(五)实验、探究题

【例8】小明在实验室探究冰熔化和水沸腾时温度的变化特点，根据测量结果画出相关图象，如图5所示。

(1)要完成这两个实验，都需要的测量仪器是________和________。

(2) 水沸腾时温度计示数如图6所示，该示数是图6中______段所对应的温度(选填“OA”、“AB”、“BC”、“OD”或“DE”)。此实验室的大气压______ 1个标准大气压(选填“高于”、“等于”或“低于”)。

(3)如图5(a)所示，在相同的加热条件下，OA段与BC段的倾斜程度不同，这是因为___________________。

[答案] (1)温度计  秒表   (2) DE   低于  (3)冰与水的比热容不同(冰的比热容比水的小，吸收相同热量，冰的温度上升较快)

[说明] 试题以探究冰熔化和水沸腾时温度的变化特点为载体，考查熔化、沸腾和比热容知识以及科学探究能力。

第(1)小题，要求学生根据两个实验的目的：探究冰熔化和水沸腾时温度的变化特点，理解温度的变化指的是温度随时间的变化，据此判断出两个实验都需要使用温度计测量温度，使用秒表测量时间。本小题考查设计实验与制订计划要素中的实验仪器选择，属于容易题。

第(2)小题第1空，要求学生正确读出温度计的示数，根据冰熔化和水沸腾的特点判断图5(a)是冰的熔化图像，图5(b)是水的沸腾图像，根据水沸腾时温度不变的特点推理出水沸腾时温度计示数是图5(b)中的DE段对应的温度;第2空要求学生知道1个标准大气压下水的沸点是100℃，知道水的沸点随着大气压的减小而降低，根据实验中水沸腾时温度计的示数(98℃)，判断实验室的大气压低于1个标准大气压。本小题考查晶体熔化图像、水沸腾的特点、1个标准大气压下水的沸点以及水的沸点与大气压的关系的理解，同时考查收集证据要素中的观察读数，属于中等题。

第(3)小题，要求学生能根据冰熔化过程温度的变化情况，分析出冰的熔化图像中两段倾斜的图线对应的物理过程，OA段对应的是冰还未熔化前的纯冰过程，BC段对应的是冰已完全熔化后的纯水过程，根据冰的比热容比水的比热容小，以及热量与比热容的定性关系，推理出吸收相同热量，冰的温度上升较快，因此OA段图线的斜率大于BC段图线，从而分析出冰的熔化图像中两段图线倾斜程度不同的原因。本小题考查晶体熔化图像的理解、热量和比热容知识的简单运用，同时科学探究能力中的分析与论证，属于稍难题。

(六)计算题

【例9】2012年4月5日开始实施的《校车安全管理条例》第三十五条规定，载有学生的校车在普通公路上行驶的速度不得超过60 km/h。某智慧校车空载时的质量是6 600 kg。智慧校车超过限定速度时，系统会发出超速语音警报，并强制控制车辆行驶速度，保证安全行车。g取10 N/kg。

(1)若空载时校车车轮与路面的总接触面积是0.2 m2，此时校车对水平路面的压强是多大?

(2)该校车在某普通公路沿水平方向匀速行驶时，受到的阻力是3 000 N，校车在4 min内最多可做多少功?

[答案]

(1)空载时校车对水平路面的压力  ，

空载时校车对水平路面的压强  。

(2)校车沿水平方向匀速行驶，根据二力平衡，校车受到的牵引力

，

校车在4 min内行驶的最大路程  ，

校车在4 min内最多可做的功  。

[说明] 试题以某智慧校车为载体，考查压力、重力、压强、二力平衡、时间单位换算、速度和机械功等知识。

第(1)小题，要求学生从该智慧校车的介绍材料中获取信息：校车空载时的质量和车轮与路面的总接触面积，根据水平路面上校车对路面的压力大小等于校车受到的重力大小以及重力的计算公式，计算出考查校车对水平路面的压力大小，再根据压强的计算公式计算出校车对水平路面的压强。试题考查压力、重力、压强的理解和简单运用，属于容易题。

第(2)小题，要求学生学生从该智慧校车的介绍材料中获取信息：校车在普通公路沿水平方向匀速行驶时的最高速度和受到的阻力大小，根据二力平衡推理出校车在普通公路沿水平方向匀速行驶时的牵引力大小等于受到的阻力大小，通过对时间单位的换算以及根据速度公式，计算出校车在4 min内通过的最大路程，再根据机械功的公式，计算出校车在4 min内最多可做的功。试题考查二力平衡、时间单位换算、速度和机械功等知识的理解和简单运用，属于中等题。

【例10】某物理兴趣小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置，当停留在楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时，电阻式报警器R0即发出报警信号，提醒学生要注意安全，其工作电路如图7(a)所示。在实验室进行模拟实验获得的相关信息如下：电源电压保持4.5 V不变，报警器R0的阻值恒为10 Ω，压敏电阻Rx随所受压力F的变化图像如图7(b)所示，当电流表示数为0.3 A时，报警器R0开始发出报警信号，求此时：

(1)报警器R0的实际功率;

(2)压敏电阻Rx的阻值;

(3)压敏电阻受到的压力F。

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