                    表三

　　⑴分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與4（或2與5、3與6）及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是________。 

　　⑵分析比較_______及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越顯著。 

　?、钦?qǐng)進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，并歸納得出結(jié)論。

　?、俜治霰容^得_______；②分析比較得_______。 

　　分析：本題除考查同學(xué)們對(duì)壓力作用效果的掌握程度外，著重考查了同學(xué)們對(duì)數(shù)據(jù)表格的分析和處理能力。另外還考查同學(xué)們對(duì)控制變量法的理解和運(yùn)用。解答這類題目時(shí)，需先分析要研究的是什么量，影響該量的因素可能有哪些，若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的影響因素，就要考慮用控制變量法來(lái)研究。即在分析壓力的大小影響作用效果時(shí)，必須控制受力面積不變；在分析受力面積的大小影響作用效果時(shí)，必須控制壓力的大小不變。

　　答案：⑴受力面積相同，壓力越大，產(chǎn)生的效果越顯著；⑵1、6、9；⑶①受力面積相同，壓力越大，壓力產(chǎn)生的效果越顯著；②壓力相同，受力面積越小，壓力產(chǎn)生的效果越顯著。

　　中考實(shí)戰(zhàn)：

　?。?008浙江金華）某興趣小組開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)。

　　【提出問(wèn)題】液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)跟深度有什么關(guān)系？

　　【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】探究液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)跟深度的關(guān)系，用如圖所示裝置，在彈簧秤下掛一圓柱體，容器中盛有某種液體。

　　【獲取證據(jù)】測(cè)得圓柱體的橫截面積為l×l0－4米3，柱體的重為0．6牛頓。當(dāng)圓柱體緩慢地浸人液體中時(shí)（圓柱體始終豎直且沒(méi)有被浸沒(méi)），記下圓柱體下表面所處的深度h、彈簧秤相應(yīng)的示數(shù)F，求得相應(yīng)的圓柱體在下表面處產(chǎn)生對(duì)液體的壓強(qiáng)p（體在圓柱體下表面處產(chǎn)生的壓強(qiáng)也為p），所得數(shù)據(jù)如下表：

　　【得出結(jié)論】根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)跟深度的定量關(guān)系是  ▲  。

　　【討論與交流】（1）根據(jù)第5次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，求得圓柱體在下表面處對(duì)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)是▲  帕。

　　（2）當(dāng)彈簧秤的示數(shù)為0．3牛時(shí)，圓柱體受到的浮力為  ▲  牛。

　　答案：當(dāng)液體密度一定時(shí)，液體壓強(qiáng)與深度成正比（或液體密度一定，P∝h，或液體密度一定時(shí)，P=k h）  （1）6．0×103  （2）0．3

　　三、實(shí)驗(yàn)測(cè)定類

　　題型特征：此類試題通常提供一定數(shù)量的探究器材，要求根據(jù)一定物理原理，進(jìn)行物理量的測(cè)量，一般要求能設(shè)計(jì)出測(cè)定物理量的操作方案。一般此類試題著重對(duì)學(xué)生物理思維方法的考查。求解此類試題一般思路是要求能正確理解和把握實(shí)驗(yàn)的原理，測(cè)定物理量的設(shè)計(jì)方案要思路清晰，同時(shí)要保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　考點(diǎn)：大氣壓強(qiáng)測(cè)量

　　例題5：在測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將玻璃板放在桌子上，用吸盤(pán)貼在玻璃板上面，用彈簧測(cè)力計(jì)將吸盤(pán)緩慢向上拉，直到吸盤(pán)脫離板面。問(wèn)：

?。?）實(shí)驗(yàn)原理是什么？ 

　（2）某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的量程太小，不能測(cè)出吸盤(pán)脫離板面時(shí)的拉力。請(qǐng)你選擇其他器材與這只彈簧測(cè)力計(jì)組合，測(cè)出吸盤(pán)脫離板面時(shí)的拉力，要求寫(xiě)出用到的器材和方法。 

圖2

　　分析：挖掘教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考查是近年各地中考的重點(diǎn)。對(duì)教材中的每個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們不僅要從整體上了解實(shí)驗(yàn)的意圖、原理、實(shí)驗(yàn)器材及方法，同時(shí)要善于剖析實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，如實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象分析，實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)，結(jié)論評(píng)估等。本題取材于《大氣壓強(qiáng)》教材，

　　其原理包括平衡力和壓強(qiáng)知識(shí)，如圖甲所示，吸盤(pán)受到兩個(gè)力的作用：一是大氣作用在吸盤(pán)上的大氣壓力F大，其大小始終不變；另一個(gè)是彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)吸盤(pán)向上的拉力F拉，其大小隨吸盤(pán)被緩慢上拉的同時(shí)逐漸增大，F(xiàn)大和F拉是同直線上反方向的兩個(gè)力，當(dāng)F拉略大于F大時(shí)，（粗略認(rèn)為F拉等于F大，即平衡）吸盤(pán)被拉離玻璃板，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，便間接得出F大（F大  =F拉），用尺測(cè)出吸盤(pán)的直徑D，算出其面積S=πD2/4，即大氣壓的作用面積，借助壓強(qiáng)公式P=F/S可以粗略算出大氣壓P=4F拉/πD2。 

　　若吸盤(pán)面積較大，吸盤(pán)受到的大氣壓力F大將較大，超過(guò)了常用彈簧測(cè)力計(jì)的量程，這就需要輔助于省力機(jī)械來(lái)測(cè)量，本題第（2）問(wèn)就是針對(duì)可能出現(xiàn)的這種情況設(shè)計(jì)的。

　　答案：（1）實(shí)驗(yàn)原理：二力平衡的條件F大=F拉和壓強(qiáng)公式P=F/S。（2）法（一）：如圖乙所示取一輕質(zhì)杠桿（質(zhì)量忽略不計(jì)），為使OA．OB分別為阻力臂L2和動(dòng)力臂L1以便測(cè)量，須讓杠桿處于水平位置，人手作用于玻璃板上向下緩慢拉動(dòng)，讀出拉開(kāi)玻璃板時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，便可算出F大=F2=F1L1/L2。法（二）：如圖丙所示，取一輕質(zhì)動(dòng)滑輪，緩慢向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，讀出剛拉開(kāi)玻璃板時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，算出大氣壓力F大=2F1。

　　考點(diǎn)：浮沉條件的應(yīng)用

　　例題6：現(xiàn)有一個(gè)小玻璃試管，利用量筒和足量的水如何測(cè)量玻璃的密度？ 

　　分析：測(cè)定物質(zhì)的密度是初中物理一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，基本方法為用天平和量筒這兩種儀器，而此實(shí)驗(yàn)的拓寬是往往只給一種儀器，甚至一種也沒(méi)有，而代以其他實(shí)驗(yàn)器材，因此尋找合適的代換是關(guān)鍵。利用浮力的知識(shí)進(jìn)行密度的測(cè)量時(shí)，漂浮條件和阿基米德原理等基本知識(shí)是出發(fā)點(diǎn)。利用物體在液體中的狀態(tài)，抓住“浮體”F浮=G和“沉體”V排=V物的特點(diǎn)進(jìn)行代換。本題要測(cè)玻璃的密度，必須測(cè)出小玻璃試管的質(zhì)量和它具有的玻璃的體積。當(dāng)小玻璃試管下沉在量筒的水中時(shí)可以測(cè)出它的體積；小玻璃試管的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的重力獲得，由于小玻璃試管漂浮在水面上時(shí)它的重力就等于浮力，所以只要用量筒測(cè)量它漂浮時(shí)排開(kāi)水的體積，就可以得到它的質(zhì)量。此類實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)題不僅注重學(xué)生基本操作技能的掌握，而且也注重提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。 

　　答案：測(cè)量的過(guò)程如下圖3所示： 

圖3

　　步驟為：

　　①在量筒中放入適量水，記下水面對(duì)應(yīng)的刻度為V。 

　?、趯⑿〔Ａг嚬芷≡诹客驳乃嫔嫌浵滤鎸?duì)應(yīng)的刻度為V1。 

　　③將小玻璃試管下沉到量筒的水中，記下水面對(duì)應(yīng)的刻度為V2。 

　　那么，玻璃的密度為。

　　同題拓展：

　　如何利用量筒、小玻璃管、足量的水、細(xì)線，如何測(cè)量細(xì)沙的密度？ 

　　分析：細(xì)沙的密度ρ=m/V，細(xì)沙的質(zhì)量由于沒(méi)有天平，可以通過(guò)測(cè)量漂浮時(shí)的浮力來(lái)得到，細(xì)沙要漂浮必須將它放到小玻璃管中；對(duì)應(yīng)的體積可讓小試管中的細(xì)沙下沉到量筒中的水中獲得。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下圖4所示： 

圖4

　　答案：步驟為：

　　①讓小玻璃管漂浮在量筒的水面上，記下此時(shí)水面的刻度V 

　?、趯⒓?xì)沙放到漂浮的小玻璃管中，記下此時(shí)水面的刻度V1 

　?、蹖⒓?xì)沙從小玻璃管倒入量筒的水中，讓小玻璃管仍漂浮在水面上（如上圖），記下此時(shí)水面刻度V2 

　　則細(xì)沙的質(zhì)量為ρ水（V1－V），細(xì)沙的體積為V2－V 

　　細(xì)沙的密度為。

　　中考實(shí)戰(zhàn)

　?。?008哈爾濱）同學(xué)們?cè)趯W(xué)校體育館進(jìn)行排球訓(xùn)練時(shí)，班級(jí)“物理實(shí)踐活動(dòng)小組”的同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)量排球被擊打落地后形變最大時(shí)對(duì)地板的壓強(qiáng)，如圖5所示。

圖5

　?。?）寫(xiě)出該測(cè)量的實(shí)驗(yàn)原理以及需要使用的主要實(shí)驗(yàn)器材。

　?。?）請(qǐng)你設(shè)計(jì)該測(cè)量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

　　（3）為了使測(cè)量的誤差較小，你建議同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意什么問(wèn)題。（寫(xiě)出一條即可）

　　答案：

　　四、圖表圖像類

　　題型特征：此類試題一般以具體科學(xué)探究活動(dòng)中記錄的探究數(shù)據(jù)或探究中繪制的圖像為考查素材，其中探究數(shù)據(jù)以表格的形式呈現(xiàn)，圖像一般是根據(jù)數(shù)據(jù)繪制圖像，或者根據(jù)提供與探究活動(dòng)相關(guān)的圖像分析、推理出其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律或結(jié)論。圖表類探究試題解題時(shí)，從提供的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出結(jié)論是關(guān)鍵，圖像類探究試題解題時(shí)，要關(guān)注圖像的特征，關(guān)注圖像中一些關(guān)鍵的“特征點(diǎn)”，如果提供的圖像是幾個(gè)的混合，好要注意圖像中的“交點(diǎn)”所蘊(yùn)含的信息。

　　考點(diǎn)：阿基米德原理

　　例題7：超凡為了探究物體存水中不同深度所受浮力變化情況，如圖6甲所示，將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

　?。?）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出物體重__________N，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體受到的浮力__________N；

　?。?）分析表中第1次到第5次數(shù)據(jù)，說(shuō)明物體浸沒(méi)液體之前，____________________；

　?。?）分析表中第5次到第7次數(shù)據(jù)，說(shuō)明____________________。

　?。?）圖乙中能正確反映F浮和圓柱體下表面到水面距離h關(guān)系的圖像是：（ ）

圖6

　　分析：本題考查密度大于水的固體由水面下沉直至完全浸沒(méi)水中受到浮力的變化過(guò)程，通過(guò)提供的數(shù)據(jù)來(lái)求解物體的重力，受到的浮力，以及在一定條件下物體受到的浮力大小的變化特點(diǎn)。本題的關(guān)鍵是利用阿基米德原理，準(zhǔn)確把握?qǐng)A柱體排開(kāi)水的體積變化規(guī)律以及與深度h之間的關(guān)系。物體由水面逐步到完全浸沒(méi)到水中，物體排開(kāi)水的體積是先變大后保持不變，因此圓柱體受到的浮力變化是先變大后保持不變。浮力與h的關(guān)鍵要把物理排開(kāi)水的體積大小關(guān)系轉(zhuǎn)化為與深度的關(guān)系就可以了。由于物體排開(kāi)水的體積與深度的關(guān)系是先成正比后保持不變，因此浮力的圖像變化隨深度增加而增大，再保持不變。本題涉及科學(xué)探究過(guò)程中數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析與論證環(huán)節(jié)，同時(shí)還要求會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出科學(xué)結(jié)論。要學(xué)會(huì)研究問(wèn)題的方法，在探究中培養(yǎng)觀察、判斷、分析、歸納等能力。

　　答案：（1）6．5   1．5；（2）物體所受浮力隨深度的增加而增大；（3）物體完全浸沒(méi)后，物體所受到的浮力與深度無(wú)關(guān)。

　　考點(diǎn)：重力、密度、壓強(qiáng)及浮力

　　例題8（2008陜西）物理興趣小組同學(xué)對(duì)物體的浮沉條件進(jìn)行研究，在一個(gè)重為4N，底面積為200cm2的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個(gè)連長(zhǎng)為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）。通過(guò)測(cè)量容器中水的深度h，分別計(jì)算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖7所示的圖像。請(qǐng)你解答下列問(wèn)題（g取10N/kg）。

圖7

　?。?）分析圖像可知，水的深度由0逐漸增加到8cm的過(guò)程中，物塊受到的浮力越來(lái)越怎樣？，繼續(xù)往容器中倒水，隨著水的深度增加，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)怎樣變化？。當(dāng)水深增至8cm后，物塊處于什么狀態(tài)？（選填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”）。

　?。?）物塊的重力是多少？物塊的密度是多少？

　?。?）將物塊取出后，若容器中水的重力為20N，此時(shí)容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是多少？

　　分析：本題是根據(jù)圖像提供的信息進(jìn)行力學(xué)綜合知識(shí)的考查，涉及的知識(shí)包括：重力、密度、壓強(qiáng)以及浮沉條件，同時(shí)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)圖像分析分析能力也有所要求。題中求解木塊密度，關(guān)鍵是要通過(guò)題設(shè)條件求解出木塊的質(zhì)量。分析本題的圖像可以知道，當(dāng)容器中水的深度增加，水對(duì)容器地的液體壓強(qiáng)逐漸增大。同時(shí)由于木塊排開(kāi)水的體積增加，受到的浮力也逐漸增大。當(dāng)水的深度增加到8cm時(shí)，浮力不變，及物體的排開(kāi)水的體積不再變化，這時(shí)木塊應(yīng)開(kāi)始處于漂浮狀態(tài)，重力與浮力相等，因木塊重力不變，即木塊受到的浮力開(kāi)始保持不變，不再受水的深度影響。通過(guò)漂浮條件，根據(jù)圖像中木塊受到的浮力大小可以得到木塊的重力大小，即可得到木塊的質(zhì)量。木塊取出容器后，由于容器是圓柱形，已知容器中水的重，和容器自重，可以得到容器對(duì)地面的壓力為容器重和水的總重。根據(jù)壓強(qiáng)工作即可得出容器對(duì)桌面壓強(qiáng)。

　　答案：（1）越大，壓強(qiáng)增大，處于漂?。?）

　　中考實(shí)戰(zhàn)

　　1．（2008濰坊中考）如圖8所示是“探究浮力大小與那些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)根據(jù)圖示回答問(wèn)題：

圖8

　?。?）由圖       和       可知浸在液體中的物體所受的浮力大小跟浸在液體中的體積有關(guān)．

　?。?）由圖       和        可知物體排開(kāi)相同體積的液體時(shí)，浮力大小跟液體的種類有關(guān)．

　?。?）當(dāng)物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)，物體上下表面所受壓力的差為       N．

　　答案：（1）A   B．C；（2）A   C．D   （3）3

　　2．（2007廣東三明）在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒(méi)后繼續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖9所示是圓柱體下降過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖像（g=10N/kg）。求：

圖9

　?。?）分析圖像可知，圓柱體重力是________N；

　　（2）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是______N；

　?。?）圓柱體的體積是_________m3；

　?。?）圓柱體的密度是_________kg/m3；

　　（5）分析圖像BC段，可得結(jié)論：物體浸沒(méi)液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越________（選填“大”或“小”）；

　?。?）分析圖像CD段，可得結(jié)論：__________________________________________。

　　答案：（1）12N   （2） 8N  （3） 8×10-4 （4）1．5×103   （5） 大  （6） 當(dāng)物體全部浸沒(méi)在水中，物體受到的浮力不變。

　　五、實(shí)驗(yàn)操作類

　　題型特征：此類試題通常以某個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程及步驟為考查背景，重點(diǎn)考查探究活動(dòng)中一些關(guān)鍵操作步驟的注意事項(xiàng)，關(guān)鍵步驟中應(yīng)注意觀察的物理現(xiàn)象。求解此類題型一般要求能熟練的把握一些探究實(shí)驗(yàn)的步驟，平常物理學(xué)習(xí)中，一定要親自動(dòng)手進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)規(guī)范操作的習(xí)慣，對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵操作步驟建立一定的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在探究實(shí)驗(yàn)操作中要注意一些易錯(cuò)的操作行為，應(yīng)注意積累一些常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)操作故障的排除方法。

　　考點(diǎn)：液體壓強(qiáng)

　　例題9：通過(guò)學(xué)習(xí)，同學(xué)們知道了液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，老師提出了這樣的問(wèn)題：有兩只杯子，分別盛有清水和鹽水，但沒(méi)有標(biāo)簽，你能否用壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)別開(kāi)？

圖10

　?。?）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時(shí)，U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平，而小明同學(xué)卻觀察到如圖10（a）所示的情景。出現(xiàn)這種情況的原因是：U形管左支管液面上方的氣壓______大氣壓（填“大于”、“小于”或“等于”）；調(diào)節(jié)的方法是：（　?。?/p>

　　A．將此時(shí)右邊支管中高出的液體倒出，B．取下軟管重新安裝

　?。?）小明再作圖10（b）所示的檢查。當(dāng)用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時(shí)，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化。出現(xiàn)這種情況的原因是：__________________________。

　?。?）壓強(qiáng)計(jì)調(diào)節(jié)正常后，小明將金屬盒先后浸入到兩杯液體中，如圖10（c）和（d）所示。他發(fā)現(xiàn)圖10（d）中U形管兩邊的液柱高度差較大，于是認(rèn)為圖10（d）杯子中盛的是鹽水。①你認(rèn)為，小明的結(jié)論是_________________（填“可靠的”或“不可靠的”）；②簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：_________________。

　　分析：本題重點(diǎn)考查探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，需要借助壓強(qiáng)計(jì)，通過(guò)壓強(qiáng)計(jì)的U型管內(nèi)左右頁(yè)面的高度差來(lái)判斷液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，因此壓強(qiáng)的氣密性的好環(huán)是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的前提條件。本題主要以實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)故障與現(xiàn)象為考察背景，著重考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。要解決本題，需要學(xué)生在日常實(shí)驗(yàn)操作中逐步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的仔細(xì)觀察與經(jīng)驗(yàn)積累，不能背實(shí)驗(yàn)，并助于學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)故障的排除方法。

　　答案：（1）大于B；（2）壓強(qiáng)計(jì)的氣密性不好；或壓強(qiáng)計(jì)金屬盒（或“軟管”）漏氣；或U形管與軟管連接不好；（3）不可靠的金屬盒（或“橡皮膜”）在兩種液體中的深度不同；或沒(méi)有控制金屬盒（或“橡皮膜”）在兩種液體（或“在液體”）中的深度（或“深度相同”）。

　　考點(diǎn)：浮沉條件

　　例題10（2008江蘇揚(yáng)州）小明和小華利用如圖11所示的實(shí)驗(yàn)器材，探究物體的浮沉條件，他們探究活動(dòng)的過(guò)程如下：

圖11

　?。?）探究蠟塊的上浮條件

　?、贉y(cè)量蠟塊的重力

　　小明設(shè)計(jì)的方案：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出蠟塊的重力。

　　小華設(shè)計(jì)的方案：用天平測(cè)出蠟塊的質(zhì)量，求出重力。

　　你支持         （小明/小華）的方案，理由是                           。

　　②測(cè)量蠟塊受到的浮力。

　　小明在量筒中放入適量的水，把蠟塊放在水中浮在水面時(shí)，測(cè)出蠟塊排開(kāi)水的體積，用阿基米德原理求出浮力。你認(rèn)為上述操作用存在的問(wèn)題是                  。

　?、弁ㄟ^(guò)比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體上浮的條件。

　　（2）探究蠟塊下沉的條件

　?、贉y(cè)量石塊的重力

　　用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力

　　②測(cè)量石塊受到的浮力

　　小明利用量筒測(cè)出石塊浸沒(méi)水中排開(kāi)水的體積，用阿基米德原理求出浮力。

　　小華依據(jù)另一種原理，采用不同的方法也測(cè)出了石塊受到的浮力，其方法是：

　　                                                                       。

　　通過(guò)比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體下沉的條件。

　　分析：本題取材于教材中浮沉條件探究實(shí)驗(yàn)，解題的關(guān)鍵是能夠正確理解浮沉條件的內(nèi)容，重溫浮沉條件探究的過(guò)程與步驟。物體上浮時(shí)，重力小于浮力，為了便于實(shí)驗(yàn)，采用蠟塊進(jìn)行上浮的條件探究，此處最容易出的問(wèn)題是忽視了彈簧測(cè)力的量程與分度值，由于蠟塊質(zhì)量過(guò)小，彈簧測(cè)力計(jì)分度值過(guò)大，不能直接測(cè)出蠟塊的重力進(jìn)而求得質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中第二個(gè)容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是根據(jù)漂浮蠟塊排開(kāi)液體的體積來(lái)測(cè)量蠟塊受到的浮力，漂浮在量筒中蠟塊排開(kāi)水的體積小與蠟塊在水中上浮時(shí)的體積。下沉物體在水中受到的浮力還可以利用彈簧測(cè)力計(jì)采取差值法進(jìn)行測(cè)量。

　　答案：（1）①小華  蠟塊的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值無(wú)法直接精確測(cè)量（或蠟塊的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，或蠟塊的質(zhì)量太小等）    ②蠟塊沒(méi)有浸沒(méi)在水中（或測(cè)得的是蠟塊漂浮時(shí)的浮力） （2）將石塊浸沒(méi)水中時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)算出浮力（或用石塊的重力減去石塊浸沒(méi)水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，或F浮=G物-F等）

　　中考實(shí)戰(zhàn)：

　?。?007江蘇淮安）小明同學(xué)利用砝碼、小桌、裝有沙子的容器等實(shí)驗(yàn)器材，做“探究壓力作用的效果”實(shí)驗(yàn)，如圖12甲所示。

　　（1）保持小桌對(duì)沙子的壓力不變，改變小桌與沙子的接觸面積，小明發(fā)現(xiàn)接觸面積越大，小桌陷入沙子越淺，說(shuō)明壓力的作用效果與___________有關(guān)。

　?。?）保持小桌與沙子的接觸面積不變，改變小桌對(duì)沙子的壓力，小明發(fā)現(xiàn)壓力越大，小桌陷入沙子越深，說(shuō)明壓力的作用效果與_____________有關(guān)。

　　（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，壓力的作用效果是通過(guò)________________________________表現(xiàn)出來(lái)的．

　?。?）小明將小桌和砝碼又放到一塊木板上，如圖12乙所示，比較甲、乙兩種情況后，小明認(rèn)為壓力的作用效果還與接觸面的材料有關(guān)，請(qǐng)對(duì)此結(jié)論作出簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)。

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　　答案：（1）受力面積大?。唬?）壓力大??；（3）桌子的桌腳陷入沙盤(pán)中的深度；（4）小明的結(jié)論不對(duì)，因?yàn)榧滓覂蓤D中，桌腳對(duì)沙子和木板接觸面的作用力（即壓力）是相同的，沙子和木板受到相同的壓力，由于沙子和木板的構(gòu)成不同，木板形變不明顯，沙子較疏松，表面上看，桌腳對(duì)沙子作用效果明顯，但是沙子和木板兩者沒(méi)有在相同條件下進(jìn)行材料的比較，所以得出與壓力作用效果與材料有關(guān)的結(jié)論是片面的。