(尖子生专用)2020中考物理挑战压轴题专题11物理方法专题(含解析)

压轴题11 物理方法专题

1．在测定一个未知电阻X R 的阻值时，小明和小亮设计了如图甲所示的实验电路，其中1R 是电阻箱，S 1为单刀双掷开关。

（1）闭合开关S 后，把开关S 1接到触点1，调节滑动变阻器R ，使电压表有个合适的示数U ；把开关S 1接到触点2后，小明和小亮采取了不同的实验操作。

小明的操作：保持滑片P 的位置不变，只调节电阻箱1R ，直到电压表示数为U ； 小亮的操作：同时调节滑动变阻器R 和电阻箱1R ，直到电压表表示数为U 。

你认为两人的操作中，_____的操作是正确的。

（2）选择正确的实验操作后，电阻箱1R 上各旋钮的位置如图乙所示，其读数为_____Ω，则待测电阻X R 的阻值应为_____Ω。

（3）下列实验中，所用方法与上述相同的是（______）

A ．探究二力的合成时，用合力来代替两个力的作用效果

B ．探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，保持压力一定

C ．探究力与运动的关系时，推理出小车在不受力时的运动情况

D ．探究液体内部的压强时，用U 型管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小

【答案】小明108108A

【解析】

【详解】

(1)[1]S 闭合，S 1接触1时，调节滑动变阻器，滑动变阻器连入电路阻值为R 滑。电压表示数为U ，所以:

x x R R R U U =+滑总

① S 1接触2时，只调节电阻箱，电压表示数为U :

11R R R U U =+滑总

② S 1接触2时，调节电阻箱与滑动变阻器，电压表示数为U :

11R R R U U '=+滑总

③ 由①②式得：

11

x x R R R R R R =++滑滑 R 滑不变，1X R R =。由①③式得：

11

x x R R R R R R '=++滑滑 R R '滑滑＞时，1X R R ＞，R R '滑滑＜时，1X R R ＜，所以小明操作正确。

(2)[2][3]电阻箱的电阻为：

11100Ω010Ω81Ω108ΩR =?+?+?=

所以1108ΩX R R ==;

(3)[4]本实验采用等效替代的方法测X R 的阻值；

A ．探究二力的合成时，用合力来代替两个力的作用效果，A 项符合题意；

B ．探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，保持压力一定，B 项不符合题意；

C ．探究力与运动的关系时，推理出小车在不受力时的运动情况，C 项不符合题意；

D ．探究液体内部的压强时，用U 型管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小，故D 项不符合题意；

2．小阳用图所示的实验器材测量平均速度:

（1）该实验的原理是___________________；

（2）该实验需要的测量工具是刻度尺和_____________；

（3）小车通过全程1s的平均速度为1v，通过上半段路程2s的平均速度为2v,则1v______ 2

v（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（4）小阳还想探究不同质量的物体从斜面上滑到低端的平均速度是否相同,他应该让质

量____（选填:“相同”或“不同”）的小车,从同一斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滑下,通过测量小车到达斜面低端所用的________来比较平均速度．

【答案】

s

v

t

=停表大于不同相同时间

【解析】

（1）该实验的原理是：

S

v

t =.

（2）由原理可知，测量长度需要用刻度尺，测量时间需要用停表.

（3）因为下车下滑时速度越来越快，所以全程的平均速度大于上半段的平均速度.

（4）在探究不同质量的物体从斜面上滑到低端的平均速度是否相同时，应该让质量不同的小车，从同一斜面的相同高度由静止滑下，通过测量小车到达斜面低端所用的时间来比较平均速度.

点睛：题通过斜面小车实验来考查学生的分析能力和对速度的计算，是一道基础题，在解决（4）时要注意控制变量.

3．从高空下落的物体，速度越来越大，所受到的空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。（如雨滴从高空下落，到接近地面时就匀速下落）研究发现，相同条件下，空气对不同材料的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。下表为某同学研究的实验数据。

根据表格中的数据。求：编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受到的空气阻力之比。

【答案】1:9

【解析】

【分析】

首先确定实验探究目的：研究的是物体受到的阻力大小与半径和速度的关系；根据题干中的意思可知，当物体达到收尾速度时处于平衡状态，即mg=f；对比不同编号的数据可以知道小球受到阻力与球的半径和速度的关系；

【详解】

处于首尾速度的时候,物体做匀速运动,即受力平衡,此时f=mg；因小球2、3在收尾速度时处于平衡状态，进行受力分析可知：mg=f，则f1：f2=m1g：m2g，

即f1：f2=（5×10?2kg×10N/kg）：（45×10?2kg×10N/kg）=1:9

【点睛】

小球1、2对比得到,小球质量比为2:5,即在收尾是阻力之比为2:5,此时小球速度比为2：5,半径1:1,所以得出结论：f与v成正比.

小球2、3对比得到,小球质量比为1:9,记在收尾时阻力之比为1:9,此时小球速度比为1:1,半径1:3, 所以得出结论：f与r2成正比.

4．现有四个用同一种材料制成的实心正方体，它们的质量如图所示，请根据图中的情景，提出一个可以探究的科学问题：________．

【答案】相同物质的质量和体积是否有关．

【解析】

四个用同一种材料制成的实心正方体，属于同种物质，据图可知它们的质量不同，体积不同，故可探究的问题是：相同物质的质量和体积是否有关．

5．物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度=路程/时间，

即v=s

t

．初中物理中还有很多这样定义的物理量，如以后将要学习到的密度、压强、功

率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法．高中物理中也有很多这样定义的量，如：速度的变化量与时间的变化量的比值叫加速度（注：速度的变化量用△v表示，它等于前后速度之差；时间的变化量用△t表示，它等于前后时间之差．加速度用字母a 表示，国际单位是m/s2）．由加速度的定义可知：

（1）若一个物体开始运动的速度v0=2m/s，经过5s后它的速度变为v t=6m/s，则这个物

体在5s内的速度变化量△v=______m/s．

（2）若问题（1）中的物体做匀加速直线运动（每秒时间内速度的增加量相等），求出物体的加速度大小a=______m/s2．

（3）加速度的定义公式a=______．

（4）匀速直线运动的v-t图象如（甲）所示，图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体，运动时间为t时通过的路程s；匀加速直线运动的v-t图象如（乙）所示，其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体，速度由v0到v t，运动时间为t时通过的路程s．用v0、t、a写出s的表达式，s=______．

（5）小王同学通过仔细的观察，发现实心球在空中竖直下落时就在作匀加速直线运动．同时她还在资料上查找到：在地表附近，物体自由下落的加速度是10m/s2．于是小王在同学帮助下，测量学校教学楼的高度．首先让同学在教学楼的楼顶上，让一个实心小球从静止开始自由下落，小王在底楼测出小球落地时经历了2s，则小球着地时的速度是

______m/s，教学楼楼顶距地面的高度是______m．

【答案】40.8v

t

v0t+

1

2

at22020

【解析】

【分析】

（1）末速度与初速度之差就是速度的变化量；

（2）在单位时间内速度的变化量叫加速度，根据加速度的定义求出即可；（3）根据加速度的定义写出表达式；

（4）根据乙图中阴影部分的面积，分别用v0、t、a表示出即可；

（5）小球做匀加速运动，加速度a＝v

t

，据此求小球着地速度；再利用s＝v0t+

1

2

at2

求楼

【详解】

（1）物体在5s内的速度变化量△v＝v t-v0＝6m/s-2m/s＝4m/s；（2）由加速度的定义可

得，物体的加速度大小： a＝

4/

5

v m s

t s

?

?

＝＝0.8m/s2；（3）根据加速度的定义可知，加

速度的定义公式：a＝

v

t

?

?

；（4）由题知，图乙中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物

体，速度由v0到v t，运动时间为t时通过的路程s；且由图知，图乙中阴影部分的面积等于长方形的面积和三角形的面积之和，所以通过的路程：

s＝S长方形+S三角形＝v0t+1

2

×（v t-v0）×t＝v0t+

1

2

×0

t

v v

t

-

×t2＝v0t+

1

2

at2；

（5）因为小球从静止开始自由下落（初速度为0的匀加速运动），

则加速度a＝

v

t

?

?

，可得v-0m/s＝a×2s，则着地时的速度：v＝10m/s2×2s＝20m/s；

教学楼楼顶距地面的高度：h＝v0t+1

2

at2＝0m/s×2s+

1

2

×10m/s2×（2s）2＝20m．

的高度．

6．爱好摄影的小权同学，探究了“凸透镜成像规律”后，对如图所示的两张同一个场景的两张照片产生了浓厚的探究兴趣．结合你学到的物理知识，请你帮助小权同学提出一个可以探究的科学问题，选择合适的实验器材，并说明需要控制的变量．

【答案】见解析

【解析】

分析：照相机成像原理：U＞2f，成倒立、缩小的实像，同一场景的两张照片大小不同，可能是由于拍摄的同学与景物的距离不同造成的，可根据凸透镜成像规律进行分析．解答：可以探究的科学问题：像的大小跟物距是否有关？

实验器材：透镜、光具座、光屏、点燃的蜡烛．

控制的变量：透镜的焦距、物的大小．

故答案为可以探究的科学问题：像的大小跟物距是否有关？

实验器材：透镜、光具座、光屏、点燃的蜡烛．

控制的变量：透镜的焦距、物的大小．

【点睛】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，一定要掌握物距、像距、物体、像大小之间的关系．

7．综合实验，请完成“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验设计方案：（可以配图说明）．

______,________.

【答案】见解析见解析

【解析】解：要探究电阻大小与长度的关系，需使导体的材料、横截面积相同，长度不同；

实验步骤如下：

①按照电路图连接实物电路：

②用刻度尺和钳子截出10cm长的镍铬合金丝接入AB间，读出电流表的示数；

③用刻度尺和钳子截出20cm长的镍铬合金丝接入AB间，重复上述实验．

④用刻度尺和钳子截出30cm长的镍铬合金丝接入AB间，重复上述实验．．

⑤分析数据，得出结论．

表格如下：

8．小磊探究电阻大小跟导体长度的关系．他选择了材料和横截面积都相同、长度不同的多

根金属丝，在相同条件下，测量这些金属丝的电阻，并记录数据如表．请你分析表中数据归纳出电阻R与导体长度L的关系式：R=_____．

【答案】（0.07Ω/cm）?L

【解析】解：由表中数据知，在导体材料与导体横截面积不变的情况下，导体的电阻阻值与导体长度成正比；设R＝kL，将表中的R＝2.1Ω，L＝30cm0.3m代入得：2.1Ω＝30cm×k，则k＝0.07Ω/cm，则R＝（0.07Ω/cm）?L．

点睛：分析表中数据可看出电阻与导体长度成正比，设出它们的函数关系时，然后从表中找出一组数据，代入，确定电阻R与长度L的关系．

9．阅读短文，回答问题

如图是一种草坪喷水器，它是通过向外喷水而使自身转动的．小明和小芳为了探究草坪喷水器的旋转速度与哪些因素有关，设计了如下实验：在离可乐罐底1cm的罐体上，用如图所示的方法打一个孔，将细绳系在可乐罐的罐顶中心，把可乐罐浸入水中，灌满水后，快速把可乐罐提到水面上方，如图所示，将可乐罐在10s内旋转的圈数记入下表中．改变孔的大小和数目，重复上述实验，得到下表数据．

（1）通过分析表中第__________次的实验记录，可以得出：孔的数量一样时，孔越大，转速越________；

（2）通过分析表中第1、2、3次的实验记录，可以得出：孔的_____一样时，_____________；

（3）实验中，在可乐罐上打孔时，钉子戳入罐体后，要以罐体的直径为基准旋转90°，

这样做的目的是__________________；

【答案】1、4、6（或2、5、7）快大小孔的数量越多可乐罐的转速越快使罐体受到的作用力的力臂最大

【解析】

(1)问题是孔的数量一样时，孔的大小与转速的关系，故我们要找出孔的数量一样的数据：

有1、4、6(或2、5、7).通过分析我们发现，当孔变大时，单位时间内转过的圈数多，即转速快．(2)分析1、2、3可得，孔的大小一样，而孔的数量越多可乐罐的转速越快．(3)为了使罐体转动，应让水的作用力沿切线方向，即使罐体受到的作用力的力臂最大．点睛：本题为探究题，注意分析表格中的数据并结合题目中的问题进行分析．

10．请按物理研究的方法将以下四项归类：

A、在研究单摆的运动时，提出了摆的等时性。

B、在研究光的传播时，用光线表示光的传播。

C、在研究物体受到几个力作用的情况时，引入“合力”的概念。

D、研究机械运动时，引入“匀速直线运动”。

其中，_____________属于“等效替代”法；_________属于“建立模型”法；_________属于“控制变量法”。（以上均选填字母）

【答案】CB、DA

【解析】A，在研究单摆的运动时，单摆运动的周期可能与摆的质量、摆线的长度、摆动幅度等因素有关，因此在研究单摆的运动时，采用了控制变量法。

B．在研究光的传播时，用光线表示光的传播方向和径迹，采用了“建立模型法”。

C．在研究物体受到几个力作用的情况时，如果一个力产生的效果和几个力产生的效果相同，则这一个力是另几个力的合力，引入“合力”的概念采用的是等效替代法。

D．研究机械运动时，如果物体运动经过的路线是直线，且运动的快慢不变，则物体做匀速直线运动，采用的是建立模型法。

因此其中C属于“等效替代法”；B、D属于“建立模型法”；A属于“控制变量法”。11．某中学的物理兴趣小组，想探究水平抛出的小球从抛出到落地的时间与哪些因素有关。

大家经过讨论，提出了以下猜想：

猜想1：小球从抛出到落地的时间，可能与小球的质量有关。

猜想2：小球从抛出到落地的时间，可能与小球水平射出的速度有关。

猜想3：小球从抛出到落地的时间，可能与小球下落的高度有关。

为了检验上述猜想是否正确，他们精心设计了实验，找来精密计时器，一个可将小球以任意所需速度射出的弹射器，并将弹射器水平固定在铁架台上，按图所示进行实验，得到下表中数据。请你通过分析，回答下列的问题：

（1）为验证猜想1，应选用序号为_______________的实验；

为验证猜想2，应选用序号为_______________的实验；

为验证猜想3，应选用序号为________________的实验。

（2）实验结论：小球从抛出到落地的时间与_______________有关。

（3）该探究实验采用的研究方法是___________________________。

【答案】2、5、61、3、42、4、7小球下落的高度控制变量法

【解析】

（1）大家猜想水平抛出的小球从抛出到落地的时间与小球的质量、小球水平射出的速度和下落的高度有关。为了验证猜想1，应控制小球水平射出的速度和下落的高度不变，表中2、5、6符合，三次时间相同，这说明小球从抛出到落地的时间与质量无关；为了验证猜想2，应控制小球的质量和下落的高度不变，表中1、3、4符合，三次时间相同，这说明小球从抛出到落地的时间与小球水平射出的速度无关；为了验证猜想3，应控制小球的质量和水平射出的速度不变，表中2、4、7符合，三次时间不相同，这说明小球从抛出到落地的时间与小球下落的高度有关；

（2）通过上述分析小球下落的时间不同，故与小球下落的高度有关．

（3）对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。

12．建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置。装置中每个滑轮重100N，工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m/s，在施工过程中：

(1)该工人提升建材时的有用功率是多少？

(2)该装置的机械效率是多少（不计绳重和摩擦）？

(3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该装置改造成简易的起重机（吊起物体的

速度限定在0.4m/s），她到仓库找到了两台电动机，铭牌上的部分数据如下表所示，她要选用其中的一台。请你帮她选择，就你所选的电动机，说明如何使用该装置才能做到合理配置。

【答案】(1)360W；(2) 90%；(3)见解析

【解析】

【分析】

【详解】

(1)每次提升建材时所做的有用功为

W Gh=?=

=900N10m9000J

有用

建材上升速度为

11=0.8m/s 0.4m/s 22

v v =?=拉 每次提升建材上升所用时间为

10m 25s 0.4m/s

h t v =

== 每次提升一块建材的有用功功率为 9000J =360W 25s

W P t ==有用有用 (2)不计绳重和摩擦时，人的拉力为

11()(900N 100N)500N 22

F G G =+=+=轮 每次提升一块建材绳子自由端移动的距离为

2210m 20m S h ==?=

每次提升一块建材人所做的总功为

=500N 20m 10000J W FS =?=总

每次提升一块建材该装置的机械效率为

9000J 100%100%90%10000J

W W η=?=?=有用

总 (3)一次提升1块建材的有用功率为360W ，若一次提升8块建材，有用功率为2.88kW ，选择3kW 的电动机，效率最高；若每次提升2块建材，有用功率为0.72 kW ，选择的0.8kW 的电动机，效率最高。

答：(1)该工人提升建材时的有用功率是360W ；

(2)提升一块建材该装置的机械效率是90%；

(3)一次提升1块建材的有用功率为360W ，若一次提升8块建材，有用功率为2.88kW ，选择3kW 的电动机，效率最高；若每次提升2块建材，有用功率为0.72 kW ，选择的0.8kW 的电动机，效率最高。

13．物理学中常用磁感应强度（用字母B 表示）来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉（符号是T ），为了研究“电磁铁产生的磁场强弱与什么因素有关”设计了如甲所示的电路，R 2的阻值为10Ω，R 为磁敏电阻．其阻值随磁感应强度B 变化的图像如图乙．

（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为多少A？（2）再闭合S1，移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，求该磁敏电阻所在位置的磁感应强度？

（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．对吗？为什么？

【答案】(1) 0.3A；(2) 0.4T；(3)不对，没有控制通过电磁铁的电流相等．

【解析】

【分析】

【详解】

(1)由图象可知，当R没有磁性时，R=10Ω，根据欧姆定律得，电流表的示数为

I=

3V

10Ω

U

R

==0.3A；

(2)电源电压为：

U=I（R+R2）=0.3A×（10Ω+10Ω）=6V；当电流表示数为0.2A时，此时电路的总电阻为：

R'=

6V

0.2A

U

I

=

'

=30Ω；

则R的阻值为：

R=R'-R2=30Ω-10Ω=20Ω，

对照图象可知，此时的磁感应强度为0.4T；

(3)保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，由于电磁铁的阻值发生了变化，导致电流变化，没有控制电流相同，故无法完成实验．

答：(1)此时电流表的示数是0.3A；

(2)此时的磁感应强度为0.4T；

(3)不对，没有控制通过电磁铁的电流相等．

【点睛】

此题是一道电与磁知识综合应用的创新题，需要知道欧姆定律的公式，通电螺线管的磁场与电流的大小和线圈的匝数有关．

14．阅读《我国的“二十四节气”》回答问题。

我国的“二十四节气”

二十四节气是我国劳动人民几千年来智慧的结晶，这二十四节气依次为：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒，它们将一年划分为不同的时期。按照各个节气所反映的现象不同可划分为以下3类：天文类、气候特征类和物候现象类。

按天文类是如何划分的呢？在地球绕太阳公转的过程中，太阳光在地球上某地的入射方向和地平面之间的夹角在不断变化，如图甲所示，这个夹角叫太阳高度角，也叫太阳高度。如图乙所示，太阳高度越大，光束越集中，单位面积的地表上太阳辐射的强度就越大。当太阳直射时，太阳高度角为90°，辐射强度最大。如图丙所示，太阳直射点由南向北达到赤道和北回归线时，分别是春分和夏至；由北向南达到赤道和南回归线时，分别是秋分和冬至。立春、立夏、立秋、立冬也是按天文类划分的，表示每个季节的开始。

第二类是反映气候特征的。小暑、大暑、处暑、小寒、大寒五个节气反映了气温的变化情况；雨水、谷雨、小雪、大雪四个节气反映了降水现象；白露、寒露、霜降反映了水蒸气的液化、凝华现象，也反映出气温逐渐下降的过程。第三类是反映物候现象的。小满、芒种反映有关作物的成熟和收成情况；惊蛰、清明反映自然物候现象，人们可以根据物候现象从事相应的农业活动。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)太阳高度越大，光束越集中，单位面积的地表上太阳辐射的强度就_________；

(2)“瑞雪兆丰年”，其中雪是由空气中的水蒸气_______ （填物态变化）而形成的；

(3)下列节气的命名与物态变化无关的是______；（选填选项前的字母，只有一个选项正确）

A．夏至B．白露C．大雪D．霜降

(4)根据文章，太阳直射点从赤道向北回归线移动过程中，处于北半球的中国大部分地区气温变化趋势应是气温逐渐______；（填“升高”或“降低”）

(5)根据文章，下列说法正确的是______；（选填选项前的字母，只有一个选项正确）A．太阳高度角越大，单位面积的地表上太阳辐射的强度越小

B．春分和秋分时，太阳直射赤道

C．谷雨节气是按照物候现象进行分类的

D．从白露、寒露到霜降三个节气反映的气温依次升高

【答案】越大凝华A升高B

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由材料知，太阳高度越大，光束越集中，单位面积的地表上太阳辐射的强度就越大。

(2)[2]“瑞雪兆丰年”，其中雪是由空气中的水蒸气凝华而形成的。

(3)[3]A．夏至的意思是指夏天的到来，与物态变化无关，故A符合题意；

B．白露中的露是由水蒸气液化而形成的，属于物态变化，故B不符合题意；

C．大雪中的雪，是由水蒸气凝华而形成的，属于物态变化，故C不符合题意；

D．霜降中的霜是由水蒸气凝华而形成的，属于物态变化，故D不符合题意。

故选A。

(4)[4]由丙图可知，太阳直射点从赤道向北回归线移动过程中，是春分到夏至的时间，故温度是逐渐升高的。

(5)[5]A．太阳高度越大，光束越集中，单位面积的地表上太阳辐射的强度就越大，故A 错误；

B．太阳直射点由南向北达到赤道时为春分，由北向南达到赤道时是秋分，故这两个节气

太阳直射赤道，故B正确；

C．谷雨节气反映了降水现象，是反映气候特征，故C错误；

D．白露、寒露、霜降反映了水蒸气的液化、凝华现象，也反映出气温逐渐下降的过程，故D错误。

故先B。

15．请阅读《研究物理问题常用的方法》并回答问题。

研究物理问题常用的方法

在学习物理过程中，我们不仅学习到了具体的物理知识，还接触到了许多物理研究方法，其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，这是用了控制变量法；

在研究杠杆的平衡条件时，需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型，这是用了模型法；学习电流的概念时将电流与水流类比，这是用了类比法；耳熟能详的“曹冲称象”，使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同，从而通过称量石块的质量得出了大象的质量，这是用了等效替代法。

转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量，都是用了转换法。比如通过微小压强计 U 形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小；通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在；根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱；

在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等，都用到了转换法。

此外，很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时，我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的，这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理，利用电流表测电流时，我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的，这就是将电流的测量转化为角度的测量。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)在研究同一直线上力的合成时，分别用两个力和一个力将皮筋拉到相同的位置，这里

用到的方法是______；在研究液体内部压强大小与深度的关系时，需要在同一种液体中改变微小压强计探头的深度，保证这样的实验条件采用的研究方法是______；在研究磁场时我们引入了磁感线来描述磁场的强弱和方向，这里用到的方法是______；（选填选项

前的字母，每空只有一个选项正确）

A．控制变量法 B．等效替代法 C．转换法 D．模型法

(2)在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个完全相同的木桩被从正

上方静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。在此实验用到了转换法，实验中我们是通过______来反映各铁块对木桩做功的多少，从而比较各铁块的重力势能大小。

【答案】BAD木桩陷入沙坑的深度

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在研究同一直线上力的合成时，分别用两个力和一个力将皮筋拉到相同的位置用

两个力的合力代替了一个力的效果，这种方法是等效替代法。

[2]在研究液体内部压强大小与深度的关系时，需要在同一种液体中改变微小压强计探头

的深度，都是控制要研究的因素改变，保证其它因素不变，使用了控制变量法。

[3]磁感线并不是真实存在的，它只是为了研究磁场引入的一中理想化的物理模型，用的

方法是模型法。

(2)[4]探究物体的重力势能与哪些因素有关实验中，是通过木桩陷入沙坑的深度来间接

知道重力势能大小，这种方法称为转换法。

16．请阅读《物理实验中的图像法》回答问题

物理实验中的图像法

物理实验中的图像法是一种整理、分析数据的有效方法，图像中的图线可以直观、简洁地显示出因变量随着自变量变化的趋势或规律。如果想要将物理实验数据绘制成图像，可以按照下面的步骤来进行。

第一步，建立坐标轴、标注物理量和设定分度。首先建立坐标轴，通常用横轴代表自变量，纵轴代表因变量，在坐标轴上分别标注自变量和因变量的名称及单位；然后，设定坐标分度值。为了使绘制的图线比较均匀地分布在整幅坐标纸上，而不要偏在一角或一

边，坐标分度值可以不从零开始。在一组数据中，自变量与因变量均有最低值和最高值，分度时，可用低于最低值的某一整数值作起点，高于最高值的某一整数值作终点。

第二步，根据数据描点。描点时根据数据在坐标纸上力求精准地画出对应的点。

第三步，绘制图线。绘制图线时不要把数据点逐点连接成折线，而应依据数据点的整体分布趋势，描绘出一条直线或光滑曲线，让尽可能多的点在图线上，或让数据点比较均匀地分布在图线两旁，这样绘制出的图线比图上的任何一个数据点更适合作为进行分析预测的依据。

例如，小宇记录了自己沿直线步行过程中的时间及所对应的路程，图26中的黑点是他根据记录的数据在坐标纸上描出的数据点，利用这些数据点绘制出了图中的直线。利用这条直线可以清楚地看出小宇步行的过程近似为匀速运动，还可以利用图线上的点计算出小宇步行过程中的速度，进而用速度预测出他在某一段时间内步行的路程。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）根据图所示的图像，预测小宇步行10s的路程为_________ m。

（2）下表是某同学记录的物体温度随时间变化的实验数据。

①若要绘制上述物体的温度随时间变化的图像，应选择图下中______图更合理。（选填“甲”或“乙”）

②请在你选择的图中描出第20min时的温度数据点，并绘制出本次实验中物体温度随时间变化的图线。

（______）

【答案】10乙

【解析】

【详解】

（1）由图s-t图像知道，路程和时间成正比，即说明小宇做匀速直线运动，由图象知道，

当路程s=1m时，运动时间是t=1s，所以，小宇的速度是：v=s

s =1m

1s

=1m/s；

故小宇步行10s的路程是：s′=vt′=1m/s×10s=10m；

（2）①由表格数据知道，最高温度为80℃，最低温度为45℃，为了能够更准确的反映物体温度随时间变化规律，纵坐标需要从低于最低温度的40℃开始即可，故图乙更合理；

②由表格数据知道，描出该各点，连接图象，如下图所示：

17．如图甲所示，小明在“研究气泡的运动规律”的实验中，发现气泡运动得较快，测量时间的误差较大。如何使气泡运动得慢一些？气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢？小明做出了如下猜想：

猜想一：跟气泡的大小有关；

猜想二：跟玻璃管与水平面的坡角∠α有关；

于是小明课后找了几位同学一起探究“气泡运动的快慢与气泡的大小、坡角有什么关系”。得到的数据如下（玻璃管内径8mm，气泡通过路程为80cm，玻璃管内液体为水）：