2019年浙教版科学中考复习——专题提升9 实验设计题

专题提升9 实验设计题

1.小明发现某植物园在阴雨天时会用红光和蓝光对植物进行照射，他认为阴雨天分别用这两种单色光照射植物都会促进光合作用，于是设计实验进行探究。

（1）植物光合作用的强弱可以用释放氧气的速度进行比较，也可以用相同时间内产生有机物的多少（或相同时间内消耗二氧化碳的多少）进行比较。

（2）请利用下列器材帮助小明设计实验步骤：

实验器材：500毫升的烧杯、漏斗、50毫升的量筒各若干，新鲜金鱼藻（水生植物）若干，清水，功率相同的红光灯、蓝光灯各一只，天平，刻度尺，计时器。

【解析】 （2）答题要点：自变量的设计（对照实验设计）、无关变量的控制（金鱼藻量的控制、灯与装置距离的控制）、因变量的观测（气体收集方法的设计、观测方法的设计）。

示例：①取三个洁净的500毫升烧杯，分别标为甲、乙、丙，各装入400毫升清水和10克新鲜的金鱼藻，将三个相同的漏斗倒扣在金鱼藻上，取三支量筒装满水，倒扣在漏斗管口；②选择阴雨天（光线较弱环境），甲组、乙组分别用红光灯和蓝光灯在等距离处照射，丙组不作处理；③光照相同时间后，比较三组量筒中收集到的气体的体积；④多次重复实验。

2.某兴趣小组的同学在做铜与硝酸银溶液反应的实验， 当观察到铜丝表面有银白色固体出现时，发现试管内溶液未显蓝色，与所学知识不符。组内同学立即展开讨论，认为溶液未显蓝色是因为铜离子的浓度太小，于是对铜离子浓度太小的原因进行了如下猜想：

猜想一：硝酸银溶液浓度不够大。

猜想二：铜丝中含有比铜活泼的金属。

猜想三：铜与硝酸银反应的时间太短。

【实验验证】

（1）验证猜想一，请写出实验步骤。

（2）验证猜想二：取上述相同的铜丝，选择一种酸或盐溶液在相同条件下进行实验，观察实验现象，得出结论。请你在矩形框内画出实验装置图，并标出所选物质。

（3）验证猜想三：进一步实验……

Ｋ

【解析】 （1）其他条件不变，用浓度更大的硝酸银溶液，重复实验，观察实验现象，得出结论。 （2） 或

（第2题解）

3.某科学小组完成了关于抗生素对微生物抑制作用的系列实验。

,（第3题甲）)

（1）青霉素对大肠杆菌的生长有怎样的影响？如图显示的是在均匀涂布大肠杆菌的平板培养基上，顺次放置浸有不同浓度青霉素溶液的圆纸片，置于37 ℃下恒温培养 3 天后的结果。

①浸有不同浓度青霉素的圆纸片周围出现清晰区的原因是青霉素能抑制大肠杆菌的生长和繁殖。

②为了严格控制青霉素的剂量，对圆纸片的要求是等大、质地相同（或吸收青霉素溶液量相等）（写出一点即可）

③大肠杆菌和能产生青霉素的青霉菌在细胞结构上最主要的区别是大肠杆菌细胞内无成形的细胞核，青霉菌细胞内有细胞核。

（2）该小组运用上述实验方法还研究了相同浓度的三种不同抗生素对枯草杆菌生长的影响。请你在图乙圆圈中画出处理方案，并对处理加以注解。

,（第3题乙）)

【解析】 （1）③大肠杆菌是细菌，没有成形的细胞核，青霉菌是真菌，有成形的细胞核。

（2）该方案的自变量为相同浓度的三种不同抗生素。

4.小科为了比较不同的盐溶液对金属锈蚀速率的影响，在实验室进行了探究。

【实验器材和药品】 铁钉、氯化钙溶液、氯化钡溶液、氯化钠溶液、蒸馏水、试管若干支、计时器。 老师对实验的建议：盐溶液浓度不宜超过10%。

（1）该实验还可能用到的仪器有量筒、胶头滴管。

（2）结合老师建议，请你帮小科写出具体实验步骤。

【解析】 （2）答题要点：①铁钉质量、大小的控制；②盐溶液量的控制；③空白对照组的设置；④条件的设置；⑤观察对象的选择；⑥数据的记录、分析。

示例：①取四支干净的试管，标号A、B、C、D，分别装入质量、大小相同的铁钉；②在A、B、C三支试管中加入浓度均为10%的体积相同的氯化钙溶液、氯化钡溶液、氯化钠溶液，在D试管中加入相同体积的蒸馏水；③四组的铁钉均一半浸入溶液中，一半露在空气中；④一段时间后观察铁钉产生锈斑的面积；⑤记录数据并得出结论（相同浓度、相同体积的盐溶液中，锈斑产生的面积越大，该盐溶液对金属的锈蚀速率越大）。

5.在二氧化锰催化过氧化氢分解的实验中，为了进一步探究二氧化锰的用量对过氧化氢分解速度的影响，小明用如图装置以及实验室提供的实验所需药品和器材进行实验。老师对实验的建议：①每组实验可取100毫升20%过氧化氢溶液，二氧化锰质量不宜超过2克；②实验应设计4组。

,（第5题）)

（1）结合老师的建议，补充完整实验步骤①之后的其他步骤。

①检查装置的气密性；……

（2）实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，其目的是防止产生的气体从长颈漏斗中逸出。

【解析】 （1）答题要点：①四组实验的设计；②变量的控制；③观测对象的选择；④数据记录与分析。

示例：②取0.5克二氧化锰加入锥形瓶中，连接好装置；③向长颈漏斗中加入10毫升20%过氧化氢溶液，用秒表记录量筒收集一定体积液体的时间；④换用三个相同的锥形瓶，分别加入1克、1.5克、2克二氧化锰，用相同装置重复步骤③；⑤比较实验记录的四次时间大小，判断过氧化氢的分解速度与二氧化锰用量的关系。 6.实验室用排水法测量物体排开水的体积时，老师总是强调先要在量筒中加入“适量的水”。“适量”是指能用排水法测量出物体排开水的体积的水量范围，其中最多水量是指物体放入量筒后，能使液面上升到量程的水量；最少水量是指物体放入量筒后，量筒内最低液面满足恰好全部浸没或刚好漂浮时的水量。

（1）现有一块小石块（体积为15厘米3）、两个100毫升的量筒、胶头滴管、烧杯、细线、水等。请选择上述材料，设计用排水法粗略测量小石块体积的“最少水量”的实验方案，并完成实验。

（2）利用100毫升的量筒，用排水法能测出上题中小石块体积的“适量的水”可能有ABC。

A. 5毫升 B. 50毫升

C. 80毫升 D. 95毫升

【解析】 最少水量即恰好淹没待测物体即可，如果物体是漂浮的，那么就是让物体刚好漂浮。

（1）方法一：用细线系住小石块放入量筒1底部，在量筒2内倒入一部分水，读出水的体积V0，把量筒2内的水缓缓倒入量筒1内，当水恰好浸没小石块时，停止加水。读出量筒2内剩余水的体积V1，此时量筒1内的水量V2即为最少水量，求出最少水量V2＝V0－V1（水面接近恰好浸没小石块时用胶头滴管加水更准确）。

方法二：用细绳系住小石块，放入量筒底部，然后将水慢慢倒入量筒中，直到量筒中水面恰好浸没小石块时，取出小石块，此时量筒里水的体积就是该小石块的最少水量。

（2）小石块的体积是15厘米3，小石块和水的总体积不超过量筒的量程即可。

7.小放很早就注意到一个现象，白米饭越嚼越甜。喜欢实践的他想要自己来一探究竟。借助学校兴趣小组的备用器材（A、B两支试管，玻璃棒若干，恒温水箱一个，白米饭制成的米糊、碘液、唾液、清水等用品适量），请你协同小放策划方案，完成探究：

【提出问题】 白米饭变甜与唾液有关吗？

【作出假设】 白米饭变甜与唾液有关。

【实验步骤】 向A、B两支试管中各装入等量的白米饭制成的米糊；再分别加入2毫升唾液和2毫升清水，然后用玻璃棒搅拌，使其充分混合；将A、B两支试管放在37 ℃恒温水箱的温水中水浴10分钟；取出两支试管，分别滴加碘液；观察并记录两支试管的颜色变化。

【预测实验结果】 A试管滴加碘液不变蓝，B试管滴加碘液变蓝。 【实验结论】 白米饭变甜与唾液有关。

【解析】 运用控制变量法设计实验，除有无唾液这个变量外，其他条件相同且适宜。

【预测实验结果】 A试管中，白米饭里的淀粉在唾液淀粉酶的作用下分解为麦芽糖，因此滴加碘液不变蓝；B试管中加入的是清水，清水不能分解淀粉，滴加碘液变蓝。

8.在实验课上，老师要求小明用一只量筒、一枚大头针和水，测量一个小木块的密度。

（1）请帮助小明设计有关实验。

（2）用相关的测量量写出密度表达式，并说明推导过程。

【解析】 （1）①在量筒内倒入适量的水，量筒的示数为V1；②将小木块放入量筒中（木块漂浮），此时量筒的示数为V2；③用大头针将木块压入水中，读出体积V3。

（2）木块受到的浮力F浮＝mg＝ρ水g（V2－V1），

木块的重力G木＝mg＝ρ木（V3－V1）g，

由于木块漂浮，它受到的浮力等于重力，

则有ρ水g（V2－V1）＝ρ木（V3－V1）g，

所以木块的密度ρ木＝V2－V1V3－V1ρ水。

9.小亮用伏安法测量一个定值电阻R0的阻值。实验器材有：待测定值电阻R0（约10欧），电压表、电流表、滑动变阻器（20 Ω 1 A）、开关、电源（电压恒定）各一个，导线若干。

（1）该实验的原理是R＝UI。

（2）请你为实验需要测量和计算的物理量，设计一个实验数据记录表格。

（3）实验测出了两组数据后，电压表突然坏了。请你利用现有器材，帮助他设计实验方案，再测一次该定值电阻的阻值，并画出你设计的电路图。

（4）写出实验操作步骤。

（5）根据测量的量，推导出电阻表达式。

导学号：94617022

【解析】 （1）伏安法测电阻的原理是：R＝UI。

（2）

次数 电压U（伏） 电流I（安） 电阻R（欧） 电阻平均值（欧）

1

2

3

（3）可利用串联电路中电压的特点，测出滑动变阻器接入电路阻值最大和0时的电流，再由电源电压恒定，用已知量和两次实验测得的电流分别表示出电源电压，两式相等，计算得出R0的电阻值。电路图如解图所示。

,（第9题解）)

（4）实验步骤：①按照电路图，连接实物图；②移动滑片至阻值最大处，闭合开关，记录电流表示数为I1；③将滑动变阻器滑片移到阻值为0处，记录电流表示数为I2。

（5）当滑动变阻器处于阻值最大处时，R＝20欧，可得U＝I1（R0＋20欧），当滑动变阻器接入电路阻值为0时，U＝I2 R0，因为电源电压恒定，所以I1（R0＋20欧）＝I2 R0，解得R0＝20欧·I1I2－I1。

10.小徐在做了绿叶在光下制造淀粉的实验后，还想对光合作用的原料和产物进行进一步的探究。他设计了如图所示的装置进行实验。

,（第10题）)

（1）实验中采用同种植物的目的是保证实验条件尽量相同。

（2）为了达到实验目的，需将该装置放在光照环境中。

（3）实验结束时发现装置A中植物质量明显增加，原因是酵母菌进行有氧呼吸产生植物光合作用所需的CO2 ，植物进行光合作用产生有机物，重量增加。

（4）若还想证明光合作用需要水，请选择合适的材料设计实验，并简述实验思路。

【解析】 （2）植物进行光合作用的条件是光，所以为了达到实验目的，需将该装置