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第五部分探究性实验考情总析：本部分实验考查学生的综合分析、归纳能力和数据处理能力，在中考中往往在16、26题中出现，是能力题。
一般来说，这类实验往往要求学生学会从实验现象出发，运用科学的分析方法归纳总结出相应的物理本质和规律，进行定性、定量探究。
实验十探究物质质量与体积的关系一、实验介绍考纲要求：学会探究物质质量与体积的关系。
知道实验目的和器材；学会用实验器材测量物质的质量和体积；能根据实验数据分析归纳结论；认识控制变量的方法。
生活经验：分别用玻璃与合金制造的体积相同的海宝纪念品质量不相同，由同种合金制造的大小不同的海宝纪念品质量不相同。
（一）实验准备：1.猜想某种物质的质量与体积之间可能存在什么关系2.复习天平和量筒的使用及读数方法（二）实验要求实验目的：探究物质质量与体积的关系实验器材：托盘天平；量筒；水；橡皮或其他几种物体。
实验方法：控制变量法实验步骤：1．每组同学只选由一种物质组成的物体，如橡皮（或玻璃弹子），用天平称出一些橡皮的质量，并用盛水的量筒测出它们的体积。
改变橡皮的质量，并测出相应的体积。
重复5磁，记录五组数据，填入下表物质________________实验序号质量(克)体积(厘米3)123452．用横坐标表示物体的体积，用纵坐标表示物体的质量，然后根据你所测出的五组数据在m－V坐标系中标出适当的分度，并用描点法将甲物质的数据点在坐标系中标出，用平滑的线将它们连接起来。
观察图线形状，讨论橡皮（或玻璃）的质量与体积之间存在什么关系。
3.收集别组的数据，也画在同一张坐标系中，分析并比较。
必须明确的问题：1.“探究物质质量与体积的关系”实验中有两处多次测量，一处是对体积不同的同种物质组成的物体进行多次测量，至少要测量3次，这样做的目的是为了在质量和体积的变化中得出规律；另一处是选不同的物质组成的物体进行多次测量，至少要2种不同的物质，这样做的目的是为了从不同情况得出普遍规律。
2.比较“探究物质质量与体积的关系”与“测量物质密度”两个实验，所用的器材相同，需要测量的物理量也相同。
关于水的十个小实验水是我们生活中必不可少的物质，它不仅是我们身体的重要组成部分，还是我们日常生活中的重要资源。
今天，我们将通过十个小实验来了解水的一些特性和性质。
实验一：水的表面张力将一张干净的硬纸板放在水面上，然后轻轻地放上一只硬币。
你会发现，硬币不会立即沉入水中，而是浮在水面上。
这是因为水具有表面张力，使得水面上的分子相互吸引，形成一个紧密的表面层，能够支撑轻微的物体。
实验二：水的密度将一杯水和一杯油倒入同一个容器中，你会发现它们不会混合在一起，而是形成了两层。
这是因为水的密度比油大，所以水会沉到底部，而油则浮在水上。
实验三：水的蒸发将一杯水放在室外，观察几个小时后，你会发现水的水位下降了。
这是因为水在室温下会蒸发，水分子从液态转变为气态，从而逐渐减少水的数量。
实验四：水的沸点将一杯水放在火上加热，当水开始沸腾时，你会发现水的温度停留在100℃左右。
这是因为水的沸点是100℃，当水达到这个温度时，水分子开始蒸发，从而形成水蒸气。
实验五：水的冰点将一杯水放在冰箱中冷却，当水温度降到0℃时，你会发现水开始结冰。
这是因为水的冰点是0℃，当水温度降到这个温度时，水分子开始形成冰晶，从而形成冰块。
实验六：水的溶解性将一些盐倒入一杯水中，搅拌一下，你会发现盐逐渐溶解在水中，形成盐水。
这是因为水具有良好的溶解性，能够溶解许多物质，如盐、糖等。
实验七：水的酸碱性将一些酸性物质（如柠檬汁）倒入一杯水中，你会发现水的酸碱性发生了改变，变得更加酸性。
这是因为水具有酸碱性，能够与其他物质发生化学反应，从而改变水的性质。
实验八：水的电导性将两个电极插入一杯水中，然后将电极连接到电池上，你会发现电流能够通过水传导。
这是因为水具有一定的电导性，能够传导电流。
实验九：水的颜色将一些食用色素倒入一杯水中，你会发现水的颜色发生了改变，变得更加鲜艳。
这是因为水能够吸收和反射光线，从而呈现出不同的颜色。
实验十：水的净化将一些污染物质（如沙子、泥土等）倒入一杯水中，然后用滤纸过滤，你会发现水变得更加清澈。
10个可以在家做的小实验简单实验一弹跳的泡泡实验材料：水、洗洁精、胶水、吸管、手套实验步骤：1、将水和洗洁精按照3:1的比例配制成混合溶液，用吸管蘸取溶液，即可吹出泡泡，但泡泡较易破；2、将胶水和混合溶液按照1:2的比例混合，此时再用吸管蘸取溶液，吹出泡泡。
带着手套接触泡泡，此时的泡泡不仅不易破，并且用手接触后还能弹跳。
实验二颜色变变变实验材料：紫甘蓝、热水、杯子若干、白糖、柠檬、小苏打、碱面、白醋实验步骤：1、紫甘蓝切丝或切片，放入杯中，加热水浸泡，10分钟后，只留下水，将紫甘蓝滤去。
2、准备糖水、柠檬水、苏打水、碱水、白醋、白开水各一杯。
3、将泡过紫甘蓝的水分别倒入糖水、柠檬水、苏打水、碱水、白醋和白开水中，这是你就会发现原本无色的液体，全部有了新的颜色，而且颜色还都不一样哦。
实验三自动升高的水实验材料：蜡烛、水、碟子、玻璃杯实验步骤：1、在碟子中装入水。
2、点燃蜡烛，放入碟子中。
3、将玻璃杯扣在蜡烛上。
4、当蜡烛熄灭时，观察水的运动。
实验四彩虹糖实验材料：水、一包彩虹糖和一个盘子1、把彩虹糖按不同颜色放到盘子上，糖与糖之间间隔相近，相邻两颗颜色不同。
2、向盘中缓缓倒水，没过彩虹糖一半的高度3、稍等片刻，彩虹旋涡出现了！实验五滴水不漏实验道具：瓶子、纱网、牙签、橡皮筋、水实验步骤：1.往瓶内灌满水（一定要倒满）2.将纱网套在瓶口用橡皮筋扎住3.将瓶子缓慢地倒转过来4.观察瓶子里的水有没有漏出来实验六弹跳鸡蛋实验材料：鸡蛋、白醋、杯子实验步骤：1、在杯子中倒入白醋。
2、将一个带壳的生鸡蛋放入白醋中。
3、1-2天后，拿出鸡蛋，用水冲洗干净，观察鸡蛋的变化。
（鸡蛋外壳已经没有了，而且蛋清和蛋黄也发生了变化，就像一个弹球一样，富有弹性）实验七拉不开的书实验材料：两本书实验步骤：1、将两本书的每一页依次重叠。
2、然后尝试拉开他们，却发现怎么拉都拉不开实验八生气的瓶子实验材料：塑料瓶、小苏打、白醋、气球实验步骤：1、在塑料瓶中装入适量白醋。
实验十 牛顿环和劈尖分振幅方法获得相干光的主要装置是牛顿环和劈尖。
牛顿环是牛顿于1675年发现的一种典型的等厚薄膜干涉实验装置。
可以用来测量平凹、平凸透镜的曲率半径，还可以用来检查工件的光洁度、平整度，而且测量精密度较高，相对误差小于%1.0。
通过本实验加深对用分振幅法产生干涉的认识。
一、实验目的（1）了解等厚干涉(牛顿环、劈尖)相干光的产生、光程差及干涉条纹的特点。
（2）掌握用牛顿环测量透镜曲率半径的方法。
（3）掌握用劈尖等厚干涉测微小长度的原理和方法。
（4）掌握避免回程误差的方法。
二、实验仪器JCD3型读数显微镜、牛顿环、玻璃劈尖和钠光灯。
三、实验原理所谓分振幅法获得相干光就是利用薄膜上下两表面对入射光的依次反射，将入射光的振幅分解成有一定光程差的几个部分而产生干涉。
而等厚干涉是：一条干涉条纹所对应的薄膜厚度相等，光程差相等。
1.牛顿环测平凸透镜半径、测波长的原理如图3-48(a)所示， DCE 是一块平面玻璃的表面，在它上面放一块平凸透镜，ACB 是球面，除接触点Ｃ以外，两玻璃之间是一层空气薄膜，其厚度从中心接触点Ｃ到边线逐渐增加。
当一列单色光垂直入射穿入平凸透镜后，一部分被空气膜上表面ACB 球面反射，另一部分则进入空气膜后又被下表面DCE 平面反射，这两部分为同一列光分出，因此满足相干条件（频率、振动方向相同，位相差恒定）而产生干涉现象。
因为ACB 是球面，而DCE 是平面。
所以光程差相等的地方即是以Ｃ为中心的同心圆。
因此干涉条纹也就是以Ｃ点为圆心的一系列同心圆，如图3-48(b)所示。
设透镜球面的曲率半径为R ，与接触点Ｃ距离为r 处的空气膜厚度为e ，则空气膜上下两表面所反射的光的光程差δ为（空气折射率近似为１）22λδ+=e （3-37）式中，附加光程差2λ是因为在平玻璃面DCE 上反射时，光从光疏（空气）到光密（玻璃）媒质，发生“半波损失”。
由图3-48(a )可得Rr e 22= （3-38）22λδ+=R r （3-39）式（3-39）说明，r 相同处光程差相同，因而干涉条纹是一系列同心圆环。
实验十用牛顿环测透镜的曲率半径利用透明薄膜上下表面对入射光的依次反射，入射光的振幅将分解成有一定光程差的几部分。
若两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度，则同一干涉条纹所对应的薄膜厚度相同。
这就是所谓的等厚干涉。
牛顿为了研究薄膜颜色，曾经用凸透镜放在平面玻璃上的方法做实验。
他仔细观察了白光在空气薄层上干涉时所产生的彩色条纹，从而首次认识了颜色和空气层厚度之间的关系。
1675年，他在给皇家学会的论文里记述了这个被后人称为牛顿环的实验，但是牛顿在用光是微粒流的理论解释牛顿环时却遇到困难。
19世纪初，托马斯.杨用光的干涉原理解释了牛顿环。
一、实验目的1、观察牛顿环产生的等厚干涉现象，加深对等厚干涉原理的理解。
2、掌握用牛顿环测量透镜曲率半径的方法。
二、实验仪器牛顿环，钠光灯，测微目镜。
三、实验原理1、牛顿环“牛顿环”是一种用分振幅方法实现的等厚干涉现象，最早为牛顿所发现。
为了研究薄膜的颜色，牛顿曾经仔细研究过凸透镜和平面玻璃组成的实验装置。
他的最有价值的成果是发现通过测量同心圆的半径就可算出凸透镜和平面玻璃板之间对应位置空气层的厚度；对应于亮环的空气层厚度与1、3、5…成比例，对应于暗环的空气层厚度与0、2、4…成比例。
但由于他主张光的微粒说（光的干涉是光的波动性的一种表现）而未能对它作出正确的解释。
直到十九世纪初，托马斯．杨才用光的干涉原理解释了牛顿环现象，并参考牛顿的测量结果计算了不同颜色的光波对应的波长和频率。
牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜，将其凸面放在一块光学平板玻璃（平晶）上构成的，如图10.1所示。
平凸透镜的凸面与玻璃平板之间形成一层空气薄膜，其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。
若以平行单色光垂直照射到牛顿环上，则经空气层上、下表面反射的二光束存在光程差，它们在平凸透镜的凸面相遇后，将发生干涉。
其干涉图样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环（如图10.3所示），称为牛顿环。
十个简单的科学小实验步骤以下是十个简单的科学小实验的步骤：实验一：水的实验材料：-一个空玻璃杯-清水-一个塑料勺子-一个小纸片步骤：1.将空玻璃杯放在平坦的表面上。
2.用塑料勺子轻轻地将清水倒入杯子中，直到杯子装满水。
3.用小纸片覆盖住杯子的顶部。
4.快速地将杯子倒过来，保持小纸片在杯子的底部。
5.缓缓地放开手，小纸片仍然保持在杯子底部，水不会从杯子中流出。
实验二：气球与醋实验材料：-一个透明的塑料瓶-白醋-小苏打粉-一个漏斗-一个气球步骤：1.将漏斗放入瓶口，将小苏打粉倒入瓶子中。
2.慢慢地倒入白醋，直到瓶子装满。
3.将气球拉伸一下，将其套在瓶子的口上。
4.观察发生了什么？气球会膨胀起来，因为醋与小苏打产生了化学反应。
实验三：鸡蛋浮沉实验材料：-一个干净的玻璃杯-清水-一个新鲜的鸡蛋-盐步骤：1.将玻璃杯装满清水。
2.轻轻地将鸡蛋放入杯子中，观察它是否浮在水上。
3.慢慢地向杯子中加入盐，同时观察鸡蛋的变化。
4.当鸡蛋浮在水面上时，说明加入的盐数量达到了饱和。
实验四：香蕉变色实验材料：-一个新鲜的香蕉-柠檬汁步骤：1.将柠檬汁倒入一个碗中。
2.将香蕉在柠檬汁中浸泡一段时间。
3.观察香蕉是否慢慢变色。
柠檬汁可以防止香蕉变黑，因为其中的柠檬酸能抑制香蕉内部的酸化酶。
实验五：光的折射实验材料：-一个透明的杯子-饮料吸管-水-食盐步骤：1.将杯子装满水。
2.向水中加入一些食盐，搅拌均匀。
3.慢慢地将饮料吸管插入杯子中，但不要碰到杯子底部。
4.观察吸管呈现的形状。
水中的折射使得吸管的形状看起来弯曲了。
实验六：长毛绒玩具电击实验材料：-一个长毛绒玩具-尼龙线（绝缘材料）-积木或者其他支架步骤：1.将玩具的一只手足用尼龙线系在支架上。
2.用手或其他物体轻轻地摩擦另一只手足。
3.用手靠近玩具的摩擦部位，观察玩具周围是否会产生静电火花。
实验七：洗手液和胡椒粉实验材料：-一个浅盘-清水-一小撮胡椒粉-洗手液步骤：1.在浅盘中放入一些清水。
中国古代趣味物理实验十摘
1、铁桶船：将一个桶中填满水，在桶底放一块铁片，再把桶反过来放在水中，可使桶不沉，即使里面装了重物也不会沉下去。
2、倒盆船：在水中放一个盆，在盆中放一块铁片，再把盆倒过来放在水中，可使盆不沉，即使里面装了重物也不会沉下去。
3、漂浮针：将一根细针放在一碗水中，当把碗中的水倒入到容器中时，针会漂浮女在水面上，可以看得出针比水轻。
4、攀壁板：将一块木板浸入水中，将之放在水壁上，即使随后把板上面放了重物，板也不会掉下来，可以看得出水压力使它接触上持续。
5、漂浮木柱：将一根木柱放在水中，可以看到木柱漂浮在水上，可以看到木柱比水轻。
6、关节管：将两个管的关节处填满水，使之形成一个圆环，可以看到圆环漂浮在水上，可以看到弧面比水轻。
7、台阶铅块：将一把台阶置于两个铅块之间，即使台阶中间放入重物，也不会使台阶下沉，可以看出空气的涨落起作用。
8、悬浮金字塔：将一个金字塔置于水中，将其侧面朝上，可以使它悬浮在水面上，可以看出金字塔比水轻。
9、气动瓶：将一个空玻璃瓶密封好，然后放在水中，可以看到瓶仍在水面上漂浮，可以看到空气的涨落起作用。
10、真空装水：将一瓶水倒入容器中，然后用真空装置
将空气吸出来，可以看到水在容器中不沉，可以看出真空的抵抗力使它漂浮。
;。
实验10正弦信号发生器实验
1、实验目的：
1）学习分频器，计数器和LPM_ROM的使用方法
2）学习DDS的基本原理。
2、实验原理：
图1 正弦信号发生器的原理图
图2 DDS信号源的原理图
3、实验内容
选择模式NO.5,打开试验箱左上侧的+/-12V开关（D/A输出需要），将示波器探头接于主系统左下角的两个挂钩处，最右侧的时钟选择，用短路帽接插clock0为65536Hz 或750KHz处，这时可以从示波器上看到波形输出
1)用VHDL语言描述一个16进制计数器，然后再描述一个正弦表译码器，使用
元件例化语句描述图1所示原理图(FPGA内部)，在QuartusⅡ上进行编译、综
合、适配。
引脚锁定以及硬件下载测试。
时钟输入锁clcok0(750KHZ)，正弦
表输出锁DAC0832输入，复位和时钟使能锁按键，进行编译、下载和硬件测
试。
2)用VHDL语言描述一个1024进制计数器，然后使用lpm_ROM再描述一个10
位地址的正弦表译码器，使用元件例化语句描述图1所示原理图(FPGA内部)，
在QuartusⅡ上进行编译、综合、适配。
引脚锁定以及硬件下载测试。
3)如图2所示，把上述计数器改为+M计数器，M为3位，采用按键输入。
记录
4、思考
怎样提高输出频率的范围
参考程序见文件。
实验十类与对象的基本概念一、实验目的类是C++扩展数据类型，可以封装不同类型的数据成员和函数成员。
类是面向对象程序设计的基础。
本次实验内容包括面向对象的基本概念、构造函数与析构函数，从实际问题抽象出类等，通过实验要求掌握以下内容：1、掌握面向对象的基本概念和类的定义方法。
2、掌握类成员的访问权限以及访问类成员的方法。
3、掌握内联函数和默认函数。
4、掌握构造函数和析构函数的意义及使用方法。
二、实验内容1、范例：设计并测试一个矩形类（Rectangle）。
属性为矩形的左下角与右上角的坐标，矩形水平放置。
操作为计算矩形的周长和面积。
程序】#include<iostream>#include<cmath>using namespace std;class Rectangle{double left,top;double right,bottom;public:Rectangle(double l=0,double t=0,double r=0,double b=0);~Rectangle(){};void Assign(double l,double t,double r,double b);void Show();double Area();double Perimeter();};Rectangle::Rectangle(double l,double t,double r,double b){left=l;top=t;right=r;bottom=b;}void Rectangle::Assign(double l,double t,double r,double b){ left=l;top=t;right=r;bottom=b;}void Rectangle::Show(){cout<<"left-top point is("<<left<<","<<top<<")"<<endl;cout<<"right-bottom point is("<<right<<","<<bottom<<")"<<endl;} double Rectangle::Area(){return fabs((right-left)*(bottom-top));}double Rectangle::Perimeter(){return 2*(fabs(right-left)+fabs(bottom-top));}int main(){Rectangle rect;rect.Show();rect.Assign(100,200,300,400);rect.Show();Rectangle rectl(0,0,200,200);rectl.Show();rectl.Assign(100,200,300,400);rectl.Show();cout<<"面积"<<rect.Area()<<'\t'<<"周长"<<rect.Perimeter()<<endl;cout<<"面积"<<rectl.Area()<<'\t'<<"周长"<<rectl.Perimeter()<<endl;return 0;}【要求】（1）将Rectangle(double l=0, double t=0, double r=0, double b=0); 改为Rectangle(double l, double t, double r, double b);程序仍能正确运行吗？为什么？（2）注意成员函数void Show( )、double Area () 、double Perimeter( )的使用，因为在第三章如果需编写类似功能的一般函数是需要带参数（形参）的。
而在此处作为类的成员函数又不需要带参数。
思考为什么？（3）理解void Assign(double l,double t,double r,double b);函数的作用。
将Rectangle(double l=0, double t=0, double r=0, double b=0);改为Rectangle(double l, double t, double r, double b);这时，有人认为Rectangle(double l, double t, double r, double b) 和void Assign(double l,double t,double r,double b)的功能相同，那么Assign 函数能否去掉呢？请试一试，结果会怎样？2、定义一个圆类（Circle），要求用两种方法定义：方法一：要求属性为半径，操作为计算圆的周长和面积。
#include<iostream>using namespace std;void main(){double r,s,l,PI=3.14159;cout<<"请输入圆的半径r=";cin>>r;s=PI*r*r;l=2*PI*r;cout<<"\n"<<"圆的面积s="<<s<<'\n'<<"圆的周长l="<<l<<'\n'<<endl;}方法二：要求属性为半径（radius）、圆周长和面积，操作为输入半径，并计算周长、面积，输出半径、周长和面积。
要求定义构造函数（以半径为参数，缺省值为0，周长和面积在构造函数中生成）和拷贝构造函数。
#include<iostream>using namespace std;double PI=3.14159;double r;double area(double r){return PI*r*r;}double length(double r){return 2*PI*r;}void main(){cout<<"请输入圆的半径r=";cin>>r;cout<<"圆的面积s="<<area(r)<<'\n'<<"圆的周长l="<<length(r)<<'\n'<<endl;}3、设计一个学校在册人员类（Person）。
数据成员包括：身份证号（IdPerson），姓名（Name），性别（Sex），生日（Birthday）和家庭住址（HomeAddress）。
成员函数包括人员信息的录入和显示等。
#include<iostream>#include<cstring>using namespace std;enum Tsex{mid,man,woman};class Person{char IdPerson[19]; //身份证号,18位数字char Name[20]; //姓名Tsex Sex; //性别int Birthday; //生日,格式1992年10月1日写作19921001char HomeAddress[50]; //家庭地址public:Person(char *,char *,Tsex,int,char *);Person(Person &);Person();~Person();void PrintPersonInfo();void inputPerson();};Person::Person(char *id,char *name,Tsex sex,int birthday,char *homeadd){strcpy(IdPerson,id);strcpy(Name,name);Sex=sex;Birthday=birthday;strcpy(HomeAddress,homeadd);}Person::Person(){IdPerson[0]='\0';Name[0]='\0';Sex=mid;Birthday=0;HomeAddress[0]='\0';}Person::Person(Person & Ps){strcpy(IdPerson,Ps.IdPerson);strcpy(Name,);Sex=Ps.Sex;Birthday=Ps.Birthday;strcpy(HomeAddress,Ps.HomeAddress);}Person::~Person(){}void Person::inputPerson(){char ch;cout<<"请输入身份证号,18位数字："<<endl;cin.getline(IdPerson,19);cout<<"请输入姓名："<<endl;cin.getline(Name,20);cout<<"请输入性别m或w："<<endl;cin>>ch;if(ch=='m') Sex=man;else Sex=woman;cout<<"请输入生日,格式1992年10月1日写作19860818："<<endl; cin>>Birthday;cin.get(); //吸收回车符,否则地址输不进去cout<<"请输入地址："<<endl;cin.getline(HomeAddress,50);}void Person::PrintPersonInfo(){int i;cout<<"身份证号:"<<IdPerson<<'\n'<<"姓名:"<<Name<<'\n'<<"性别:";if(Sex==man)cout<<"男"<<'\n';else if(Sex==woman)cout<<"女"<<'\n';else cout<<" "<<'\n';cout<<"出生年月日:";i=Birthday;cout<<i/10000<<"年";i=i%10000;cout<<i/100<<"月"<<i%100<<"日"<<'\n'<<"家庭住址:"<<HomeAddress<<'\n';}int main(){Person Ps1("******************","***",man,19921001,"**市**路**号"), Ps2(Ps1),Ps3;Ps1.PrintPersonInfo();Ps2.PrintPersonInfo();Ps3.inputPerson();Ps3.PrintPersonInfo();return 0;}★选做题 4、编程建立一个分数类。
