专题九课外探究型实验类型一类型一 电学类电学类例例1 1(2019(2019原创原创) )市场上一些不法商贩用纯净水冒充矿泉水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。对外销售。为此，小雨对家中桶装水的水质进行了探究。【设计实验与与进行行实验】选取取两两根根等等长、等等粗粗的的玻玻璃璃管管P P、Q Q，在在P P、Q Q管管内内分分别装装满优质的的矿泉泉水水和和待待测的的“矿泉泉水水”，并并将将P P、Q Q管管连入入如如图所所示示的的电路中路中进行行实验。(1)(1)矿泉水中含有多种矿物质，导电能力矿泉水中含有多种矿物质，导电能力 _ _，电阻，电阻_。(2)(2)在在实验中，将中，将单刀双刀双掷开关开关S S从从1 1拨到到2 2时，若，若观察到察到电压表示数表示数_(_(选填填“变大大”或或“变小小”) )，则玻璃管玻璃管Q Q内是内是纯净水。若水。若电路中的路中的电压表表损坏，用坏，用电流表也可以辨流表也可以辨别纯净水和水和矿泉水，将泉水，将电流表流表 _(_(选填填“并并联”或或“串串联”) )接入接入电路，同路，同样将将单刀双刀双掷开关开关S S从从1 1拨到到2 2时，观察到察到电流表示数流表示数_(_(选填填“变大大”或或“变小小”) )时，玻璃管，玻璃管Q Q内是内是纯净水。水。(3)(3)若想若想继续探究探究导体体电阻的大小与阻的大小与导体体长度的关系，度的关系，应选择_相同，相同，_不同的两根玻璃管，再装不同的两根玻璃管，再装满同种同种水，接入水，接入图示示电路中重复上述操作。路中重复上述操作。【思路点思路点拨】 (1) (1)矿泉水中含有多种泉水中含有多种矿物物质，导电能力能力强强，电阻小。阻小。(2)(2)由由电路路图可知，当可知，当单刀双刀双掷开关开关S S接接1 1时，与玻，与玻璃管璃管P P相相连，P P管内装的是管内装的是优质矿泉水，泉水，导电能力能力强强，电阻阻小，小，电路中的路中的电流流较大；当大；当单刀双刀双掷开关开关S S接接2 2时，与玻璃管，与玻璃管Q Q相相连，若玻璃管，若玻璃管Q Q内装的是内装的是纯净水，水，导电能力弱，能力弱，电阻大，阻大，电路中的路中的电流小，定流小，定值电阻阻阻阻值不不变，电压表示数表示数变小，若小，若电路中的路中的电压表表损坏，用坏，用电流表辨流表辨别纯净水和水和矿泉水，泉水，则要要将将电流表串流表串联接入接入电路，路，测量量电路中的路中的电流，将流，将单刀双刀双掷开开关关S S从从1 1拨到到2 2，电流表示数流表示数变小小时，即，即电路路总阻阻值变大，即大，即可可证明玻璃管明玻璃管Q Q内是内是纯净水。水。(3)(3)导体的体的电阻与阻与导体的材料、体的材料、长度、横截面度、横截面积和温度有关，若想探究和温度有关，若想探究导体体电阻的大小与阻的大小与导体体长度的关系，由控制度的关系，由控制变量法可知，量法可知，应控制横截面控制横截面积相同，相同，长度不同的两根玻璃管，再装度不同的两根玻璃管，再装满同种水，接入同种水，接入图示示电路中重路中重复复实验操作。操作。【自主解答自主解答】(1)(1)强小强小(2)(2)变小串联变小变小串联变小(3)(3)横截面积长度横截面积长度类型二型二 力学力学类例例2 2(2018(2018连云港云港) )在学在学习速度速度一一节内容后，同学内容后，同学们想想探究探究纸锥下落快慢与下落快慢与锥角以及扇形半径的关系。他角以及扇形半径的关系。他们用普通用普通复印复印纸裁出裁出3 3个不同个不同规格的扇形格的扇形纸片，制成了如片，制成了如图甲所示的甲所示的3 3个个纸锥，实验中，中，纸锥每次从相同高度由静止每次从相同高度由静止释放，用秒表放，用秒表多次多次测量每个量每个纸锥下落的下落的时间，取平均，取平均值后后记录在表格中。在表格中。(1)(1)对于于纸锥下落前的初始位置，有乙下落前的初始位置，有乙图所示的两种所示的两种摆放放方式，你方式，你认为正确的是正确的是_(_(选填填“A”A”或或“B”)B”)。(2)(2)分析表中数据，根据分析表中数据，根据实验探究目的，你得出的探究目的，你得出的结论是是_。(3)(3)小明随后用同种小明随后用同种纸张制成了制成了质量相等的两个量相等的两个纸锥如如图丙，其中丙，其中4 4号号纸锥的的锥角比角比5 5号号纸锥的的锥角大，如果从相角大，如果从相同的高度同同的高度同时由静止由静止释放两个放两个纸锥，以下，以下选项正确的是正确的是_。A A4 4号号纸锥先到地面先到地面B B5 5号号纸锥先到地面先到地面C C两个两个纸锥同同时到达地面到达地面(4)(4)如果如果纸锥在到达地面前做匀速直在到达地面前做匀速直线运运动，设4 4号号纸锥匀速匀速下落下落时所受阻力所受阻力为f f1 1，5 5号号纸锥匀速下落匀速下落时所受阻力所受阻力为f f2 2，则f f1 1_(_(选填填“”“”“”或或“”) )f f2 2。【思思路路点点拨】 (1)(1)为了了比比较纸锥下下落落的的快快慢慢，需需使使纸锥从从同同一一高高度度落落下下，然然后后采采用用相相同同时间比比距距离离，也也可可采采用用相相同同距距离离比比时间的方法；的方法；(2)(2)根根据据控控制制变量量法法分分析析纸锥下下落落快快慢慢与与锥角角以以及及扇扇形形半半径径的关系，得出的关系，得出结论；(3)(3)根据根据(3)(3)得出的得出的纸锥下落快慢与下落快慢与锥角角选出正确的出正确的选项；(4)(4)物物体体处于于静静止止或或匀匀速速直直线运运动时，受受平平衡衡力力，平平衡衡力力大大小相等，方向相反。小相等，方向相反。【自主解答自主解答】 (1)A(1)A(2)(2)纸锥下落速度与扇形纸片半径无纸锥下落速度与扇形纸片半径无关，与纸锥锥角有关，纸锥锥角越大，下落时间越长，下关，与纸锥锥角有关，纸锥锥角越大，下落时间越长，下落速度越慢落速度越慢(3)B(3)B(4)(4)类型三型三 热学学类例例3 3(2019(2019原原创) )【猜想与假猜想与假设】涂在手上的酒精比涂在涂在手上的酒精比涂在手上的水干得快，手上的水干得快，壶中的水比中的水比壶中的食用油干得快，小明中的食用油干得快，小明猜想：液体蒸猜想：液体蒸发的快慢可能与液体的种的快慢可能与液体的种类有关。有关。【制定制定计划与划与进行行实验】为此，小明用一根两端开口的直玻璃管、塑料板、此，小明用一根两端开口的直玻璃管、塑料板、电子手子手表、笔、温度相同的水、大豆油和酒精表、笔、温度相同的水、大豆油和酒精设计了如下了如下实验方方案：案：A A在玻璃管上端附近画一在玻璃管上端附近画一标记线，并将下端，并将下端竖直插入水直插入水中，直到管内水面到达中，直到管内水面到达标记线；B B用手指堵住玻璃管上端管口，将玻璃管从水中取出；用手指堵住玻璃管上端管口，将玻璃管从水中取出；C C将玻璃管移到塑料板上方，放开手指，让水滴在塑料板将玻璃管移到塑料板上方，放开手指，让水滴在塑料板上并开始计时；上并开始计时；D D用同样的方法先后取出大豆油和酒精滴在塑料板上并计用同样的方法先后取出大豆油和酒精滴在塑料板上并计时；时；E E记录液滴变干所用的时间记录液滴变干所用的时间t t，得出结论。，得出结论。【交流与交流与评估估】(1)(1)用玻璃管取液体，是利用用玻璃管取液体，是利用_的作用。的作用。(2)(2)该实验方案有不妥之方案有不妥之处，请指出一点：指出一点：_，理由是，理由是_。(3)(3)小明改小明改进方案后，通方案后，通过实验得到：相同条件下，得到：相同条件下，t t酒精酒精t t水水t t大豆油大豆油。从分子。从分子动理理论的角度分析，酒精蒸的角度分析，酒精蒸发快的原因快的原因可能是分子可能是分子间作用力作用力较_。由此，可以推断水的沸点。由此，可以推断水的沸点应比大豆油的比大豆油的_。【思思路路点点拨】 (1)(1)用用手手指指堵堵住住玻玻璃璃管管上上端端管管口口，将将玻玻璃璃管管从从水中取出，是在大气水中取出，是在大气压的作用下，水被的作用下，水被“提提”起来；起来；(2)(2)要要研研究究蒸蒸发快快慢慢与与物物质种种类的的关关系系，需需要要保保持持物物质的的温温度度、表表面面积和和上上方方空空气气流流动的的速速度度相相同同，用用玻玻璃璃管管将将液液滴滴滴滴在在塑塑料料板板上上，虽然然温温度度和和空空气气流流动速速度度相相同同，但但液液滴滴的的表表面面积可能会不同；可能会不同；(3)(3)分子时刻处于无规则运动状态，液体表面的分子在运动过程中，如果脱离其他液体分子的引力进入空气，这就是蒸发。酒精蒸发快的原因可能是分子间作用力较小，更容易摆脱其他分子的束缚；相对于大豆油，水蒸发更快，说明水分子间作用力较小，所以水的沸点比大豆油低。【自主解答自主解答】(1)(1)大气压大气压(2)(2)把液滴滴在塑料板上不容易把液滴滴在塑料板上不容易控制液滴表面积相同控制液滴表面积相同(3)(3)小低小低类型四型四 光学光学类例例4 4(2019(2019原原创) )小明用茶色玻璃板和两个相同的棋子做探小明用茶色玻璃板和两个相同的棋子做探究像与物到平面究像与物到平面镜距离关系的距离关系的实验。(1)(1)将玻璃板将玻璃板_立在水平桌面上，在白立在水平桌面上，在白纸上沿玻璃板上沿玻璃板前后两表面画前后两表面画线MMMM和和NNNN。(2)(2)在玻璃板前放棋子在玻璃板前放棋子A A，将棋子，将棋子B B放到玻璃板后，使它与放到玻璃板后，使它与_重合。重合。(3)(3)在白在白纸上沿棋子上沿棋子A A和和B B的的边缘画画圆，测量量A A的右端到的右端到MMMM的的距离距离l lA A4.30 cm4.30 cm，测量量B B的左端到的左端到NNNN的距离如的距离如图所示，其所示，其值为l lB B_cm_cm。(4)(4)改改变A A的位置，将数据的位置，将数据记录在下表中，表中有一个数据异在下表中，表中有一个数据异常，常，该数据是数据是_cm_cm，它最有可能，它最有可能测量的是量的是_的的距离。距离。(5)(5)修正修正(4)(4)中异常数据后，比中异常数据后，比较l lB B和和l lA A，发现l lB B总是小于是小于l lA A，为准确准确获得得实验结论，请你你对小明小明实验中的中的错误操作操作进行行纠正。答：正。答：_。【思路点思路点拨】 (1) (1)在平面在平面镜成像成像实验中，玻璃板中，玻璃板应竖直放置直放置( (与桌面垂直与桌面垂直) )；(2)(2)棋子棋子B B与棋子与棋子A A的像重合，是的像重合，是为了确定像了确定像的位置；的位置；(3)(3)厘米刻度尺用厘米作厘米刻度尺用厘米作单位位结果果应该有两位小数有两位小数( (估估读到分度到分度值下一位下一位) )，因此，因此读数数为4.00 cm4.00 cm；(4)(4)实验中每中每次次l lA A都比都比l lB B大大0.3 cm0.3 cm，只有第，只有第3 3次不是，次不是，说明第明第3 3次的数据次的数据7.107.10异常，根据数据分析，玻璃板厚度异常，根据数据分析，玻璃板厚度0.30 cm0.30 cm，因此他最，因此他最可能可能测的是的是A A的右端到的右端到NNNN的距离；的距离；(5)(5)本本实验中反射面中反射面应该是是MMMM，因此，因此l lB B应测量量B B的左端到的左端到MMMM的距离。的距离。【自主解答自主解答】 (1)(1)竖直直(2)(2)棋子棋子A A的像的像(3)4.00(3)4.00(4)7.10(4)7.10A A的的右右端端到到NNNN(5)(5)l lB B应测量量B B的的左左端端到到MMMM的的距距离离