内容正文:
第一辑
声现象与光现象 ……………………………………………………………03
力学实验…………………………………………………………………………35
电路实验…………………………………………………………………………93
浮力分析与计算…………………………………………………………………164
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声现象和光现象
声学、光学、热学内容是中考命题中的重点内容, 一般重点考查光的反射、平面镜成像、光 的折射、凸透镜成像等,2024年浙江省统考考察3分,2024浙江省统考考出来透镜的分类、2023年各地市中考这些考点也频繁考察,分值3-6分。
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
声音的特性
常出现在填空题中,有时也会单独出现在选择题中或某一个选项中。考题结合古诗词、乐器来考查声音的特性频率较高,也有根据声音特性的影响因素来考查,有时还会根据声音的波形图判断音调的高低、响度的大小。
2023浙江
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光的直线传播现象、反射与折射现象
常出现在填空题、选择题中。一般要求考生判断某种光现象,是利用了光的直线传播或者反射或者折射
2023温州
2023金华
2022浙江
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平面镜成像特点
常出现在填空题、选择题中。主要考查像与物体的大小相等和像和物体到镜面的距离相等。考查成虚像的特点比其他两个特点的频率低
2023温州
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光路图
主要出现在作图题,有些地区还会出现在选择题中判断光路图是否正确。光现象作图题有时也会和透镜三条特殊的光线综合在一起考查
2022台州
2022宁波
2022湖州
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探究光的反射定律和平面镜成像特点
主要以实验题考查,偶尔也会出现在选择题中的某一个选项中
2022舟山
2022温州
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凸透镜成像规律
主要考察凸透镜成像规律的生活实际应用
2023浙江
2023湖州
2023宁波
2023绍兴
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透镜的分类和作用、透镜与视觉
主要以选择题和填空题考察,重点考察透镜的作用、近视眼和远视眼的矫正
2024浙江省统考
2023衢州
2023舟山
2022宁波
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考查分值:分值在3-6分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、实验题。
命题趋势:
①光现象考查点主要有光的直线传播现象、光的反射和光的折射现象及应用、反射定律和平面镜成像的光路图、折射规律的光路图、探究光的反射定律及其应用、探究平面镜成像规律及其应用等。本章知识点中光的直线传播现象、反射与折射现象和光路图难度不高,学生容易掌握,考试不易出错,得分率较高。因此,同学们在复习时掌握相关基础知识和相关光路图的画法,并灵活运用即可。本章关于实验部分的知识点,学生需要掌握的内容较多,出错率较高。这就要求同学们复习时不仅需要灵活掌握相关实验过程和结论,还要对实验过程中存在的问题进行归纳、分析和总结。
②声现象为中考必考内容,难度不高。纵观去年统考和近几年中考和最新模拟题,关于声现象的试题主要是结合日常生产生活中的现象,判断声音产生的原因、声音是由什么介质传播、声音传递信息还是传递能量、控制的噪声的途径,以及正确判断声音的特性。除了结合生活中的现象来考查外,还可能会结合古诗词、乐器等一些跨学科知识来考查。
【回归课本】
考查要点1:声音的传播
现 象 :1.声音会逐渐变小,最后声音消失;2.声音重新产生,并不断增大。
分 析 :声音是由物体振动产生的;声音产生和听到声音是两回事,因为听到声音需要介质来传播
考查要点2:声音三要素的影响因素
现 象 :1.梳的快一点声音比较尖锐,梳的慢一点声音比较低沉。
2.尺子伸出桌面的长度越短,声音越尖锐,尺子伸出桌面的长度越长,声音越低沉。
分析:振动频率越高,音调越高,在其他条件相同的情况下,振动的物体越短,音调越高。
考查要点3:光的反射定律
实验解读:
1.垂直的目的是为了在硬纸板上显示光路;
2.选择可能绕ON 翻折的目的是方便验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面;
3.重做两次实验是为了找出普遍性规律,而不是减小误差;
4.说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
5.量角器量出法线两侧的角度是为了探究反射角与入射角之间存在的关系;
6.得出了以下结论:
(1)三线共面:反射光线,入射光线、法线都在同一平面内。
(2)法线居中:法线位于入射光线和反射光线的中间。
(3)两角相等:反射角=入射角。
注意:
注意定律中的因果关系:先有入射光线,后有反射光线。
反射光线是随着入射光线的改变而改变,所以叙述反射定律要说反射角等于入射角。
考查要点4:平面镜成像规律
实验解读:
1. 选择白纸的目的是为了方便实验过程中记录点燃蜡烛和未点燃蜡烛的位置;
2. 选用两支大小相同的蜡烛是为了便于比较物与像的大小关系;
3. 用玻璃板替代平面镜的原因是玻璃板是透明的,便于确定像的位置;
4. 选用薄玻璃板是为了避免重影;(联想生活中坐地铁的时候或者在家里对着窗户对面的 像是有重影的)
5. 重做上面的实验就意味着多次实验,目的还是寻找普遍规律;
6. 刻度尺的作用是量出物与像到平面镜的距离;
注意:
1. 实验要在较暗的环境下进行,为了使实验明显;(比如在教室上课的时候老师用了幻灯片的时候,会让学生把窗帘拉上,电灯关掉,其实也是为了使幻灯片显示的更明显,这 其实能可以理解成亮度的对比度;再比如说手机在室内看的很清楚,拿到室外之后不调 高亮度是看不清屏幕内的东西,这也是亮度的对比度。)
2. 玻璃板要与水平桌面垂直放置(确保像与物能够在水平桌面上完全重合) 如果不垂直放置的话会出现以下这种情况:
3.观察像的大小时,应在点燃的蜡烛一侧透过玻璃板观察,因为像是虚像,成像图如下图所示,如若没有光线进入肉眼,那何谈能看见。
实验结论:S' S
1.像和物到镜面的距离相等;
2.像与物的大小相等;
3.像和物关于镜面对称;
4.平面镜后面所成的像为虚像;
5.物与像的连线与平面镜垂直;
考查要点5:光的折射
实验解读:
1.传播方向会发生变化;
2.能得出折射角随着入射角的增大而增大,减小而减小;
3.垂直射入水中的光线不会发生偏折;
4.根据光路的可逆性,如果光线从CO 射入,会沿着OA 射出。得出一个规律: 密度小的介质中对应的角度大,即p小角大。
注意:
光在折射的时候一定也会伴随着反射,所以不论玻璃是否透明,透过玻璃看外面和直接用肉 眼看外面,透过玻璃看亮度会变暗,因为有一部分光线被反射回去。
实验结论:
1.折射光线与入射光线、法线在同一平面内;
2.折射光线和入射光线分居法线两侧;
3.折射角随着入射角的增大而增大,减小而减小;
4.当光从空气斜射入其他透明介质中时,折射角小于入射角;当光从其他透明介质斜射入 空气中时,折射角大于入射角;
5.当光垂直射向介质表面时,传播方向不改变;
6.在折射规律中光路是可逆的。
考查要点6:凸透镜成像规律
实验解读:
1.实验环境应在较暗的环境下进行; (为了方便观察,与平面镜成像一样的原理)
2.实验主要器材的放置顺序(在光具座上依次放置蜡烛、透镜、光屏)
3.实验前调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度(这样做的目的是为了使像能成在光 屏中央)
4.如果光屏上找不到像,有什么可能性:
(1)物距小于或等于一倍焦距
(2)像距太大,超过了光具座的量程
5.当u<f 成虚像时,要取下光屏,从光屏一侧,通过透镜,观察蜡烛所成的像(都要抓住 光线是否进入肉眼为切入点)
6.蜡烛燃烧变短的相关分析: (详情图像可见一轮第四讲)
(1)像的位置变化:像会逐渐向上移;
(2)调节方法:蜡烛上移或光屏上移或凸透镜下移;
7.测量像距误差较大的原因(凸透镜所成像的位置不容易确定)
8.用纸遮住凸透镜一部分时的实验现象(还能呈现完整的像,但像会变暗)
9.折射现象中,光路可逆的相关分析:
(1)成清晰像时,蜡烛与凸透镜位置互换仍成清晰像,折射现象中光路可逆;
(2)成清晰像时,蜡烛与凸透镜位置互换后物距与像距、成像特点的判断;
10.凸透镜前加镜片的相关分析:
(1)加远视镜(凸透镜) (光线提前会聚、像距变小、像变小;要仍想在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动)
(2)加近视镜(凹透镜) (光线延迟会聚、像距变大、像变大;要仍想在光屏上得到清晰的像,光屏应向远离透镜的方向移动)
11.用发光二极管代替蜡烛的优点(成像稳定,容易对比物与像的大小关系)
实验结论:
物体到透镜的距离
u
像的特点
像与透镜
的距离v
应用
倒立或正立
缩小或放 大
虚或实
u>2f
倒立
缩小
实
f<y<2f
照相机
f<u<2f
倒立
放大
实
v>2f
幻灯机
u=2f
倒立
等大
实
v=2f
测焦距f
u =f
不成像
获取平行光
u<f
正立
放大
虚
V>u
放大镜
真题1(2024·浙江·中考真题)人体眼球中的晶状体相当于( )
A. 凹透镜 B. 凹面镜 C. 凸透镜 D. 平面镜
【答案】C
【解析】
【分析】视觉的形成过程大致是:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。视网膜上有对光线敏感的细胞。这些细胞将图象信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉。
【详解】人眼的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,可以把外界物体在视网膜上成倒立的实像,C正确,ABD错误。
故选C。
真题2(2023·浙江·中考真题)两只机械手表,放在凸透镜的主光轴上,如图所示,手表的表面正对透镜,跟主光轴垂直,从透镜的另一侧适当位置观察手表,则下列关于手表秒针旋转方向说法中正确的是( )
A.乙表秒针顺时针旋转,但表面上下左右都倒过来
B.乙表秒针逆时针旋转,跟直接看表相同
C.甲表秒针逆时针旋转,但看到的秒针比直接看表时粗大
D.甲表秒针顺时针旋转,但看到的秒针比直接看表时更细
【答案】A
【详解】AB.乙图中的表到凸透镜的距离大于焦距而小于二倍焦距,像在二倍焦距以外,可看到物体上下倒立、左右颠倒的放大的像,像的表针的转动方向不会改变,仍沿顺时针方向转动,故A正确,B错误;
CD.由图可知:甲图中的表到凸透镜的距离小于焦距,此时在凸透镜的另一侧看到的是正立放大的手表像,所以看到的秒针与实际转向一样,顺时针旋转,故CD错误。
故选A。
真题3(2023·浙江·中考真题)在某次音乐会上,一男低音歌唱家在放声歌唱时,有一女高音歌唱家在轻声伴唱。下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时声音特征是(纵坐标表示振幅,横坐标表示时间)
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】男低音歌唱家小聪在放声歌唱,低音指音调低,即频率低;放声歌唱,指响度大,则振幅大;女高音歌唱家小明在轻声伴唱,高音指音调高,即频率高;轻声伴唱,指响度小,则振幅小;
A.男低音振幅小,女高音振幅大,故A不符合题意;
B.男低音频率高,女高音频率低,故B不符合题意;
C.男低音振幅大、频率低,女高音振幅小、频率高,故C符合题意;
D.男低音振幅小、频率高,女高音振幅大、频率低,故D不符合题意。
故选C。
真题4(2023·浙江衢州·中考真题)小科选取了“F”光源、带小孔的纸板、光屏等材料,按如图顺序依次固定在光具座上,通过左右移动光源和光屏,开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】小孔成像是倒立的实像;当小孔成像的像距等于物距时成等大的像,当像距小于物距时成缩小的像,当像距大于物距时成放大的像。ACD是倒立的,B是正立的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
真题5(2023·浙江温州·中考真题)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”(如图甲)。若蜡烛的像位置如图乙所示,要使像移到烧杯中,仅移动玻璃板,则移动的方向应是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【详解】根据平面镜成像特点可知,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,由图乙可知,要使像移到烧杯中,则要增大像与平面镜的距离,故要增大蜡烛到平面镜的距离,由于仅移动玻璃板,因此可把玻璃板向烧杯一侧移动,即移动的方向应是③。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
真题6(2023·浙江金华·中考真题)某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射,造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是( )
A. 林中光束
B. 拱桥倒影
C.
水中铅笔
D. 人手影子
【答案】B
【详解】玻璃幕墙发生镜面反射是光的反射现象;
A.林中光束是光沿直线传播现象,故A不符合题意;
B.拱桥倒影是平面镜成像,由光的反射形成的,故B符合题意;
C.水中铅笔变弯是光的折射形成的,故C不符合题意;
D.人手影子是光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
真题7(2023·浙江杭州·中考真题)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是( )
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】①②“看不见”是由于硬币反射的光沿直线传播,被杯沿挡住了,没有到达眼睛,故①错误,②正确;
③④“又看见了”是由于硬币反射的光,从水中斜射到空气中,发生了折射现象,折射角大于入射角,光经过水面的折射到达眼睛,故③错误,④正确;
综上所述,②④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
真题8(2023·浙江绍兴·中考真题)小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果,成像原理是放大镜,成的是正立放大的虚像,物距处于1倍焦距以内,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
真题9(2022·浙江·中考真题)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的“勺头”——光的反射
C.水中弯折的“汤勺”——光的折射
D.平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
【答案】C
【详解】A.灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,这就是影子的成因,故A错误。
B.水中放大的“勺头”是凸透镜成像,是光的折射现象,故B错误。
C.水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C正确。
D.平面镜中的“杯子”是平面镜成像,属于光的反射现象,故D错误。
故选C。
真题10(2022·浙江湖州·中考真题)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的 (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律;
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有 作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是 。
【答案】 底面BC 会聚 见解析
【详解】(1)[1]由图1、图2、图3分析可知,经过两次折射后,红光都向底边BC偏折。
(2)[2]凸透镜可以看出是两个三棱镜,两个三棱镜底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折,即起到会聚作用。
(3)[3]三棱镜还可以研究光的色散,研究白光是由哪些光组成的。
真题11(2022·浙江宁波·中考真题)如图甲所示,在小宁与平面镜之间有只杯子,为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识,我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图,请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像。(要求:先根据平面镜成像规律画出AB,再用图乙的方法画出)
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点:像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,可分别过CD作镜面的垂线,从而确定杯子AB的位置。眼球的晶状体相当于凸透镜,物体在视网膜上所成的是倒立、缩小的实像。由图乙知,CD两点射向晶状体的过光心的光线传播方向不改变,这两条折射光线到达视网膜便形成了CD在眼球中的像。同理,过AB两点作通过光心的光线,这两条光线到达视网膜的位置,便是杯子AB在视网膜上成的像。作图如下:
真题12(2023·浙江·中考真题)如图所示,一束激光AO由空气射向半圆形玻璃砖的圆心O,发现在屏幕MN上出现了两个光斑。
(1)请画出形成两个光斑的光路图: 。
(2)保持入射点O不变,让激光入射方向逆时针旋转适当角度,即α角增大,那么两个光斑间的距离将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)变小
【详解】(1)光在玻璃左侧表面会发生反射,根据光的反射定律,过入射点在法线上方的空气中画出反射光线,注意反射角等于入射角;光线从空气斜射入玻璃砖时,会同时发生反射和折射现象,发生折射时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,据此作出第一条折射光线;折射光线从玻璃砖射入空气中时,由于此光线是由圆心O射出,当经过第二个折射面时,正好与该入射点处的切线垂直,因此第二次折射光线的传播方向不变,如图所示:
(2)保持入射点O不变,让激光入射方向逆时针旋转适当角度,α角增大,则反射角和折射角都要增大,反射光线和折射光线均要远离法线方向偏折,那么两个光斑间的距离将变小。
真题13(2023·浙江宁波·中考真题)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内,如图所示,烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。
(1)这个像是实像还是虚像?答案是: ;
(2)小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像,是因为光从 (填“烛焰”或“此像”)发出,通过凸透镜后进入人眼。
【答案】 虚像 烛焰
【详解】[1]凸透镜的物距u<f,成正立、放大的虚像,像与物在凸透镜的同侧。
[2]虚像是由实际光线的反向延长线相交形成的,小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像,是因为光从烛焰发出,通过凸透镜后进入人眼。
预测1(2025·浙江·二模)像的成因有三个:光的直线传播、光的反射和光的折射。所成的像有实像和虚像两种,下面列出了部分成像实例:①小孔成像所成的像;②在潜望镜中看到景物的像;③人照镜子时镜中的像,以下说法正确的是( )
A.属于虚像的是②③ B.由于光的直线传播形成的是②
C.由于光的折射形成的是① D.由于光的反射形成的是①②③
预测2(2025·浙江宁波·一模)李白名句“举杯邀明月,对影成三人”,现实中拍到了类似的场景,如图所示。下列分别与a、b成像原理一致的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
预测3(2025·浙江宁波·一模)2024年7月25日,一次我国大部分地区均可观测的奇观天象—“月掩土星”如约上演。“月掩土星”是指月球在运行过程中遮掩住土星,使地球上的观测者暂时无法观察到土星。下列选项能解释该天文现象的是( )
A.光的直线传播 B.光的折射 C.光的反射 D.光的色散
预测4(2025·浙江温州·一模)如图是眼睛看远处物体的成像光路图,下列仪器中也是利用这一成像原理的是( )
A.潜望镜 B.放大镜 C.照相机 D.投影仪
预测5(2024·浙江温州·二模)下列是一些常见的光学实验,其中实验设计与实验目的不相符的是( )
A.图甲:改变小孔形状,是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关
B.图乙:用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定像的位置
C.图丙:抬起木板的B端使杯子倾斜,可研究折射角随入射角变化规律
D.图丁:用平行光正对凸透镜照射,移动光屏,是为了测量凸透镜的焦距
预测6(2024·浙江宁波·二模)在学习新知识时,我们通常会借助一定的科学方法。如图某同学将小球按A→F的逆时针方向转动,观察被光照亮部分形状来学习月相变化。以下四图中与上述实验中采用的科学方法相同的是( )
A.如图甲,学习声音的传播形式时,观察水波的传播方式
B.如图乙,研究平面镜成像规律实验中,在镜子前后放两根相同的蜡烛
C.如图丙,学习地壳运动时,将两本书对放在一起相互运动
D.如图丁,学习茎对物质的运输时,将枝条插入红墨水中来显示水在茎中的运输
预测7(2024·浙江·模拟预测)近日某地“神奇水池”成为网红打卡地。在二楼地面凿出空洞,中间用玻璃蓄少量水,就能出现如图景观。二楼的观众仿佛看到一楼的人在水中漫步,阳光合适时,一楼的人还能拍出不湿衣服的“水中大片”。太阳光在穿过水池射向一楼时,可能在墙面上出现彩色的光带,这是由于光的 现象造成的。夜晚若想让“水中漫步”的人们更清晰,可以用灯光照亮 (填“一楼”或“二楼”)。
预测8(2024·浙江宁波·一模)小宁在拆开口琴进行清洗时,观察到琴芯的结构如图所示:在琴芯侧面长方孔处分布着很多长短、厚薄不同、下端固定的铜片,当气流从发音孔出入时铜片发生振动,从而吹出不同的声音。
(1)在图中,C区是 音区(选填“高”、“中”或“低”);
(2)停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是 ;
(3)为进一步探究不同材料的隔音效果,小宁用不同材料制成相同大小和厚度的耳罩,以及相同的口琴声音进行探究,得到的实验结果如下表:
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声音的距离/m
8
4
7
5
由此可知,隔声性能最好的材料是 。
押题1 某同学选取了3 只相同的蜡烛,其中只有A 蜡烛被点燃。用玻璃板作为平面镜,使 A烛焰的像落在B蜡烛上,就能观察到“B蜡烛被点燃”(如图甲)。俯视图如图乙所示。若现在要观察到“C蜡烛被点燃”,则需要将玻璃板的位置调整为下图中的( )
A. B.
C. D.
押题2下列探究影响声音响度的因素的实验中可行的是( )
A.用大小不同的力拨动同一根弦(图1)
B.敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓(图2)
C.抽出钟罩内的空气(图3)
D.用同样的力敲击液面高低不同的水瓶(图4)
押题3如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距d米,在走廊中间将一个橡皮小球垂直指向镜面以v米/秒的速度沿地面抛出,若小球抛出后运动速度大小保持不变,则观察到在两平面镜上分别形成的第一个像之间的相对运动情况是( )
A.不论小球指向哪个平面镜,两个像相互靠近,相对速度为2v米/秒
B.不论小球指向哪个平面镜,两个像的相对速度为零
C.小球指向MN镜时,两个像相互靠近,相对速度为2v米/秒
D.小球指向MN镜时,两个像相互远离,相对速度为2v米/秒
押题4开车时可以根据后视镜内看到的像来判断后方来车的情况(如图)。有关判断正确的是( )
A.像变大,可能是本车加速 B.像变大,可能是后车减速
C.像变小,可能是后车加速 D.像变小,可能是本车加速
押题5在研究“光的反射定律”时,小科设计了如图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上,其圆心O处放置一小平面镜,红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动,发射的激光始终对准圆心O点:L形支架上激光笔B发出绿色激光,该激光垂直于平面镜射入圆心O点。
(1)实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 (选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”);
(2)实验过程中,小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施: ;
(3)光路显示出来后,小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合,经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是: 。
押题6甲图是“探究平面镜成像特点”和乙图是用蜡烛和烧瓶来“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)实验甲中,使用玻璃板代替平面镜的好处是 ,在确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是( )(填字母)。
A.从玻璃板后观察蜡烛
B.在玻璃板前蜡烛A这一侧
C.A与B都需要
(2)实验乙调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的 实像(填像的性质)。
(3)实验中,不改变蜡烛的位置,把甲中M玻璃板和乙中烧瓶分别都竖直向上移,则甲和乙所成的像的位置如何变化?答: 。
押题7如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题。
(1)实验装置如图所示,甲、乙是信号采集器。
(2)复位后用棒槌敲打铜铃,声音被甲、乙接受。
(3)液晶屏显示甲、乙接受信号的时间差,单位为毫秒(1毫秒=0.001秒。)
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,则液晶显示屏的示数为 毫秒。
(2)一同学将铜铃放到甲的左边,并与甲、乙均在一条直线上,则铜铃离甲越远,液晶显示屏的数值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)一同学猜想“温度越高,声速越小”。他把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,如果的确是“温度越高,声速越小”,则液晶显示屏的数值将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
押题8小科在项目化“制作凸透镜”的实践中,更加深刻地理解了凸透镜的相关知识。
(1)制作凸透镜:用剪刀在塑料矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片,凸起部位朝外,中间装满水,用热熔胶封闭连接处。然后测焦距,方法为 ;
(2)评估检测:“制作凸透镜”的评价量规表如下所示,其中“?”可填: ;
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
结构完整与美观效果
不漏水,有手柄且美观
不漏水,无手柄,美观
?
(3)小文测出此凸透镜的焦距为,在研究凸透镜成像的规律时,有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置,此时成像特点: ;
(4)将蜡烛换成“F”形的LED。灯x光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后的一个优点: 。
押题9小明发现电吉他的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音器的基本结构如图1所示,由铜线绕成线圈,金属吉他弦被磁化成一个磁体,拨动吉他弦的时候就相当于铜线圈在切割弦的磁场,从而产生感应电流,电流越大声音越响。小明想探究吉他的响度与什么有关。用电流检测仪器测得某一次拨弦的电流情况,如图2所示。小明得出吉他的响度与弦的振动的幅度有关,越用力拨弦(使弦拉伸幅度变大,振动变快),声音越响的结论。
(1) 小刚同学觉得小明同学的实验结论不够科学,你觉得实验存在哪些问题 ;
(2)观察图2可知电流方向在不断变化,引起电流方向变化的原因是 ;
(3)若选用 材质的金属弦(填“铜质弦”或“铁质弦”),无论如何拨动金属弦,扬声器都不能发音。
名校预测
预测1
【答案】A
【详解】①小孔成像,成的是实像,它是光的直线传播原理形成的。②从潜望镜中观察景物,观察到的是虚像,利用的是平面镜成像原理,属于光的反射现象。③人照镜子时镜中的像,是平面镜成像,属于光的反射现象,成的是虚像。
A.属于虚像的是②③,故A正确;
B.由于光的直线传播形成的是①,故B错误;
C.①②③均不是由于光的折射形成的,故C错误;
D.由于光的反射形成的是②③,故D错误。
故选A。
预测2
【答案】A
【详解】由图可知,所成的a像是平面镜成像现象,是光的反射形成的;形成的b像是太阳光被遮挡形成的黑影,是光的直线传播形成的;
①山的倒影是平面镜成像现象,是光的反射形成的;
②手影游戏是光被遮挡形成的黑影,是光的直线传播形成的;
③水中折筷是筷子反射的光从水中斜射入空气中,发生折射形成的;
④雨后彩虹是光的色散现象,太阳光折射后分成七种色光;
综上所述,分别与a、b成像原理一致的是①②,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
预测3
【答案】A
【详解】“月掩土星”的天文奇观是太阳光线被挡住的结果,属于光的直线传播,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
预测4
【答案】C
【详解】眼球的晶状体相当于凸透镜,由图可知,物体距离凸透镜距离远,在视网膜上成的像距离凸透镜距离近,像是倒立、缩小的,由凸透镜成像特点可知,该成像特点是物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
A.潜望镜是利用平面镜成像和光的反射原理,故A不符合题意;
B.放大镜是利用凸透镜成像原理,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故B不符合题意;
C.照相机是利用凸透镜成像原理,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像的原理,故C符合题意;
D.投影仪是利用凸透镜成像原理,物距大于一倍焦距、小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,故D不符合题意。
故选C。
预测5
【答案】C
【详解】A.根据控制变量法,改变小孔形状,其他因素不变,是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关,故A相符,不符合题意;
B.玻璃是透明的,既可以让物体在里面成像,又可以通过玻璃看到后面移动的物体,从而找到像的位置,故B相符,不符合题意;
C.抬起B端,水面仍然是水平的,无法研究光从空气射入水中时折射角大小的变化,故C不相符,符合题意;
D.用平行光正对凸透镜照射,移动光屏,出现最小最亮的点即为焦点,由此可得焦距,故是为了测量凸透镜的焦距,故D相符,不符合题意。
故选C。
预测6
【答案】C
【详解】如图某同学将小球按A→F的逆时针方向转动,观察被光照亮部分形状来学习月相变化,运用的是模型法;
A.如图甲,学习声音的传播形式时,观察水波的传播方式,运用的是类比法,故A不符合题意;
B.如图乙,研究平面镜成像规律实验中,在镜子前后放两根相同的蜡烛,用后面的蜡烛代替前面蜡烛的像,运用的是等效替代法,故B不符合题意;
C.如图丙,学习地壳运动时,将两本书对放在一起相互运动,运用的是模型法,故C符合题意;
D.如图丁,学习茎对物质的运输时,将枝条插入红墨水中来显示水在茎中的运输,运用的是转换法,故D不符合题意。
故选C。
预测7
【答案】 色散 一楼
【详解】[1]太阳光被分解为七种色光的现象称为光的色散。由题意知道,太阳光在穿过水池射向一楼时,可能在墙面上出现彩色的光带,这是由于光的色散现象造成的。
[2]在较暗的环境中观察物体时,要用灯光照亮被观察的物体。夜晚若想让“水中漫步”的人们更清晰,可以用灯光照亮被观察的人,即照亮一楼。
预测8
【答案】 高 铜片在继续振动 羽绒服
【详解】(1)[1]口琴是由内部的空气柱振动发声的,C区空气柱较短,振动的频率快,因此为高音区。
(2)[2]口琴仍“余音未绝”,而声音是由物体的振动产生的,因此说明铜片在继续振动。
(3)[3]表中所示,羽绒服材质的戴耳罩人距离发声体最近,说明隔音效果最好
名师押题
押题1
【答案】C
【详解】平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以镜面在AC两点的对称轴上,结合数学知识可知,只有C选项平面镜位于AC连线的对称轴上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
押题2
【答案】A
【详解】A.同一根琴弦时,琴弦的振动频率不变,用大小不同的力拨动时,琴弦的振幅改变,响度不同;可以探究影响声音响度的因素,故A符合题意;
B.不同的鼓,振动频率有可能不同,敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓,存在频率和振幅的不同;不能够探究影响声音响度的因素,故B不符合题意;
C.抽出钟罩内的空气,是探究声音的传播需要介质的结论,故C不符合题意;
D.用同样的力敲击液面高低不同的水瓶,水和水瓶的振动幅度相同,振动的频率不同,发出声音的音调不同,可探究声音音调的因素,故D不符合题意。
故选A。
押题3
【答案】B
【详解】根据平面镜成像的性质可知,像与物关于平面镜对称,即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。设球原来距离MN为d1,像S1(平面镜MN成像)距离MN也为d1;这时球距离PQ为d2,像S2(平面镜PQ成像)距离PQ为d2,则有
d1+d2=dS1与S2的距离
L=d+d1+d2=2d
当球向MN移动d',则像S1'(平面镜MN成像)与MN距离
d1'=d1-d'
像S2'(平面镜PQ成像)与PQ距离
d2'=d2+d'
d1'+d2'=dS1'与S2'的距离
L'=d+d1'+d2'=2d
保持不变;即两像之间的距离 是一个定值,与S的位置、速度等无关,所以不论小球指向哪个平面镜,两个像的相对速度为零,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
押题4
【答案】D
【详解】A.本车加速,距离后方车辆越远,观察到的像变小,故A错误;
B.后车减速,距离本车越远,观察到的像变小,故B错误;
C.后车加速,距离本车越近,观察到的像应该变大,故C错误;
D..本车加速,距离后车越远,观察到的像变小,故D正确。
故选D。
押题5
【答案】(1)法线
(2)见解析
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)法线与平面镜是垂直的,且在入射光线和反射光线之间,因此激光笔B发出的光垂直射向平面镜上的O点,可以显示法线的位置。
(2)先用加湿器使某透明容器内充满雾气,将实验装置放到这个充满雾气的透明容器内,这样能显示出光的传播路径。
(3)当我们观察到入射红光、入射绿光和反射红光看起来重合时(即只能观察到一条光线时),可根据光的传播路径来判断反射光线,入射光线和法线在同一平面内。
押题6
【答案】(1) 便于确定像的位置 B
(2)放大
(3)甲成像位置不变,乙成像位置向上移
【详解】(1)[1]平面镜不能透光,只能反射光,不能确定出像的位置,玻璃板不但反射光成像,还能透过关系,既能看到蜡烛A的像,也能看到蜡烛B,便于确定像的位置。
[2]因为平面镜所成的像是虚像,在玻璃板前蜡烛A这一侧不同的位置观察才能看到蜡烛的像,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)由图乙图知道,u<v,根据凸透镜成实像的规律知道,此时光屏上成倒立、放大、实像。
(3)像与物关于镜面对称,若实验中竖直向上移动玻璃板,则像的位置不改变;根据过光心的位置光的传播方向不变知道,凸透镜竖直向上移光屏上的像会上移。
押题7
【答案】 0 不变 变大
【详解】(1)[1]如果铜铃在甲、乙中点,则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的,且由于声速相同,所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同,故液晶屏的示数为0。
(2)[2]因为铜铃与甲、乙在一条直线上,距离差是一定的,所以声音传到乙和甲的时间差是不变的。
(3)[3]甲和乙之间的距离一定,由于温度越高,声速越小,根据速度公式可知,声音传播到甲和乙的时间差会变大。
押题8【答案】(1)见解析
(2)漏水、无手柄、不美观
(3)倒立缩小的实像
(4)判断物像的方向
【详解】(1)一般测量凸透镜焦距的方法是:将凸透镜正对太阳光,用白纸在另一侧接收光线。调整透镜与纸的距离,使纸上的光斑最小、最亮。用刻度尺测量光斑到凸透镜中心的距离,即为焦距。
(2)作品等级分三个等级,最差的等级应该是三个指标都未完成,即漏水、无手柄、不美观。
(3)由图知物距在二倍焦距之外,类似于照相机,因此为倒立缩小的实像。
(4)用“F”形的LED灯可以非常清楚地判断物像的方向。
押题9【答案】 该实验存在两个变量:振动的幅度和速度 切割磁感线的方向在变化 铜质弦
【详解】(1)[1]由题意可知,小明想探究吉他的响度与什么有关时,采用的是控制变量法,探究响度与振幅的关系时,应该控制振动的速度不变,只改变振幅的大小,而小明同时改变了振动速度,即错误的地方是:该实验存在两个变量:振动的幅度和速度。
(2)[2]根据图2可知,感应电流的方向是变化的,是因为琴弦来回振动时,线圈切割磁感线的方向不同,则感应电流的方向不同。
(3)[3]由于铜质弦不能被磁化,而铁质弦能被磁化,因此选用铜质弦,无论如何拨动金属弦,扬声器都不能发音。
力学实验
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
探究滑动摩擦力大小的影响因素
主要以实验题考查,偶尔也会结合滑轮考察
2023宁波
2022丽水
✮✮✮
探究影响压力作用效果的因素
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、交流、应用等
2023绍兴
2022丽水
✮✮
探究液体压强与哪些因素有关
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理等
2023湖州
2023衢州
2023金华
2022丽水
✮✮✮✮
探究浮力的大小与哪些因素有关
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、实验图像的处理等
2023金华
2021金华
✮✮
探究物体的动能、重力势能与哪些因素有关
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、实验反思和交流等
2023浙江
2022绍兴
✮✮
探究阻力对物体运动的影响
主要以实验题考查,偶尔也会出现在选择题中的某一个选项中
2022衢州
2022舟山
✮✮
考查分值:分值在6-8分之间。
考查形式:形式上有填空题、实验题。
命题趋势:力学实验内容是中考命题中的重点内容,一般重点考查测量物质的密度、阻力对物体运动的影响、探究摩擦力的大小与哪些因素有关、研究液体压强的大小与哪些因素有关、探究浮力大小的相关因素、探究动能势能与哪些因素有关等。
【回归课本】
考查要点1:测量物质的密度实验
目 标
测量石块和盐水的密度
1.巩固用量筒测量液体和不规则固体体积的方法;巩固用天平测量固体和液体质量的方法
2.学习依据密度公式测量固体和液体密度的方法。
器 材
天平、量筒、石块、烧杯、水、盐水、细线。
过 程
1. 将图4-27三个步骤中得到的数据记在下表中,并进行有关的运算。
图4-27 测量石块的密度
表4-5 记录表
石块的质量 m ( 克 )
水的体积
V₁ (立方厘米)
石块和水的总体积 V₂ (立方厘米)
石块的体积 V(立方厘米)
石块的密度p (克/立方厘米)
2. 将图4-28三个步骤中得到的数据记在下表中,并进行有关的运算。
图4-28 测盐水的密度
表4-6 记录表
盐水的体积V (立方厘米)
烧杯的质量m₁
(克)
烧杯和盐水的 总质量m₂ (克)
盐水的 质量m(克)
盐水的密度p (克/立方厘米)
讨 论
如果要测量一个小木块的密度,应当对上述实验方法做怎样的改进?
实验解读:
测量固体密度的实验:
1. 实验原理:ρ=m/v
2. 实验器材:天平、量筒、石块、水、细线。
3. 实验步骤:
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)测出石块的质量为m;
(3)向量筒中注入适量的水,测得水的体积为Vi;
(4)将石块用细线拴好,完全浸没在水中,测出石块和水的总体积为Vz;
(5)计算出石块的密度ρ=m/(V2-V1)。
注意:
1.要先测量质量再测量体积,固体上会沾水,所测固体密度会偏大
2.加入的水需要满足的要求是能把物体全部浸没,且加入固体后不能超过量筒的量程
3.若砝码生锈,则会导致测量物体的密度偏小
4.若砝码缺损,则会导致测量物体的密度偏大
5.量筒不正确读数引起的误差分析(仰视读数,体积偏小,密度偏大;俯视读数,体积偏大,密度偏小)
测量液体密度的实验:
1. 实验原理:ρ=m/v
2. 实验器材:天平、烧杯、量筒、盐水。
3. 实验步骤:
(1)向量筒中注入适量的盐水,测得盐水的体积为V;
(2)用天平测得空烧杯的质量为m1;
(3)将量筒中的盐水全部倒入空烧杯中,测得烧杯和盐水的总质量为mz;
(4)计算出盐水的密度ρ=(m2-m1)/V
注意:
测量液体密度不能贪方便直接把量筒放到天平上测量,必须放在烧杯中进行测量。
考查要点2:阻力对物体运动的影响
1.在水平木板上分别铺上棉布和丝绸,如图3-53甲 和乙,让小车从斜面的顶端由静止开始滑下,观察小车在 水平面上运动的距离,并将结果记录在表3-3中。
2.水平木板上不铺任何材料,如图3-53丙,重复上述实验。
注意每次实 验时小车都要从斜 面同一位置开始滑 下。你知道这是为 什么吗?
甲
乙
图3-53 阻 力 对 小 车 运 动 的 影 响
表3-3 记录表
丙
水平面的材料
小车受到的阻力 (大,较大,小)
小车运动的距离 (大,较大,小)
棉布
丝绸
木板
实验表明:水平面越光滑,小车运动时所受的阻力越 _,运动的
距离越 ,速度减小得越 。
猜想:如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用,那么它将
实验解读:
1.实验方法:控制变量法、转换法、理想实验法(因为生活中很难创造出“不受力的情况”)
2.转换法的应用(通过小车在水平面上运动的距离远近来比较阻力对小车运动的影响效果 )
3.让小车从斜面同一高度由静止开始滑下的目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度,这是控制变量法的具体应用
4.改变小车在水平面上运动时受到阻力大小的方法;(在水平面上铺粗糙程度不同的材料)
实验结论:
1.物体受到的阻力越小,物体的运动距离越大;
2.力是改变物体运动状态的原因;
3.牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过推理概括出来的;其内容为一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
沿斜向上方向抛出的运动中,为什么运动方向会发生变化?
思考与讨论
1. 如图3-55甲,小球 竖直下落的运动中,为什么 速度越来越大?
2. 如图3-55乙,小球 竖直向上抛出的运动中,为 什么速度越来越小?
3. 如图3-55丙,小球
图3-55 小球的运动和力的关系
丙
Ö
0
解读:
1.小球受到竖直向下的重力作用,小球受到的方向和运动方向相同,小球的速度越来越大。
2.因为小球在向上运动时受到竖直向下的重力作用,小球受到的力的方向与运动方向相反,
小球的速度越来越小。
3.沿斜向上方向抛出的小球,受到了竖直向下的重力作用,小球受到的力和物体运动的方向成某一夹角时,力将改变物体运动的方向,物体将做曲线运动。
考查要点3:探究二力平衡条件
严格地说,塑料板除了受到两侧绳子的拉力外,还受到
重力。但因为重力极小,故略去不计。
1.用如图3-66的装置,在两边的绳套上挂等重的 钩码,此时塑料板两侧受到的拉力大小相等。放开塑料板后,可看到塑料板将 _ c
2.如图3-66甲,在两边的绳套上挂不等重的钩码,此时塑料板两侧受到的拉力大小不相等。放开塑料板后,可看到塑料板将会向钩码 ( 填“重”或“轻”)的一侧运动。
3.如图3-66乙,在两边绳套上挂等重的钩码,将塑料板稍向下移动此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等,但方向并非严格相反。放开塑料板后,可看到塑料板会 __ c
4.如图3-66丙,在两边的绳套上挂等重的钩码,并将塑料板扭转一个角度,使塑料板两侧绳子相互平行,此时塑料板两侧受到的拉力虽然大 小相等、方向相反,却不在一条直线上。放开塑料板后,可看到塑料板会
实验解读:
1.选择较轻的卡片是为了减小重力对实验的影响。
2.定滑轮作用是改变力的方向。
3.控制变量法的应用:
(1)保持两个力在同一条直线上,改变小车两边所挂钩码的数量,研究力的大小关系。
(2)保持两边钩码质量相同,扭动小车或纸片,研究平衡力是否在一条直线上。
(3)保持两个力在同一条直线上,两边钩码质量相等,用剪刀剪开卡片的目的是研究两力是否作用在同一物体上。
实验结论:
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反、作用在同一直线上,则两个力彼此平衡。
相关实验:
解读:
1.选择小车,而不选择木块的原因是为了减小摩擦力对实验造成的影响。
2.实验过程中选择静止状态作为研究状态是因为匀速直线运动状态不好控制,静止状态易于控制。
考查要点4:研究影响滑动摩擦力的因素
1. 如图3-75甲所示,在水平放置的长木板上放一块木块,用弹簧测力 计拉木块,使它在长木板上做匀速直线运动,测出木块运动时受到的摩擦力, 并将结果记录在表3-5中。
甲
乙
图 3 -7 5 探 究 摩 擦 力 的 相 关 因 素
丙
2. 如图3-75乙所示,在木块上放砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的摩擦力,并将结果记录在表3-5中。
3. 在长木板上铺上棉布,以增大接触面的粗糙程度,按图3-75丙的方式测出木块运动时受到的摩擦力,并将结果记录在表3-5中。
表3-5 记录表
实验次数
实验条件
摩擦力(牛)
压力大小
接触面粗糙程度
1
木块的重
较光滑
2
木块和砝码的总重
较光滑
3
木块的重
较粗糙
实验解读:
1. 实验方法:转换法、控制变量法。
2. 转换法本实验应用:将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力)
3. 控制变量法的应用:
(1)探究滑动摩擦力的大小与压力的关系(控制接触面的粗糙程度不变、改变物块对
接触面的压力大小,比较压力大小不同时滑动摩擦力的大小关系)
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系(控制压力不变、改变接触面粗
糙程度,比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系)
4. 用弹簧测力计水平拉动物块,使其做匀速直线运动(根据二力平衡原理,滑动摩擦力的 大小等于拉力的大小,即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数)
注意:
1. 难以保证木块一直做匀速直线运动,容易导致弹簧测力计示数不稳定。
2. 弹簧测力计在运动中不方便读数,误差较大。
结论:
1. 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关;
2. 接触面所受的压力越大,接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大;
3. 滑动摩擦力的大小与相对运动速度、接触面面积大小等无关。
改进:
如图所示,将长木板放在水平桌面上,物块放在长木板上,弹簧测力计的一端固定,一端挂在物块上,拉动长木板。
不需要控制木板做匀速直线运动、便于操作、弹簧测力计示数稳定便于读数。
考查要点5:研究固体压强的大小与哪些因素有关
有人认为压力产生的效果可能跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。你能用实验对他的观点作出检验吗(设计实验时应当注意控制变量)?
按图3-86的程序进行实验,观察实验的结果,并比较各次实验中海绵的凹陷程度。
实验解读:
1. 实验原理:物体受到压力发生的形变量越大,压力的作用效果越明显。
2. 实验方法:控制变量法、转换法。
3. 控制变量法——分别控制压力和受力面积两个变量。
4. 转换法——用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
结论:
1. 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
2. 受力面积相同时,受力面积越小,压力的作用效果明显。
考查要点6:研究液体压强的大小与哪些因素有关
水内部压强的特点
我们可以将探究水内部压强的特点这一任务转化成这样的问题:液体内 部压强的大小跟哪些因素有关?
你能否将上述问题分解为几个子问题?
我们可以这样想:液体内部不同深度的压强是否相同?液体内部同一深 度各个方向的压强是否相同?
每2~3人一组,针对以上各个子问题,利用1只压强计、1只盛有水的杯 子、1把刻度尺,按表3-7所列的步骤进行实验,并将测量数据填入表3-7中。
表3-7 记录表
液体压强计:放在液体里的探头上的薄橡皮膜受到液体压强的作用发 生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,液面高度差的大小反映了薄橡皮膜所受压 强的大小。
序号
橡皮膜朝向
橡皮膜中心在水
下的深度(厘米)
U形管左、右两管内 液面的高度差(厘米)
1
朝上
3
2
朝上
6
9
3
朝上
4
朝下
9
5
朝侧面
9
分析实验中所获得的信息,你能得出什么结论?
实验解读
1.实验前要检查装置的气密性(用手按压金属盒上的橡皮膜,若液柱高度差变化小,则说明气密性差)
2.转换法的应用(根据U形压强计中两管液面的高度差来判断液体压强的大小)
3.控制变量法的应用:
(1)探究液体内部压强与方向的关系(控制金属盒在同种液体的同一深度,改变金属盒 的方向,比较U形管液面的高度差)
(2)探究液体内部压强与深度的关系(控制金属盒在同种液体中且金属盒方向相同,改
变金属盒在液体中的深度,比较U形管液面的高度差)
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系(控制金属盒在不同液体的同一深度,且金属 盒方向相同,比较U形管液面的高度差)
实验结论:
1.同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等;
2.同种液体内部,深度越深,液体压强越大;
3.不同液体中,深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
考查要点7:探究浮力大小的相关因素
活动
1.如图1-16所示,将物体挂在弹簧测 力计下,弹簧测力计的读数F=_____牛。
2.再将物体浸入水中,弹簧测力计的 读数F₂=_____ 牛。
3.弹簧测力计的两次测量读数发生的 变化说明了什么?
图1-16 弹簧测力计读数的变化
实验原理:二力平衡;
实验原理图 :
F浮 = F₁- F₂
浮力大小的相关因素
1.在图1-15所示的活动中,塑料瓶浸入水
中的体积越大,手会感觉越费劲。根据这一事实,
你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢?
2.我们可以建立这样的假设:浮力的大小跟
物体排开液体的多少有关,排开的液体越多,受
到的浮力越大。你还有什么生活经验为这个假设
提供支持呢?图1-17研究浮力大小
与排开水多少的关系
3.用图1-17所示的器材,以小组为单位,定
性研究浮力的大小
跟物体排开水的多
少的关系。
4.和组内同学讨论:
(1)要定量研究水的浮力大小与物体排开水 的多少的关系,需要做什么?
(2)图1-18中,量筒和溢杯在你的研究中有 什么用?图1-18量筒和溢水杯
(3)实验中需要直接测量哪些量?
5.在笔记本上写下简单的实验步骤,设计
实验记录表。通过与其他同学交流,确定实验步骤,并完成如下实验记录表的 设计。
6.进行实验,并把实验数据记录在表格中。
7.分析实验数据,写出实验结论:_______________
实 验 原 理 :
称重法(F浮=G物 — F示)
实验解读 :
4.(1)需要用弹簧测力计测量两次读数的差;需要测量排出水的重力。
(2)量筒可以用来 测量排出水的体积,进而求出排出水的重力;小烧杯是用来接排出来的水。
5.(1)实验中需要直接测量的量是物块的重力G。
(2)物体浸没在水中弹簧测力计的读数F。
(3)测出排出水的体积V排
实验数据登记表 :
物块的重G
物块浸入水中 的弹簧测力计读数F
物块排开的水 的体积V排
物块受到水的浮力F浮=G -F
物块排开的水受到的重力G排水=ρ水gV排
实验步骤:
1. 在溢水杯中盛满水,将小烧杯放在溢杯的出水口下方;
2. 将物块悬挂在弹簧测力计上,用弹簧测力计测出物块的重G;
3. 将物块浸没在溢杯的水中,读书弹簧测力计的读数F;
4. 将溢杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积V 排;
5. 将上述数据填入实验数据登记表内。
考查要点8:探究物体的动能与哪些因素有关
活动
1.如图3-11所示,放在斜面上某一高度处的小钢球A滚下时,撞击水 平面上的木块B,并将木块B推出一段距离。木块B被推出的距离越远,说
明小钢球A的动能越大。
2.让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下 比较木块被小钢球推出的距离大小。
3.让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面 滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小。
A
h
5
B
图3-11 小钢球撞木块
实验解读:
1. 实验方法:控制变量法、转换法。
2. 控制变量法应用:
(1)探究动能的大小与速度的关系[控制小球的质量相同(选用同一小球),改变小球的速 度大小(从斜面的不同高度释放),比较木块被碰后的移动距离]
探究动能的大小与质量的关系[控制小球的速度相同(从斜面的同一高度释放),改变小球的质量,比较木块被碰后的移动距离]
3. 转换法:把小球的动能大小转换为木块移动的距离
注意:
题目中改变速度是通过改变释放高度实现的,但是结论中千万不能出现高度这个概念,要强调速度。
结论:
1.动能与质量和速度有关。
2.质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大。
3.运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
考查要点9:探究物体的势能与哪些因素有关
活动
1.在一个铝盘中放入约2厘米厚的细沙。 2.取大小不同的金属小球。
3.将一根米尺竖直立在细沙上,把金属 小球拿到某一高度自由释放,如图3-13所示, 记录这一高度。
图3-13小球下落实验
4.把金属小球从沙中拿出,观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小 并将结果记录下来。
5.抹平盘中的沙,从不同的高度自由释放同一个金属小球,观察被金 属小球所撞出的沙坑深度和大小,并将结果记录下来。
6.抹平盘中的沙,从相同的高度自由释放不同质量的金属小球,观察 被金属小球所撞出的沙坑深度和大小,并将结果记录下来。
7.比较观察结果,被金属小球所撞出的沙坑深度和大小跟金属小球的 质量和下落的高度有什么关系?
实验解读:
1. 实验方法:控制变量法、转换法。
2. 控制变量法:
(1)探究重力势能的大小与高度的关系[控制小球的质量相同(选用同一小球),改变小球的下落高度(从斜面的不同高度释放),比较沙坑下陷深度]
(2)探究重力势能的大小与质量的关系[控制小球的下降高度相同(选用体积大小相同,质量不同的小球),比较沙坑下陷深度]
3. 转换法:通过比较沙坑下陷深度来反映重力势能大小
注意:
探究重力势能大小与重力关系的时候一定要选择两个体积相同的小球。
结论:
1. 重力势能与高度和质量有关;
2. 质量相同时,物体高度越高,重力势能越大;
3. 高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大。
考查要点10:探究杠杆平衡实验
研究杠杆的平衡条件
1. 提出问题:
杠杆平衡时,作用在杠杆上的动力F₁ 、阻 力F₂ 和动力臂1、阻力臂l₂
之间存在着怎样的关系呢?
2. 建立假设:
在图3-35中,两个同学在玩跷跷板的时候,结合自己玩跷跷板的体会,
怎样才能保持跷跷板平衡?若要把自己这一端往下压,需要把自己的身体往
外移动,也就是说,增大力臂。从中我们可以得到启发:杠杆的平衡跟动力、
动力臂与阻力、阻力臂有关。
你还能提出什么假设?
3. 设计实验:
利用小组合作的方式设计实验方案。我们可以对跷跷板进行简化,如图
3-39所示,用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆,用钩码的拉力来代替人的
作用力,进行实验研究。
4. 进行实验:
(1)把杠杆的中央支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置处于平衡状态。
(2)在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩 码,并左右移动钩码悬挂的位置,直到杠杆再 次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受 到的作用力分别等于各自钩码的重力。
将支点左边钩码对杠杆的作用力记作动力 F, 右边钩码对杠杆的作用力记作阻力 F₂。将 动力和阻力填入表内。
图3-39 研究杠杆平衡
(3)读出动力臂1、阻力臂l₂, 并填入表内。
(4)改变力和力臂的数值,重复上述实验,共做4次。把有关数据填入表内。
表3 - 1 记录表
序号
动力F₁ (牛)
动力臂l₁ (厘米)
阻力F₂ (牛)
阻力臂l₂ (厘米)
1
2
3
4
5. 分析与论证:
分析实验数据,得出实验结论:
实验解读:
1. 支点处于杠杆中央的目的是避免杠杆自重对实验结果产生影响。
2. 杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。
3. 重复2-3次实验是为了避免偶然性,使结论更具有普遍性。
4. 实验步骤:
(1)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。 这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。
(3)设右侧钩码对杠杆施加的力为动力Fl,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力Fz,测出
杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂Lz。继续重复做2-3次实验。
注意:
1. 实验过程中不可以调节平衡螺母
2.调节杠杆在水平位置平衡,与调节天平平衡的方法一样,杠杆哪端高,就将平衡螺母向
哪端调,即左高左调,右高右调。
实验改进:
把钩码换成弹簧测力计
考查要点11:探究机械效率实验
1. 如图3-52所示,将1
块长木板的一端垫高,构成一
个斜面,用刻度尺测出斜面的
长s 和斜面的高度h。
2. 用弹簧测力计测出小
车的重力。
3. 用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端匀速拉到顶端,读出弹簧测力计的读数。
4. 改变斜面的倾斜程度,重复上述步骤2次。
5. 将测量结果记录在下面的表格中。
表3-3 测量斜面的机械效率
斜面的倾斜程度
小车重力
G ( 牛 )
斜面高度 h(米)
沿斜面拉力
F ( 牛 )
斜面长
s(米)
有用功
W有用(焦)
总功
W ( 焦 )
机械效率
较缓
较陡
最陡
实验解读:
1. 匀速拉动是为了保证拉力是处于稳定状态,保持不变。
2. 改变斜面倾斜程度是为了探究斜面机械效率与倾斜角度的关系。
3. 重复实验是为了避免偶然性,使结论更具有普遍性。
注意:不能认为在斜面上拉力等于摩擦力。
结论:斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。
建模极限法分析
第一个图W有=0; 第二个图W有=Gh<Fs; 第三个图W有=Gh=Fs。
所以斜面倾斜程度越大,机械效率越大
真题1(2023·浙江湖州·中考真题)学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”,进行如下实验。
(1)图1是U形管压强计,为了使实验现象更加明显,金属盒上的橡皮膜选用的是 (选填“易形变”或“不易形变”)的;
(2)如图2,将压强计金属盒上的橡皮膜朝上,逐渐浸入至水中某一深度,压强计上反映的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映,此处采用的科学方法是 。保持橡皮膜朝向不变,继续向下浸入,发现U形管左右液面高度差变大,说明液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)学习小组选择图3和图4进行实验,是想探究液体压强与液体 的关系。小组其他成员指出探究还不完整,继续探究……
【答案】 易形变 上方 转换法 密度
【详解】(1)[1]橡皮膜越容易发生形变,越能反映受到液体压强的变化,所以压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用易形变的。
(2)[2][3]如图2所示,橡皮膜的方向是向上的,液体对橡皮膜向下有压强,所以将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处,则压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强;压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大,液体的压强越大,这种方法叫做转换法。
(3)[4]图3和图4探头的深度相同,液体密度不同,是想探究液体压强与液体密度的关系。
真题2(2023·浙江衢州·中考真题)小科用如图装置探究液体内部压强规律。
(1)图中金属盒的橡皮膜在水中的深度为 cm。
(2)在探究液体压强与液体密度关系时,为确保实验现象更明显,应选用水和 (填字母)进行对比实验。
A.密度为1.06g/cm3的盐水 B.密度为1.53g/cm3的硝酸钾和氯化钠混合溶液
【答案】 12 B
【详解】(1)[1]深度为液面到橡皮膜的竖直距离,金属盒的橡皮膜在水中的深度
(2)[2]根据可知,探头所处深度一定时,液体密度越大液体压强越大;当两种液体密度相差较大时,压强计液面的高度差的值相差较大,现象更明显;已知水的密度为,密度为的硝酸钾和氯化钠混合溶液与水的密度相差较大,水和硝酸钾和氯化钠混合溶液压强差最大,实验现象更明显,故选B。
真题3(2023·浙江温州·中考真题)小明发现建筑物中的柱子有大有小且形状各异,承重大小也不相同。他猜想:柱子的承重效率与横截面的形状、周长等因素有关。查阅资料获知,柱子的承重效率可以用承重比(柱子能承受的最大质量与柱子质量的比值)表示,承重比越大,承重效率越高。为研究柱子承重效率与横截面的形状、周长的关系,他开展如下探究:
①用纸板制成高度相同的各种实验所需的空心模型(如图)。
②测出模型的横截面周长、质量。
③测量模型的最大承重质量。多次重复实验,整理相关数据如表。
组别
横截面形状
周长/厘米
承重比
1
18
3509
2
24
3307
3
30
3116
4
30
3319
5
30
3514
6
30
3766
(1)研究模型承重效率与横截面形状关系时,除横截面周长、高度相同外,还要控制相同的因素有 (写出一个)
(2)根据1、2、3组实验结果,可得出的结论是 。
(3)根据实验结果,小明推测柱子高度、横截面周长一定时,圆柱承重效率最大。写出其推测过程: 。
【答案】 纸板种类 材料、高度、横截面形状等相同时,周长越长,柱子的承重效率越小 见解析
【详解】(1)[1]实验中要探究模型承重效率与横截面形状关系,需要运用控制变量法,只改变横截面的形状,横截面周长、高度相同、模型纸板种类相同。
(2)[2]1、2、3组实验,模型材料、高度、横截面形状相同而横截面周长不同,且当横截面周长越长时,承重比越小,承重效率越小,因此可得结论为:材料、高度、横截面形状等相同时,周长越长,柱子的承重效率越小。
(3)[3]柱子横截面周长一定时,随棱数增加柱子的承重效率增大,横截面为圆形的柱子,其棱数可视为无数条,因此其承重效率最大。
真题4(2023·浙江金华·中考真题)研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
【实验器材】压强计、橡皮膜、两端开口的玻璃管、玻璃杯、圆柱形容器等。
【实验过程】小金用手指按压橡皮膜,如图所示,无论轻压还是重压,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
(1)出现这种情况的原因可能是 ;
解决上述问题后,小金按下列步骤进行实验:
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录;
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录;
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差;
④换用密度不同的液体,重复上述实验。
(2)该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是 ;
【实验结论】液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大压强越大。
【迁移应用】小金将一支两端开口的玻璃管进行改装,用橡皮膜将其下端封住,往玻璃管内倒入一定量的酒精,观察到橡皮膜向下凸起,然后将玻璃管置于一空玻璃杯内,如图所示(固定仪器省略),再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
(3)当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜的形变情况为 (选填“向下凸起”“向上凸起”或“相平”);
【拓展提升】图是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有甲、乙两种不同的液体,在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
(4)若,则两容器底部受到的液体压强大小关系是 (选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 装置漏气 转换法 向上凸起 >
【详解】(1)[1]若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,则U形管中的液面就不会出现高度差,所以出现这种情况的原因是压强计的气密性不好。
(2)[2]该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,U形管左右两边液面高度差越大,说明液体压强越大,用到转换法。
(3)[3]玻璃管内倒入一定量的酒精,玻璃管外面是水,当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜上方酒精和水的深度相同,水的密度大于酒精的密度,由p=ρgh可知水的压强较大,橡皮膜向上凸起。
(4)[4]已知
pM=pN
因为
hM<hN
根据p=ρgh可知两液体的密度关系
ρ甲>ρ乙
又因为M、N两点到容器底的距离相等,所以从M、N两点以下的液体对容器底的压强关系
pM′>pN′
而两种液体对容器底的压强
p甲=pM+pM′,p乙=pN+pN′
所以两容器底部受到的压强大小关系是
p甲>p乙
真题5(2023·浙江宁波·中考真题)在“观察物体间力的作用”活动中,小宁进行如下实验。
【实验1】如图甲所示,将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置,抽动刻度板调整指针零位:把它们的挂钩勾在一起,用手分别拉住测力计的圆环,水平向外拉。当测力计A示数分别为、、时,读取测力计B的示数。实验数据如下表:
序号
测力计A示数/N
测力计B示数/N
1
1.0
1.0
2
2.0
2.0
3
3.0
3.0
小宁分析实验数据,得到结论:物体间的作用力与反作用力大小 ;
老师告诉小宁,从本实验得出的正确结论具有普适性;
【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零,如图乙所示:把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来,竖直向下拉测力计B的圆环,如图丙所示;
小宁发现:当测力计A的示数为时,测力计B的示数为;
此时,测力计A对B的拉力大小为多少? ,为什么? 。
【答案】 相等 测力计A的示数为,说明测力计B对A的拉力大小为,由于物体间作用力与反作用力大小相等,所以测力计A对B的拉力大小为
【详解】[1]观察表中数据发现,测力计A的示数与测力计B的示数相同,所以测力计A对测力计B的拉力等于测力计B对测力计A的拉力,故可得结论:物体间的作用力与反作用力大小相等。
[2][3]由于测力计A的示数为,所以说明测力计B对A的拉力大小为,由于物体间作用力与反作用力大小相等,所以测力计A对B的拉力大小为。
真题6(2023·浙江宁波·中考真题)汽车在坡陡路险的山区公路上坡时,因车轮打滑(车轮原地转动,不能为车辆前进提供足够的驱动力)引起的事故偶有发生。小宁学习了“摩擦力”后,对汽车上坡时车轮打滑这一现象产生了兴趣。于是他利用一辆车轮可拆装的四轮电动小车进行了探究。
【实验方案】
拆下小车的4个车轮,按要求装上实验用车轮(除了有无花纹外,其它均相同),置于斜坡,如图所示。启动小车,记录爬坡情况。
【实验现象】
序号
车轮的花纹情况
爬坡情况
1
四个车轮均没有花纹
前轮打滑,无法上坡
2
仅两个后轮有花纹
前轮打滑,无法上坡
3
仅两个前轮有花纹
能正常上坡
4
仅左前轮、左后轮有花纹
向右偏转
5
仅左前轮、右后轮有花纹
向右偏转
6
仅右前轮、右后轮有花纹
向左偏转
【实验分析】
(1)第1、2次实验现象说明:该小车的前轮是为小车运动提供驱动力的(这样的车轮称为驱动轮)。由第1、3次实验现象可知:驱动轮的轮胎表面粗糙些更 (填“有利于”或“不利于”)提升该小车的爬坡能力。结合学过的知识,本实验能初步说明车轮打滑的原因;
(2)由第3~6次实验可知:前轮驱动的小车若前轮粗糙程度差异过大,易造成小车偏转。如果继续实验,当该小车仅右前轮、左后轮有花纹,可推测小车爬坡情况为 。
【答案】 有利于 向左偏转
【详解】(1)[1]第1、2次实验,无论后轮有没有花纹,都不能爬坡,对比第1、3次实验,后轮的花纹没有改变,前轮有花纹就可以爬坡,可知:驱动轮的轮胎表面粗糙些更有利于提升该小车的爬坡能力。
(2)[2]对比4、5两次实验,后轮哪一侧有花纹不影响汽车的偏转方向,左前轮会受摩擦力向前运动,右轮打滑,因而向右偏转,当右前轮,无论后轮哪个有花纹,都是向左偏转。
真题7(2023·浙江绍兴·中考真题)在探究压力作用效果与受力面积的关系时,小敏用拇指和食指分别以如图两种方式压在铅笔两端;
(1)小金提出质疑,认为图 的方式不合理,因为该方式没有控制 ;
(2)若笔尾横截面积约为0.5cm2,整个截面都和食指充分接触,当食指用0.5N的力压铅笔时,食指受到的压强约为 Pa。
【答案】 乙 压力相同 10000
【详解】(1)[1][2]由图甲乙比较可知,乙图对拇指的压力大于食指的压力,因为此时竖直放置时,对拇指的压力还包含一个笔的重力,即没有控制压力大小相等,故乙方式不合理。
(2)[3]横截面积为0.5cm2,当食指用0.5N的力压铅笔时,食指受到的压强约为
真题8(2023·浙江丽水·中考真题)科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小;
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙;
【评分量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标;
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
调零方式
多种方式调零
只能移动指针调零
不能调零
精确度
达到0.1牛
达到0.2牛
大于0.2牛
【项目制作】
(1)选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成 关系,便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 牛,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力;
【项目评价】
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到 刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,需选取图乙中 弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a”或“c”)。
【答案】 正比 0.2 0 a
【详解】(1)[1]由图乙可知,拉力在0~2N范围内时,弹簧的伸长量与受到的拉力的关系是过原点的直线,因此弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)[2]根据题意可知,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,1等份代表0.2N,则该测力计的最小刻度为0.2N。
(3)[3]为了减小测量误差,测力计需调零,因此先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到0刻度线处。
(4)[4]b弹簧制作的测力计,其分度值为0.2N,实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,0.1N小于其分度值,因此需要精确度更高的测力计,由图乙可知,当在拉力相同的情况下,a弹簧的伸长量更大;在相同的量程内,a弹簧划分的等份可以更多,最小刻度值更小,因此选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计。
真题9(2021·浙江金华·中考真题)某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时,F浮=G物的原理工作的:浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
【方案设计】
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复试验。
【数据处理】
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
液体密度ρ液(g/cm3)
—
0.8
1.0
1.2
1.4
1.9
2.0
电子秤示数F拉(N)
0.4
3.6
3.5
3.4
3.3
2.6
3.0
浮力大小F浮(N)
—
0.4
0.5
X
0.7
1.4
1.0
【交流分析】
(1)表格中x的数据是 ;
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是 ;
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 ;
【得出结论】……
【知识应用】
(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法 。
【答案】 0.6 控制排开液体的体积相等 金属块碰到烧杯底部 换用密度比水大的液体
【详解】(1)[1]由表中数据可知,电子秤的示数F拉减小0.1N,浮力增大0.1N,第4次电子秤示数比第3次电子秤示数减小0.1N,第4次浮力比第3次浮力增大0.1N,第4次浮力的大小为
0.5N+0.1N=0.6N
(2)[2]为了保证物体排开液体的体积相等,需要金属块都需要浸没。
(3)[3]小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常,第6次电子秤的示数变化量较大,可能金属块碰到烧杯底部。
(4)[4]换用密度比水大的液体,秤盘上物体重力一定时,小筒浸入液体的体积会减小,故可以增大该浮力秤的量程。
真题10(2023·浙江·中考真题)下图所示,把小球从O点(平衡位置)沿水平光滑杆拉到A点。放开后小球在O点两侧来回振动(即位置从x到-x不断往复)。对小球振动的快慢,小科提出了如下猜想:
猜想一:小球振动的快慢与它被拉离O点的距离x有关;
猜想二:小球振动的快慢与它的质量m有关。
实验序号
OA距离x/cm
小球质量m/g
振动30次所用的时间t/s
1
4
50
30
2
6
50
30
3
8
50
30
(1)现有固定支架、弹簧、质量不同的小球、刻度尺等器材。为完成本实验,还需要的器材是 ;
(2)小科实验探究的部分数据记录如上表。分析表格中的数据,可得出结论: ;
(3)作出小球在A-O-B过程中弹性势能(E)与位置S变化的关系图(如图);
(4)为研究另一猜想进行实验探究时,需取除质量不同(30g,40g,50g)外其余条件都相同的三个小球,固定在弹簧一段,弹簧另一端固定在墙上。接下去应采取的操作是 。
【答案】(1)秒表,天平
(2)小球振动的快慢与它被拉离O点的距离无关
(3)
(4)拉离距O点相同的距离,记录小球振动30次所用的时间,比较小球振动的快慢
【详解】(1)要探究小球振动快慢的影响因素,测量振动30次所用的时间,所以需要秒表。由于要探究小球振动的快慢与它的质量m是否有关,需要质量不同的小球,所以需要天平。
(2)当小球质量相同时,改变到O点的距离,小球来回振动所需的时间不变,所以小球振动的快慢与它被拉离O点的距离x无关。
(3)放开后小球在O点两侧来回振动(即位置从x到-x不断往复)。小球来回振动的弹性势能(E)与位置S变化距离关于O点对称,图像如下图
(4)要探究小球振动的快慢与它的质量m有关,由控制变量法知道,接下去应采取的操作是:拉离距O点相同的距离,记录小球振动30次所用的时间,比较小球振动的快慢。
真题11(2022·浙江绍兴·中考真题)在“研究动能大小与速度关系”实验中,小敏利用图甲中的装置进行研究,在水平面铺上材料A制成的粗糙平板,同一小球从斜面不同高度静止释放,运动一段距离后停止,位置如图。
(1)根据图甲实验结果,可得出的结论是:质量相同时,物体的速度越大, 。
(2)图乙中,水平面铺上不同材料的平板,其中材料A,B,C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放,刚到底部时用频闪相机(间隔相同时间自动拍摄)开始记录小球在平板上的位置情况,请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
(3)小敏调节图甲中的平板呈不同角度,重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失,下列最符合实际的现象是
A.
B.
C.
【答案】 具有的动能越大 B
【详解】(1)[1]分析图甲实验知道,随着小球放置在静止位置的高度变高时,则小球到达水平面的速度变大,并且小球在水平面上运动的距离变得更远,说明小球的动能更大。由此得出结论:得出的结论是:质量相同时,物体的速度越大,具有的动能越大。
(2)[2] 材料越光滑,移动速度越快,所以材料C中小球速度最快,大致位置如下图
(3)[3]小敏调节图甲中的平板呈不同角度,重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失,材料A制成的粗糙平板,由于摩擦力做功,部分能量转化为为内能,达不到一开始静止位置的高度,故B符合题意。
故选B。
真题12(2023·浙江衢州·中考真题)小科发现汽车启动时,车内挂件总是向后摆动,而汽车刹车时,挂件又总是向前摆动。这是为什么呢?于是他用乒乓球、实心铁球(体积与乒乓球相同)、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释: 乒乓球与等体积的空气相比,乒乓球的质量大,惯性也大,所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间,空气随容器一起运动,而乒乓球仍在原来位置,于是观察到乒乓球摆动;
(2)小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上,继续实验。向左推动容器的瞬间,观察到两球摆动方向相同(如图乙),但细线偏离竖直方向的最大角度不同,且最大角度α β(选填“大于”或“小于”);
(3)如图丙,将细线一端系住乒乓球,另一端固定在容器底部,铁球用另一等长细线悬挂在盖上,往容器中注满水,并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间,两球在容器中的大致位置 ,两球这样的摆动,则可说明质量大的物体惯性大。
【答案】 左 小于
【详解】(1)[1]图甲中,推动容器向右运动的瞬间,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是乒乓球向左摆动。
(2)[2]由于惯性大小与物体的质量有关,质量越大,物体的惯性越大,运动状态越不容易改变,因此,当容器运动时,细线偏离竖直方向的最大角度不同,实心铁球摆动的角度更大即。
(3)[3]由于惯性大小与物体的质量有关,质量越大,物体的惯性越大,当容器向左运动时,容器内的水由于惯性保持原来的运动状态,会向右运动,由于同体积的水比乒乓球的质量大惯性大,所以在水的挤压下,乒乓球向左摆动;而同体积的水比实心铁球的质量小、惯性小,所以铁球由于惯性仍保持原来的运动状态,形成向后摆的效果,故两球的摆动情况如图
预测1 (2025·浙江宁波·一模)某校项目化实验中同学利用可乐瓶等材料制作了一个水火箭(如图甲),其结构示意如图乙所示,他们进行飞行高度实验。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直地向上飞。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为力的作用是 的;
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量水火箭从发射到落地的 来间接反映这个高度;
(3)如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞,到C处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2秒曝光一次,从拍摄的照片可以看出,判断水火箭运动情况是 (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”),并说明理由;
(4)以下是水火箭发射的部分评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
功能性
火箭能顺利升空,在空中飞行时间 t≥8 秒
火箭能顺利升空,在空中飞行时间3秒≤t<8秒
火箭能顺利升空,在空中飞行时间t<3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时的速度和时间的关系,请结合评价量表的功能性指标,对该水火箭进行评价并说明理由 。
预测2 (2025·浙江·一模)在探究物体动能大小与质量的关系时,课本方案为:让不同质量的小钢球从同一斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小。
(1)小金认为课本方案难以操作,将斜面和水平面都改成了滑轨,将木块换成圆柱体块,方案迭代为1.0。这样改进的优点是 ;实验过程中,若圆柱体块滑出滑轨,可以如何改进实验 ;
(2)小科质疑:不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨上相同高度由静止滚下,到达底部时速度真的相同吗?她在倾斜滑轨的底部安装光控灯(当球滚过时,光控灯会亮起),进行三轨同步实验,方案迭代为2.0。利用分割槽使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的同一高度由静止同时滚下,若出现 的现象,说明三个小球到达斜面底部时速度相同;
(3)实验发现,不同质量的小钢球到达斜面底部时速度并不相同,查阅资料后发现是由于小钢球体积不同所导致。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变,你的方法是 。
预测3 (2024·浙江温州·二模)拓展课上同学们从课本实验(图甲)出发,开展了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”活动。
【明确任务】影响摩擦力大小的因素可能有:①接触面的粗糙程度②压力大小③接触面积大小④物体运动速度
【设计思路】图乙弹簧测力计嵌入到盒子内部,盒子总重为2N。图丙是实验装置图。
装置结构
设计目的
盒顶透明
方便读数
盒底部A面较光滑、C面贴了粗糙的橡胶垫
改变接触面的粗糙程度
B面切了3个面积相等的长方形孔洞
___________
透明盒顶部可放置钩码
改变接触面所受压力大小
电动调速器
改变物体运动的速度、保证物体匀速运动
弹簧测力计放置中间与电动机相同高度
保证拉力在水平方向
【实验步骤】
①盒顶不加钩码,让A面与木板接触,改变盒子匀速直线运动速度,分别测出低速和高速情况下的滑动摩擦力;
②盒顶不加钩码,调速旋钮旋至低速档,分别让A面和B面与木板接触,分别测出两个滑动摩擦力大小;
③___________。分别让A面和C面与木板接触,分别测出两个滑动摩擦力大小;
④调速旋钮旋至低速挡,让A面与木板接触,每次向盒顶左右各加1个50g的钩码,对称放置,分别测出两个滑动摩擦力大小。
(1)请完善装置设计思路 ;
(2)请将步骤③补充完整。 ;
(3)小科通过实验得出滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度、压力大小有关,与速度大小和接触面积的大小无关。请你结合实验推测他基于的证据是: 。
预测4 (2024·浙江宁波·二模)项目化小组经过讨论与实践,制作出可直接测量液体密度的“液体密度仪”。
项目一:利用杆秤制作液体密度秤
杆秤是刻度均匀的质量称量工具(如图甲所示),用杆秤制作一个液体密度秤的步骤如下:
①用塑料桶代替秤钩,金属块代替秤砣,用细圆木条制作轻质秤杆(自身质量不计),如图乙所示。
②提起秤纽,移动秤砣,当秤杆平衡时,用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度。
③桶中加水至a处,掘起秤纽移动秤砣,当秤杆在水平平衡时,将此时秤砣的悬挂点C标记为“1.0”刻度(单位:)。
④以BC两点间长的十分之一为标准,在B点右侧整根秤杆上均匀地标上刻度。
项目二:制作力电转换的液体密度仪
项目组设计了如图丙所示的装置。已知轻杆上OA、OB分别为,A点悬挂的圆柱体质量为,体积为。电路中电源电压U为,电流表选用量程,定值电阻的阻值为,R是力敏电阻,其阻值与所受压力的关系如图丁所示。
回答下列问题:
(1)解释项目一步骤④中B点外整根秤杆上可均匀地标刻度的原因;
(2)写出一条能提高项目一中液体密度秤测量精确度的措施: ;
(3)项目二中应在电流表上什么位置标记“0”刻度(单位:)?
(4)项目二中当电流表示数为时的液体密度。
预测5 (2024·浙江丽水·二模)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,项目化学习小组同学根据轮船载的货物越重,所受到的浮力越大,提出了浮力大小与物体重力有关的结论:
(1)小组同学根据轮船载的货物越重,得出所受到的浮力越大,原因是物体漂浮时浮力 重力(填“大于”、“小于”或“等于”),其实际原因是轮船载的货物越重会导致 越大所致;
(2)为了验证浮力大小是否与物体重力有关,请你选择下列适合的实验器材并写出实验步骤(可以配图)。实验器材:烧杯、弹簧秤、水、盐水、细线、80cm3的实心铜块、体积均为100cm3实心铜块、铝块和木块各一 。
预测6 (2024·浙江宁波·一模)某兴趣小组为了验证阿基米德原理,设计并开展了如下的实验:
步骤一:取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体(塑料圆筒和金属圆柱体直径相同),按图乙进行操作,读出弹簧测力计的示数,记为F1。
步骤二:如图丙所示,向烧杯中逐渐加水,直到液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为F2。
步骤三:如图丁所示,用滴管向塑料圆筒中加满水,调节铁夹的高度、使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为F3。
(1)如图丙所示,此时金属圆柱体受到的浮力大小为 (用F1、F2、F3列式表示)。
(2)若实验中的测量结果满是 的关系,则可以验证阿基米德原理。
(3)实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有 (填字母)。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用
B.步骤二中液面未达到圆柱体上表
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满
D.步骤三未调节好铁夹的高度就读数
预测7 (2024·浙江杭州·二模)明矾石是浙江的主要矿产之一,储量丰富,主要分布在湖州、杭州、宁波、温州等地区。明矾石用于制造钾肥、铝剂、硅酸盐等化工产品。明矾石还可以用作杀虫剂、除草剂、医药等领域的原料。某同学为测量明矾石的密度
(1)将明矾石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测力计的示数为1.4N。
(2)接着利用图乙所示的方法将明矾石浸没在装满水的烧杯中,收集它排出的水,倒入量筒中,由此算出明矾石的密度为 kg/m3。
(3)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是 ;会导致最终得到的明矾石的密度值 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明做该实验时,利用上图中的甲、乙中的数据,根据所学的浮力知识1,乙图中弹簧测力计的示数为F2,请你用题中的字母将明矾石的密度推导出来 。(水的密度为ρ水)
预测8 (2023·浙江杭州·二模)小明在家利用水槽、电子秤、细针(体积忽略不计)等工具测量一正方体木块(表面经处理不吸水)的密度。(ρ水=1.0×103kg/m3)
具体步骤如下:
①水盆装适量水,用电子秤称其质量,电子秤示数如图甲所示;
②用细针将木块缓缓压入水中使其完全浸没(水未溢出),电子秤示数如图乙所示;
③让木块自由漂浮在水面,电子秤示数如图丙所示。
(1)在步骤②的过程中,当木块刚好浸没时,其下表面受到的压力大小为 N;
(2)完成步骤②后,在步骤③中发现木头露出水面的部分,其表面会带有水,这会使得测定结果与真实值相比 (选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
(3)根据以上测量数据,求木块的密度 。
预测9 (2024·浙江湖州·三模)实验是科学研究的重要手段。
(1)“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图甲所示,在A点挂了2个钩码,每个钩码重1N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆保持水平平衡,此时弹簧测力计的示数应为 N;
(2)如图乙为水流抽气泵的结构示意图,当水不断地从上往下流动时,A的气压会小于待抽气容器,请分析图丙中的过滤方式与普通过滤方式相比,所具有的优点是 。
押题1 十月中旬,二中举行了潜水艇制作大赛,图1为比赛现场图,图2、图3为参赛选手作品,比赛相关信息如下:
【制作要求】生活舱和水舱独立分开
【比赛任务】①完成从水面下潜到指定位置悬浮;②完成从水底上浮到指定位置悬浮
【制作材料】带盖的矿泉水瓶(380mL)4个、500g配重物、注射器及塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。
(1)甲组同学参赛作品如图2,分析该作品是否符合参赛要求? ;
(2)乙组同学参赛作品如图3,生活舱(可加配重不进水)为2个矿泉水瓶,水舱为1个矿泉水瓶(均未裁剪),潜水艇自重为100g。在实践中,乙组同学发现即使加入所有配重,但无论怎么抽拉注射器,潜水艇始终漂浮,无法下沉至水底。请通过计算说明原因 ; (矿泉水瓶厚度不计、塑料软管、热熔胶均忽略不计)
(3)乙组同学经过思考,想要通过改变生活舱的体积来对潜水艇进行改进,你认为若想要完成比赛,生活舱的最大体积应为 ;.(潜水艇自重变化忽略不计)
(4)丙组同学选择用一个矿泉水瓶制作,其作品及轮廓如图4,在完成任务时,潜水艇经过的几个位置如图5。O点开始向水舱中注水,潜水艇开始下沉;A 点开始向外排水;B 点潜水艇顶端恰好到达水面;C点潜水艇弧形部分恰好露出水面;D 点为最终静止位置。请在图6中画出潜水艇在整个比赛过程中浮力随上升位置变化的曲线。
押题2 学习了浮力的相关知识后,小宁想在家中利用橡皮泥进行实验。
实验一:如图甲,小宁使原先沉底的橡皮泥漂浮在液面上,这个过程中发生变化的物理量有 。(写出两个)
实验二:小宁想测量食盐水的密度,现有橡皮泥(密度大于食盐水)、吸管(管壁厚度忽略不计)、刻度尺、圆柱形平底玻璃杯2个、记号笔,足量的清水和食盐水。请你帮助小宁写出实验步骤(测量的各物理量用字母表示, 清水的密度ρ水)
押题3 为探究“阻力对物体运动的影响”,某科学实验小组做了如图甲所示实验。
(1)实验时,小车每次从斜面 (选填“同一”或“不同”)高度由静止滑下,从而保证小车滑行至水平面时的 相同;
(2)小车在铺有毛巾的木板、铺有棉布的木板和木板上分别进行规范的实验操作,用DIS传感器采集得到小车在3次实验中的图像(如图乙所示),其中在木板上滑行的是图像 (填序号);
(3)若小车受到的水平阻力减小为0,试根据上述实验现象,推理并在图丙中画出小车在水平面上运动的图像。
押题4 某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,其右侧面与竖直传送带接触,装置左侧有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电动机使传送带转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如表:
实验次数
木块重力(N)
螺杆旋转的圈数(圈)
测力计示数(N)
摩擦力(N)
1
0.60
1
0.70
0.10
2
0.60
2
0.82
0.22
3
0.60
3
0.95
0.35
4
1.20
1
1.30
0.10
5
1.80
1
1.90
0.10
(1)该实验通过 来改变木块与传送带之间压力的大小。
(2)分析表格数据,可以得出的结论是 。
(3)小龙推测在实验过程中传送带转动的方向为逆时针。请结合装置图和表格数据,解释小龙作出这一推测的理由 。
押题5 小明同学在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,进行了如下的改进。如图甲所示,长、宽、高均不相同的长方体木块,a 表面和 b表面粗糙程度相同,c 表面和 d表面粗糙程度相同,且a表面比c表面更为粗糙。
(1)将下表面 d 放在由电动机驱动的水平传送带上如图乙所示,电动机顺时针匀速转动后,弹簧测力计的示数如图丙所示,若增大通过电动机的电流,则弹簧测力计的示数将 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)仍将下表面 d 放在传送带上,且在木块上放置不同质量的砝码进行实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系如图丁中A 所示。将b表面放在传送带上重复上述实验得到的实验图像可能为 (选填“①”或“②”);
(3)小明为了探究“滑动摩擦力大小与受力面积大小关系”,可选择 a 表面与 表面放在传送带上进行实验。
押题6 如图是小科制作的浮力秤。
【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。
【制作步骤】①将底面积为S的厚底玻璃小桶竖直漂浮在水面上,在水面与小桶相交处标零刻度;
②在小桶内放上质量m为100g小铁块,小桶保持竖直漂浮,在水面与小桶相交处标100g,小筒浸入水中的深度增加了;
③在和刻度之间进行10等分,每等份表示10g;
【提出问题】步骤③中标记浮力秤刻度可以用等分法吗?
【实验探究】在小桶中分步倒入不同质量的液体,测量小筒浸入液体中增加的深度与所加液体的质量m,获得数据如下表:(已知)
表一
表二
表三
序号
液体1
m/g
/cm
序号
液体2
m/g
/cm
序号
液体3
m/g
/cm
1
水
10
2.0
4
酒精
10
2.5
7
盐水
10
1.7
2
20
4.0
5
20
5.0
8
20
3.4
3
30
6.0
6
30
7.5
9
30
5.1
(1)分析表格中和m数据关系,可得出的结论是 ;
(2)要研究和的关系,应选择实验 (填序号)。若要增大浮力秤精确度,可选用密度 (填“大”或“小”)的液体。
【理论推导】根据二力平衡及漂浮原理,请用上述实验中的物理量字母(、、S、m)推导并判断浮力秤刻度是否可用等分法。
押题7 小明乘坐汽车沿盘山公路上山。对此小明猜想:“沿斜面匀速直线向上拉小车,如果小车越重,斜面的机械效率就越高”。请设计实验验证其猜想。
(1)实验目的 ;
(2)除图所示的器材以外,还需要的实验器材有 ;
(3)写出实验步骤(可用画图或文字表述)和判断相应的猜想是否正确的依据 。
押题8 如图所示,汽车设计与生产时,都会进行复杂性较高的汽车安全碰撞试验项目。运动的汽车具有动能,动能越大,破坏力越大。汽车的动能大小与什么因素有关呢?小明在老师的帮助下,利用斜面、钢球、木块等器材进行了模拟碰撞研究,实验现象如甲、乙、丙图所示。
(1)分析以上实验现象,可知: 。
(2)某资料显示:抛出的篮球的动能约30J,飞行的步枪子弹的动能约5000J。小明得出质量与速度这两种因素中,速度对动能的影响更大。请对此做出评价: 。
(3)车的动能越大,能够做的功越多,如果遇到突发情况,需要紧急制动时,制动距离更长,危险性更大。列举与此相关的交通规则: 。
押题9 小科在探究影响物体的动能大小的因素时,设计了如图甲的实验,用一条无弹性的细绳和实心铁球制成单摆,将滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方。然后进行以下三步实验操作:
①将铁球挪到a点位置静止释放,打到滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离为s1;
②滑块放回原处后,将铁球挪到b点位置静止释放,打到滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离为s2;
③换一等体积的实心铝球(ρ铁>ρ铝),将铝球挪到b点位置静止释放,打到放回原处的滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离为s3;
(1)小科进行“步骤①”和“步骤②”的实验,他基于的猜想是:物体动能的大小可能与 有关;
(2)小科在实验中测得s2>s3,由此可得结论: ;
(3)实验后,小科进一步思考,若AB、AC、AD均为光滑斜面,其中AD为曲面,如图乙。让同一铁球从A点分别沿三个斜面静止滑下,撞击放在B、C、D位置的相同物块(不计碰撞时的能量损耗),判断物块被撞击后在相同粗糙水平面上移动的距离sB、sC、sD的大小关系 。
押题10 某科学小组学习了浮力知识后,利用弹簧测力计和铁块制作一个测定液体密度的仪器。下面是该仪器的使用说明书:
(1)当利用该装置测某液体密度时,将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的示数为7.1牛,通过计算说明待测液体的密度为多少?( )(铁块的密度ρ铁=7.9x103kg/m3)
(2)小组同学换用其他待测液体继续按如图实验,每一次都在测力计右侧标注出该液体的密度值,依据一定的关系做成了一支密度计。请在坐标图中画出反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的大致图像。
(3)当进行展示评价时,有其他小组同学指出该密度计测量的范围太小,想用其他金属块替换铁块。由于材料限制,该小组只能从以下材料中选择:
A.重为5牛,体积为80cm3的金属块
B.重为4牛,体积为50cm3的金属块
C.重为3牛,体积为30cm3的金属块
你选择用 金属块能使该密度计的测量范围最大?请说明理由。
押题11 某同学在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习:如图甲,往550mL的瓶中加入适量的水,塞好瓶塞后放在发射底座上,用气筒向瓶内打气,当瓶内气体压强达到一定程度时,高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出,水火箭飞向高空,发射成功后,测量水平方向的射程。
序号
液体种类
液体体积/毫升
倾角/度
平均射程/米
1
水
100
30
16.4
2
水
200
30
7.7
3
水
300
30
6
4
水
200
15
6.5
5
水
200
45
24
6
水
200
60
14.5
(1)实验中测量液体体积的工具是 。
(2)如图乙为水火箭的结构所示图。当水火箭向下喷水使自身升空,说明 。
(3)改变瓶中的水量及发射倾角,多次实验,实验结果如表所示。某次实验时瓶中的水量为,测得平均射程为,则此次发射角度可能是___________________。
A.15° B.30° C.45° D.60°
(4)为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程,请你帮他设计主要的实验步骤 。
名校预测
预测1
【答案】(1)相互
(2)时间
(3) 变速直线运动 水火箭在相同时间内竖直通过的距离不同
(4)该水火箭优秀,理由是其在空中飞行的时间等于8秒,符合优秀的评价指标
【详解】(1)瓶内的水向下喷出,水火箭给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,水火箭向上运动。
(2)火箭上升的高度越高,到落地时所需的时间就越大,所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度。
(3)[1][2]如图丙所示,因照相机每隔0.2s曝光一次, 从他拍下的照片可以看出,在水火箭在做变速直线运动,其理由是:在相同时间内通过的距离不同,根据知,水火箭在做变速直线运动。
(4)由图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒 ,由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。
预测2
【答案】(1) 避免小球和圆柱体木块在运动过程发生偏移 降低小球释放高度
(2)三个光控灯同时亮起
(3)选择体积相同的实心和空心小钢球
【详解】(1)[1]将斜面和水平面都改成了滑轨,将木块换成圆柱体块,可以避免小球和圆柱体木块在运动过程中发生偏移。
[2]圆柱体块滑出滑轨,说明小球的速度过快,因此应降低小球释放高度,减小小球到达斜面底端的速度。
(2)当小球滚过时,光控灯会亮起,如果三个光控灯同时亮起,说明三个小球同时到达光控灯处,时间相同,由于路程相同,所以三个小球到达斜面底部时速度相同。
(3)选择体积相同的实心和空心小钢球,它们质量不同,但是体积相同,可以排除小球体积对实验结果的影响。
预测3
【答案】(1)改变接触面积大小
(2)不加钩码,调速旋钮旋至低速档
(3)步骤1、步骤2中的两个滑动摩擦力大小相同,步骤3、步骤4中的两个滑动摩擦力大小不同
【详解】(1)B面切了3个面积相等的长方形孔洞,是为了探究接触面积对摩擦力的影响,故实验目的是改变接触面积大小。
(2)实验步骤3为了探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响,故需控制其他变量不变,改变接触面粗糙程度,故需不加钩码,调速旋钮旋至低速档。
(3)步骤1、步骤2探究的是速度大小和接触面积的大小与滑动摩擦力的关系,步骤3、步骤4探究的 是接触面的粗糙程度、压力大小与滑动摩擦力的关系, 当步骤1、步骤2中的两个滑动摩擦力大小相同,步骤3、步骤4中的两个滑动摩擦力大小不同时,小科可以通过实验得出滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度、压力大小有关,与速度大小和接触面积的大小无关。
预测4
【答案】(1)见解析
(2)换用底面积更小的塑料桶
(3)0.4A
(4)1.2×103kg/m3
【详解】(1)根据密度计算公式,当液体体积相同的时候,可以测出密度和质量成正比,因此B点外整根秤杆上可均匀地标刻度。
(2)为了使液体密度秤测量精确度提高,可以换用底面积更小的塑料桶。
(3)0刻度位置,悬挂物体不受浮力,所以A点拉力等于重力G=7N,根据杠杆平衡条件
所以FB=70N,此时电阻R=5Ω,电流为
项目二中应在电流表上0.4A位置标记“0”刻度。
(4)当电流表示数为时,电路中的总电阻为
则力敏电阻的阻值为
所以B点压力为28N,根据杠杆平衡可得
杠杆A端受到的拉力为
可知受到浮力为
液体密度为
预测5
【答案】 等于 排开液体的体积 见解析
【详解】(1)[1]物体漂浮时,受力平衡,即受到的浮力等于自身的重力。
[2]轮船载的货物越重,浮力越大,则会导致排开液体的体积越大。
(2)[3]根据控制变量法分析,探究浮力与物体重力关系,因而选择体积相同而重力不同的铜块和铝块,将体积均为100cm3实心铜块、铝块用细线绑好挂在弹簧测力计上,用弹簧测力计测出重力分别为G1和G2,然后分别浸没到烧杯内的水中,读出弹簧测力计的拉力F1和F2,根据浮力等于重力减去拉力计算各自的浮力大小进行比较。
预测6
【答案】 (或) CD
【详解】(1)[1]如图丙所示,金属圆柱体受到的浮力大小为
(2)[2]由题意可知如果测量结果满足
则可以验证阿基米德原理。
(3)[3]步骤三中塑料圆筒中的水没有加满与步骤三未调节好铁夹的高度就读数会引起圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力,故选CD。
预测7
【答案】 2.8×103 水在烧杯壁上有残留,不能完全将水倒入量筒中,所测体积偏小 偏大
【详解】[1]明矾石重力G=1.4N,由G=mg得明矾石的质量
由图示量筒可知,明矾的体积(即排出水的体积)
V=50mL=50cm3
明矾石的密度
[2][3]把烧杯中收集水倒入量筒时,水在烧杯壁上有残留,使所测明矾的体积偏小,导致最终得到的明矾石的密度值偏大。
[4]明矾的质量
接着将明矾没入水中,并读出弹簧秤的示数F2,则明矾石受到的浮力
F浮=F1﹣F2
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,明矾的体积
明矾的密度
预测8
【答案】(1)2
(2)相等
(3)0.6g/cm3
【详解】(1)乙中木块浸没中水中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的压力和重力,且三个力平衡,结合图甲、乙可知
故当木块刚好浸没时,由浮力产生原因知,其下表面受到的压力大小为2N。
(2)在步骤③中发现木头露出水面的部分,其表面会带有水,不影响图丙中数据的真实性,则木块的质量是准确的,所以测定结果与真实值相比相等。
(3)结合图甲、乙可知
因木块浸没在水中,所以木块体积
由图甲、丙可得木块的质量
木块的密度
预测9
【答案】 3 会加快过滤速度
【详解】(1)[1]设杠杆一格长为L,根据杠杆的平衡条件得到
解得,即弹簧测力计的示数应为3N。
(2)[2]图丙中,当水不断地从上往下流动时,A处的流速大于待抽气容器处,则A的气压会小于待抽气容器;图丁中自来水通过抽气泵抽出锥形瓶内的空气,使得锥形瓶内气压减小,小于外界气压,故会加快过滤速度。
名师押题
押题1
【答案】 符合参赛要求 见解析 380cm3~600cm3
【详解】(1)[1]制作要求是①生活舱和水舱独立分开:②生活舱体体积大于水舱;由图2知道,甲组同学参赛作品是符合参赛要求的。
(2)[2]潜水艇完全浸没在水中
水舱装满水时的质量
根据阿基米德原理知道,其受到的浮力
比较知道
潜水艇无法下沉。
(3)[3]如果潜水艇自重变化忽略不计,要使潜水艇能悬浮或下沉,受到的最大浮力为
此时潜水艇水排开水的体积最大,为
此时生活舱的最大体积为
如果水舱不装水,潜水艇恰好悬浮在水中时受到的浮力为
此时潜水艇水排开水的体积最小,为
此时生活舱的最小体积为
而生活生活舱体积大于水舱,则生活舱的最小体积为380cm3,则生活舱的体积范围应为380cm3~600cm3。
(4)[4]从A到B过程中,潜水艇还未露出水面,故排开水的体积不变,浮力不变;B点开始露出水面,从B到C过程中排开水的体积变小,浮力变小,由于潜水艇顶部是圆弧形的,若潜水艇匀速露出水面,则排开水的体积减小得会越来越快,直到圆弧部分全部露出水面;从C到D过程则是排开水的体积均匀减小,所以浮力也是均匀减小,D点处于静止,之后浮力不再变化,浮力等于潜水艇自身重力。所以画得下图
押题2
【答案】 橡皮泥所受浮力、橡皮泥排开液体的体积、液面高度、杯底受到水的压强 见解析
【详解】[1]使原先沉底的橡皮泥漂浮在液面上,橡皮泥所受浮力变大,橡皮泥排开液体的体积变大,液面高度变大,杯底受到水的压强变大。
[2]原理:利用密度计在水中和食盐水中漂浮,V排与ρ液的关系,求ρ液的大小。
实验步骤:①利用吸管和橡皮泥制作简易密度计;
②在玻璃杯中加入一定量的水,用记号笔做标记,用刻度尺测出杯中液面高度h1;
③将密度计轻轻放入,稳定漂浮于水面上后,记录此时杯中液面高度,并用记号笔做标记,用刻度尺测出杯中液面高度h2;
④在另一个完全相同的玻璃杯中加入待测盐水,使液面高度为h1;
⑤将该密度计轻轻放入,稳定漂浮于盐水面上后,记录此时杯中液面高度,并用记号笔做标 记,用刻度尺测出液面高度h3;
⑥利用漂浮条件
F浮=G =ρ水g (h2-h1) S=ρ盐水g(h3-h1) S
得出盐水的密度
押题3
【答案】(1) 同一 速度
(2)③
(3)
【详解】(1)[1][2]实验中运用控制变量法,使小车在同一斜面的同一高度自由下滑,则小车到达斜面底端即水平面的初始端的速度相同。
(2)由于木板上最光滑,小车在水平面受到的阻力最小,速度减小的最慢,运动的距离越远,因此图像③是在木板上运动的图像。
(3)若小车受到的水平阻力减小为0,小车不受阻力,将一直做匀速直线运动,即速度随时间不发生改变,是平行于时间轴的直线,如图所示:
押题4
【答案】(1)改变螺杆旋转的圈数
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)装置左侧有可旋转的螺杆对木块施加不同的压力,该实验通过改变螺杆旋转的圈数来改变木块与传送带之间压力的大小。
(2)分析表格1、2、3数据,物重、接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;分析表格1、4、5数据,压力大小、接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与物重无关,可得结论:接触面粗糙程度相同时,物体对接触面的压力越大,物体受到滑动摩擦力越大;压力大小、接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力与物重无关。
(3)本实验通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力,结合表格数据可知,测力计的示数,即木块受到的滑动摩擦力的方向竖直向下,故相对于传送带木块向上运动,故传送带转动的方向为逆时针。
押题5
【答案】(1)不变
(2)①
(3)b
【详解】(1)由题知道,木块放置在水平传送带上,左端细绳通过定滑轮与弹簧测力固定,所以电机顺时针匀速转动时,木块处于静止状态;若增大电机转动的速度,木块对传送带的压力和与传送带的接触面粗糙程度不变,所以木块所受的摩擦力不变。
(2)在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故①是较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时得到的实验图像,所以①图像是较为粗糙的b表面。
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,只改变接触面积,所以应该选择接触面粗糙程度相同的b表面进行上述操作。
押题6
【答案】 同一液体,小桶在液体中增加的深度与放入桶内的质量m成正比 1、4、7或2、5、8或3、6、9 小 见解析
【详解】(1)[1]比较实验序号1、2、3(或4、5与6或7、8与9)可知,浮筒静止时浸入液体的深度变化与小筒中所加液体的质量成正比,可用等分法刻度。
(2)[2][3]比较实验1、4、7或2、5、8或3、6、9可知在不同的液体密度中,使用相同的小筒,物体的质量相同时,液体的密度越大,小筒静止时浸入液体的深度越小,所以若要增大浮力秤精确度,可选用密度小的液体。
【理论推导】[4]由题意知道,该浮力秤在称量物体质量时,浮筒始终在液体中处于漂浮状态,则
即
故
又因为V排=Sh,所以当还没有称量时,即m=0时,可得
当开始称量质量时,可得
联立两式可得
则
分析函数关系可知,因为是一个常数,小桶增加的深度与加入其中的物体质量m成正比,所以,浮力秤刻度可用等分法。
押题7
【答案】 探究斜面机械效率与小车重力的关系 刻度尺,弹簧测力计,几个钩码 见解析
【详解】(1)[1]由题意可知,猜想:沿斜面匀速直线向上拉小车,如果小车越重,斜面的机械效率就越高,可知道这是小车的重力和斜面机械效率的关系,该实验目的是探究斜面机械效率与小车重力的关系。
(2)[2]要探究斜面机械效率与小车重力的关系,即和的关系,根据机械效率的公式
可知需要测量力的大小,距离的大小,那么需要的实验器材有刻度尺,弹簧测力计。
(3)[3]实验步骤:①先用弹簧测力计测出小车的重力,把木板斜放在木块上,形成一个斜面,用弹簧测力计沿平行于斜面方向匀速把小车从木板底部拉到木板顶部,记录测力计的示数F,还有小车移动的距离s,用刻度尺测量木块的高度h;
②保持木块的高度不变,左右移动木块,改变斜面坡度,并且通过放钩码,多次改变小车的重力,重复步骤①,比较记录的数据,由机械效率的公式
可验证猜想是否正确。
押题8
【答案】 物体动能与物体的质量和速度有关 由于子弹质量比篮球的质量小,速度比篮球速度大,但是子弹的动能比篮球的动能大,说明速度对动能的影响更大 保持车距、限制最高车速
【详解】(1)[1]由图甲、乙可知,小球在相同高度滚下,即到达水平面的速度相同,小球质量不同,木块被质量大的小球撞击后在水平面移动的距离远,说明在速度一定时,物体质量越大,动能越大;
由甲、丙可知,小球在不同高度滚下,即到达水平面的速度不同,小球质量相同,木块被速度大的小球撞击后在水平面移动的距离远,说明在质量一定时,物体速度越大,动能越大。由上述结论可知,物体动能与物体的质量和速度有关。
(2)[2]抛出去的篮球动能约为30J,飞行的步枪子弹动能约为5000J,子弹的质量比篮球的质量小,子弹速度比篮球的速度大,但是子弹的动能比篮球的动能大很多,这说明速度对物体的动能影响较大;
(3)[3]由于在质量一定时,车的速度越大动能越大,如果遇到突发情况,需要紧急制动时,制动距离更长,危险性更大,故针对此现象交通规则最定要保持车距,限制最高速度。
押题9
【答案】 速度 当速度相同时,质量越大,物体动能越大 相等
【详解】(1)[1]由图甲可知,铁球在斜面上的高度不同,则到达底部的速度大小不同,滑块在滑槽上移动的距离不同,所以基于的猜想是物体动能的大小可能与速度有关。
(2) [2]体积相同的实心铁球和铝球,铁球的质量大,从斜面上的相同高度滑下,则到达底部的速度相同,在实验中测得s2>s3,即铁球的动能大,所以可得结论是当速度相同时,质量越大,物体动能越大。
(3)[3]铁球在斜面上的高度相同时,铁球所具有的重力势能相同,故到达底部时,铁球的动能大小相同,所以物块被撞击后移动的距离相同。
押题10
【答案】 0.8×103kg/m3 C 见解析
【详解】(1)[1]当铁块挂于弹簧测力计下面时,此时密度计示数为0,即没有浸入液体中,那么此时测力计的示数等于铁块的重力,即G=7.9N;则铁块的体积
将铁块浸没在液体中,排开水的体积为
V排=V=10-4m3
铁块浸没在液体中受到的浮力
F浮=G-F示=7.9N-7.1N=0.8N
待测液体的密度
(2)[2]液体的密度
分析可知,液体的密度与弹簧测力计的示数F之间为一次函数关系;当ρ液=0时,F=7.9N;当F=0时,ρ液=7.9×103kg/m3;则大致图像如下:
(3)[3][4]根据可知,液体密度的最大值等于物质的密度;根据可知
ρA=6.25×103kg/m3,ρB=8×103kg/m3,ρC=10×103kg/m3
比较可知,C的密度最大,故选C。
押题11
【答案】(1)量筒/量杯
(2)物体间力的作用是相互的
(3)A
(4)换用与水相同体积的不同种类的液体,在相同倾角下比较平均射程
【详解】(1)实验中测量液体体积的工具是量筒或量杯,因为量筒或量杯是测量液体体积的工具。
(2)当水火箭向下喷水使自身升空,说明物体间力的作用是相互的。
(3)由表中数据2、4组实验可知,当液体种类以及体积相同时,倾斜角度越大,水火箭的平均射程越长。由1、2组实验可知,当液体种类和倾斜角度相同时,液体体积越少,水火箭的平均射程越长。某次实验时瓶中的水量为150mL,测得平均射程为7.7m,即与200mL、倾角为30°时相比,水量减小,射程不变,则此次发射角度只能是比30°小,因此可能是15°,故选A。
(4)根据控制变量法思想,为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程,需要换用与水相同体积的不同种类的液体,在相同倾角下比较平均射程。
电路实验
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
探究串、并联电路中电流和电压规律
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括器材的选择、电路的连接、故障的分析、实验数据的分析处理、交流、应用等
2023丽水
2023浙江
✮✮✮
探究影响电阻大小的因素
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、器材的作用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、交流等
2024浙江省统考
✮✮✮✮
探究电流与电压、电阻的关系
探究电流电压电阻之间关系实验主要从以下几个方面考查:电流电阻之间关系:a、电路图的连接;b、滑动变阻器在电路中的作用;c、仪器连接过程中的错误分析;d、电表读数;e、实验结论的总结.伏安法发电阻实验原理(R=);连接电路时的注意事项(开关闭合、滑动变阻器的滑片滑到最大值);实验步骤设计;实验故障分析;实验评析.
2023衢州
2022绍兴
2022浙江
2022丽水
2022舟山
✮✮✮✮✮
伏安法测电阻
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括器材的选取、电路图的连接、实验的操作要求、电路故障分析、实验数据的分析处理、测电阻的特殊方法等。
2023湖州
2023舟山
2023杭州
2022温州
2022杭州
✮✮✮✮✮
测小灯泡额定电功率
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括器材的选取、电路图的连接、实验的操作要求、电路故障分析、实验数据的分析处理、测电功率的特殊方法等。
2023浙江
2023宁波
2023金华
2023绍兴
2022宁波
2022浙江
✮✮✮✮✮
探究焦耳定律
常出现在实验题中。重点考察控制变量法的理解与应用,同时还会考察转换法的理解。
2023温州
2022台州
✮✮
考查分值:分值在6-8分之间。
考查形式:形式上有填空题、实验题。
命题趋势:电学实验内容是中考命题中的重点内容,一般重点考查探究电流与电压的关系,探究电流与电阻的关系,伏安法测电阻,探究小灯泡额度电功率,单表测电阻,单表测额定电功率,探究焦耳定律。
【回归课本】
考查要点1:影响导体电阻大小的因素
实验解读:
1.实验方法:控制变量法,转换法
2.控制变量法:
(1)探究电阻与导线长度的关系时,控制导线粗细、材料不变,改变导线长度,观察电 流表的读数。
(2)探究电阻与导线粗细的关系时,控制导线长度、材料不变,比较粗细不同导线对应的电流大小。
(3)探究电阻与导线材料的关系时,控制导线长度,横街面积相同,材料不同,观察电 流表的读数。
3.转换法:通过观察电流表的示数反映电阻大小。
考查要点2:探究电流与电压的关系
实验解读:
1. 实验方法:控制变量法,即控制电阻不变,改变电阻两端电压。
2. 滑动变阻器作用:保护电路、改变定值电阻两端的电压。
3. 多次测量是为了得出普遍规律,并不是减小误差。
4. 实验步骤:
(1)按实验电路图将实物连接成实验电路。连接前开关要断开,滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处;
(2)检查电路无误后,闭合开关,将滑动变阻器移动到某一位置,记录下此时电压表 和电流表的示数分别为U₁、I1;
(3)再多次移动滑动变阻器的滑片,分别记录电压表、电流表的示数为U₂、I ₂; U₃、I₃并进行数据的记录;
(4)分析数据,绘制图像,总结结论。
注意:
滑片移动方向的判断(根据串联分压原理,若要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片 应向阻值变小的方向移动)
实验结论:
在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
考查要点3:探究电流与电阻的关系
实验解读:
1. 实验方法:I=U/R, 要控制U不变。通过改变定值电阻,观察流过电阻R 的电流的变化。
2. 滑动变阻器的作用:保护电路、保证定值电阻两端电压不变。
3. 多次测量是为了得出普遍规律,并不是减小误差。
注意:
滑片移动方向的判断(根据串联分压原理,若定值电阻阻值变大了,滑动变阻器滑片应向阻 值变大的方向移动)
实验结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体电阻成反比。
考查要点4:伏安法测电阻
实验解读:
1. 连接前开关要断开,滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处(目的是为了保护电路)。
2. 用滑动变阻器调节电路中的电流,改变待测电阻两端的电压。
3. 重复三次实验,求出三组的平均值,目的是减小实验误差的方法。
4. 滑动变阻器的作用:
(1)保护电路,使电流不会过大
(2)改变待测电阻两端的电压
(3)多次测量求平均值
考查要点5:伏安法测小灯泡额定电功率
实验解读:
1. 实验设计
2. 滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端是为了保护电路。A
3. 滑动变阻器在滑动过程中是为了改变灯泡两端的电压。
注意:灯泡两端电压不能超过小灯泡的额定电压太多,否则会损坏小灯泡。
实验结论:
1. 灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
2. 灯泡消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大。
3. 灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率。
4. 灯泡的电阻随电流的增大而增大,但不成正比。
考查要点6:探究焦耳定律的影响因素
实验解读:
1. 实验方法:控制变量法、转换法。
2. 转换法的应用:通过玻璃管上升的高度来反映电阻丝放出热量的多少。
3. 控制变量法:
(1)探究产生的热量与电流的关系要控制电阻和通电时间都一样,可以移动滑动变阻 器,做两次前后对照,看两次实验液面上升高度大小。
(2)探究产生的热量与电阻的关系要控制电流和通电时间不变,用两个电阻不同的电 阻,串联在一起。
(3)探究产生的热量与通电时间的关系要控制电流和电阻不变,改变通电时间比较玻 璃管上升的高度即可。
4. 选用煤油的原因是由于比热较小,吸收相同热量可以上升更多的高度,具有放大作用;
5. 选择细玻璃管。也是方法作用。
注意:
探究电热和电流的关系时候不可以移动滑动变阻器来改变电流,来比较前后2次的玻璃管高 低,因为两组实验前后散热情况不同,可能会影响实验结果。
实验结论:
1. 电流与电阻相同时,通电时间越长,产生的热量越多。
2. 电流与通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
3. 通电时间与电阻相同时,电流越大,产生的热量越多。
真题1(2024·浙江·中考真题)如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝做被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于下表。
实验组
电阻丝
材料
长度(厘米)
直径(毫米)
电流(安)
1
a
康铜丝
57.20
0.50
待填
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
0.26
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
请回答:
(1)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为 A;
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验 组进行对比;
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体电阻还与温度有关。①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图所示,描述该金属电阻在降温过程中的现象 :
【答案】(1)0.32
(2)23
(3)金属电阻随温度的降低而减小,最后变为超导体
【详解】(1)根据图可知,电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.32A。
(2)为了研究导体电阻大小与横截面积的关系,即应该选择导体材料、长度相同,但横截面积不同的电阻丝,故选b和c进行对比。
(3)根据图3图像可知,该金属降温过程中,电阻随温度降低而减小,在-268.95℃时,电阻变成了0,成为超导体;若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造输电线,以减少能量损耗。
真题2(2023·浙江衢州·中考真题)小科用如图电路进行两项实验。
(1)实验一:探究电流与 的关系。
①按图连接好电路,闭合开关,移动R1的滑片到某处保持不动;
②移动R2的滑片,读出电压表和电流表的示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。
(2)实验二:探究电流与电阻的关系。
①先移动R1的滑片到某一位置,再移动R2的滑片,使电压表的示数为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
②向右移动R1的滑片到另一位置,则他应向 移动R2的滑片,使电压表的示数仍为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论 ,理由是 。
【答案】 电压 右 不能 无法读出R₁的阻值
【详解】(1)[1]实验一中,移动R1的滑片到某处保持不动,通过移动R2的滑片,读出电压表和电流表的示数,由此可知本实验中保持不变的是与电压表并联的电阻R1的阻值,改变的是其两端的电压,由此可知本实验探究的是电流与电压的关系。
(2)②[2]在探究电流与电阻的关系的实验中,应保持不同定值电阻两端的电压不变,向右移动R1的滑片,相当于增大定值电阻,电压表的示数会增大,为了保持电压表的示数不变,由串联电路电压的规律可知需要增大变阻器R2两端的电压,根据串联分压原理分析滑动变阻器R2接入电路的电阻也应增大,由图可知应向右移动R2的滑片。
③[3][4]本实验要知道电阻阻值与通过电阻的电流的大小,电流可通过电流表测得,R1是滑动变阻器,不能读出滑片在不同位置其对应的阻值大小,因此不能得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论。
真题3(2023·浙江湖州·中考真题)某项目化学习小组从课堂中了解到盐溶液也能导电。小组成员拿了一根弹性很好的乳胶管,里面灌满一定浓度的盐水,两端用金属圆片电极密封,形成一段封闭的盐水柱,长度20厘米。在老师的指导下,选用了下列器材,对盐水柱的电阻进行探究(过程中盐水柱温度变化和化学变化不计):[器材选择]学生电源12伏,电流表(0~5毫安),电压表(0~3伏,0~15伏),滑动变阻器(0~10千欧)。[电路连接]小组设计了电路图,根据电路图连接实物。
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线完成实物图的连接;
[实验数据]正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,测得多组数据如下表:
实验记录表
实验次数
1
2
3
电压表示数(伏)
3.6
7.2
10.2
电流表示数(毫安)
1.25
2.40
3.48
盐水柱电阻(千欧)
?
3.00
2.93
(2)分析表中三组数据,该盐水柱的电阻为 千欧;(结果保留两位小数)
(3)有小组成员提出,金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积、材料有关,盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢?
[实验方案设计]
①探究盐水柱的电阻与长度的关系。小组成员利用乳胶管弹性好的特性,通过拉长来改变盐水柱长度,进行探究。你觉得此设计是否合理 ,请说明理由 ;
②探究盐水柱的电阻与横截面积的关系……
③探究盐水柱的电阻与盐水浓度的关系……
【答案】 2.94 不合理 在拉长盐水柱长度时,横截面积也会相应发生变化,未控制单一变量
【详解】(1)[1]由表中数据可知,电压表最大示数为12V,故电压表选用大量程,并联在盐水柱两端,如图
(3)[2]由表中数据可知,第1次实验盐水柱的电阻为:
则该盐水柱的电阻为
(3)[3][4]此设计不合理,根据控制变量法可知,要探究盐水柱的电阻与长度的关系,应控制盐水的浓度、盐水柱的横截面积和温度不变,改变盐水柱的长度,而本实验中,小组成员利用乳胶管弹性好的特性,通过拉长来改变盐水柱长度,这种设计是不合理的,因为在拉长盐水柱长度时,横截面积也会相应发生变化,未控制单一变量。
真题4(2023·浙江舟山·中考真题)科学小组同学用电压表和电流表测导体的电阻R,过程如下。
【实验步骤】
①连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,读出电压表和电流表的示数并记录;
③改变滑动变阻器的阻值,读数并记录,重复实验。
记录表
实验次数
U/V
I/A
R/Q
1
1.0
0.50
2.0
2
1.5
0.14
10.7
3
2.0
0.19
10.5
4
2.5
0.23
10.9
请在答题卷中用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
【数据处理】表中数据有一组是错误的,剔除后可得出导体的电阻R= Ω
【反思交流】实验中,通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据,这样操作的目的是 。
【答案】 10.7 取平均值,减小误差
【详解】[1]滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,所以连接如下图:
[2]由表格数据知道,第一组数据与其他组数据相差太大,应是错误数据,剔除后知道导体的电阻
R=
[3]定值电阻阻值是不变的,实验中,通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据,这样操作的目的是取平均值,减小误差。
真题5(2023·浙江杭州·中考真题)小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题:
(1)用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接;
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电流表和电压表的指针位置如图丙所示,则被测导体的电阻为 欧;
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时,电压表的示数将 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 13 变大
【详解】(1)[1]根据甲图可知吗,电路为串联电路,乙图中缺滑动变阻器和电源之间的一条线,如下图:
(2)[2]由丙图,可知定值电阻的电流为0.2A,电压为2.6V,则定值电阻的阻值为
(3)[3]当滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联分压原理可得,滑动变阻器两端电压变小,据串联电路中电压规律得,定值电阻两端电压变大。
真题6(2023·浙江丽水·中考真题)小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材,按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
(1)实验中小灯泡L1、L2的规格应 (填“相同”或“不同”);
(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应正确选择量程,具体操作是 ;
(3)某次测量时电压表示数如图乙,则读数为 伏;
(4)整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U,与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作,多次实验后结果均相同,其原因可能是 。
【答案】 不同 先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程 1.5 导线有电阻,两端存在电压
【详解】(1)[1]实验是探究串联电路中各部分电压的关系,由于串联电路电流处处相等,实验中小灯泡L1、L2的规格应不同,灯泡的两端电压不同,实验结论更具有普遍性。
(2)[2]在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,根据试触法可知,可先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程。
(3)[3]如图乙可知,电压表选择小量程接入电路中,分度值为0.1V,其读数为1.5V。
(4)[4]实验中,预期的实验结果应是两灯泡上的电压U1、U2之和等于两灯泡两端的总电压U,但实际上导线有电阻,两端存在电压,分担了很小部分的电源电压,因此两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U。
真题7(2022·浙江温州·中考真题)某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时,连接了如图甲所示的电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c,发现电压表未调零。将电压表调零后,重做实验,第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为 安。
(2)分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是 欧。(结果保留一位小数)
(3)小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由。
【答案】 0.30 4.9 0.4V;见解析
【详解】(1)[1]图丙中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故示数为0.3A。
(2)[2]根据图乙中的第二次测量数据,由知道
所以,待测电阻的阻值是
(3)[3]延长abc三点的连线,与纵坐标相交于0.4V,根据题意知道,此时电路的电流是0,即第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值,如下图
真题8(2022·浙江杭州·中考真题)小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节滑动变阻器Rp,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示。回答问题:
实验次数
U(伏)
I(安)
1
0.6
0.12
2
0.8
0.16
3
1.2
待填
4
1.8
0.36
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
(2)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为 安。
(3)根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器Rp滑片移动的方向是 (选填“A→B”或“B→A”)。
【答案】 0.24 B→A
【详解】(1)[1]根据题意道,用电压表和电流表测导体R的电阻,故电压表应与灯并联,根据电流表是小量程可确定电压表选用小量程与灯并联,电路如下图
(2)[2]由实物图知道,电流表选用小量程,分度值为0.02A,故电流表电流为0.24A。
(3)[3]分析表中数据知道,移动滑片时滑动变阻器两端的电压变小,连入电阻变小,所以,滑动变阻器Rp滑片移动的方向是从B→A。
真题9(2022·浙江绍兴·中考真题)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值,现提供的器材有:电源(恒为6伏)、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)请完成实物图甲的连接(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)。
(2)实验中滑动变阻器的作用是 。
(3)实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为5欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为 伏。
(4)小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为 。
【答案】 保护电路,调节滑片使电阻箱两端电压保持不变 2 4欧~25欧
【详解】(1)[1]由电路图知道,因为滑片在右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大,所以用线连接开关右端接线柱与滑动变阻器左端下面的接线柱,如下图
(2)[2]探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应保持导体两端的电压不变,是通过滑动变阻器来实现的。
(3)[3]由图乙知道,电流表的量程为0~0.6A,所以电流表示数为0.4A,由于调节电阻箱使接入阻值为5欧,所以,测量电阻箱两端电压的电压表示数是
(4)[4]由(3)知道,设定电压大小是2V,甲图中电阻箱与滑动变阻器串联,根据题意知道,电源电压恒为6伏、滑动变阻器标有“1安50欧”,当滑动变阻器全部接入时,由串联分压知道,电阻箱接入电路的电阻是R最大,且
根据题意知道,电流表的量程是0.6安,对应电路的电阻最小,此时电路的总电阻
由串联分压知道,电阻箱接入电路的电阻是R最小,且
解得
由于电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值,所以,电阻箱可调节的范围为4Ω~25Ω。
真题10(2022·浙江·中考真题)研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池,滑动变阻器(10Ω,1A),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),定值电阻(2Ω、4Ω、6Ω、8Ω),开关,导线若干(所有器材均完好)。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示,检查后发现有一根导线连接错误。
(1)图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是 ;
(2)找出图甲中连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确;
(3)正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是 ;
【问题讨论】
(4)为确保电路安全,并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验,定值电阻两端电压最大不能超过 V。
【答案】 电流表几乎没有示数,电压表示数接近3V (或定值电阻右端接电源正极) 把电流表改接小量程 2
【详解】(1)[1]根据图示可知,此时电压表串联到电路中,由于电压表的电阻很大,在电路中相当于开路,电路中的电流几乎为零,所以电流表几乎没有示数,电压表此时相当于测量电源电压,所以电压表示数接近3V。
(2)[2]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,电流通过开关回到电源负极,如下图所示:
(3)[3]由图乙指针的偏转情况可知,电流表所接的量程太大,所以要换用0~0.6A的小量程进行实验。
(4)[4]根据题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,为确保电路安全,电路中的最大电流为
I大=1A
当使用2Ω的定值电阻进行实验时,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压
U大=I大R=1A×2Ω=2V
当定值电阻两端的电压大于2V时,2Ω的定值就不能用来实验,所以定值电阻两端电压最大不能超过2V。
真题11(2022·浙江丽水·中考真题)为研究“电流与电压的关系”,小科和小丽设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。
实验次数
一
二
三
电压/V
1.0
1.5
2.0
电流/A
0.2
0.3
0.4
(1)如图甲,若滑片P向右移时接入的阻值变小,则待接导线应与 相连(填字母);
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是 。
(3)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出结论是 。
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U-I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有 。
【答案】 B
电阻R短路(或电压表断路) 电阻一定时,电流与电压成正比 电流表未调零且指针偏左,电压表未调零且指针偏右,前两种同时存在
【详解】(1)[1]滑片P向右移时接入的阻值变小,说明接入阻值长度变短,由此可知,滑动变阻器是右下接线柱B接入电路。
(2)[2]电流表指针偏转说明有电流通过,排除断路电压表无示数,说明定值电阻两端无电压,即说明R被短路(或电压表断路)。
(3)[3]由表格数据知道,电压变大,电流变大,比值不变。由此得出结论为:电阻一定时,电流和电压成正比。
(4)[4]由图乙知道,当电流为0时,电压表有示数,说明电压表没有调零,指针偏右;或者是电流表没有调零,指针偏左。
真题12(2022·浙江舟山·中考真题)小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”小舟探究过程如下:
【实验步骤】
I、根据设计的方案将阻值为5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,观察并记录相关数据;
II、换用阻值为10Ω、20Ω的电阻,重复上述过程。
记录表
次数
电阻/Ω
电流/A
1
5
0.30
2
10
0.20
3
20
0.12
请你用笔画线代替导线,将电压表接入图甲电路中。
【得出结论】小舟对记录的数据进行处理,并绘制成图乙,据此得出的结论是 。
【交流反思】小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论,其记录的数据如丙,请你帮他分析原因: 。
【答案】 导体两端的电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比 没有控制电阻两端的电压相同
【详解】实验步骤:
[1]由图知电源电压为3V,所以电压表选择0~3V的量程与定值电阻并联,见下图:
得出结论:
[2]由图象可知,电流与电阻的乘积为
U=IR=0.4A×5Ω =0.2A×10Ω=0.1A×20Ω= 2V
为一定值,故可得出结论:导体两端的电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比。
交流反思:
[3]在探究电流与电阻的关系时需要控制电阻两端的电压不变,由表格数据知
U=IR=5Ω×0.30A≠10Ω×0.20A≠20Ω×0.12A
即电流与电阻的乘积不是定值,即没有控制电阻两端的电压相同,所以无法得出正确结论。
真题13(2023·浙江·中考真题)拓展性学习小组的同学们在总结有关电学探究实验时发现:几个主要电学实验的电路图基本相同,如图甲所示。于是同学们选用电压恒为4.5V的电源,标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,量程为0~0.6A的电流表,利用该电路继续进行如下拓展探究活动;
【探究一】:探究“电流与电阻关系”。实验中选用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个;
(1)小科提出:为了探究电流与电阻关系,需控制R两端电压不变,并建议控制R两端电压为2.0V进行实验。请你对小科的建议作出正反方两面的评价: ;
(2)要顺利完成该探究活动,R两端电压值的范围是 ;
【探究二】:“测量小灯泡的电功率”。把图甲中的R替换为额定电压为2.5V的小灯泡,调节滑动变阻器接入电路阻值并记录数据,得到小灯泡U—I图像如图乙所示;
(1)探究过程中,该小灯泡的功率变化范围是 ;
(2)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了,小灯泡的阻值变化了,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 R两端电压保持不变的要求合理;设计控制电压为2V不合理,由于滑动变阻器阻值较小,不能完成20Ω定值电阻的实验 2.25~3.0V 0.25~1.25W >
【详解】(1)[1]由控制变量法可知,探究电流与电阻关系时,需要控制电压不变,所以控制R两端电压不变的要求合理;电压恒为4.5V的电源,控制R两端电压为2.0V时,使用20Ω的定值电阻实验,滑动变阻器的阻值
所以设计控制电压为2V不合理,由于滑动变阻器阻值较小,不能完成20Ω定值电阻的实验。
(2)[2]电压恒为4.5V的电源,使用20Ω的定值电阻实验,滑动变阻器的阻值为20Ω时,R两端电压
使用5Ω的定值电阻实验时,电流表的量程为0~0.6A,则电路中最大电流为0.6A,R两端电压
则R两端电压值的范围是2.25~3.0V。
(1)[3]由图乙可知,灯泡两端电压为1V时,通过灯泡的电流为0.25A,则小灯泡的功率
灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.5A,则小灯泡的功率
所以小灯泡的功率变化范围是0.25~1.25W。
(2)[4]根据图乙可知,当滑动变阻器电阻变小时,灯泡两端电压增大,电流也增大,灯泡电阻变大,电路中的总电阻变小,根据
R=R滑+R灯
可知,只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小,所以
真题14(2023·浙江宁波·中考真题)图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路,小灯泡上标有“”字样。
(1)测小灯泡电压的电压表有“”、“”两个量程,小宁的哥哥正确选用了“ ”量程;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为,此时,电流表的示数如图乙所示。实验测得的该小灯泡的额定功率为 W;
(3)小宁发现,与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比,哥哥的实验电路多了一根导线。这根导线是 。(用图甲中导线旁的字母表示)
【答案】 1.14 b
【详解】(1)[1]小灯泡上标有“3.8V”字样,表示额定电压3.8V,大于电压表的0~3V的量程,选择0~15V的量程。
(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3.8V,此时,电流表的示数如图乙所示,电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A,则灯泡的额定功率
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
(3)[3]图中是灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联,而课本上滑动变阻器与灯泡串联,因而把导线b去掉,就与课本电路相同,故多了的一根导线是b。
真题15(2023·浙江宁波·中考真题)小宁以两节串联的干电池为电源,用若干定值电阻和一只电压表来“探究串联电路电压特点”,实验电路如图,测得实验数据如下表。
序号
1
5
1.1
5
1.1
10
2.2
2
5
0.8
10
1.6
15
2.4
3
4
0.5
16
2.0
20
2.5
4
5
0.6
15
1.9
20
2.5
5
8
1.0
12
1.5
20
2.5
(1)分析上述实验数据,除了能得到的规律外,小宁还发现:
①与之间存在着下列关系: 。(用表示)
②当不变时,两端的电压大小不变;当发生变化时,大小 (填“会”或“不会”)变化;
(2)断开开关S,拆除,将和并联后接到之间,闭合开关S。求:
①两点之间的电压为多少?
②内,电流通过做的功为多少?
【答案】 会
【详解】(1)①[1]由实验数据可知
即串联电路电压之比等于电阻之比。
②[2]由3、4、5次数据可知,不变时,ab两端的电压大小不变,由1、2、3次数据可知,发生变化时,大小会发生变化。
(2)①[3]当与并联时,根据可知
由实验数据可知,此时间的电压为。
②[4]通过R3的电流
内,电流通过做的功为
真题16(2023·浙江温州·中考真题)用图甲电路研究电热与电流的关系,若要比较不同设定电流值时的电热多少,调节电流大小过程中,电热丝已经开始加热,因而会影响实验的准确性。为解决这一问题,小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路,和是阻值都为20欧的电热丝,放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路,使电热丝在调试过程中不发热。实验步骤如下:
①用数字温度计测量并记录装有的保温容器内煤油的温度;
②将开关S与“1”连接,调节滑动变阻器,直至电流表示数为0.2安;
③将开关S拨至“2”,使工作50秒,断开开关S,测量并记录 ;
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安,重复上述步骤。记录相关数据,并计算每次升高的温度(可反映电热的多少),整理、的数据如图丙:
(1)将步骤③补充完整;
(2)在答题纸图丙中画出与的关系图像;
(3)小明想改变电热丝阻值,用上述实验中设定的电流值,继续研究电热与电流的关系:保持不变,将更换为30欧的电热丝,重复上述步骤。他的做法是否合理 ,说明理由: 。
【答案】 煤油的温度 不合理 见解析
【详解】(1)[1]由电流的热效应可知,电流通过时,会产生热量,煤油吸收其产生的热量,温度升高,因此步骤③为将开关S拨至“2”,使工作50秒,断开开关S,测量并记录煤油的温度。
(2)[2]根据可知,煤油的比热容一定,质量不变,因此煤油吸收的热量与其温度的变化量成正比;根据焦耳定律可知,在电阻一定和相同的时间内,电流通过导体产生的热量与成正比,由此可知,与应成正比例关系,其图像应为一条过原点的直线,由于存在实验误差,则图像如图所示
(3)[3][4]由于调试电路的电流为设定值时,开关S由“1”拔至“2”,根据欧姆定律可知,通过30欧电热丝的电流不是设定值,电流发生变化,对实验结果产生影响。故小明的想法是不合理的。
真题17(2023·浙江金华·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”实验中,同学们进行如下研究;
【实验器材】干电池3节,小灯泡(额定电压为、电阻约为),滑动变阻器(),电流表,电压表,开关,导线若干(所有器材均完好)
【实验方案】将量程为的电压表并联到小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,读出并记录电流表的示数;
(1)实验时若闭合开关,发现灯泡不亮,接下来最合理的操作是 ;
A.更换小灯泡 B.检查电路是否短路 C.观察电流表和电压表的示数
(2)当电压表读数为时,电流表示数如图乙所示,该小灯泡的额定功率为 W;
【实验反思】小金认为,电压表选用量程进行实验,因该量程下每一小格为,读数不够精确,导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用的量程,将其并联到滑动变阻器两端,调节滑片使电压表示数为,即可减小误差;
【实验改进】
于是小金设计了如图丙所示电路图,电压表,选用量程,电压表,选用量程,进行实验,移动滑动变阻器滑片,得到三次实验数据记录如下表;
实验次数
小灯泡两端电压(V)
变阻器两端电压(V)
电流(A)
1
3.0
1.1
0.24
2
3.4
0.7
0.26
3
3.8
0.3
0.28
(3)小金按反思后的思路,利用滑动变阻器两端电压为时所测的数据,计算得到的小灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【反思交流】小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。带着这一疑问,继续探究……
【答案】 C 1.064 偏小
【详解】(1)[1]实验时若闭合开关,发现灯泡不亮,接下来应该观察电流表和电压表,看看电流表和电压表是否有示数,根据电流表和电压表的示数来判断电路短路或断路情况,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(2)[2]当电压表读数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,此时的分度值为0.02A,电流表的示数为0.28A,故该小灯泡的额定功率为
(3)[3]根据表格中的数据可知
计算得到的小灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率偏小。
真题18(2023·浙江绍兴·中考真题)为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系,小敏用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内,外界光照无法进入)。已知灯L的额定电压为2伏,的阻值随光照的增强而减小,是保护电阻。连接电路后,闭合开关和,移动滑片调节灯L两端电压,记录电压表和电流表的示数如下表;
实验次数
1
2
3
4
5
电压表V示数/伏
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数/安
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
电流表示数/安
0.04
0.10
0.14
0.16
0.18
(1)闭合前,应先将滑片移至最 (选填“左”或“右”)端;
(2)该实验通过观察 来体现灯泡L的亮度变化;
(3)实验中灯L的额定功率为 瓦;
(4)通过数据分析,得出的实验结论是 。
【答案】 左 电流表A2示数变化 0.4 灯泡亮度与灯泡电功率有关,灯泡电功率越大,灯泡越亮
【详解】(1)[1]闭合S1前,为了保护电路,应该使滑动变阻器接入电路的阻值最大,故应先将滑片移至最左端。
(2)[2]灯泡L的亮度越大,光敏电阻的阻值越小,电流表A2的示数越大,故可以根据A2的示数变化来体现灯泡L的亮度变化。
(3)[3]实验中灯L的额定功率为
(4)[4]通过数据分析,A2的示数越大,灯泡的亮度越大,灯泡两端的电压越大,灯泡的实际功率越大。
真题19(2022·浙江宁波·中考真题)小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.17
0.24
0.30
★
0.37
(1)该小灯泡的额定功率为 W;
(2)用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线;
(3)小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是 。
【答案】 0.85 温度
【详解】(1)[1]灯泡额定电压为2.5V,如图乙所示,电流表接0~0.6A量程,电流表示数为0.34A,额定功率为
(2)[2]利用描点法将各个点再坐标图中描出来,再用光滑的曲线将这些点连接起来。如图所示
(3)[3]灯泡两端电压越高,电流越大,灯泡实际功率越大,温度越高,温度会影响导体电阻值,温度越高,电阻越大。
真题20(2022·浙江台州·中考真题)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中 的散失;
(2)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝R,记录水温变化和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验,可以得出结论: ;
(3)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关数据整理如下表。
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
升高的温度/℃
0.4
0.9
2.5
3.6
请分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。
【答案】 热量 见解析 1.6
【详解】(1)[1]优质保温材料可以保温也可以隔热,采用优质保温材料可以减少实验过程中热量的散失。
(2)[2]水的质量相同,水温变化ΔT与吸热的多少成正比,水温变化ΔT越大,电阻丝放出热量的越多,即当电流和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。
(3)[3]不计热量损失,则
Q吸=Q放
cmΔT=I2Rt
第3次升高的温度
真题21(2022·浙江·中考真题)学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验,实验电路如图甲,绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压恒为6V。
回答下列问题:
(1)闭合开关后移动变阻器的滑片,当电压表示数为 V时,读出电流表示数,即可计算小灯泡的额定功率;
(2)实验时,变阻器的滑片向左移动过程中,电流表与电压表示数的比值将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 3.8 变小
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为3.8V,当电压表示数为3.8V时灯泡正常工作,此时灯泡的功率为额定功率,读出电流表示数,即可计算小灯泡的额定功率。
(2)[2]图中,电压表测灯的电压,电流测灯的电流,当滑片向左滑动时,变阻器连入电路中的电阻变小,由欧姆定律,电路中电流变大,灯的电压变大,根据P=UI,灯的功率变大,灯丝的温度升高,因灯丝的电阻随温度的升高而变大,故灯丝的电阻变大;
由欧姆定律,电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数,故电流表与电压表示数的比值将变小。
预测1(2025·浙江温州·一模)某兴趣小组在测量额定电压为的小灯泡灯丝电阻时发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对上述现象,同学们提出猜想:
猜想①:灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②:灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①,同学们进行了如下研究。
【实验器材】干电池2节,额定电压为的小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
次数
1
2
3
4
5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
【实验方案】
①按图1连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中;
②闭合开关,读出电压表和电流表示数,记录在表格中;
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②。
(1)某次闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为 安。
(2)实验中将灯丝浸入水中的目的是 。
(3)若观察到 现象,则假设①被否定。
(4)实验结果表明灯丝电阻变化与施加电压无直接因果关系后,某同学直接得出“灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论。请评价他结论得出过程是否合理,并说明理由。 。
预测2(2025·浙江宁波·一模)小华和小红两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中所用器材规格均相同,小灯标有“”字样,电源电压为6伏且保持不变,他们各自按电路图连接电路。
(1)小华同学实验步骤正确,闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表示数为,接下来他移动滑动变阻器的滑片,观察到小灯始终不亮,电流表示数会变化、但电压表示数始终为零。若电路中只有一处故障且只发生在小灯L或滑动变阻器R上,电路故障是 。
(2)小华实验时,其部分实验数据和现象记录如下表.
实验次数
电压表示数
电流表示数
灯泡亮度
1
1
0.1
较暗
2
3.8
正常发光
3
4
0.36
强烈发光
由于小华粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻:,再计算出灯泡两端电压为时的功率:。请你帮他判断,小灯泡的额定功率应 。(选填“大于”“等于”、“小于”)
(3)小红按电路图正确接线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,灯泡正常发光时,电压表指针偏转角度较小,且指针未对准刻度线,会产生较大误差,经思考小红将电路略做改动依然完成了实验,他的改动是: 。然后闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光,若此时滑动变阻器的阻值为,可得出小灯泡的额定功率为 W。
预测3(2024·浙江宁波·二模)小虞同学为了“探究导体的电阻与长度的关系”,利用铅笔芯设计了如图所示的电路。
(1)闭合开关,先移动滑片 (选填“P1”或“P2”),使电流表示数为0.2A;
(2)再移动滑片 (选填“P1”或“P2”)到不同位置,实验记录得到铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数,数据如下表所示
AP1/mm
0
30
60
90
120
150
180
U/V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
I/A
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
(3)通过实验数据可以初步得出:导体的电阻与导体的长度成 比的结论。
预测4(2024·浙江温州·模拟预测)研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。实验过程中,调节滑动变阻器,逐次读取数据并记录,计算定值电阻电功率。数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电流(A)
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
电压(V)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
R0的电功率(W)
0.10
0.225
0.40
0.625
0.90
(1) 小组同学根据表中数据,得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论的是:
(2)小科提出:要得知滑动变阻器的电功率,还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压;小金却认为:无需测滑动变阻器两端的电压,通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如,当定值电阻两端的电压为1.0V时,滑动变阻器的电功率为 瓦;
(3)小组同学对小金的方法进行了归纳,结合表中数据,画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像(如图乙所示)。请分析判断,图中线段AA’表示的含义是 。
预测5(2024·浙江温州·二模)小龙利用一个规格为“”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示,电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损,致使ab段电阻损失,此时ab段电阻近似被短路(如图乙)。
实验步骤如下:
①用10欧的定值电阻进行实验,连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为5伏,读出电流表的示数(如图丙);断开开关,把滑片P移到阻值最大端。
③继续调节滑片使电压表的示数分别为4伏、3伏、2伏、1伏,依次读出电流表的示数并记录。
(1)图丙中电流表示数为 安。
(2)小龙设计上述实验步骤,要探究的问题是: 。
(3)小龙在完成电压表示数为2伏的实验后,再做电压表示数为1伏的实验时,无论如何调节滑片电压表示数一直大于1伏。分析可得,ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值的范围是 。
预测6(2024·浙江嘉兴·一模)小明在探究“电流与电阻的关系”实验时设计了图甲所示的电路图,电源电压恒为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整(导线不允许交叉);
(2)正确连接电路后继续实验,依次更换不同阻值的定值电阻,读出电流表的示数,实验数据如表所示。根据实验数据分析,小明在实验操作中存在的错误是 ;
实验次数
1
2
3
4
电阻 R1/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.20
0.15
0.12
0.10
(3)小明采用上表中第1次实验数据后,为了按正确的操作完成10Ω、15Ω、20Ω时三组数据的测量,应选择最合适的滑动变阻器是 。(实验室有“20Ω 2A”、“50Ω2A”和“100Ω 2A”三种规格的滑动变阻器)。
预测7(2024·浙江·模拟预测)小明以两节串联的新干电池为电源,用若干定值电阻和一只电压表来完成某实验究,某一时刻电路如图,测得实验数据如下表。
序号
1
1.1
1.1
2.2
2
0.8
1.6
2.4
3
0.5
2.0
2.5
4
0.6
1.9
2.5
5
1.0
1.5
2.5
(1)根据电路图和实验数据,小明最有可能探究的实验名称是 。同时可以推知,在验过程中,小明是否更换了定值电阻: ;
A.是 B.否 C.数据不足,无法判断
(2)接上问,若你认为没有更换定值电阻,则求出小明所用两个电阻的阻值比;若你认为更了定值电阻,则求出小明所用两个电阻差距最大时的阻值比 ;
(3)表中,不等于3伏,请分析可能原因: 。
预测8(2024·浙江宁波·三模)小科同学用如图电路进行“探究电流与电阻关系”的实验。电源电压为4V且保持不变,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”。请回答:
(1)用笔画线代替导线将小科的电路图连接完整(要求滑片向右移动时,电压表示数变小);( )
(2)连接完电路,把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后,发现电压表几乎无示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后小科进行实验,实验方案及操作如下,请补充完整:
①在AB间接入5Ω的定值电阻,闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2.5V
②在AB间接入10Ω的定值电阻,闭合开关后,他应移动滑片 ,再次记录电流表的示数;
(4)小科继续接入20Ω、30Ω的定值电阻,发现均无法完成实验。小科仔细思考后,想到了③、④中问题的解决方法:在电路的AB间接入20Ω或30Ω的定值电阻后0(不在AB间),闭合开关后可完成实验。则小科串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为 Ω。
小科做完实验后反思:当串联上述的定值电阻R0后就无法完成①②两步实验,他接着继续寻找新的解决方法。
预测9(2023·浙江绍兴·模拟预测)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有:电源(恒为6伏)、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)实验中滑动变阻器的作用是 ;
(2)实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为5欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为 伏;
(3)小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为 。
预测10(2024·浙江温州·模拟预测)为了探究“通过导体的电流与电阻关系”,小明利用6伏的电源、“40欧,1安”的滑动变阻器、阻值分别为5欧、10欧、20欧的R1、R2、R3等器材进行如下实验。
①按如图甲连接电路。
②闭合开关S1,将S2与a接通,调节滑动变阻器滑片P至电压表的示数达到设定值,记录电流表的示数为I1。
③分别将S2与b、c接通,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数与步骤②的设定值相同,分别记录电流表的示数为I2、I3。-
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)步骤②中R1两端电压达到设定值时,电压表示数如图乙,则该电压值为 ;
(3)步骤③中调节滑动变阻器滑片时,其移动方向为 ;
(4)为了使结论更具普遍性,需要在不同电压设定值下进行重复实验。若设定电压值为1伏,利用上述仪器能否完成实验并说明理由 。
预测11(2024·浙江金华·二模)如图1所示为测量“不同电压下小灯泡的电功率”的实物连接图.器材规格:电源电压3V,小灯泡的额定电压2.5V。
(1)闭合开关,发现两电表指针处于图2所示位置,此时电路出现的故障是 ;
(2)故障排除后,按正确操作步骤进行实验,测量并记录了5组实验数据,得到小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流的图像,如图3所示。据图推测:图中阴影部分面积大小表示的含义 ;实验中滑动变阻器的规格可能为下列选项中的 ;
A. B. C.
(3)图4是小灯泡和滑动变阻器的关系图像.请判断:曲线1、2、3中哪条符合滑动变阻器实际关系 (选填:“1”或“2”或“3”)。
预测12(2024·浙江杭州·一模)某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率关系”的实验中,所用电源电压是4V,小灯泡的额定电压是2.5V
(1)请将图甲的实验电路连接完整;
(2)实验中,观察到小灯泡开始发光时,电压表的示数是0.5V。关于电压测量点的选择有如下三种方案___________(选填字母);
A.1.0V、2.5V、4.0V
B.0.5V、1.0V、1.5V
C.2.0V、2.5V、3.0V
(3)完成电路连接后,闭合开关,电流表和电压表均有示数,接下去首先应进行的最合理操作是 。该同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的图像。他想利用有关数据求出小灯泡的电阻,算出了小灯泡不同的电阻并取平均值作为小灯泡的电阻。你认为该同学求小灯泡电阻的做法是否正确?并说明理由 。
预测13(2024·浙江宁波·二模)实验小组进行“测量额定电压为的小灯泡的电功率”的实验。
(1)小科连接了如图甲所示的电路(电源为两节新干电池),此电路有一根导线连接有误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线;
(2)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)小科根据实验测出的6组数据在图乙中画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像。小灯泡正常发光时的电功率为 W。小科实验中所用的滑动变阻器可能是 (填字母)。
A. B. C.
预测14(2024·浙江衢州·一模)小科学习了电功率知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡,为了测定该小灯泡的额定功率,他在学校实验室借了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为8V。
(1)小科在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,两电表的示数几乎不变,你认为出现此现象的原因可能是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他的操作是 ,读出此时电流表示数,然后计算出灯泡的额定功率;
(3)若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,但小科仍用该电压表测量出该灯泡的额定功率;你认为小科的实验方案是 。
押题1 表决器能很好的解决因人力投票时产生的统计困难与繁琐问题.项目化小组同学想以四人投票为参照,用电表来改装一个表决器,直接显示赞成、反对票各是多少.现有开关(闭合、断开来分别体现赞成、反对票),新的干电池2节、电流表,若干5欧的定值电阻、小灯泡、开关、导线等.
【项目设计】
(1)小组同学绘制了如图3个电路图,按要求应选用 ;
(2)所设计的电路图中用电器该选用 (选填“5欧的定值电阻”或“小灯泡”);
【项目应用】
(3)该小组的同学选择了正确的电路设计图后,进行模拟表决:有两位同学表示赞成、两位同学表示反对,那么此时票数需要标注在电流表的 刻度处;
【项目反思】
(4)经小组同学对数据分析后发现用电流表改装表决器后,具有投票数与电流大小成正比的关系,有助于读数的统计,也能在电表上更直观的体现票数等优点.阿苗同学设计了用电压表改装表决器,如图所示装置,请问该改进是否具有类似的优点 .
押题2小明想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示(水槽中有食盐水),将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
(1)闭合开关,读出电流表和电压表的示数,再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了,可以得出容器中食盐水的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。可以得出的结论是:导体的电阻与导体的 有关。
(2)小明再次向容器中加入一定量的水,降低容器内食盐水的浓度,结果发现容器内食盐水的电阻减小了,由此得出结论:食盐水的浓度越低,电阻越小。你认为这个结论应该是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是 。
(3)其他条件不变,改变电极M、N的距离,小明还能够得出导体的电阻与导体的 有关。
押题3为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关,科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝(如下表所示)、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号
材料
长度
横截面积
①
镍铬合金
1米
②
镍铬合金
1米
③
镍铁合金
1米
④
锰铜合金
1米
步骤一:将①号金属丝的A、B端接入电路,使a导线的P端与B相连(如图甲)。
步骤二:闭合开关,记录电流表示数,立刻断开开关。
步骤三:将P端分别移至金属丝的C、D点,闭合开关,记录电流表示数分别为、,并立刻断开开关。
步骤四:分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
(1)步骤二记录的电流表示数如图乙所示,则大小为 ;
(2)本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关,并等待片刻后再进行下一步的操作,这种做法的目的是 ;
(3)小明在用④号金属丝实验时,发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料:长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多,试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因: 。
押题4小妍用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变阻器R'的规格是“50Ω 1A”, 阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个, 满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合S后,滑片P向左移动时电流表示数变大;
(2)小妍连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片时,发现电压表示数一直是15V,电流表示数一直为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(3)故障排除后,小妍先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入表中;断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P 使滑动变阻器接入电路阻值增大,他这样操作的目的是: 。
押题5为研究电流产生热量的影响因素,小平设置了如图所示的装置,2只烧瓶内装有煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙(电阻值R甲>R乙)。并进行如下实验:
①将2根电阻丝串联在电路中,标出2根玻璃管内液面的位置,闭合开关,记下电流表的读数;
②经过一段时间后,标出2根玻璃管内液面的位置。比较2根玻璃管内液面上升的高度;
试回答下列问题:
(1)为了能清楚地观察比较电阻丝产生的热量,实验中多处进行了巧妙的设计。例如,将电阻丝浸没在煤油中,能将电阻丝产生的热量全部吸收。请你再举1例: ;
(2)一段时间后,观察到甲烧瓶中玻璃管液面比乙中要高,据此可得到的结论是 ;
(3)用电热水壶烧水时,水壶内的电热丝产生了大量的热,但与其串联的开关的温度并不高,请你解释该现象: 。
押题6有一个小灯泡,已知额定功率为0.2瓦,在不大于3伏的电压下都能工作,但额定电压标志磨损。为测出其额定电压,某研究小组进行了如下实验:
①连接好电路;
②闭合开关,慢慢将滑动变阻器向右移动;
③依次读出电压为0.5伏、1伏、1.5伏、2伏、2.5伏、3伏时的电流值,计算出电功率,记录在表格;
④__________;
⑤读出该灯泡的额定电压;
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.1
0.16
0.2
0.23
0.25
0.27
电功率P/W
0.05
0.16
0.3
0.46
0.63
0..81
请完成以下问题:
(1)将电路连接完整,要求当滑片向右移动时,电压表的读数增加 ;
(2)补充方案中的步骤④ ;
(3)有同学认为这样测量太费时间,只需要测出一组电压和电流值,然后计算出该灯泡的阻值,再根据的变形公式就可以计算出额定电压。请判断该同学的方法是否科学?并说明理由。
押题7小科用如图甲所示的器材测量小灯泡电功率。电源为两节干电池,待测小灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(滑片向左移动,灯泡变亮); ;
(2)小科连接好电路后发现灯泡不亮,观察电表后他认为是小灯泡短路引起的,他的依据是: ;
(3)小科在排除故障后向左移动滑片进行实验,得到了如图乙的数据。他认为可以将小灯泡依次换成5欧、20欧、50欧的电阻,移动滑动变阻器的滑片使电压表数值恒为2伏,即可进一步探究电流与电阻的关系。你是否赞同他的做法,并说明理由。 。
押题8小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为定值)、待测小灯泡(标有“0.25A”字样)、电流表、电压表(只有0-3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20Ω;1A”字样)、开关及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9瓦左右,该同学正确连接电路,实验步骤正确。完成下列问题。
(1)实验刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安,由此可求出电源电压 V;
(2)在实验过程中,灯泡突然熄灭,经分析:可能是灯泡断路,也可能是滑动变阻器断路,小明通过观察 (填“电压表”或“电流表”),初步判断出灯泡断路;
(3)更换相同规格的灯泡后,小明继续实验:他边思考边实验,同时对电路进行调整,直至小灯正常发光。此时观察到电流表示数为时,电压表示数如图所示,请根据相关信息,求出小灯的额定电功率为 W;
(4)小明将滑片P从阻值最大处移到阻值最小处(灯泡未烧坏),测定并依据实验数据,画出灯泡的I-U图像(如图a),任取图像中一点构成矩形(如图b中阴影部分),则矩形面积表示的科学含义是 。
押题9小科同学在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,选择的器材有:新干电池三节,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个,“30Ω 0.5A”的滑动变阻器一个,电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片向右端移动时,电流表的示数变小): 。
(2)在连接电路时,开关处于断开状态,正确连接电路后,将滑动变阻器滑片置于最大阻值处,闭合开关,小科发现两电表的指针处于图乙所示的位置,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后,小科探究电流与电压的关系,他所测得的几组电流、电压值如右表所示,在第2次实验中,电流表的示数为 A。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(4)探究电流与电阻的关系时,小科根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像如图丙所示。当他用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现实验无法进行下去,为继续用30Ω的电阻完成探究,在前面几次实验不变的前提下,同学们给出了如下几种方案,其中可行的有______(填字母编号)。
A.将电压表的量程换为0~15V继续实验
B.将电源电压由4.5V更换为3V继续实验
C.将本次30Ω电阻两端的电压调整为3V继续实验
D.将滑动变阻器规格更换为“50Ω 1A”继续实验
试卷第1页,共3页
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名校预测
预测1
【答案】
(1)0.3
(2)防止电阻大小随温度变化而改变
(3)其他条件一定时,灯丝两端电压增大,电阻不变
(4)不合理,因小灯泡的功率越大,温度越高,此时应再利用表格中数据分别求出小灯泡的实际功率,进而分析得出灯丝电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A。
(2)实验时将灯丝浸入纯净冷水中的目的是:防止电阻大小随温度变化而改变。
(3)将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变,若实验中得到的结果是:所测的灯丝电阻阻值基本相等,则假设①被否定。
(4)小灯泡的功率越大,温度越高,此时应再利用表格中数据分别求出小灯泡的实际功率,进而分析得出灯丝电阻随温度的升高而增大,故直接得出“灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论不合理。
预测2
【答案】
(1)小灯泡短路
(2)小于
(3) 电压表并联在滑动变阻器两端 2.2 0.836
【详解】(1)小灯泡不发光说明灯泡短路或灯泡断路或滑动变阻器断路,电流表的示数为0.3A,说明灯泡不可能断路、滑动变阻器不可能断路,故电路中存在的故障可能是小灯泡短路。
(2)灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,灯泡正常发光时的温度比测第一组数据时的温度高,电阻阻值大于10Ω,由可知灯泡的额定功率应小于1.444W。
(3)[1][2]灯泡的额定电压为3.8V,电压表并联在灯泡的两端,电压表选择0~15V,但偏转角度太小、且指针未对准刻度线,误差较大;当灯泡正常发光时,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,电源电压为6V,要使灯泡电压为3.8V,滑动变阻器两端电压U滑=6V-3.8V=2.2V
故电压表选0~3V的量程,然后与滑动变阻器并联。
[3]小灯泡正常发光,此时滑动变阻器的阻值R滑=10Ω
电路中的电流
小灯泡的额定功率
预测3
【答案】
P2 P1 正
【详解】(1)[1]由表可知,移动滑片使电流表示数为0.2A时,AP1接入长度为0,以及两端电压为0,可知应先移动滑片P2。
(2)[2]探究导体的电阻与长度的关系需要改变铅笔芯接入电路中的长度,因此再移动滑片P1到不同位置。
(3)[3]由串联分压可知,导体的电阻越大,分得的电压越大;分析表中数据可知,随着AP接入长度增大,电压表示数即铅笔芯AP两端越来越大,可得:导体的电阻与导体的长度成正比。
预测4
【答案】
定值电阻的电功率与电流的平方成正比 0.3 滑动变阻器的电功率
【详解】(1)[1]由表中数据知道,第1次与第2次的电功率之比
第1次和第2次电流的平方比
因此定值电阻的电功率与电流的平方成正比。
(2)[2]当定值电阻两端的电压为1V,由串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压为
通过R0的电流为0.10A,由串联电路的电流规律可知,此时通过滑动变阻器的电流也为0.10A,所以此时滑动变阻器的功率为
(3)[3]由题图乙知道,图中A点代表消耗的总功率,A'点代表的是定值电阻的功率,因为在串联电路中电路消耗的总功率等于各部分用电器消耗的电功之和,所以AA'代表的是滑动变阻器的电功率。
预测5
【答案】
(1)0.5
(2)通过导体的电流与电压的关系
(3)
【详解】(1)根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.5A。
(2)实验中用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,从而改变通过定值电阻的电流,小明设计上述实验步骤,要探究的问题是:通过导体的电流与电压的关系。
(3)当电压表的示数为2V时,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为
变阻器的电压为电压表示数的2倍,故变阻器的电阻至少为
当电压表的示数为1V时,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为
变阻器的电压为电压表示数的5倍,故变阻器的电阻至少为
无论如何调节滑片电压表示数一直达不到1V,说明变阻器的电阻小于50Ω,因此,ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值的范围为,即。
预测6
【答案】
(1)
(2)未控制定值电阻两端电压不变
(3)50Ω 2A
【详解】(1)根据图甲实物电路知道,应将滑动变阻器串联在电路中,同时电压表并联在定值电阻两端,且根据电源电压为3V,可判断电压表选用小量程即可,据此完成电路连接,如下图
(2)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,分析表格中的数据有
第1组数据
第2组数据
第3组数据
第4组数据
由此可知小明在实验操作中存在的错误是未控制定值电阻两端电压不变。
(3)由上分析知道,第1组数据求出的定值电阻两端的电压为1.0V,则根据串联电路电压规律可得滑动变阻器两端分压为
由此可知滑动变阻器两端分压为定值电阻两端分压的倍,串联电路中电压比等于电阻比,定值电阻两端电压与电源电压均不变,所以滑动变阻器两端的电压也不变,即滑动变阻器的阻值与定值电阻阻值的比值是一个定值,滑动变阻器与定值电阻的关系是同时增大,同时减小,故为了完成用四个定值电阻进行实验,定值电阻为20Ω时,滑动变阻器阻值最大,即
结合给出的三种规格的滑动变阻器分析判断应选用规格为“50Ω 2A”或“100Ω 2A”。
预测7
【答案】
(1) 探究串联电路的电压规律 A
(2)1∶4
(3)见解析
【详解】(1)由电路图知道,两个定值电阻串联,分别用电压表测量各定值电阻和两个定值电阻两端的电压,可探究串联电路的电压规律;由表中数据可知,总电压几乎不变,各电阻两端的电压改变了,由此可知实验过程中更换了定值电阻,故选A。
(2)根据串联电压的分压规律知道,两个电阻差距最大时的阻值比等于两个电压差距最大时的比,即
(3)两节新干电池的电压
实际上,由于导线和电池也有电阻,由于导线电阻和电池内阻的分压影响,所测总电压会小于电源电压,故Uab不等于3V。
预测8
【答案】
短路 直至电压表的示数为2.5V时 8~18
【详解】(1)[1]在探究电流与电阻关系的实验中,定值电阻、电流表、滑动变阻器、开关与电源串联,电压表并联在定值电阻两端,根据滑片向右移动时,电压表示数变小可知,电路中电流变小,根据欧姆定律可知电路中的总电阻变大,由此可知,滑动变阻器是左下接线柱接入电路,电路连接,如下图
(2)[2]电流表有示数,说明电路故障是短路,电压表无示数,说明定值电阻两端无电压,由此可知,电路故障可能是定值电阻短路。
(3)[3]在探究电流与电阻关系的实验中,需要控制定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,看看通过定值电阻的电流怎样变化,由此可得出当AB间由10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻时的实验操作:移动滑片,直至电压表的示数为2.5V时,再记下电流表的示数。
(4)[4]当AB间换用阻值较大的定值电阻时,根据串联电路分压规律知道,定值电阻两端的电压变大,由于要控制定值电阻两端的电压不变,所以增大滑动变阻器两端的电压,故滑动变阻器应向阻值大的一端移动,由于滑动变阻器最大阻值太小,移动滑片无法使电压表的示数调节到2.5V,需要再串联一个定值电阻R0,以此来增大电路中的总电阻,所以当AB间接入30Ω时,电路中的电流
滑动变阻器与定值电阻串联后的总电阻
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,定值电阻R0的阻值最小,定值电阻R0的最小阻值
当滑动变阻器接入电路的阻值最小时,定值电阻R0的阻值最大,定值电阻R0的最大阻值
所以定值电阻R0的阻值范围是8Ω~18Ω。
预测9
【答案】
(1)保护电路,调节滑片使电阻箱两端电压保持不变
(2)2
(3)4~25
【详解】(1)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的 电压不变,因此实验中滑动变阻器的作用控制定值电阻两端的电压不变,同时还有保护电路的作用。
(2)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,则电阻箱两端的电压为
即电压表的示数为2V。
(3)由(2)可知,电阻箱两端的电压始终保持Uv=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
则电阻箱两端的电压为变阻器分得电压的倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大50Ω时,电阻箱接入电路的电阻为
因为滑动 变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,由串联电路的电流特点可知,电路中允许通过的最大电流为0.6A,由欧姆定律可知,此时电阻箱接入电路的最小电阻
由电阻箱的特点可知,电阻箱接入电路的最小电阻 为4Ω,因此电阻箱可调节的范围为4Ω~25Ω。
预测10
【答案】
断开 2.5伏 向右 不能,当定值电阻为10、20欧时,如果其电压为1伏,根据欧姆定律,则需要滑动变阻器阻值为50、100欧,无法实现
【详解】(1)[1]连接电路时,如果不断开开关,很容易烧坏用电器,故要断开。
(2)[2]由图乙知道,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V。
(3)[3]将10Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压变大,为使电压表示数不变,根据串联分压原理,应增大变阻器阻值,即将滑动变阻器的滑片向右移。
(4)[4]电源为新干电池两节,则电源电压为6V。实验中设定的定值电阻两端电压为1V不变,则滑动变阻器分得的电压为5V不变。则当10Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理,则有
解得需要变阻器的阻值
R滑=50Ω
同理,当10Ω的电阻接入电路时,变阻器的阻值
R滑=100Ω
而滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”,所以当接入10Ω、20Ω的电阻时,不能完成实验。
预测11
【答案】
(1)灯泡断路
(2) 小灯泡的功率 C
(3)1
【详解】(1)如图所示,电流表示数为0,表明电路中可能存在断路,电压表示数为3V,表明电压表到电源两极为通路,故电路故障可能为灯泡断路。
(2)[1]图中横轴表示灯泡的电流,纵轴为电压,阴影部分为横纵轴的乘积,故阴影部分面积大小表示的含义灯泡的功率。
[2]如图所示,灯泡两端的最小电流为0.1A,电压为0.5V,故此时滑动变阻器接入最大阻值为
通过灯泡的最大电流为0.3A,故同时满足电流和阻值要求的只有 ,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)根据图像可知,当灯泡两端电压为1.5V时,滑动变阻器两端电压也应为
由于灯泡与滑动变阻器是串联,电流相同,故滑动变阻器的图像与灯泡的图像的交点的电压应为1.5V时,故图像1符合。
预测12
【答案】
(1)
(2)C
(3) 观察小灯泡是否发光 灯丝的电阻会随温度的变化而变化
【详解】(1)连接电源正极与开关右边接线柱,使电路形成通路,作图如下:
(2)测量小灯泡功率时,电压值要覆盖低于额定电压、等于额定电压和略高于额定电压三个范围,这样才具有更大 的客观性。因此灯泡额定电压2.5V,所以最佳方案是2.0 V、2.5V和3.0V。 故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)[1]闭合开关后,电流表电压表均有示数,说明电路是通路,接下来观察灯泡是否发光。
[2]灯丝的电阻随温度变化而变化,灯丝温度不同,灯丝电阻会发生改变,求电阻的平均值是没有物理意义的。
预测13
【答案】
(1) 左
(2)0.5
(3)C
【详解】(1)电流表应与被测电路串联,电压表应与被测电路并联,而图甲中电流表并联在灯泡两端,电压表串联在电路中,因此电流表和电压表的连接都是错误的,改接电路如下图所示:
(2)电压表的示数为2.0V低于小灯泡的额定电压, 所以应该增大小灯泡两端的电压,灯泡才能正常发 光,根据串联分压的规律可知,应减小滑动变阻器连入电路的电阻从而减小滑动变阻器两端的电压, 所以应将滑片向左移动。
(3)[1]由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过 灯泡的额定电流为0.2A,则小灯泡正常发光时的电 功率为
[2]由图乙可知,电压表的示数UL=0.5V,电流表示 数为0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和 ,所以滑动变阻器两端的电压
此时小灯泡的电阻
利用串联分压的原理可知滑动变阻器接入电路中的电阻为定值电阻的,即25Ω,因此滑动变阻器的规格为C。
预测14
【答案】
(1)滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
(2)将滑动变阻器的滑片向右移动,同时眼睛注意观察电压表的示数,使电压表的示数为6V时停止移动滑片
(3)将该电压表0~3V量程的接线柱并联到滑动变阻器的两端进行实验
【详解】(1)根据题意可知,灯泡发光很暗,电流表和电压表示数均很小,则电路中有电流通过,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,说明移动滑片,滑动变阻器的阻值不变,所以原因可能是滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱。
(2)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,电压表选择0~15V量程,分度值为0.5V,电压表的示数为4V,小灯泡的额定电压为6V,则灯泡两端电压小于额定电压,所以接下来要增大灯泡两端的电压,由串联电路电压特点可知,减小滑动变阻器的两端电压,根据串联的分压原理,滑动变阻器接入电路中的电阻需要变小,所以应该将滑动变阻器的滑片向右边移动,同时眼睛注意观察电压表,直到灯泡达到额定电压6V为止,即小灯泡正常发光。
(3)由图甲可知,电源为4节蓄电池,电源电压为8V,小灯泡的额定电压为6V,则小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压
电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,所以可以使用0~3V量程测量滑动变阻器两端电压,当滑动变阻器两端电压为2V时,小灯泡两端电压为6V,故实验方案是将该电压表0~3V量程的接线柱并联到滑动变阻器的两端进行实验。
名师押题
押题1
【答案】
C 5欧的定值电阻 1.2A 不具有
【详解】(1)[1]根据题意,表决器应该为并联,故C符合题意,AB不符合题意。
(2)[2]所设计的电路图中,用电器该选用小灯泡,用灯的亮暗显示自己的决定。
(3)[3]由题意知道,电源为2节干电池即3V,每个小灯泡的电阻为5Ω,有两位同学表示赞成、故两个灯泡并联,并联电阻R=2.5Ω,由知道
即此时票数需要标注在电流表的1.2A处。
(4)[4]由图2知道,各个开关与对应的用电器并联,每个开关能控制一个用电器,当开关全部断开,电压表示数最小,当开关全部闭合,电压表示数最大,投票数与电流大小成反比的关系,故此装置具有与电流表改装的表决器类似的优点。
押题2
【答案】
(1) 变小 横截面积
(2) 不可靠 没有控制导体(食盐水)的横截面积不变
(3)长度
【详解】(1)[1]在电压一定时,观察到电流表的示数变大了,表明与电压表并联部分的电阻减小了,即食盐水的电阻变小了。
[2]由于向水槽中添加一定量相同浓度的食盐水,水槽内食盐水的液面升高,使得食盐水的横截面积变大,食盐水的电阻减小,这表明导体的电阻与导体的横截面积有关。
(2)[3][4]小明再次向容器中加入一定量的水,降低容器内食盐水的浓度,重复(2)步骤再次实验,结果发现容器内食盐水的电阻减小了,小明只做了一次实验就得出结论,这个结论具有偶然性,所以是不可靠的。理由是:没有控制导体(食盐水)的横截面积不变。
(3)[5]其它条件不变,改变电极M、N的距离,改变了食盐水接入电路中的长度,此时的电流会发生变化,能够得出导体的电阻与导体的长度有关。
押题3
【答案】
0.34安 避免电阻丝因电流热效应温度升高导致电阻变化,对后续实验产生干扰 见解析
【详解】(1)[1]电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.34A.
(2)[2]电阻会受到温度的影响,电路接通时电阻会产生热量从而改变电阻的大小,故实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关的目的是防止温度对电阻的影响.
(3)[3]锰铜合金电阻比镍铬合金小得多,小明在用锰铜合金实验时,在电压一定时,通过锰铜合金的电流变化很小,故实验现象不明显。
押题4
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)保持定值电阻两端电压不变
【详解】(1)根据实验电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,由于电源电压是15V,则电压表的量程选择大量程,要求闭合S后,滑片P向左移动时电流表示数变大,说明变阻器接入电路中的阻值变小,连接的是A下接线柱,连接实物图如下图所示:
(2)闭合开关,串联电路中无电流,说明电路发生断路,发现电压表示数一直是15V,则可能是定值电阻发生断路,电压表测电源电压,因此示数是15V。
(3)用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,根据串联分压原理可知,此时定值电阻两端电压会变大,而探究电流与电阻关系的实验中需要保持定值电阻两端电压不变,因此需要使变阻器两端电压变大,变阻器的阻值变大。
押题5
【答案】
(1)为了控制加热时间以及通过两电热丝的电流大小相等,将两只阻值不同的电阻串联
(2)在通电时间、电流大小相同时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量也越多
(3)见详解
【详解】(1)探究电流产生的热量与电阻的关系时,根据控制变量法,为了控制加热时间以及通过两电热丝的电流大小相等,将两只阻值不同的电阻串联。
(2)如图所示,将甲、乙两根电阻丝串联,则加热时间以及通过两电热丝的电流大小相等,观察到甲烧瓶中玻璃管液面比乙中要高,说明甲烧瓶中电阻丝产生热量多,由此能得到结论:在通电时间、电流大小相同时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量也越多。
(3)用电热水壶烧水时,水壶内的电热丝开关串联,通电时间以及电流大小相同,但电热丝的电阻远大于开关的电阻,根据Q=I2Rt可知,水壶内的电热丝产生了大量的热,但与其串联的开关产生的热量较少,温度并不高。
押题6
【答案】(1)
(2)在电压为1伏和1.5伏之间多次实验,读出电流表读数,计算电功率,直至电功率为0.2瓦
(3)不科学,因为灯泡的电阻会发生改变
【详解】(1)当滑片向右移动时,电压表的读数增加,由串联分压特点可知,灯泡两端电压增大,则滑动变阻器两端电压减小,滑动变阻器的阻值减小,所以滑动变阻器下方的接线柱接右端,如下图所示:
(2)为了灯泡的额定功率为0.2瓦,所以通过移动滑动变阻器的滑片使灯泡的功率为0.2瓦,所以补充方案中的步骤为在电压为1伏和1.5伏之间多次实验,读出电流表读数,计算电功率,直至电功率为0.2瓦。
(3)由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以测出一组电压和电流值,计算出该灯泡的阻值没有意义,所以该同学的方法不科学。
押题7
【答案】(1)
(2)电流表有示数,电压表无示数
(3)见解析
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,滑片向左移动,灯泡变亮,电路中电流变大,变阻器接入电路中的阻值变小,说明使用的是变阻器的左下接线柱,如下图所示:
(2)小灯泡短路后,电路仍是通路,电流表有示数,电压表相当于测导线电压,无示数,因此若出现电流表有示数,电压表无示数,则是小灯泡短路引起的。
(3)据乙图可知,当电路中电流为0.12A时,变阻器以最大阻值接入电路,此时变阻器的两端电压为:,变阻器的最大阻值为:;当将灯泡换成阻值为50欧的定值电阻时,根据串联分压原理可得:,解得,此时超过变阻器的最大阻值,因此变阻器的阻值不足以完成实验。
押题8
【答案】(1)6
(2)电压表
(3)0.625
(4)滑动变阻器的功率
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,实验刚闭合开关时,变阻器接入电路中的阻值最大,灯泡两端电压为2V,此时电路中的电流为0.2A,变阻器两端电压为
电源电压
(2)无论灯泡断路还是变阻器断路,电流表均无示数,当灯泡断路时,电压表串联接入电路,测电源电压,电压表有示数;当滑动变阻器断路,电路无通路,电压表的示数为0,因此可以通过电压表判断故障原因。
(3)电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,图中电压表的读数为2.5V,小灯的额定电功率为
(4)图中横坐标表示电压,阴影部分宽即电压为,纵坐标表示电流,阴影部分长即电流为I,图中阴影部分面积等于通过滑动变阻器的电流与其两端电压的乘积,由知,故矩形面积表示的物理含义是滑动变阻器的功率。
押题9
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)0.3
(4)BD
【详解】(1)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中滑动变阻器串联在电路中,滑片P向右端移 动时,电流表的示数变小,说明滑片右移滑动变阻器接入电路的电阻增大,即滑动变阻器左下部分电 路接入电路,据此完成电路连接如下图所示:
(2)根据乙图可知,右边为电流表示数0,说明电路断路,左表为电压表,示数满偏,说明电压表与电源连通,因此与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)根据表格可知,电流与电压成正比,电压变为1V电压的1.5倍,则电流也变为原来的1.5倍,为0.3A。
(4)A.根据题意可知,更换电压表的量程对电阻两端电压的分配没有影响,故A不符合题意;
B.如果重新开始实验,只更换电源,将电压为4.5V的电源更换为电压为3V的电源,定值电阻两端电压保持不变为2V,滑动变阻器两端电压为
根据串联分压原理得
滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当他们30的电阻替换20Ω的电阻后,则解得
小于滑动变阻器的最大值30Ω,因此该方法可行,故B符合题意;
C.如果重新开始实验,只改变控制电压U0,使U0为3V,则当5Ω的定值电阻接入电路时,电路中的电流为
大于滑动变阻器的最大允许通过的电流0.5A,因此该方法不可行,故C不符合题意;
D.由图可知,电源电压为4.5V,定值电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为2.5V,根据串联分压原理得
滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当他们用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后,则解得RP=37.5Ω,如果只更换滑动变阻器,则可更换的滑动变阻器最大阻值为50Ω的,因此该方法可行,故D符合题意。
故选BD。
浮力分析与计算
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
阿基米德原理
常出现在填空题、选择题、计算题中。主要考查对阿基米德原理的理解和运用,利用公式计算浮力、液体密度、物体密度等
2023衢州
2023湖州
2023杭州
2023绍兴
2022湖州
2022温州
2022杭州
2022丽水
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物体的浮沉条件
常出现在填空题、选择题中。主要考查利用物体的浮沉条件比较物体的浮力大小或计算浮力
2024浙江省统考
2023衢州
2023湖州
2023金华
2023舟山
2023丽水
2022宁波
2022湖州
2022温州
2022杭州
2022舟山
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浮力和压强的分析与计算
常出现在填空题、选择题、计算题中。主要考查对压强、浮力的计算公式的应用
2023温州
2023丽水
2023金华
2022杭州
2022湖州
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考查分值:分值在6-8分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、解答题。
命题趋势:浮力为中考必考内容,关于浮力的应用,轮船、潜水艇(类似潜水艇)、密度计是常考内容,主要考查轮船、潜水艇、密度计的原理。浮力和压强的综合分析和计算也是各地学考常考热点,一般考查容器底受到的压力、压强的变化情况,桌面受到的压力、压强变化情况,比较物体所受浮力的大小,判断液体、物体密度的大小等。
【回归课本】
考查要点1:阿基米德原理
步骤总结:
1. 确定研究对象
2. 清楚计算原理与公式
3. 计算解答,单位一定要注意
考查要点2:浮沉状态的条件
解答:
1.一只鸡蛋放入水中时如左图所示,浮力小于重力,鸡蛋处于沉底状态。然后向水中 加入食盐(可以增大液体的密度),液体的密度变大,排开盐水的体积未变,由F浮=ρ液gV 排可知,浮力逐渐变大。当浮力等于重力时,F浮=G物时,鸡蛋就变成中间图所示的状态了,继续加入食盐,当浮力大于重力时,鸡蛋会上浮,最后鸡蛋变成了漂浮状态。
2. 浸没在水中的物体受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用,
∵排开水的体积等于物体的体积,即:V 排=V物,
∴F浮=ρ液gV排=ρ液gV物, G=m 物g=ρ物gV物,
如果 F 浮 >G, ρ液gV物>ρ物gV物,ρ液>ρ物,物体将上浮;
如果 F 浮<G, ρ液gV物<ρ物gV物,ρ液<ρ物,物体将下沉;
如果 F浮=G, ρ液gV物=ρ物gV物, ρ液=ρ物,物体将悬浮。
即:若ρ液>ρ物,物体将上浮;ρ液<ρ物,物体将下沉;若ρ液=ρ物,物体将悬浮。
考查要点3:浮沉状态的判断
计算解读:
解:铁箱受到的重力G=mg
=46.35千克×9.8牛/千克
=454.23牛
根据阿基米德原理,当铁箱完全浸没在海水中时受到的浮力为:
F浮=ρ海水gV排水
=1.03×10³千克/米³×9.8牛/千克×45×10-3米³
=454.23牛
根据物体浮沉的条件,因为F浮=G,所以铁箱将悬浮在海水中。
如果铁箱是掉在河水中,因为河水的密度比海水小,可见铁箱完全浸没在河水中时受到的浮力要小于454.23牛,即小于铁箱受到的重力,所以 铁箱将会下沉到河底。
答:铁箱将会悬浮在海水中。若是掉在河水中,铁箱将会沉入河底。
考查要点4:漂浮原理
解读:
当一个橡皮泥在沉在水底部,F浮<G物,后漂浮,F浮<G物,再结合阿基米德原理,得出漂浮时候的V排大于沉底时候的V排
注意:
如上图所示,沉底时候当V排是橡皮泥的总体积,当橡皮泥漂浮时候,V排中间那一部分在水面以下的体积也算V排,虽然橡皮泥的总实心体积并没有在水中,但是漂浮时候的V排确实也是比沉底时候的V排大。
考查要点5:漂浮原理应用
解读:
1. 轮船需要漂浮在水面上,必须满足最大的浮力要大于对应的重力,即当最大浮力正 好等于重力时,此时为轮船的满载,即m货=1.8万吨-0.7万吨=1.1万吨。
2.一艘轮船从江河驶入大海后,始终处于漂浮状态,故F净=G物,从长江到大海过程 中,船到重力G不变,所以它受到的浮力没有变化。但由于海水的密度大于江河水的 密度,由公式F浮=p液gV排,可知,当F浮不变时,p液变大,则V排会变小。所以轮船从 江河驶入大海后,排开水的体积减小.
真题1(2024·浙江中考真题)运河中一艘货船因偏离航道搁浅(如图)。为使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是( )
A. 借助浮筒使船上浮 B. 将货船拖回到航道
C. 清除货船底部淤泥 D. 将货物搬到甲板上
【答案】D
【解析】
【详解】A.借助浮筒能增大浮力,可以使船上浮,故A不符合题意;
B.将货船拖回到航道,可以使船继续航行,故B不符合题意;
C.清除货船底部淤泥,能增大船排开的水的体积,从而增大浮力,故C不符合题意;
D.将货物搬到甲板上,船和货物的总重力不变,在浮力不变的情况下,不能继续航行,故D符合题意。
故选D。
真题2(2023·浙江衢州·中考真题)小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸入液体的深度无关”的结论,下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是( )
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
【答案】C
【详解】要探究物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关,要保持物体浸在同种液体中的体积不变,只改变物体浸入液体的深度;
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小,改变了铁块浸入水中的体积,不合题意;
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变,铁块浸没时体积不变,只改变深度,符合题意;
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上,木块受到的浮力等于重力,排开水的体积相等,浸入的深度不同,符合题意;
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上,物体受到的浮力相同排开水的体积相等,浸入的深度不同,符合题意;
由以上分析可知,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
真题3(2023·浙江湖州·中考真题)现将一杯子和木块(不吸水,密度为)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示,图1杯子开口向上,浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水),木块紧贴杯底,一起悬浮在水中。两种情况下( )
A.木块所受浮力的大小相同 B.杯子所受浮力的大小相同
C.容器内水的深度相同 D.木块对杯子底部力的大小相同
【答案】C
【详解】A.图1木块未排开液体,由阿基米德原理可知,木块不受到浮力的作用,图2木块排开液体,由阿基米德原理可知,木块受到浮力的作用,因此木块所受浮力的大小不相同,故A不符合题意;
B.图1杯子所受的浮力大于杯子的重力,图2杯子所受浮力小于杯子的重力,故B错误;
C.图1杯子和木块漂浮,浮力等于重力;图2杯子和木块悬浮,浮力等于重力;由可知,两种情况时杯子和木块排开水的体积相同,容器内水的深度相同,故C符合题意;
D.图1木块对杯底的压力等于木块的重力;图2木块对杯子底部的压力等于木块受到的浮力减重力,对杯子底部压力的大小不同,故D不符合题意。
故选C。
真题4(2023·浙江金华·中考真题)“深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日,国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放,并进行了初步搜索调查和影像记录,开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题:
(1)下潜过程中,“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察,此时潜水器总质量为a千克,则它受到的浮力为 牛。
【答案】 变大 ag或10a
【详解】(1)[1]根据液体压强的特点可知,当所处的深度越深时,压强越大。
(2)[2]因为潜水器悬浮在水里,根据液体的浮沉条件可知,所受的浮力等于潜水器的重力为
真题5(2023·浙江温州·中考真题)我国某地使用“沉管法”建跨海隧道:用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段,用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中;用拖船牵引至指定位置,向管段中的水箱注水使其下沉(如图);对下沉的多个管段进行依次连接,拆除隔墙形成隧道。
(1)拖运管段时,若速度为2千米/时,拖运距离为3千米,需要 小时;
(2)图中,当往水箱中注水的质量为6×104千克时,管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3,则注水前管段与水箱的总质量为多少千克; (海水密度取1.0×103千克/米3)
(3)管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关?
【答案】 1.5 3×106千克 海水密度、海底深度、隔墙面积
【详解】(1)[1]根据可得,拖运管段所用的时间为
(2)[2]根据阿基米德原理可得,沉管所受的浮力为
沉管匀速下沉,根据二力平衡可得,注水后的沉管总重力为
则注水前管段与水箱总质量为
(3)[3]由于物体在海水中受到的压力与其所受的压强的关系为,又因为物体在海水中受到的海水压强为p=ρ海水gh,则管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水密度、海底深度、隔墙面积等有关。
真题6(2023·浙江杭州·中考真题)某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示,氦气球内充满氦气,下端连接吊篮,在吊篮底端有一根缆绳,通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为(不计球壁的厚度),,,g取。求:
(1)氦气球内氦气的质量是多少?
(2)氦气球在缆绳控制下,匀速竖直上升,用时,则氦气球上升的速度是多少?
(3)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为,现有总质量为的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,此时缆绳对吊篮的拉力为多大?(不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力)
【答案】(1)1080kg;(2)0.5m/s;(3)2×104N
【详解】解:(1)氦气球内氦气的质量
(2)氦气球上升的速度
(3)氦气球受到的浮力
氦气球(含氦气)连同吊篮等配件及乘客的总重力
不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力,此时缆绳对吊篮的拉力为
答:(1)氦气球内氦气的质量是1080kg;
(2)氦气球在缆绳控制下,匀速竖直上升,用时,则氦气球上升的速度是0.5m/s;
(3)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为,现有总质量为的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,此时缆绳对吊篮的拉力为2×104N。
真题7(2023·浙江绍兴·中考真题)2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程中( )
A.浮力不变,压强变大 B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变 D.浮力不变,压强不变
【答案】A
【详解】潜水艇下潜过程中,排开液体的体积不变,液体的密度不变,根据阿基米德原理
可知受到的浮力大小不变,再根据液体压强公式
液体的密度不变,液体深度增大,故受到的压强变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
真题8(2023·浙江舟山·中考真题)将装满水的溢水杯放在天平左盘,砝码放右盘,调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块,待蜡块静止,排开的水全部流入量筒后(如图),下列有关说法正确的是( )
A.天平指针仍指向分度盘中央刻度 B.蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C.量筒中水的质量小于蜡块的质量 D.量筒中水的体积等于蜡块的体积
【答案】A
【详解】AB.由于蜡块漂浮在水中,由沉浮条件可知,蜡块受到的浮力等于蜡块的重力,由阿基米德原理可知,蜡块受到的浮力等于排开液体重力,等量代换可得,蜡块的重力等于排开液体重力,所以天平指针仍指向分度盘中央刻度,故A正确,B错误。
C.由于蜡块的重力等于排开液体重力,由可得,量筒中水的质量等于蜡块的质量,故C错误;
D.由于量筒中水的质量等于蜡块的质量,水的密度大于蜡块的密度,由可得,量筒中水的体积小于蜡块的体积,故D错误。
故选A。
真题9(2023·浙江丽水·中考真题)2023年3月11日,“奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 ;
(2)潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力 重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 增大 等于
【详解】(1)[1]潜水器浸没后在下潜的过程中,液体密度不变,深度增大,根据p=ρgh可知,潜水器所受的液体压强逐渐增大。
(2)[2]根据物体的浮沉条件可知,潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力等于重力。
真题10(2022·浙江宁波·中考真题)2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为 N。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为 N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
【答案】 2.625×104 72480 上浮
【详解】(1)[1]由知道,浮空艇受到重力的大小约为
(2)[2]由知道,该浮空艇在营地升空前受到的浮力大小约为
(3)[3]由于氦气密度比空气小得多,当用上层的氦气排出下层的部分空气时,自身重力减小,由于悬于空中的浮空艇受到的浮力等于重力,所以,此时浮力会大于重力,合力的方向竖直向上,故浮空艇会上浮。
真题11(2022·浙江湖州·中考真题)两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则( )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
【答案】C
【详解】A.甲和乙两个正方体边长相同,则根据体积公式可知其体积相等,两个正方体都浸没在同一液体中,则其排开液体的体积相等,根据F浮=ρ液gV排可知,甲受到的浮力等于乙受到的浮力,故A不符合题意;
B.把甲和乙作为一个整体,甲和乙在液体中静止时悬浮,根据物体浮沉条件可知,甲和乙的平均密度等于液体的密度,而甲和乙由不同材料制成,其密度不同,所以甲的密度与液体的密度不相等,故B不符合题意;
C.柱形容器中,容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器内液体和物体的总重力不变,则容器底部受到的压力大小不变,故C符合题意;
D.根据题意可知,细线处于绷紧状态,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,甲将漂浮在液面上,则甲和乙排开液体的总体积变小,液体深度变小,根据p=ρ液gh分可知,容器底部受到液体的压强变小,故D不符合题意。
故选C。
真题12(2022·浙江温州·中考真题)排气阀是供暖设备中的重要部件,它能及时排出管内热水汽化产生的气体,使水正常流动,从而保证供暖效果。排气阀工作原理如图所示:水中气体在流动过程中,积聚于封闭的排气阀内,使阀内气压变大,浮筒随水面一起下降,此时阀内气体排出使气压变小,从而浮筒上升,堵杆重新堵住排气孔。
(1)水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米,要使水流能携带气泡流动,则水从水管起始端流到终端最多要多少时间?
(2)排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克,计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。(水的密度取1.0×103千克/米3)
【答案】(1)240s;(2)2×10-5m3
【详解】解:(1)水从水管起始端流到终端最多需要的时间
(2)该浮筒处于漂浮状态时受到的浮力
F浮=G物=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N
排气阀排气时浮筒浸在水中的体积
答:(1)水从水管起始端流到终端最多要240s;
(2)排气阀排气时浮筒浸在水中的体积为2×10-5m3。
真题13(2022·浙江杭州·中考真题)小金利用厚度均匀的合金板(厚度为1cm),制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示,质量为1440g。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强;
(2)合金板的密度;
(3)将盒子开口朝上,缓慢放入水中,当盒子上沿与水面齐平时松手(水足够深),盒子稳定后在水中的浮沉情况为 (选填“漂浮”或“沉底”),通过计算说明理由。
【答案】 沉底 见解析
【详解】(1)[1]盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强为
(2)[2]合金板的体积为
V合金=V外-V空心=12cm×12cm×5cm-10cm×10cm×4cm=720cm3-400cm3=320cm3
合金板的密度
(3)[3][4]盒子受到的最大浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.12m×0.12m×0.05m)=7.2N
盒子的重力
G盒=m盒g=1.44kg×10N/kg=14.4N
因为
F浮<G盒
所以盒子在水中沉底。
真题14(2022·浙江丽水·中考真题)2022年5月15日,我国自主研发的“极目二号”III型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米,创造了大气科学观测世界纪录。
(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇是 的;
(2)该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持外形不变。上升过程中,该艇受到的浮力 。(填“增大”、“减小“或“不变”)。
【答案】 运动 减小
【详解】(1)[1]浮空艇上升过程中,以地面为参照物,由于浮空艇与地面之间发生了位置的相对变化,所以是运动的。
(2)[2]根据题意知道,上升过程中,该艇排开的空气的体积不变,但由于空气的密度会变小,由知道,浮空艇受到的浮力减小。
真题15(2022·浙江舟山·中考真题)学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是( )
A.冷水、热水中都下沉 B.冷水中下沉,热水中上升
C.冷水、热水中都上升 D.冷水中上升,热水中下沉
【答案】D
【分析】先判断温水与冷水和热水的密度关系,然后根据物体的浮沉条件分析两气球的运动情况:①ρ物<ρ液,上浮; ②ρ物=ρ液,悬浮;③ρ物>ρ液,下沉。
【详解】温水的密度小于冷水的密度,由物体的浮沉条件可知,装温水的气球在冷水中上浮;温水的密度大于热水的密度,由物体的浮沉条件可知,装温水的气球在热水中下沉,故D符合题意。
故选D。
预测1(2025·浙江金华·一模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中,前后两次静止时的情形如图所示。下列说法正确的是( )
A.橘子的密度比水的密度大 B.香蕉在水和盐水中所受浮力不相等
C.橘子在盐水中受到一对平衡力 D.两容器底对桌面的压力相等
预测2(2025·浙江金华·一模)如图甲所示,水平桌面上放着这一个底面积为的烧杯,烧杯内装有一定量的水,一个底面积,高的圆柱形物块漂浮在水面上,露出水面的高度为;现往容器中加入密度为的植物油,使物块上表面与油面相平,如图乙所示。请分析计算:
(1)图甲中物块所受浮力为 N;
(2)图乙中所加植物油的质量为 g。
预测3(2025·浙江金华·一模)【设计背景】我国设计的“蛟龙号”潜水艇最大下潜深度达到7062米,希望同学们也能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜水艇!
【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。
【检验产品】如表为该小组制定的量表:
自制潜水艇评价量表
验收等级
优秀
合格
待改进
功能仓分区设计
生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水,且生活舱较大
生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水
生活舱和水舱没有独立分开
浮沉情况
潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮
潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮,但较困难
潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮
(1)为实验潜水艇的上浮,小组同学的操作是: ,从而排出水舱内的水,实现上浮;
(2)如图乙所示,潜水艇完成从B到A上浮的过程,其浮力变化情况是 ;
(3)已知某小组同学采用的材料总质量0.5千克,体积,现有100毫升和200毫升两种规格的注射器,请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现在水中悬浮 。
预测4(2025·浙江温州·一模)如图甲是古代一种滴水计时的工具——“漏刻”,它由播水壶和受水壶组成,其模型如图乙所示,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。
(1)浮块漂浮在水面,随水位的上升而上升,它所受的浮力是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)的;
(2)小温想了解漏刻计时的原理,他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒,分别在底部中央开一个大小相同的圆孔如图丙所示,探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据:
实验次数
容器横截面积
水深
水流完所需时间
1
100
4
12
2
150
4
18
3
300
4
36
4
300
2
25
5
300
6
43
6
300
8
50
7
?
8
60
①分析 三次实验数据可知,容器横截面积相同时,水的深度越深,水流完时间越长;
②请结合上述实验数据及结论分析第七次实验“?”处容器横截面积应为 ;
(3)改进后,小温检测发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图丁所示,依据的科学知识是 。
预测5(2025·浙江宁波·一模)如图甲所示的“长城189号”退役潜艇是宁波潜艇展示园的镇园之宝。潜艇设计精妙,能够自如地在长江和东海间潜行(已知海水的密度大于江水的密度),其原理示意图如图乙所示。针对潜艇的沉浮原理与航行特性,下列描述正确的是( )
A.当潜艇从长江潜行到东海时,应向水舱内充水
B.潜行时,潜艇通过改变所受浮力大小来实现上浮和下潜
C.当潜艇在海水中下潜时,潜艇底部所受海水压强保持不变
D.当潜艇在海水中下潜时,应向水舱外排水
预测6(2023·浙江杭州·一模)小金是一位健康的九年级男生,比较符合他的实际情况的是( )
A.身高178dm B.正常步行速度约为1.2m/s
C.站立时对地面的压强约为100Pa D.游泳时受到的浮力约为5000N
预测7(2024·浙江温州·模拟预测)烧杯中盛有水和煤油(密度为),现将一实心球状蜡块(密度为)轻轻放入烧杯。则稍后待蜡块静止时( )
A.蜡块一半体积浸入水中,一半体积浸入煤油中
B.煤油对蜡块的作用力方向竖直向上
C.水对蜡块的作用力小于蜡块的重力
D.水对蜡块的作用力大于蜡块的重
预测8(2024·浙江杭州·二模)明矾石是浙江的主要矿产之一,储量丰富,主要分布在湖州、杭州、宁波、温州等地区。明矾石用于制造钾肥、铝剂、硅酸盐等化工产品。明矾石还可以用作杀虫剂、除草剂、医药等领域的原料。某同学为测量明矾石的密度
(1)将明矾石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测力计的示数为1.4N。
(2)接着利用图乙所示的方法将明矾石浸没在装满水的烧杯中,收集它排出的水,倒入量筒中,由此算出明矾石的密度为 kg/m3。
(3)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是 ;会导致最终得到的明矾石的密度值 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明做该实验时,利用上图中的甲、乙中的数据,根据所学的浮力知识1,乙图中弹簧测力计的示数为F2,请你用题中的字母将明矾石的密度推导出来 。(水的密度为ρ水)
预测9(2024·浙江衢州·一模)如图所示,甲、乙两个完全相同的容器中装有体积相等的不同液体,静置在水平桌面上,将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
B.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
C.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
预测10(2024·浙江台州·二模)某同学去超市买墨水时发现优质墨水35元,普通墨水6元,墨水的书写体验因人而异,但是厂家通常会从粘度、表面张力、密度、成分等角度鉴定一款墨水的品质。该同学买了优质墨水,并准备从密度角度对其进行鉴定,他用轻质塑料管(厚度可忽略不计)自制了密度计。该自制密度计高为16厘米,横截面积为20厘米2,在盒子底部加入沙子使密度计能竖立水中,密度计自重200克。使用时烧杯中装有一定量的水,往密度计中加入10毫升待测液,通过密度计浸入水中的深度读出待测液密度。求:
(1)对比图乙传统密度计,该自制密度计有什么优点或缺点?(任选一角度进行说明)
(2)加入墨水后,密度计浸入深度为10.6cm,通过计算说明该墨水是否为优质墨水;
(3)某同学绘制出该密度计浸入水中深度h与待测液密度ρ的关系图,如图丙。为提高精确度,该同学将待测液体积由10毫升改为20毫升。请在图丙中重新绘制h与ρ的大致关系图。 。
预测11(2024·浙江温州·二模)在“桔子的沉与浮”的实验中,小科发现剥皮的桔子会沉底,不剥皮的桔子会漂浮在水面(如图1)。
(1)请分析比较图1中两桔子的浮力大小FA FB(选填“>”、“<”或“=”);
(2)他查阅资料可知桔子上浮一部分原因是由于桔子皮表面有许多气孔,内部充满空气。请结合该实验原理,设计让图2中沉在水底的鸡蛋浮起来的方法 ;
(3)小科做完实验后,忘记整理器材,一段时间后,你认为图1中的A、B桔子,哪个更容易腐烂,并说明理由。 。
预测12(2023·浙江杭州·一模)小金为了测量空气的密度,查阅资料得知:气体的密度与压强有关,因此设计了如下实验。
①如图甲,将一打足气的足球,放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的体积为426毫升;
②如图乙,将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中,用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒,同时调整量筒的位置,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时,停止排气。重复该操作,共排气10次;
③如图丙,拔除气针和乳胶管,把排气后的足球放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的体积为420毫升;
(1)图甲溢水杯底部所受水的压强 图丙溢水杯底部所受水的压强。(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)图乙中,量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气,其目的是 ;
(3)根据测得的数据,计算空气的密度为 。
押题1 某项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。
(1)为实现潜水艇的上浮,小组同学的操作是: ,从而排出水舱内的水,实现上浮;
(2)如图乙所示,潜水艇完成从B到A上浮的过程,其浮力变化情况是 ;
(3)已知某小组同学采用的材料总质量0.5kg,体积650cm3,现有100mL和200mL两种规格的注射器,请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现在水中悬浮 。
押题2 如图是我国海上最大浮式风电装置示意图,可在水中漂浮并利用风能发电为海上油气田供电。该装置由浮力设备、支撑柱和风机设备组成,其中浮力设备参数如表,支撑柱和风机设备总质量5200吨。
结构名称
质量/吨
构成
数量
横截面积/米2
高度/米
浮力设备
4000
空心边立柱
3
80
40
空心中间立柱
1
60
40
(1)结构设计:为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性,有人对立柱壁进行了设计,下列四种边立柱的纵切面设计图中合理的是 ;
(2)牵引安装:为了保持稳定漂浮,装置被拖到指定海域后,需要让浮力设备下沉直至立柱下底面距海面35米。试计算需要往中间立柱空心部分注水多少吨? (连接管体积不计,海水的密度取1.0×103千克/米3)
押题3如图是检修员对射电天文望远镜——“中国天眼”进行体检的情景。检修员通过牵引绳将氦气球与身体连接(图甲),使检修员对反射面板的压力减小到面板能够承受的范围之内。已知氦气球(包括球内氦气)连同吊索等配件的总质量为180kg,体积为;反射面板能承受的最大压力为120N。(g=10N/kg)
(1)氦气球受到的浮力是多大 ?(空气的密度)
(2)若检修员需要携带20kg的检修装备,则检修员最大质量为多少千克才能开展正常检修工作 ?
(3)图乙为“中国天眼”建造地的地形图,从停车场到达瞭望台有①和②两条步道,选择哪条道路登山更合适?请说明理由。 。
押题4水平桌面上两个底面积相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体,完全相同的小球M、N 静止时状态如图所示,已知两容器内液面相平。则小球 M排开液体的重力 小球 N 排开液体的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”,下同),甲液体对容器底部的压力 乙液体对容器底部的压力。
押题5 人工浮岛可漂浮于水面,为人类拓展生存空间。图甲为小金制作的一个模型,包括浮岛和基座,基座中空部分可放配重,基座侧面标有水位线(水面不能超过基座的最高水位线10cm)。
(1)小金发现模型上浮时水位超过了基座的最高水位线,如图乙所示。为了让浮岛全部露出水面,下列改进措施中可行的是 (选填字母)。
A.换用密度更大的材料制造基座
B.减小配重的质量
C.增大浮岛的体积
D.增大基座的体积
(2)该模型基座的横截面积为,空载时水位如图丙所示,求此时整个模型受到的浮力 。
押题6 如图是小明制作的简易蒸汽船模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶。
(1)“蒸汽船”行驶时,铜管口冲出“白气”。“白气”是铜制容器内水受热后产生的水蒸气发生了 后形成的;(填物态变化)
(2)行驶一段时间后,“蒸汽船”受到水的浮力 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
押题7 游泳是青少年喜爱的运动项目之一,为防止初学者溺水事故的发生,研究人员研发出了如图所示的救生手环,并在游泳池进行了性能测试。当测试者戴上该手环下潜到水面下5米处,打开手环开关,手环瞬间弹出一个气囊,随后测试者浮出水面。
(1)已知测试者的质量为63千克,密度是千克/米。请计算:要实现上浮,气囊打开后的体积至少要多大 ?(不考虑手环的质量和体积)
(2)温馨提示:饭后不可马上入水游泳,激烈运动可能影响消化系统功能,即打破身体中的稳态,会对身体造成伤害。以下事例中体现科学中“稳定与变化”观念的有 。(可多选)
A.鱼类身体流线型适合水中游
B.人体进餐后胰岛素含量上升
C.健康人水喝的多时尿量增加
D.气温下降人体皮肤血管收缩
押题8$$
第一辑
声现象与光现象 ……………………………………………………………03
力学实验…………………………………………………………………………26
电路实验…………………………………………………………………………67
浮力分析与计算…………………………………………………………………109
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声现象和光现象
声学、光学、热学内容是中考命题中的重点内容, 一般重点考查光的反射、平面镜成像、光 的折射、凸透镜成像等,2024年浙江省统考考察3分,2024浙江省统考考出来透镜的分类、2023年各地市中考这些考点也频繁考察,分值3-6分。
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
声音的特性
常出现在填空题中,有时也会单独出现在选择题中或某一个选项中。考题结合古诗词、乐器来考查声音的特性频率较高,也有根据声音特性的影响因素来考查,有时还会根据声音的波形图判断音调的高低、响度的大小。
2023浙江
✮
光的直线传播现象、反射与折射现象
常出现在填空题、选择题中。一般要求考生判断某种光现象,是利用了光的直线传播或者反射或者折射
2023温州
2023金华
2022浙江
✮✮✮
平面镜成像特点
常出现在填空题、选择题中。主要考查像与物体的大小相等和像和物体到镜面的距离相等。考查成虚像的特点比其他两个特点的频率低
2023温州
✮
光路图
主要出现在作图题,有些地区还会出现在选择题中判断光路图是否正确。光现象作图题有时也会和透镜三条特殊的光线综合在一起考查
2022台州
2022宁波
2022湖州
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探究光的反射定律和平面镜成像特点
主要以实验题考查,偶尔也会出现在选择题中的某一个选项中
2022舟山
2022温州
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凸透镜成像规律
主要考察凸透镜成像规律的生活实际应用
2023浙江
2023湖州
2023宁波
2023绍兴
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透镜的分类和作用、透镜与视觉
主要以选择题和填空题考察,重点考察透镜的作用、近视眼和远视眼的矫正
2024浙江省统考
2023衢州
2023舟山
2022宁波
✮✮✮✮✮
考查分值:分值在3-6分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、实验题。
命题趋势:
①光现象考查点主要有光的直线传播现象、光的反射和光的折射现象及应用、反射定律和平面镜成像的光路图、折射规律的光路图、探究光的反射定律及其应用、探究平面镜成像规律及其应用等。本章知识点中光的直线传播现象、反射与折射现象和光路图难度不高,学生容易掌握,考试不易出错,得分率较高。因此,同学们在复习时掌握相关基础知识和相关光路图的画法,并灵活运用即可。本章关于实验部分的知识点,学生需要掌握的内容较多,出错率较高。这就要求同学们复习时不仅需要灵活掌握相关实验过程和结论,还要对实验过程中存在的问题进行归纳、分析和总结。
②声现象为中考必考内容,难度不高。纵观去年统考和近几年中考和最新模拟题,关于声现象的试题主要是结合日常生产生活中的现象,判断声音产生的原因、声音是由什么介质传播、声音传递信息还是传递能量、控制的噪声的途径,以及正确判断声音的特性。除了结合生活中的现象来考查外,还可能会结合古诗词、乐器等一些跨学科知识来考查。
【回归课本】
考查要点1:声音的传播
现 象 :1.声音会逐渐变小,最后声音消失;2.声音重新产生,并不断增大。
分 析 :声音是由物体振动产生的;声音产生和听到声音是两回事,因为听到声音需要介质来传播
考查要点2:声音三要素的影响因素
现 象 :1.梳的快一点声音比较尖锐,梳的慢一点声音比较低沉。
2.尺子伸出桌面的长度越短,声音越尖锐,尺子伸出桌面的长度越长,声音越低沉。
分析:振动频率越高,音调越高,在其他条件相同的情况下,振动的物体越短,音调越高。
考查要点3:光的反射定律
实验解读:
1.垂直的目的是为了在硬纸板上显示光路;
2.选择可能绕ON 翻折的目的是方便验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面;
3.重做两次实验是为了找出普遍性规律,而不是减小误差;
4.说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
5.量角器量出法线两侧的角度是为了探究反射角与入射角之间存在的关系;
6.得出了以下结论:
(1)三线共面:反射光线,入射光线、法线都在同一平面内。
(2)法线居中:法线位于入射光线和反射光线的中间。
(3)两角相等:反射角=入射角。
注意:
注意定律中的因果关系:先有入射光线,后有反射光线。
反射光线是随着入射光线的改变而改变,所以叙述反射定律要说反射角等于入射角。
考查要点4:平面镜成像规律
实验解读:
1. 选择白纸的目的是为了方便实验过程中记录点燃蜡烛和未点燃蜡烛的位置;
2. 选用两支大小相同的蜡烛是为了便于比较物与像的大小关系;
3. 用玻璃板替代平面镜的原因是玻璃板是透明的,便于确定像的位置;
4. 选用薄玻璃板是为了避免重影;(联想生活中坐地铁的时候或者在家里对着窗户对面的 像是有重影的)
5. 重做上面的实验就意味着多次实验,目的还是寻找普遍规律;
6. 刻度尺的作用是量出物与像到平面镜的距离;
注意:
1. 实验要在较暗的环境下进行,为了使实验明显;(比如在教室上课的时候老师用了幻灯片的时候,会让学生把窗帘拉上,电灯关掉,其实也是为了使幻灯片显示的更明显,这 其实能可以理解成亮度的对比度;再比如说手机在室内看的很清楚,拿到室外之后不调 高亮度是看不清屏幕内的东西,这也是亮度的对比度。)
2. 玻璃板要与水平桌面垂直放置(确保像与物能够在水平桌面上完全重合) 如果不垂直放置的话会出现以下这种情况:
3.观察像的大小时,应在点燃的蜡烛一侧透过玻璃板观察,因为像是虚像,成像图如下图所示,如若没有光线进入肉眼,那何谈能看见。
实验结论:S' S
1.像和物到镜面的距离相等;
2.像与物的大小相等;
3.像和物关于镜面对称;
4.平面镜后面所成的像为虚像;
5.物与像的连线与平面镜垂直;
考查要点5:光的折射
实验解读:
1.传播方向会发生变化;
2.能得出折射角随着入射角的增大而增大,减小而减小;
3.垂直射入水中的光线不会发生偏折;
4.根据光路的可逆性,如果光线从CO 射入,会沿着OA 射出。得出一个规律: 密度小的介质中对应的角度大,即p小角大。
注意:
光在折射的时候一定也会伴随着反射,所以不论玻璃是否透明,透过玻璃看外面和直接用肉 眼看外面,透过玻璃看亮度会变暗,因为有一部分光线被反射回去。
实验结论:
1.折射光线与入射光线、法线在同一平面内;
2.折射光线和入射光线分居法线两侧;
3.折射角随着入射角的增大而增大,减小而减小;
4.当光从空气斜射入其他透明介质中时,折射角小于入射角;当光从其他透明介质斜射入 空气中时,折射角大于入射角;
5.当光垂直射向介质表面时,传播方向不改变;
6.在折射规律中光路是可逆的。
考查要点6:凸透镜成像规律
实验解读:
1.实验环境应在较暗的环境下进行; (为了方便观察,与平面镜成像一样的原理)
2.实验主要器材的放置顺序(在光具座上依次放置蜡烛、透镜、光屏)
3.实验前调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度(这样做的目的是为了使像能成在光 屏中央)
4.如果光屏上找不到像,有什么可能性:
(1)物距小于或等于一倍焦距
(2)像距太大,超过了光具座的量程
5.当u<f 成虚像时,要取下光屏,从光屏一侧,通过透镜,观察蜡烛所成的像(都要抓住 光线是否进入肉眼为切入点)
6.蜡烛燃烧变短的相关分析: (详情图像可见一轮第四讲)
(1)像的位置变化:像会逐渐向上移;
(2)调节方法:蜡烛上移或光屏上移或凸透镜下移;
7.测量像距误差较大的原因(凸透镜所成像的位置不容易确定)
8.用纸遮住凸透镜一部分时的实验现象(还能呈现完整的像,但像会变暗)
9.折射现象中,光路可逆的相关分析:
(1)成清晰像时,蜡烛与凸透镜位置互换仍成清晰像,折射现象中光路可逆;
(2)成清晰像时,蜡烛与凸透镜位置互换后物距与像距、成像特点的判断;
10.凸透镜前加镜片的相关分析:
(1)加远视镜(凸透镜) (光线提前会聚、像距变小、像变小;要仍想在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动)
(2)加近视镜(凹透镜) (光线延迟会聚、像距变大、像变大;要仍想在光屏上得到清晰的像,光屏应向远离透镜的方向移动)
11.用发光二极管代替蜡烛的优点(成像稳定,容易对比物与像的大小关系)
实验结论:
物体到透镜的距离
u
像的特点
像与透镜
的距离v
应用
倒立或正立
缩小或放 大
虚或实
u>2f
倒立
缩小
实
f<y<2f
照相机
f<u<2f
倒立
放大
实
v>2f
幻灯机
u=2f
倒立
等大
实
v=2f
测焦距f
u =f
不成像
获取平行光
u<f
正立
放大
虚
V>u
放大镜
真题1(2024·浙江·中考真题)人体眼球中的晶状体相当于( )
A. 凹透镜 B. 凹面镜 C. 凸透镜 D. 平面镜
真题2(2023·浙江·中考真题)两只机械手表,放在凸透镜的主光轴上,如图所示,手表的表面正对透镜,跟主光轴垂直,从透镜的另一侧适当位置观察手表,则下列关于手表秒针旋转方向说法中正确的是( )
A.乙表秒针顺时针旋转,但表面上下左右都倒过来
B.乙表秒针逆时针旋转,跟直接看表相同
C.甲表秒针逆时针旋转,但看到的秒针比直接看表时粗大
D.甲表秒针顺时针旋转,但看到的秒针比直接看表时更细
真题3(2023·浙江·中考真题)在某次音乐会上,一男低音歌唱家在放声歌唱时,有一女高音歌唱家在轻声伴唱。下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时声音特征是(纵坐标表示振幅,横坐标表示时间)
A. B.
C. D.
真题4(2023·浙江衢州·中考真题)小科选取了“F”光源、带小孔的纸板、光屏等材料,按如图顺序依次固定在光具座上,通过左右移动光源和光屏,开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是( )
A. B.
C. D.
真题5(2023·浙江温州·中考真题)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”(如图甲)。若蜡烛的像位置如图乙所示,要使像移到烧杯中,仅移动玻璃板,则移动的方向应是( )
A.① B.② C.③ D.④
真题6(2023·浙江金华·中考真题)某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射,造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是( )
A. 林中光束
B. 拱桥倒影
C.
水中铅笔
D. 人手影子
真题7(2023·浙江杭州·中考真题)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是( )
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
真题8(2023·浙江绍兴·中考真题)小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是( )
A. B.
C. D.
真题9(2022·浙江·中考真题)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的“勺头”——光的反射
C.水中弯折的“汤勺”——光的折射
D.平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
真题10(2022·浙江湖州·中考真题)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的 (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律;
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有 作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是 。
真题11(2022·浙江宁波·中考真题)如图甲所示,在小宁与平面镜之间有只杯子,为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识,我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图,请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像。(要求:先根据平面镜成像规律画出AB,再用图乙的方法画出)
真题12(2023·浙江·中考真题)如图所示,一束激光AO由空气射向半圆形玻璃砖的圆心O,发现在屏幕MN上出现了两个光斑。
(1)请画出形成两个光斑的光路图: 。
(2)保持入射点O不变,让激光入射方向逆时针旋转适当角度,即α角增大,那么两个光斑间的距离将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
真题13(2023·浙江宁波·中考真题)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内,如图所示,烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。
(1)这个像是实像还是虚像?答案是: ;
(2)小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像,是因为光从 (填“烛焰”或“此像”)发出,通过凸透镜后进入人眼。
预测1(2025·浙江·二模)像的成因有三个:光的直线传播、光的反射和光的折射。所成的像有实像和虚像两种,下面列出了部分成像实例:①小孔成像所成的像;②在潜望镜中看到景物的像;③人照镜子时镜中的像,以下说法正确的是( )
A.属于虚像的是②③ B.由于光的直线传播形成的是②
C.由于光的折射形成的是① D.由于光的反射形成的是①②③
预测2(2025·浙江宁波·一模)李白名句“举杯邀明月,对影成三人”,现实中拍到了类似的场景,如图所示。下列分别与a、b成像原理一致的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
预测3(2025·浙江宁波·一模)2024年7月25日,一次我国大部分地区均可观测的奇观天象—“月掩土星”如约上演。“月掩土星”是指月球在运行过程中遮掩住土星,使地球上的观测者暂时无法观察到土星。下列选项能解释该天文现象的是( )
A.光的直线传播 B.光的折射 C.光的反射 D.光的色散
预测4(2025·浙江温州·一模)如图是眼睛看远处物体的成像光路图,下列仪器中也是利用这一成像原理的是( )
A.潜望镜 B.放大镜 C.照相机 D.投影仪
预测5(2024·浙江温州·二模)下列是一些常见的光学实验,其中实验设计与实验目的不相符的是( )
A.图甲:改变小孔形状,是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关
B.图乙:用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定像的位置
C.图丙:抬起木板的B端使杯子倾斜,可研究折射角随入射角变化规律
D.图丁:用平行光正对凸透镜照射,移动光屏,是为了测量凸透镜的焦距
预测6(2024·浙江宁波·二模)在学习新知识时,我们通常会借助一定的科学方法。如图某同学将小球按A→F的逆时针方向转动,观察被光照亮部分形状来学习月相变化。以下四图中与上述实验中采用的科学方法相同的是( )
A.如图甲,学习声音的传播形式时,观察水波的传播方式
B.如图乙,研究平面镜成像规律实验中,在镜子前后放两根相同的蜡烛
C.如图丙,学习地壳运动时,将两本书对放在一起相互运动
D.如图丁,学习茎对物质的运输时,将枝条插入红墨水中来显示水在茎中的运输
预测7(2024·浙江·模拟预测)近日某地“神奇水池”成为网红打卡地。在二楼地面凿出空洞,中间用玻璃蓄少量水,就能出现如图景观。二楼的观众仿佛看到一楼的人在水中漫步,阳光合适时,一楼的人还能拍出不湿衣服的“水中大片”。太阳光在穿过水池射向一楼时,可能在墙面上出现彩色的光带,这是由于光的 现象造成的。夜晚若想让“水中漫步”的人们更清晰,可以用灯光照亮 (填“一楼”或“二楼”)。
预测8(2024·浙江宁波·一模)小宁在拆开口琴进行清洗时,观察到琴芯的结构如图所示:在琴芯侧面长方孔处分布着很多长短、厚薄不同、下端固定的铜片,当气流从发音孔出入时铜片发生振动,从而吹出不同的声音。
(1)在图中,C区是 音区(选填“高”、“中”或“低”);
(2)停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是 ;
(3)为进一步探究不同材料的隔音效果,小宁用不同材料制成相同大小和厚度的耳罩,以及相同的口琴声音进行探究,得到的实验结果如下表:
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声音的距离/m
8
4
7
5
由此可知,隔声性能最好的材料是 。
押题1 某同学选取了3 只相同的蜡烛,其中只有A 蜡烛被点燃。用玻璃板作为平面镜,使 A烛焰的像落在B蜡烛上,就能观察到“B蜡烛被点燃”(如图甲)。俯视图如图乙所示。若现在要观察到“C蜡烛被点燃”,则需要将玻璃板的位置调整为下图中的( )
A. B.
C. D.
押题2下列探究影响声音响度的因素的实验中可行的是( )
A.用大小不同的力拨动同一根弦(图1)
B.敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓(图2)
C.抽出钟罩内的空气(图3)
D.用同样的力敲击液面高低不同的水瓶(图4)
押题3如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距d米,在走廊中间将一个橡皮小球垂直指向镜面以v米/秒的速度沿地面抛出,若小球抛出后运动速度大小保持不变,则观察到在两平面镜上分别形成的第一个像之间的相对运动情况是( )
A.不论小球指向哪个平面镜,两个像相互靠近,相对速度为2v米/秒
B.不论小球指向哪个平面镜,两个像的相对速度为零
C.小球指向MN镜时,两个像相互靠近,相对速度为2v米/秒
D.小球指向MN镜时,两个像相互远离,相对速度为2v米/秒
押题4开车时可以根据后视镜内看到的像来判断后方来车的情况(如图)。有关判断正确的是( )
A.像变大,可能是本车加速 B.像变大,可能是后车减速
C.像变小,可能是后车加速 D.像变小,可能是本车加速
押题5在研究“光的反射定律”时,小科设计了如图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上,其圆心O处放置一小平面镜,红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动,发射的激光始终对准圆心O点:L形支架上激光笔B发出绿色激光,该激光垂直于平面镜射入圆心O点。
(1)实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 (选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”);
(2)实验过程中,小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施: ;
(3)光路显示出来后,小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合,经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是: 。
押题6甲图是“探究平面镜成像特点”和乙图是用蜡烛和烧瓶来“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)实验甲中,使用玻璃板代替平面镜的好处是 ,在确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是( )(填字母)。
A.从玻璃板后观察蜡烛
B.在玻璃板前蜡烛A这一侧
C.A与B都需要
(2)实验乙调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的 实像(填像的性质)。
(3)实验中,不改变蜡烛的位置,把甲中M玻璃板和乙中烧瓶分别都竖直向上移,则甲和乙所成的像的位置如何变化?答: 。
押题7如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题。
(1)实验装置如图所示,甲、乙是信号采集器。
(2)复位后用棒槌敲打铜铃,声音被甲、乙接受。
(3)液晶屏显示甲、乙接受信号的时间差,单位为毫秒(1毫秒=0.001秒。)
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,则液晶显示屏的示数为 毫秒。
(2)一同学将铜铃放到甲的左边,并与甲、乙均在一条直线上,则铜铃离甲越远,液晶显示屏的数值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)一同学猜想“温度越高,声速越小”。他把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,如果的确是“温度越高,声速越小”,则液晶显示屏的数值将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
押题8小科在项目化“制作凸透镜”的实践中,更加深刻地理解了凸透镜的相关知识。
(1)制作凸透镜:用剪刀在塑料矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片,凸起部位朝外,中间装满水,用热熔胶封闭连接处。然后测焦距,方法为 ;
(2)评估检测:“制作凸透镜”的评价量规表如下所示,其中“?”可填: ;
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
结构完整与美观效果
不漏水,有手柄且美观
不漏水,无手柄,美观
?
(3)小文测出此凸透镜的焦距为,在研究凸透镜成像的规律时,有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置,此时成像特点: ;
(4)将蜡烛换成“F”形的LED。灯x光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后的一个优点: 。
押题9小明发现电吉他的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音器的基本结构如图1所示,由铜线绕成线圈,金属吉他弦被磁化成一个磁体,拨动吉他弦的时候就相当于铜线圈在切割弦的磁场,从而产生感应电流,电流越大声音越响。小明想探究吉他的响度与什么有关。用电流检测仪器测得某一次拨弦的电流情况,如图2所示。小明得出吉他的响度与弦的振动的幅度有关,越用力拨弦(使弦拉伸幅度变大,振动变快),声音越响的结论。
(1) 小刚同学觉得小明同学的实验结论不够科学,你觉得实验存在哪些问题 ;
(2)观察图2可知电流方向在不断变化,引起电流方向变化的原因是 ;
(3)若选用 材质的金属弦(填“铜质弦”或“铁质弦”),无论如何拨动金属弦,扬声器都不能发音。
力学实验
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
探究滑动摩擦力大小的影响因素
主要以实验题考查,偶尔也会结合滑轮考察
2023宁波
2022丽水
✮✮✮
探究影响压力作用效果的因素
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、交流、应用等
2023绍兴
2022丽水
✮✮
探究液体压强与哪些因素有关
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理等
2023湖州
2023衢州
2023金华
2022丽水
✮✮✮✮
探究浮力的大小与哪些因素有关
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、实验图像的处理等
2023金华
2021金华
✮✮
探究物体的动能、重力势能与哪些因素有关
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、实验反思和交流等
2023浙江
2022绍兴
✮✮
探究阻力对物体运动的影响
主要以实验题考查,偶尔也会出现在选择题中的某一个选项中
2022衢州
2022舟山
✮✮
考查分值:分值在6-8分之间。
考查形式:形式上有填空题、实验题。
命题趋势:力学实验内容是中考命题中的重点内容,一般重点考查测量物质的密度、阻力对物体运动的影响、探究摩擦力的大小与哪些因素有关、研究液体压强的大小与哪些因素有关、探究浮力大小的相关因素、探究动能势能与哪些因素有关等。
【回归课本】
考查要点1:测量物质的密度实验
目 标
测量石块和盐水的密度
1.巩固用量筒测量液体和不规则固体体积的方法;巩固用天平测量固体和液体质量的方法
2.学习依据密度公式测量固体和液体密度的方法。
器 材
天平、量筒、石块、烧杯、水、盐水、细线。
过 程
1. 将图4-27三个步骤中得到的数据记在下表中,并进行有关的运算。
图4-27 测量石块的密度
表4-5 记录表
石块的质量 m ( 克 )
水的体积
V₁ (立方厘米)
石块和水的总体积 V₂ (立方厘米)
石块的体积 V(立方厘米)
石块的密度ρ (克/立方厘米)
2. 将图4-28三个步骤中得到的数据记在下表中,并进行有关的运算。
图4-28 测盐水的密度
表4-6 记录表
盐水的体积V (立方厘米)
烧杯的质量m₁
(克)
烧杯和盐水的 总质量m₂ (克)
盐水的 质量m(克)
盐水的密度ρ (克/立方厘米)
讨 论
如果要测量一个小木块的密度,应当对上述实验方法做怎样的改进?
实验解读:
测量固体密度的实验:
1. 实验原理:ρ=m/v
2. 实验器材:天平、量筒、石块、水、细线。
3. 实验步骤:
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平平衡;
(2)测出石块的质量为m;
(3)向量筒中注入适量的水,测得水的体积为Vi;
(4)将石块用细线拴好,完全浸没在水中,测出石块和水的总体积为Vz;
(5)计算出石块的密度ρ=m/(V2-V1)。
注意:
1.要先测量质量再测量体积,固体上会沾水,所测固体密度会偏大
2.加入的水需要满足的要求是能把物体全部浸没,且加入固体后不能超过量筒的量程
3.若砝码生锈,则会导致测量物体的密度偏小
4.若砝码缺损,则会导致测量物体的密度偏大
5.量筒不正确读数引起的误差分析(仰视读数,体积偏小,密度偏大;俯视读数,体积偏大,密度偏小)
测量液体密度的实验:
1. 实验原理:ρ=m/v
2. 实验器材:天平、烧杯、量筒、盐水。
3. 实验步骤:
(1)向量筒中注入适量的盐水,测得盐水的体积为V;
(2)用天平测得空烧杯的质量为m1;
(3)将量筒中的盐水全部倒入空烧杯中,测得烧杯和盐水的总质量为mz;
(4)计算出盐水的密度ρ=(m2-m1)/V
注意:
测量液体密度不能贪方便直接把量筒放到天平上测量,必须放在烧杯中进行测量。
考查要点2:阻力对物体运动的影响
1.在水平木板上分别铺上棉布和丝绸,如图3-53甲 和乙,让小车从斜面的顶端由静止开始滑下,观察小车在 水平面上运动的距离,并将结果记录在表3-3中。
2.水平木板上不铺任何材料,如图3-53丙,重复上述实验。
注意每次实 验时小车都要从斜 面同一位置开始滑 下。你知道这是为 什么吗?
甲
乙
图3-53 阻 力 对 小 车 运 动 的 影 响
表3-3 记录表
丙
水平面的材料
小车受到的阻力 (大,较大,小)
小车运动的距离 (大,较大,小)
棉布
丝绸
木板
实验表明:水平面越光滑,小车运动时所受的阻力越 _,运动的距离越 ,速度减小得越 。
猜想:如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用,那么它将
实验解读:
1.实验方法:控制变量法、转换法、理想实验法(因为生活中很难创造出“不受力的情况”)
2.转换法的应用(通过小车在水平面上运动的距离远近来比较阻力对小车运动的影响效果 )
3.让小车从斜面同一高度由静止开始滑下的目的是使小车刚进入水平面时具有相同的速度,这是控制变量法的具体应用
4.改变小车在水平面上运动时受到阻力大小的方法;(在水平面上铺粗糙程度不同的材料)
实验结论:
1.物体受到的阻力越小,物体的运动距离越大;
2.力是改变物体运动状态的原因;
3.牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过推理概括出来的;其内容为一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
沿斜向上方向抛出的运动中,为什么运动方向会发生变化?
思考与讨论
1. 如图3-55甲,小球 竖直下落的运动中,为什么 速度越来越大?
2. 如图3-55乙,小球 竖直向上抛出的运动中,为 什么速度越来越小?
3. 如图3-55丙,小球
图3-55 小球的运动和力的关系
丙
Ö
0
解读:
1.小球受到竖直向下的重力作用,小球受到的方向和运动方向相同,小球的速度越来越大。
2.因为小球在向上运动时受到竖直向下的重力作用,小球受到的力的方向与运动方向相反,
小球的速度越来越小。
3.沿斜向上方向抛出的小球,受到了竖直向下的重力作用,小球受到的力和物体运动的方向成某一夹角时,力将改变物体运动的方向,物体将做曲线运动。
考查要点3:探究二力平衡条件
严格地说,塑料板除了受到两侧绳子的拉力外,还受到
重力。但因为重力极小,故略去不计。
1.用如图3-66的装置,在两边的绳套上挂等重的 钩码,此时塑料板两侧受到的拉力大小相等。放开塑料板后,可看到塑料板将 _ c
2.如图3-66甲,在两边的绳套上挂不等重的钩码,此时塑料板两侧受到的拉力大小不相等。放开塑料板后,可看到塑料板将会向钩码 ( 填“重”或“轻”)的一侧运动。
3.如图3-66乙,在两边绳套上挂等重的钩码,将塑料板稍向下移动此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等,但方向并非严格相反。放开塑料板后,可看到塑料板会 __ c
4.如图3-66丙,在两边的绳套上挂等重的钩码,并将塑料板扭转一个角度,使塑料板两侧绳子相互平行,此时塑料板两侧受到的拉力虽然大 小相等、方向相反,却不在一条直线上。放开塑料板后,可看到塑料板会
实验解读:
1.选择较轻的卡片是为了减小重力对实验的影响。
2.定滑轮作用是改变力的方向。
3.控制变量法的应用:
(1)保持两个力在同一条直线上,改变小车两边所挂钩码的数量,研究力的大小关系。
(2)保持两边钩码质量相同,扭动小车或纸片,研究平衡力是否在一条直线上。
(3)保持两个力在同一条直线上,两边钩码质量相等,用剪刀剪开卡片的目的是研究两力是否作用在同一物体上。
实验结论:
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反、作用在同一直线上,则两个力彼此平衡。
相关实验:
解读:
1.选择小车,而不选择木块的原因是为了减小摩擦力对实验造成的影响。
2.实验过程中选择静止状态作为研究状态是因为匀速直线运动状态不好控制,静止状态易于控制。
考查要点4:研究影响滑动摩擦力的因素
1. 如图3-75甲所示,在水平放置的长木板上放一块木块,用弹簧测力 计拉木块,使它在长木板上做匀速直线运动,测出木块运动时受到的摩擦力, 并将结果记录在表3-5中。
甲
乙
图 3 -7 5 探 究 摩 擦 力 的 相 关 因 素
丙
2. 如图3-75乙所示,在木块上放砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的摩擦力,并将结果记录在表3-5中。
3. 在长木板上铺上棉布,以增大接触面的粗糙程度,按图3-75丙的方式测出木块运动时受到的摩擦力,并将结果记录在表3-5中。
表3-5 记录表
实验次数
实验条件
摩擦力(牛)
压力大小
接触面粗糙程度
1
木块的重
较光滑
2
木块和砝码的总重
较光滑
3
木块的重
较粗糙
实验解读:
1. 实验方法:转换法、控制变量法。
2. 转换法本实验应用:将摩擦力转换为弹簧测力计的拉力)
3. 控制变量法的应用:
(1)探究滑动摩擦力的大小与压力的关系(控制接触面的粗糙程度不变、改变物块对
接触面的压力大小,比较压力大小不同时滑动摩擦力的大小关系)
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系(控制压力不变、改变接触面粗
糙程度,比较接触面粗糙程度不同时滑动摩擦力的大小关系)
4. 用弹簧测力计水平拉动物块,使其做匀速直线运动(根据二力平衡原理,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数)
注意:
1. 难以保证木块一直做匀速直线运动,容易导致弹簧测力计示数不稳定。
2. 弹簧测力计在运动中不方便读数,误差较大。
结论:
1. 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关;
2. 接触面所受的压力越大,接触面越粗糙,物体受到的滑动摩擦力就越大;
3. 滑动摩擦力的大小与相对运动速度、接触面面积大小等无关。
改进:
如图所示,将长木板放在水平桌面上,物块放在长木板上,弹簧测力计的一端固定,一端挂在物块上,拉动长木板。
不需要控制木板做匀速直线运动、便于操作、弹簧测力计示数稳定便于读数。
考查要点5:研究固体压强的大小与哪些因素有关
有人认为压力产生的效果可能跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。你能用实验对他的观点作出检验吗(设计实验时应当注意控制变量)?
按图3-86的程序进行实验,观察实验的结果,并比较各次实验中海绵的凹陷程度。
实验解读:
1. 实验原理:物体受到压力发生的形变量越大,压力的作用效果越明显。
2. 实验方法:控制变量法、转换法。
3. 控制变量法——分别控制压力和受力面积两个变量。
4. 转换法——用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
结论:
1. 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
2. 受力面积相同时,受力面积越小,压力的作用效果明显。
考查要点6:研究液体压强的大小与哪些因素有关
水内部压强的特点
我们可以将探究水内部压强的特点这一任务转化成这样的问题:液体内 部压强的大小跟哪些因素有关?
你能否将上述问题分解为几个子问题?
我们可以这样想:液体内部不同深度的压强是否相同?液体内部同一深 度各个方向的压强是否相同?
每2~3人一组,针对以上各个子问题,利用1只压强计、1只盛有水的杯 子、1把刻度尺,按表3-7所列的步骤进行实验,并将测量数据填入表3-7中。
液体压强计:放在液体里的探头上的薄橡皮膜受到液体压强的作用发 生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,液面高度差的大小反映了薄橡皮膜所受压 强的大小。
序号
橡皮膜朝向
橡皮膜中心在水
下的深度(厘米)
U形管左、右两管内 液面的高度差(厘米)
1
朝上
3
2
朝上
6
9
3
朝上
4
朝下
9
5
朝侧面
9
分析实验中所获得的信息,你能得出什么结论?
实验解读
1.实验前要检查装置的气密性(用手按压金属盒上的橡皮膜,若液柱高度差变化小,则说明气密性差)
2.转换法的应用(根据U形压强计中两管液面的高度差来判断液体压强的大小)
3.控制变量法的应用:
(1)探究液体内部压强与方向的关系(控制金属盒在同种液体的同一深度,改变金属盒 的方向,比较U形管液面的高度差)
(2)探究液体内部压强与深度的关系(控制金属盒在同种液体中且金属盒方向相同,改
变金属盒在液体中的深度,比较U形管液面的高度差)
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系(控制金属盒在不同液体的同一深度,且金属 盒方向相同,比较U形管液面的高度差)
实验结论:
1.同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等;
2.同种液体内部,深度越深,液体压强越大;
3.不同液体中,深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
考查要点7:探究浮力大小的相关因素
活动
1.如图1-16所示,将物体挂在弹簧测 力计下,弹簧测力计的读数F=_____牛。
2.再将物体浸入水中,弹簧测力计的 读数F₂=_____ 牛。
3.弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明了什么?
图1-16 弹簧测力计读数的变化
实验原理:二力平衡;
实验原理图 :
F浮 = F₁- F₂
浮力大小的相关因素
1.在图1-15所示的活动中,塑料瓶浸入水
中的体积越大,手会感觉越费劲。根据这一事实,
你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢?
2.我们可以建立这样的假设:浮力的大小跟
物体排开液体的多少有关,排开的液体越多,受
到的浮力越大。你还有什么生活经验为这个假设
提供支持呢?图1-17研究浮力大小
与排开水多少的关系
3.用图1-17所示的器材,以小组为单位,定
性研究浮力的大小
跟物体排开水的多
少的关系。
4.和组内同学讨论:
(1)要定量研究水的浮力大小与物体排开水 的多少的关系,需要做什么?
(2)图1-18中,量筒和溢杯在你的研究中有 什么用?图1-18量筒和溢水杯
(3)实验中需要直接测量哪些量?
5.在笔记本上写下简单的实验步骤,设计
实验记录表。通过与其他同学交流,确定实验步骤,并完成如下实验记录表的 设计。
6.进行实验,并把实验数据记录在表格中。
7.分析实验数据,写出实验结论:_______________
实 验 原 理 :
称重法(F浮=G物 — F示)
实验解读 :
4.(1)需要用弹簧测力计测量两次读数的差;需要测量排出水的重力。
(2)量筒可以用来 测量排出水的体积,进而求出排出水的重力;小烧杯是用来接排出来的水。
5.(1)实验中需要直接测量的量是物块的重力G。
(2)物体浸没在水中弹簧测力计的读数F。
(3)测出排出水的体积V排
实验数据登记表 :
物块的重G
物块浸入水中 的弹簧测力计读数F
物块排开的水 的体积V排
物块受到水的浮力F浮=G -F
物块排开的水受到的重力G排水=ρ水gV排
实验步骤:
1. 在溢水杯中盛满水,将小烧杯放在溢杯的出水口下方;
2. 将物块悬挂在弹簧测力计上,用弹簧测力计测出物块的重G;
3. 将物块浸没在溢杯的水中,读书弹簧测力计的读数F;
4. 将溢杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积V 排;
5. 将上述数据填入实验数据登记表内。
考查要点8:探究物体的动能与哪些因素有关
活动
1.如图3-11所示,放在斜面上某一高度处的小钢球A滚下时,撞击水 平面上的木块B,并将木块B推出一段距离。木块B被推出的距离越远,说
明小钢球A的动能越大。
2.让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下 比较木块被小钢球推出的距离大小。
3.让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面 滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小。
A
h
5
B
图3-11 小钢球撞木块
实验解读:
1. 实验方法:控制变量法、转换法。
2. 控制变量法应用:
(1)探究动能的大小与速度的关系[控制小球的质量相同(选用同一小球),改变小球的速 度大小(从斜面的不同高度释放),比较木块被碰后的移动距离]
探究动能的大小与质量的关系[控制小球的速度相同(从斜面的同一高度释放),改变小球的质量,比较木块被碰后的移动距离]
3. 转换法:把小球的动能大小转换为木块移动的距离
注意:
题目中改变速度是通过改变释放高度实现的,但是结论中千万不能出现高度这个概念,要强调速度。
结论:
1.动能与质量和速度有关。
2.质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大。
3.运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
考查要点9:探究物体的势能与哪些因素有关
活动
1.在一个铝盘中放入约2厘米厚的细沙。 2.取大小不同的金属小球。
3.将一根米尺竖直立在细沙上,把金属 小球拿到某一高度自由释放,如图3-13所示, 记录这一高度。
图3-13小球下落实验
4.把金属小球从沙中拿出,观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小 并将结果记录下来。
5.抹平盘中的沙,从不同的高度自由释放同一个金属小球,观察被金 属小球所撞出的沙坑深度和大小,并将结果记录下来。
6.抹平盘中的沙,从相同的高度自由释放不同质量的金属小球,观察 被金属小球所撞出的沙坑深度和大小,并将结果记录下来。
7.比较观察结果,被金属小球所撞出的沙坑深度和大小跟金属小球的 质量和下落的高度有什么关系?
实验解读:
1. 实验方法:控制变量法、转换法。
2. 控制变量法:
(1)探究重力势能的大小与高度的关系[控制小球的质量相同(选用同一小球),改变小球的下落高度(从斜面的不同高度释放),比较沙坑下陷深度]
(2)探究重力势能的大小与质量的关系[控制小球的下降高度相同(选用体积大小相 同,质量不同的小球),比较沙坑下陷深度]
3. 转换法:通过比较沙坑下陷深度来反映重力势能大小
注意:
探究重力势能大小与重力关系的时候一定要选择两个体积相同的小球。
结论:
1. 重力势能与高度和质量有关;
2. 质量相同时,物体高度越高,重力势能越大;
3. 高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大。
考查要点10:探究杠杆平衡实验
研究杠杆的平衡条件
1. 提出问题:
杠杆平衡时,作用在杠杆上的动力F₁ 、阻 力F₂ 和动力臂1、阻力臂l₂
之间存在着怎样的关系呢?
2. 建立假设:
在图3-35中,两个同学在玩跷跷板的时候,结合自己玩跷跷板的体会,
怎样才能保持跷跷板平衡?若要把自己这一端往下压,需要把自己的身体往
外移动,也就是说,增大力臂。从中我们可以得到启发:杠杆的平衡跟动力、
动力臂与阻力、阻力臂有关。
你还能提出什么假设?
3. 设计实验
利用小组合作的方式设计实验方案。我们可以对跷跷板进行简化,如图
3-39所示,用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆,用钩码的拉力来代替人的
作用力,进行实验研究。
4. 进行实验:
(1)把杠杆的中央支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置处于平衡状态。
(2)在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩 码,并左右移动钩码悬挂的位置,直到杠杆再 次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受 到的作用力分别等于各自钩码的重力。
将支点左边钩码对杠杆的作用力记作动力 F, 右边钩码对杠杆的作用力记作阻力 F₂。将 动力和阻力填入表内。
(3)读出动力臂1、阻力臂l₂, 并填入表内。
(4)改变力和力臂的数值,重复上述实验,共做4次。把有关数据填入表内。
表3 - 1 记录表
序号
动力F₁ (牛)
动力臂l₁ (厘米)
阻力F₂ (牛)
阻力臂l₂ (厘米)
1
2
3
4
5. 分析与论证:
分析实验数据,得出实验结论:
图3-39 研究杠杆平衡
实验解读:
1. 支点处于杠杆中央的目的是避免杠杆自重对实验结果产生影响。
2. 杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。
3. 重复2-3次实验是为了避免偶然性,使结论更具有普遍性。
4. 实验步骤:
(1)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。 这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。
(3)设右侧钩码对杠杆施加的力为动力Fl,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力Fz,测出
杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂Lz。继续重复做2-3次实验。
注意:
1. 实验过程中不可以调节平衡螺母
2.调节杠杆在水平位置平衡,与调节天平平衡的方法一样,杠杆哪端高,就将平衡螺母向
哪端调,即左高左调,右高右调。
实验改进:
把钩码换成弹簧测力计
考查要点11:探究机械效率实验
1. 如图3-52所示,将1
块长木板的一端垫高,构成一
个斜面,用刻度尺测出斜面的
长s 和斜面的高度h。
2. 用弹簧测力计测出小
车的重力。
3. 用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端匀速拉到顶端,读出弹簧测力计的读数。
4. 改变斜面的倾斜程度,重复上述步骤2次。
5. 将测量结果记录在下面的表格中。
表3-3 测量斜面的机械效率
斜面的倾斜程度
小车重力
G ( 牛 )
斜面高度 h(米)
沿斜面拉力
F ( 牛 )
斜面长
s(米)
有用功
W有用(焦)
总功
W ( 焦 )
机械效率
较缓
较陡
最陡
实验解读:
1. 匀速拉动是为了保证拉力是处于稳定状态,保持不变。
2. 改变斜面倾斜角度是为了探究斜面机械效率与倾斜角度的关系。
3. 重复实验是为了避免偶然性,使结论更具有普遍性。
注意:不能认为在斜面上拉力等于摩擦力。
结论:斜面倾斜角度越大,斜面的机械效率越大。
建模极限法分析
第一个图W有=0; 第二个图W有=Gh<Fs; 第三个图W有=Gh=Fs。
所以斜面倾斜角度越大,机械效率越大
真题1(2023·浙江湖州·中考真题)学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”,进行如下实验。
(1)图1是U形管压强计,为了使实验现象更加明显,金属盒上的橡皮膜选用的是 (选填“易形变”或“不易形变”)的;
(2)如图2,将压强计金属盒上的橡皮膜朝上,逐渐浸入至水中某一深度,压强计上反映的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映,此处采用的科学方法是 。保持橡皮膜朝向不变,继续向下浸入,发现U形管左右液面高度差变大,说明液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)学习小组选择图3和图4进行实验,是想探究液体压强与液体 的关系。小组其他成员指出探究还不完整,继续探究……
真题2(2023·浙江衢州·中考真题)小科用如图装置探究液体内部压强规律。
(1)图中金属盒的橡皮膜在水中的深度为 cm。
(2)在探究液体压强与液体密度关系时,为确保实验现象更明显,应选用水和 (填字母)进行对比实验。
A.密度为1.06g/cm3的盐水 B.密度为1.53g/cm3的硝酸钾和氯化钠混合溶液
真题3(2023·浙江温州·中考真题)小明发现建筑物中的柱子有大有小且形状各异,承重大小也不相同。他猜想:柱子的承重效率与横截面的形状、周长等因素有关。查阅资料获知,柱子的承重效率可以用承重比(柱子能承受的最大质量与柱子质量的比值)表示,承重比越大,承重效率越高。为研究柱子承重效率与横截面的形状、周长的关系,他开展如下探究:
①用纸板制成高度相同的各种实验所需的空心模型(如图)。
②测出模型的横截面周长、质量。
③测量模型的最大承重质量。多次重复实验,整理相关数据如表。
组别
横截面形状
周长/厘米
承重比
1
18
3509
2
24
3307
3
30
3116
4
30
3319
5
30
3514
6
30
3766
(1)研究模型承重效率与横截面形状关系时,除横截面周长、高度相同外,还要控制相同的因素有 (写出一个)
(2)根据1、2、3组实验结果,可得出的结论是 。
(3)根据实验结果,小明推测柱子高度、横截面周长一定时,圆柱承重效率最大。写出其推测过程: 。
真题4(2023·浙江金华·中考真题)研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
【实验器材】压强计、橡皮膜、两端开口的玻璃管、玻璃杯、圆柱形容器等。
【实验过程】小金用手指按压橡皮膜,如图所示,无论轻压还是重压,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
(1)出现这种情况的原因可能是 ;
解决上述问题后,小金按下列步骤进行实验:
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录;
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录;
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差;
④换用密度不同的液体,重复上述实验。
(2)该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是 ;
【实验结论】液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大压强越大。
【迁移应用】小金将一支两端开口的玻璃管进行改装,用橡皮膜将其下端封住,往玻璃管内倒入一定量的酒精,观察到橡皮膜向下凸起,然后将玻璃管置于一空玻璃杯内,如图所示(固定仪器省略),再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
(3)当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜的形变情况为 (选填“向下凸起”“向上凸起”或“相平”);
【拓展提升】图是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有甲、乙两种不同的液体,在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
(4)若,则两容器底部受到的液体压强大小关系是 (选填“>”“=”或“<”)。
真题5(2023·浙江宁波·中考真题)在“观察物体间力的作用”活动中,小宁进行如下实验。
【实验1】如图甲所示,将两个量程相同的弹簧测力计A、B放在水平位置,抽动刻度板调整指针零位:把它们的挂钩勾在一起,用手分别拉住测力计的圆环,水平向外拉。当测力计A示数分别为、、时,读取测力计B的示数。实验数据如下表:
序号
测力计A示数/N
测力计B示数/N
1
1.0
1.0
2
2.0
2.0
3
3.0
3.0
小宁分析实验数据,得到结论:物体间的作用力与反作用力大小 ;
老师告诉小宁,从本实验得出的正确结论具有普适性;
【实验2】将两个测力计A、B竖直悬挂、调零,如图乙所示:把它们的挂钩勾在一起后悬挂起来,竖直向下拉测力计B的圆环,如图丙所示;
小宁发现:当测力计A的示数为时,测力计B的示数为;
此时,测力计A对B的拉力大小为多少? ,为什么? 。
真题6(2023·浙江宁波·中考真题)汽车在坡陡路险的山区公路上坡时,因车轮打滑(车轮原地转动,不能为车辆前进提供足够的驱动力)引起的事故偶有发生。小宁学习了“摩擦力”后,对汽车上坡时车轮打滑这一现象产生了兴趣。于是他利用一辆车轮可拆装的四轮电动小车进行了探究。
【实验方案】
拆下小车的4个车轮,按要求装上实验用车轮(除了有无花纹外,其它均相同),置于斜坡,如图所示。启动小车,记录爬坡情况。
【实验现象】
序号
车轮的花纹情况
爬坡情况
1
四个车轮均没有花纹
前轮打滑,无法上坡
2
仅两个后轮有花纹
前轮打滑,无法上坡
3
仅两个前轮有花纹
能正常上坡
4
仅左前轮、左后轮有花纹
向右偏转
5
仅左前轮、右后轮有花纹
向右偏转
6
仅右前轮、右后轮有花纹
向左偏转
【实验分析】
(1)第1、2次实验现象说明:该小车的前轮是为小车运动提供驱动力的(这样的车轮称为驱动轮)。由第1、3次实验现象可知:驱动轮的轮胎表面粗糙些更 (填“有利于”或“不利于”)提升该小车的爬坡能力。结合学过的知识,本实验能初步说明车轮打滑的原因;
(2)由第3~6次实验可知:前轮驱动的小车若前轮粗糙程度差异过大,易造成小车偏转。如果继续实验,当该小车仅右前轮、左后轮有花纹,可推测小车爬坡情况为 。
真题7(2023·浙江绍兴·中考真题)在探究压力作用效果与受力面积的关系时,小敏用拇指和食指分别以如图两种方式压在铅笔两端;
(1)小金提出质疑,认为图 的方式不合理,因为该方式没有控制 ;
(2)若笔尾横截面积约为0.5cm2,整个截面都和食指充分接触,当食指用0.5N的力压铅笔时,食指受到的压强约为 Pa。
真题8(2023·浙江丽水·中考真题)科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小;
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙;
【评分量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标;
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
调零方式
多种方式调零
只能移动指针调零
不能调零
精确度
达到0.1牛
达到0.2牛
大于0.2牛
【项目制作】
(1)选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成 关系,便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为 牛,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力;
【项目评价】
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到 刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,需选取图乙中 弹簧取代b弹簧制作测力计(填“a”或“c”)。
真题9(2021·浙江金华·中考真题)某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时,F浮=G物的原理工作的:浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
【方案设计】
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复试验。
【数据处理】
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
液体密度ρ液(g/cm3)
—
0.8
1.0
1.2
1.4
1.9
2.0
电子秤示数F拉(N)
0.4
3.6
3.5
3.4
3.3
2.6
3.0
浮力大小F浮(N)
—
0.4
0.5
X
0.7
1.4
1.0
【交流分析】
(1)表格中x的数据是 ;
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是 ;
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 ;
【得出结论】……
【知识应用】
(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法 。
真题10(2023·浙江·中考真题)下图所示,把小球从O点(平衡位置)沿水平光滑杆拉到A点。放开后小球在O点两侧来回振动(即位置从x到-x不断往复)。对小球振动的快慢,小科提出了如下猜想:
猜想一:小球振动的快慢与它被拉离O点的距离x有关;
猜想二:小球振动的快慢与它的质量m有关。
实验序号
OA距离x/cm
小球质量m/g
振动30次所用的时间t/s
1
4
50
30
2
6
50
30
3
8
50
30
(1)现有固定支架、弹簧、质量不同的小球、刻度尺等器材。为完成本实验,还需要的器材是 ;
(2)小科实验探究的部分数据记录如上表。分析表格中的数据,可得出结论: ;
(3)作出小球在A-O-B过程中弹性势能(E)与位置S变化的关系图(如图);
(4)为研究另一猜想进行实验探究时,需取除质量不同(30g,40g,50g)外其余条件都相同的三个小球,固定在弹簧一段,弹簧另一端固定在墙上。接下去应采取的操作是 。
真题11(2022·浙江绍兴·中考真题)在“研究动能大小与速度关系”实验中,小敏利用图甲中的装置进行研究,在水平面铺上材料A制成的粗糙平板,同一小球从斜面不同高度静止释放,运动一段距离后停止,位置如图。
(1)根据图甲实验结果,可得出的结论是:质量相同时,物体的速度越大, 。
(2)图乙中,水平面铺上不同材料的平板,其中材料A,B,C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放,刚到底部时用频闪相机(间隔相同时间自动拍摄)开始记录小球在平板上的位置情况,请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
(3)小敏调节图甲中的平板呈不同角度,重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失,下列最符合实际的现象是
A.
B.
C.
真题12(2023·浙江衢州·中考真题)小科发现汽车启动时,车内挂件总是向后摆动,而汽车刹车时,挂件又总是向前摆动。这是为什么呢?于是他用乒乓球、实心铁球(体积与乒乓球相同)、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
(1)如图甲,将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上,推动容器向右运动的瞬间,可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时,细线上端和容器一起向右运动,由于乒乓球具有惯性,仍保持原有的静止状态,于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释: 乒乓球与等体积的空气相比,乒乓球的质量大,惯性也大,所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间,空气随容器一起运动,而乒乓球仍在原来位置,于是观察到乒乓球摆动;
(2)小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上,继续实验。向左推动容器的瞬间,观察到两球摆动方向相同(如图乙),但细线偏离竖直方向的最大角度不同,且最大角度α β(选填“大于”或“小于”);
(3)如图丙,将细线一端系住乒乓球,另一端固定在容器底部,铁球用另一等长细线悬挂在盖上,往容器中注满水,并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间,两球在容器中的大致位置 ,两球这样的摆动,则可说明质量大的物体惯性大。
预测1 (2025·浙江宁波·一模)某校项目化实验中同学利用可乐瓶等材料制作了一个水火箭(如图甲),其结构示意如图乙所示,他们进行飞行高度实验。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直地向上飞。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为力的作用是 的;
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量水火箭从发射到落地的 来间接反映这个高度;
(3)如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞,到C处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2秒曝光一次,从拍摄的照片可以看出,判断水火箭运动情况是 (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”),并说明理由;
(4)以下是水火箭发射的部分评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
功能性
火箭能顺利升空,在空中飞行时间 t≥8 秒
火箭能顺利升空,在空中飞行时间3秒≤t<8秒
火箭能顺利升空,在空中飞行时间t<3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时的速度和时间的关系,请结合评价量表的功能性指标,对该水火箭进行评价并说明理由 。
预测2 (2025·浙江·一模)在探究物体动能大小与质量的关系时,课本方案为:让不同质量的小钢球从同一斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小。
(1)小金认为课本方案难以操作,将斜面和水平面都改成了滑轨,将木块换成圆柱体块,方案迭代为1.0。这样改进的优点是 ;实验过程中,若圆柱体块滑出滑轨,可以如何改进实验 ;
(2)小科质疑:不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨上相同高度由静止滚下,到达底部时速度真的相同吗?她在倾斜滑轨的底部安装光控灯(当球滚过时,光控灯会亮起),进行三轨同步实验,方案迭代为2.0。利用分割槽使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的同一高度由静止同时滚下,若出现 的现象,说明三个小球到达斜面底部时速度相同;
(3)实验发现,不同质量的小钢球到达斜面底部时速度并不相同,查阅资料后发现是由于小钢球体积不同所导致。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变,你的方法是 。
预测3 (2024·浙江温州·二模)拓展课上同学们从课本实验(图甲)出发,开展了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”活动。
【明确任务】影响摩擦力大小的因素可能有:①接触面的粗糙程度②压力大小③接触面积大小④物体运动速度
【设计思路】图乙弹簧测力计嵌入到盒子内部,盒子总重为2N。图丙是实验装置图。
装置结构
设计目的
盒顶透明
方便读数
盒底部A面较光滑、C面贴了粗糙的橡胶垫
改变接触面的粗糙程度
B面切了3个面积相等的长方形孔洞
___________
透明盒顶部可放置钩码
改变接触面所受压力大小
电动调速器
改变物体运动的速度、保证物体匀速运动
弹簧测力计放置中间与电动机相同高度
保证拉力在水平方向
【实验步骤】
①盒顶不加钩码,让A面与木板接触,改变盒子匀速直线运动速度,分别测出低速和高速情况下的滑动摩擦力;
②盒顶不加钩码,调速旋钮旋至低速档,分别让A面和B面与木板接触,分别测出两个滑动摩擦力大小;
③___________。分别让A面和C面与木板接触,分别测出两个滑动摩擦力大小;
④调速旋钮旋至低速挡,让A面与木板接触,每次向盒顶左右各加1个50g的钩码,对称放置,分别测出两个滑动摩擦力大小。
(1)请完善装置设计思路 ;
(2)请将步骤③补充完整。 ;
(3)小科通过实验得出滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度、压力大小有关,与速度大小和接触面积的大小无关。请你结合实验推测他基于的证据是: 。
预测4 (2024·浙江宁波·二模)项目化小组经过讨论与实践,制作出可直接测量液体密度的“液体密度仪”。
项目一:利用杆秤制作液体密度秤
杆秤是刻度均匀的质量称量工具(如图甲所示),用杆秤制作一个液体密度秤的步骤如下:
①用塑料桶代替秤钩,金属块代替秤砣,用细圆木条制作轻质秤杆(自身质量不计),如图乙所示。
②提起秤纽,移动秤砣,当秤杆平衡时,用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度。
③桶中加水至a处,掘起秤纽移动秤砣,当秤杆在水平平衡时,将此时秤砣的悬挂点C标记为“1.0”刻度(单位:)。
④以BC两点间长的十分之一为标准,在B点右侧整根秤杆上均匀地标上刻度。
项目二:制作力电转换的液体密度仪
项目组设计了如图丙所示的装置。已知轻杆上OA、OB分别为,A点悬挂的圆柱体质量为,体积为。电路中电源电压U为,电流表选用量程,定值电阻的阻值为,R是力敏电阻,其阻值与所受压力的关系如图丁所示。
回答下列问题:
(1)解释项目一步骤④中B点外整根秤杆上可均匀地标刻度的原因;
(2)写出一条能提高项目一中液体密度秤测量精确度的措施: ;
(3)项目二中应在电流表上什么位置标记“0”刻度(单位:)?
(4)项目二中当电流表示数为时的液体密度。
预测5 (2024·浙江丽水·二模)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,项目化学习小组同学根据轮船载的货物越重,所受到的浮力越大,提出了浮力大小与物体重力有关的结论:
(1)小组同学根据轮船载的货物越重,得出所受到的浮力越大,原因是物体漂浮时浮力 重力(填“大于”、“小于”或“等于”),其实际原因是轮船载的货物越重会导致 越大所致;
(2)为了验证浮力大小是否与物体重力有关,请你选择下列适合的实验器材并写出实验步骤(可以配图)。实验器材:烧杯、弹簧秤、水、盐水、细线、80cm3的实心铜块、体积均为100cm3实心铜块、铝块和木块各 。
预测6 (2024·浙江宁波·一模)某兴趣小组为了验证阿基米德原理,设计并开展了如下的实验:
步骤一:取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体(塑料圆筒和金属圆柱体直径相同),按图乙进行操作,读出弹簧测力计的示数,记为F1。
步骤二:如图丙所示,向烧杯中逐渐加水,直到液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为F2。
步骤三:如图丁所示,用滴管向塑料圆筒中加满水,调节铁夹的高度、使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平,读出弹簧测力计的示数,记为F3。
(1)如图丙所示,此时金属圆柱体受到的浮力大小为 (用F1、F2、F3列式表示)。
(2)若实验中的测量结果满是 的关系,则可以验证阿基米德原理。
(3)实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有 (填字母)。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用
B.步骤二中液面未达到圆柱体上表
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满
D.步骤三未调节好铁夹的高度就读数
预测7 (2024·浙江杭州·二模)明矾石是浙江的主要矿产之一,储量丰富,主要分布在湖州、杭州、宁波、温州等地区。明矾石用于制造钾肥、铝剂、硅酸盐等化工产品。明矾石还可以用作杀虫剂、除草剂、医药等领域的原料。某同学为测量明矾石的密度
(1)将明矾石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测力计的示数为1.4N。
(2)接着利用图乙所示的方法将明矾石浸没在装满水的烧杯中,收集它排出的水,倒入量筒中,由此算出明矾石的密度为 kg/m3。
(3)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是 ;会导致最终得到的明矾石的密度值 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明做该实验时,利用上图中的甲、乙中的数据,根据所学的浮力知识1,乙图中弹簧测力计的示数为F2,请你用题中的字母将明矾石的密度推导出来 。(水的密度为ρ水)
预测8 (2023·浙江杭州·二模)小明在家利用水槽、电子秤、细针(体积忽略不计)等工具测量一正方体木块(表面经处理不吸水)的密度。(ρ水=1.0×103kg/m3)
具体步骤如下:
①水盆装适量水,用电子秤称其质量,电子秤示数如图甲所示;
②用细针将木块缓缓压入水中使其完全浸没(水未溢出),电子秤示数如图乙所示;
③让木块自由漂浮在水面,电子秤示数如图丙所示。
(1)在步骤②的过程中,当木块刚好浸没时,其下表面受到的压力大小为 N;
(2)完成步骤②后,在步骤③中发现木头露出水面的部分,其表面会带有水,这会使得测定结果与真实值相比 (选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
(3)根据以上测量数据,求木块的密度 。
预测9 (2024·浙江湖州·三模)实验是科学研究的重要手段。
(1)“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图甲所示,在A点挂了2个钩码,每个钩码重1N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆保持水平平衡,此时弹簧测力计的示数应为 N;
(2)如图乙为水流抽气泵的结构示意图,当水不断地从上往下流动时,A的气压会小于待抽气容器,请分析图丙中的过滤方式与普通过滤方式相比,所具有的优点是 。
押题1 十月中旬,二中举行了潜水艇制作大赛,图1为比赛现场图,图2、图3为参赛选手作品,比赛相关信息如下:
【制作要求】生活舱和水舱独立分开
【比赛任务】①完成从水面下潜到指定位置悬浮;②完成从水底上浮到指定位置悬浮
【制作材料】带盖的矿泉水瓶(380mL)4个、500g配重物、注射器及塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。
(1)甲组同学参赛作品如图2,分析该作品是否符合参赛要求? ;
(2)乙组同学参赛作品如图3,生活舱(可加配重不进水)为2个矿泉水瓶,水舱为1个矿泉水瓶(均未裁剪),潜水艇自重为100g。在实践中,乙组同学发现即使加入所有配重,但无论怎么抽拉注射器,潜水艇始终漂浮,无法下沉至水底。请通过计算说明原因 ; (矿泉水瓶厚度不计、塑料软管、热熔胶均忽略不计)
(3)乙组同学经过思考,想要通过改变生活舱的体积来对潜水艇进行改进,你认为若想要完成比赛,生活舱的最大体积应为 ;.(潜水艇自重变化忽略不计)
(4)丙组同学选择用一个矿泉水瓶制作,其作品及轮廓如图4,在完成任务时,潜水艇经过的几个位置如图5。O点开始向水舱中注水,潜水艇开始下沉;A 点开始向外排水;B 点潜水艇顶端恰好到达水面;C点潜水艇弧形部分恰好露出水面;D 点为最终静止位置。请在图6中画出潜水艇在整个比赛过程中浮力随上升位置变化的曲线。
押题2 学习了浮力的相关知识后,小宁想在家中利用橡皮泥进行实验。
实验一:如图甲,小宁使原先沉底的橡皮泥漂浮在液面上,这个过程中发生变化的物理量有 。(写出两个)
实验二:小宁想测量食盐水的密度,现有橡皮泥(密度大于食盐水)、吸管(管壁厚度忽略不计)、刻度尺、圆柱形平底玻璃杯2个、记号笔,足量的清水和食盐水。请你帮助小宁写出实验步骤(测量的各物理量用字母表示, 清水的密度ρ水)
押题3 为探究“阻力对物体运动的影响”,某科学实验小组做了如图甲所示实验。
(1)实验时,小车每次从斜面 (选填“同一”或“不同”)高度由静止滑下,从而保证小车滑行至水平面时的 相同;
(2)小车在铺有毛巾的木板、铺有棉布的木板和木板上分别进行规范的实验操作,用DIS传感器采集得到小车在3次实验中的图像(如图乙所示),其中在木板上滑行的是图像 (填序号);
(3)若小车受到的水平阻力减小为0,试根据上述实验现象,推理并在图丙中画出小车在水平面上运动的图像。
押题4 某实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,木块挂在测力计下,其右侧面与竖直传送带接触,装置左侧有可旋转的螺杆对其施加不同的压力,启动电动机使传送带转动,通过测力计的读数即可计算出木块所受的摩擦力。部分实验数据如表:
实验次数
木块重力(N)
螺杆旋转的圈数(圈)
测力计示数(N)
摩擦力(N)
1
0.60
1
0.70
0.10
2
0.60
2
0.82
0.22
3
0.60
3
0.95
0.35
4
1.20
1
1.30
0.10
5
1.80
1
1.90
0.10
(1)该实验通过 来改变木块与传送带之间压力的大小。
(2)分析表格数据,可以得出的结论是 。
(3)小龙推测在实验过程中传送带转动的方向为逆时针。请结合装置图和表格数据,解释小龙作出这一推测的理由 。
押题5 小明同学在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,进行了如下的改进。如图甲所示,长、宽、高均不相同的长方体木块,a 表面和 b表面粗糙程度相同,c 表面和 d表面粗糙程度相同,且a表面比c表面更为粗糙。
(1)将下表面 d 放在由电动机驱动的水平传送带上如图乙所示,电动机顺时针匀速转动后,弹簧测力计的示数如图丙所示,若增大通过电动机的电流,则弹簧测力计的示数将 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)仍将下表面 d 放在传送带上,且在木块上放置不同质量的砝码进行实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系如图丁中A 所示。将b表面放在传送带上重复上述实验得到的实验图像可能为 (选填“①”或“②”);
(3)小明为了探究“滑动摩擦力大小与受力面积大小关系”,可选择 a 表面与 表面放在传送带上进行实验。
押题6 如图是小科制作的浮力秤。
【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。
【制作步骤】①将底面积为S的厚底玻璃小桶竖直漂浮在水面上,在水面与小桶相交处标零刻度;
②在小桶内放上质量m为100g小铁块,小桶保持竖直漂浮,在水面与小桶相交处标100g,小筒浸入水中的深度增加了;
③在和刻度之间进行10等分,每等份表示10g;
【提出问题】步骤③中标记浮力秤刻度可以用等分法吗?
【实验探究】在小桶中分步倒入不同质量的液体,测量小筒浸入液体中增加的深度与所加液体的质量m,获得数据如下表:(已知)
表一
表二
表三
序号
液体1
m/g
/cm
序号
液体2
m/g
/cm
序号
液体3
m/g
/cm
1
水
10
2.0
4
酒精
10
2.5
7
盐水
10
1.7
2
20
4.0
5
20
5.0
8
20
3.4
3
30
6.0
6
30
7.5
9
30
5.1
(1)分析表格中和m数据关系,可得出的结论是 ;
(2)要研究和的关系,应选择实验 (填序号)。若要增大浮力秤精确度,可选用密度 (填“大”或“小”)的液体。
【理论推导】根据二力平衡及漂浮原理,请用上述实验中的物理量字母(、、S、m)推导并判断浮力秤刻度是否可用等分法。
押题7 小明乘坐汽车沿盘山公路上山。对此小明猜想:“沿斜面匀速直线向上拉小车,如果小车越重,斜面的机械效率就越高”。请设计实验验证其猜想。
(1)实验目的 ;
(2)除图所示的器材以外,还需要的实验器材有 ;
(3)写出实验步骤(可用画图或文字表述)和判断相应的猜想是否正确的依据 。
押题8 如图所示,汽车设计与生产时,都会进行复杂性较高的汽车安全碰撞试验项目。运动的汽车具有动能,动能越大,破坏力越大。汽车的动能大小与什么因素有关呢?小明在老师的帮助下,利用斜面、钢球、木块等器材进行了模拟碰撞研究,实验现象如甲、乙、丙图所示。
(1)分析以上实验现象,可知: 。
(2)某资料显示:抛出的篮球的动能约30J,飞行的步枪子弹的动能约5000J。小明得出质量与速度这两种因素中,速度对动能的影响更大。请对此做出评价: 。
(3)车的动能越大,能够做的功越多,如果遇到突发情况,需要紧急制动时,制动距离更长,危险性更大。列举与此相关的交通规则: 。
押题9 小科在探究影响物体的动能大小的因素时,设计了如图甲的实验,用一条无弹性的细绳和实心铁球制成单摆,将滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方。然后进行以下三步实验操作:
①将铁球挪到a点位置静止释放,打到滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离为s1;
②滑块放回原处后,将铁球挪到b点位置静止释放,打到滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离为s2;
③换一等体积的实心铝球(ρ铁>ρ铝),将铝球挪到b点位置静止释放,打到放回原处的滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离为s3;
(1)小科进行“步骤①”和“步骤②”的实验,他基于的猜想是:物体动能的大小可能与 有关;
(2)小科在实验中测得s2>s3,由此可得结论: ;
(3)实验后,小科进一步思考,若AB、AC、AD均为光滑斜面,其中AD为曲面,如图乙。让同一铁球从A点分别沿三个斜面静止滑下,撞击放在B、C、D位置的相同物块(不计碰撞时的能量损耗),判断物块被撞击后在相同粗糙水平面上移动的距离sB、sC、sD的大小关系 。
押题10 某科学小组学习了浮力知识后,利用弹簧测力计和铁块制作一个测定液体密度的仪器。下面是该仪器的使用说明书:
(1)当利用该装置测某液体密度时,将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的示数为7.1牛,通过计算说明待测液体的密度为多少?( )(铁块的密度ρ铁=7.9x103kg/m3)
(2)小组同学换用其他待测液体继续按如图实验,每一次都在测力计右侧标注出该液体的密度值,依据一定的关系做成了一支密度计。请在坐标图中画出反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的大致图像。
(3)当进行展示评价时,有其他小组同学指出该密度计测量的范围太小,想用其他金属块替换铁块。由于材料限制,该小组只能从以下材料中选择:
A.重为5牛,体积为80cm3的金属块
B.重为4牛,体积为50cm3的金属块
C.重为3牛,体积为30cm3的金属块
你选择用 金属块能使该密度计的测量范围最大?请说明理由。
押题11 某同学在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习:如图甲,往550mL的瓶中加入适量的水,塞好瓶塞后放在发射底座上,用气筒向瓶内打气,当瓶内气体压强达到一定程度时,高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出,水火箭飞向高空,发射成功后,测量水平方向的射程。
序号
液体种类
液体体积/毫升
倾角/度
平均射程/米
1
水
100
30
16.4
2
水
200
30
7.7
3
水
300
30
6
4
水
200
15
6.5
5
水
200
45
24
6
水
200
60
14.5
(1)实验中测量液体体积的工具是 。
(2)如图乙为水火箭的结构所示图。当水火箭向下喷水使自身升空,说明 。
(3)改变瓶中的水量及发射倾角,多次实验,实验结果如表所示。某次实验时瓶中的水量为,测得平均射程为,则此次发射角度可能是___________________。
A.15° B.30° C.45° D.60°
(4)为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程,请你帮他设计主要的实验步骤 。
电路实验
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
探究串、并联电路中电流和电压规律
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括器材的选择、电路的连接、故障的分析、实验数据的分析处理、交流、应用等
2023丽水
2023浙江
✮✮✮
探究影响电阻大小的因素
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、器材的作用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、交流等
2024浙江省统考
✮✮✮✮
探究电流与电压、电阻的关系
探究电流电压电阻之间关系实验主要从以下几个方面考查:电流电阻之间关系:a、电路图的连接;b、滑动变阻器在电路中的作用;c、仪器连接过程中的错误分析;d、电表读数;e、实验结论的总结.伏安法发电阻实验原理(R=);连接电路时的注意事项(开关闭合、滑动变阻器的滑片滑到最大值);实验步骤设计;实验故障分析;实验评析.
2023衢州
2022绍兴
2022浙江
2022丽水
2022舟山
✮✮✮✮✮
伏安法测电阻
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括器材的选取、电路图的连接、实验的操作要求、电路故障分析、实验数据的分析处理、测电阻的特殊方法等。
2023湖州
2023舟山
2023杭州
2022温州
2022杭州
✮✮✮✮✮
测小灯泡额定电功率
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括器材的选取、电路图的连接、实验的操作要求、电路故障分析、实验数据的分析处理、测电功率的特殊方法等。
2023浙江
2023宁波
2023金华
2023绍兴
2022宁波
2022浙江
✮✮✮✮✮
探究焦耳定律
常出现在实验题中。重点考察控制变量法的理解与应用,同时还会考察转换法的理解。
2023温州
2022台州
✮✮
考查分值:分值在6-8分之间。
考查形式:形式上有填空题、实验题。
命题趋势:电学实验内容是中考命题中的重点内容,一般重点考查探究电流与电压的关系,探究电流与电阻的关系,伏安法测电阻,探究小灯泡额度电功率,单表测电阻,单表测额定电功率,探究焦耳定律。
【回归课本】
考查要点1:影响导体电阻大小的因素
实验解读:
1.实验方法:控制变量法,转换法
2.控制变量法:
(1)探究电阻与导线长度的关系时,控制导线粗细、材料不变,改变导线长度,观察电 流表的读数。
(2)探究电阻与导线粗细的关系时,控制导线长度、材料不变,比较粗细不同导线对应的电流大小。
(3)探究电阻与导线材料的关系时,控制导线长度,横街面积相同,材料不同,观察电 流表的读数。
3.转换法:通过观察电流表的示数反映电阻大小。
考查要点2:探究电流与电压的关系
实验解读:
1. 实验方法:控制变量法,即控制电阻不变,改变电阻两端电压。
2. 滑动变阻器作用:保护电路、改变定值电阻两端的电压。
3. 多次测量是为了得出普遍规律,并不是减小误差。
4. 实验步骤:
(1)按实验电路图将实物连接成实验电路。连接前开关要断开,滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处;
(2)检查电路无误后,闭合开关,将滑动变阻器移动到某一位置,记录下此时电压表 和电流表的示数分别为U₁、I1;
(3)再多次移动滑动变阻器的滑片,分别记录电压表、电流表的示数为U₂、I ₂; U₃、I₃并进行数据的记录;
(4)分析数据,绘制图像,总结结论。
注意:
滑片移动方向的判断(根据串联分压原理,若要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片 应向阻值变小的方向移动)
实验结论:
在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
考查要点3:探究电流与电阻的关系
实验解读:
1. 实验方法:I=U/R, 要控制U不变。通过改变定值电阻,观察流过电阻R 的电流的变化。
2. 滑动变阻器的作用:保护电路、保证定值电阻两端电压不变。
3. 多次测量是为了得出普遍规律,并不是减小误差。
注意:
滑片移动方向的判断(根据串联分压原理,若定值电阻阻值变大了,滑动变阻器滑片应向阻 值变大的方向移动)
实验结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体电阻成反比。
考查要点4:伏安法测电阻
实验解读:
1. 连接前开关要断开,滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处(目的是为了保护电路)。
2. 用滑动变阻器调节电路中的电流,改变待测电阻两端的电压。
3. 重复三次实验,求出三组的平均值,目的是减小实验误差的方法。
4. 滑动变阻器的作用:
(1)保护电路,使电流不会过大
(2)改变待测电阻两端的电压
(3)多次测量求平均值
考查要点5:伏安法测小灯泡额定电功率
实验解读:
1. 实验设计
2. 滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端是为了保护电路。A
3. 滑动变阻器在滑动过程中是为了改变灯泡两端的电压。
注意:灯泡两端电压不能超过小灯泡的额定电压太多,否则会损坏小灯泡。
实验结论:
1. 灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
2. 灯泡消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大。
3. 灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率。
4. 灯泡的电阻随电流的增大而增大,但不成正比。
考查要点6:探究焦耳定律的影响因素
实验解读:
1. 实验方法:控制变量法、转换法。
2. 转换法的应用:通过玻璃管上升的高度来反映电阻丝放出热量的多少。
3. 控制变量法:
(1)探究产生的热量与电流的关系要控制电阻和通电时间都一样,可以移动滑动变阻 器,做两次前后对照,看两次实验液面上升高度大小。
(2)探究产生的热量与电阻的关系要控制电流和通电时间不变,用两个电阻不同的电 阻,串联在一起。
(3)探究产生的热量与通电时间的关系要控制电流和电阻不变,改变通电时间比较玻 璃管上升的高度即可。
4. 选用煤油的原因是由于比热较小,吸收相同热量可以上升更多的高度,具有放大作用;
5. 选择细玻璃管。也是方法作用。
注意:
探究电热和电流的关系时候不可以移动滑动变阻器来改变电流,来比较前后2次的玻璃管高 低,因为两组实验前后散热情况不同,可能会影响实验结果。
实验结论:
1. 电流与电阻相同时,通电时间越长,产生的热量越多。
2. 电流与通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
3. 通电时间与电阻相同时,电流越大,产生的热量越多。
真题1(2024·浙江·中考真题)如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝做被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于下表。
实验组
电阻丝
材料
长度(厘米)
直径(毫米)
电流(安)
1
a
康铜丝
57.20
0.50
待填
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
0.26
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
请回答:
(1)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为 A;
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验 组进行对比;
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体电阻还与温度有关。①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图所示,描述该金属电阻在降温过程中的现象 :
真题2(2023·浙江衢州·中考真题)小科用如图电路进行两项实验。
(1)实验一:探究电流与 的关系。
①按图连接好电路,闭合开关,移动R1的滑片到某处保持不动;
②移动R2的滑片,读出电压表和电流表的示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。
(2)实验二:探究电流与电阻的关系。
①先移动R1的滑片到某一位置,再移动R2的滑片,使电压表的示数为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
②向右移动R1的滑片到另一位置,则他应向 移动R2的滑片,使电压表的示数仍为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论 ,理由是 。
真题3(2023·浙江湖州·中考真题)某项目化学习小组从课堂中了解到盐溶液也能导电。小组成员拿了一根弹性很好的乳胶管,里面灌满一定浓度的盐水,两端用金属圆片电极密封,形成一段封闭的盐水柱,长度20厘米。在老师的指导下,选用了下列器材,对盐水柱的电阻进行探究(过程中盐水柱温度变化和化学变化不计):[器材选择]学生电源12伏,电流表(0~5毫安),电压表(0~3伏,0~15伏),滑动变阻器(0~10千欧)。[电路连接]小组设计了电路图,根据电路图连接实物。
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线完成实物图的连接;
[实验数据]正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,测得多组数据如下表:
实验记录表
实验次数
1
2
3
电压表示数(伏)
3.6
7.2
10.2
电流表示数(毫安)
1.25
2.40
3.48
盐水柱电阻(千欧)
?
3.00
2.93
(2)分析表中三组数据,该盐水柱的电阻为 千欧;(结果保留两位小数)
(3)有小组成员提出,金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积、材料有关,盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢?
[实验方案设计]
①探究盐水柱的电阻与长度的关系。小组成员利用乳胶管弹性好的特性,通过拉长来改变盐水柱长度,进行探究。你觉得此设计是否合理 ,请说明理由 ;
②探究盐水柱的电阻与横截面积的关系……
③探究盐水柱的电阻与盐水浓度的关系……
真题4(2023·浙江舟山·中考真题)科学小组同学用电压表和电流表测导体的电阻R,过程如下。
【实验步骤】
①连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,读出电压表和电流表的示数并记录;
③改变滑动变阻器的阻值,读数并记录,重复实验。
记录表
实验次数
U/V
I/A
R/Q
1
1.0
0.50
2.0
2
1.5
0.14
10.7
3
2.0
0.19
10.5
4
2.5
0.23
10.9
请在答题卷中用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
【数据处理】表中数据有一组是错误的,剔除后可得出导体的电阻R= Ω
【反思交流】实验中,通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据,这样操作的目的是 。
真题5(2023·浙江杭州·中考真题)小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题:
(1)用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接;
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电流表和电压表的指针位置如图丙所示,则被测导体的电阻为 欧;
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时,电压表的示数将 (选填“变大”或“变小”)。
真题6(2023·浙江丽水·中考真题)小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材,按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
(1)实验中小灯泡L1、L2的规格应 (填“相同”或“不同”);
(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应正确选择量程,具体操作是 ;
(3)某次测量时电压表示数如图乙,则读数为 伏;
(4)整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U,与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作,多次实验后结果均相同,其原因可能是 。
真题7(2022·浙江温州·中考真题)某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时,连接了如图甲所示的电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c,发现电压表未调零。将电压表调零后,重做实验,第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为 安。
(2)分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是 欧。(结果保留一位小数)
(3)小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由。
真题8(2022·浙江杭州·中考真题)小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节滑动变阻器Rp,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示。回答问题:
实验次数
U(伏)
I(安)
1
0.6
0.12
2
0.8
0.16
3
1.2
待填
4
1.8
0.36
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
(2)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为 安。
(3)根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器Rp滑片移动的方向是 (选填“A→B”或“B→A”)。
真题9(2022·浙江绍兴·中考真题)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值,现提供的器材有:电源(恒为6伏)、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)请完成实物图甲的连接(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)。
(2)实验中滑动变阻器的作用是 。
(3)实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为5欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为 伏。
(4)小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为 。
真题10(2022·浙江·中考真题)研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池,滑动变阻器(10Ω,1A),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),定值电阻(2Ω、4Ω、6Ω、8Ω),开关,导线若干(所有器材均完好)。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示,检查后发现有一根导线连接错误。
(1)图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是 ;
(2)找出图甲中连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确;
(3)正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是 ;
【问题讨论】
(4)为确保电路安全,并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验,定值电阻两端电压最大不能超过 V。
真题11(2022·浙江丽水·中考真题)为研究“电流与电压的关系”,小科和小丽设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。
实验次数
一
二
三
电压/V
1.0
1.5
2.0
电流/A
0.2
0.3
0.4
(1)如图甲,若滑片P向右移时接入的阻值变小,则待接导线应与 相连(填字母);
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是 。
(3)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出结论是 。
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U-I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有 。
真题12(2022·浙江舟山·中考真题)小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”小舟探究过程如下:
【实验步骤】
I、根据设计的方案将阻值为5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,观察并记录相关数据;
II、换用阻值为10Ω、20Ω的电阻,重复上述过程。
记录表
次数
电阻/Ω
电流/A
1
5
0.30
2
10
0.20
3
20
0.12
请你用笔画线代替导线,将电压表接入图甲电路中。
【得出结论】小舟对记录的数据进行处理,并绘制成图乙,据此得出的结论是 。
【交流反思】小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论,其记录的数据如丙,请你帮他分析原因: 。
真题13(2023·浙江·中考真题)拓展性学习小组的同学们在总结有关电学探究实验时发现:几个主要电学实验的电路图基本相同,如图甲所示。于是同学们选用电压恒为4.5V的电源,标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,量程为0~0.6A的电流表,利用该电路继续进行如下拓展探究活动;
【探究一】:探究“电流与电阻关系”。实验中选用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个;
(1)小科提出:为了探究电流与电阻关系,需控制R两端电压不变,并建议控制R两端电压为2.0V进行实验。请你对小科的建议作出正反方两面的评价: ;
(2)要顺利完成该探究活动,R两端电压值的范围是 ;
【探究二】:“测量小灯泡的电功率”。把图甲中的R替换为额定电压为2.5V的小灯泡,调节滑动变阻器接入电路阻值并记录数据,得到小灯泡U—I图像如图乙所示;
(1)探究过程中,该小灯泡的功率变化范围是 ;
(2)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了,小灯泡的阻值变化了,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
真题14(2023·浙江宁波·中考真题)图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路,小灯泡上标有“”字样。
(1)测小灯泡电压的电压表有“”、“”两个量程,小宁的哥哥正确选用了“ ”量程;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为,此时,电流表的示数如图乙所示。实验测得的该小灯泡的额定功率为 W;
(3)小宁发现,与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比,哥哥的实验电路多了一根导线。这根导线是 。(用图甲中导线旁的字母表示)
真题15(2023·浙江宁波·中考真题)小宁以两节串联的干电池为电源,用若干定值电阻和一只电压表来“探究串联电路电压特点”,实验电路如图,测得实验数据如下表。
序号
1
5
1.1
5
1.1
10
2.2
2
5
0.8
10
1.6
15
2.4
3
4
0.5
16
2.0
20
2.5
4
5
0.6
15
1.9
20
2.5
5
8
1.0
12
1.5
20
2.5
(1)分析上述实验数据,除了能得到的规律外,小宁还发现:
①与之间存在着下列关系: 。(用表示)
②当不变时,两端的电压大小不变;当发生变化时,大小 (填“会”或“不会”)变化;
(2)断开开关S,拆除,将和并联后接到之间,闭合开关S。求:
①两点之间的电压为多少?
②内,电流通过做的功为多少?
真题16(2023·浙江温州·中考真题)用图甲电路研究电热与电流的关系,若要比较不同设定电流值时的电热多少,调节电流大小过程中,电热丝已经开始加热,因而会影响实验的准确性。为解决这一问题,小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路,和是阻值都为20欧的电热丝,放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路,使电热丝在调试过程中不发热。实验步骤如下:
①用数字温度计测量并记录装有的保温容器内煤油的温度;
②将开关S与“1”连接,调节滑动变阻器,直至电流表示数为0.2安;
③将开关S拨至“2”,使工作50秒,断开开关S,测量并记录 ;
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安,重复上述步骤。记录相关数据,并计算每次升高的温度(可反映电热的多少),整理、的数据如图丙:
(1)将步骤③补充完整;
(2)在答题纸图丙中画出与的关系图像;
(3)小明想改变电热丝阻值,用上述实验中设定的电流值,继续研究电热与电流的关系:保持不变,将更换为30欧的电热丝,重复上述步骤。他的做法是否合理 ,说明理由: 。
真题17(2023·浙江金华·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”实验中,同学们进行如下研究;
【实验器材】干电池3节,小灯泡(额定电压为、电阻约为),滑动变阻器(),电流表,电压表,开关,导线若干(所有器材均完好)
【实验方案】将量程为的电压表并联到小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,读出并记录电流表的示数;
(1)实验时若闭合开关,发现灯泡不亮,接下来最合理的操作是 ;
A.更换小灯泡 B.检查电路是否短路 C.观察电流表和电压表的示数
(2)当电压表读数为时,电流表示数如图乙所示,该小灯泡的额定功率为 W;
【实验反思】小金认为,电压表选用量程进行实验,因该量程下每一小格为,读数不够精确,导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用的量程,将其并联到滑动变阻器两端,调节滑片使电压表示数为,即可减小误差;
【实验改进】
于是小金设计了如图丙所示电路图,电压表,选用量程,电压表,选用量程,进行实验,移动滑动变阻器滑片,得到三次实验数据记录如下表;
实验次数
小灯泡两端电压(V)
变阻器两端电压(V)
电流(A)
1
3.0
1.1
0.24
2
3.4
0.7
0.26
3
3.8
0.3
0.28
(3)小金按反思后的思路,利用滑动变阻器两端电压为时所测的数据,计算得到的小灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【反思交流】小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。带着这一疑问,继续探究……
真题18(2023·浙江绍兴·中考真题)为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系,小敏用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内,外界光照无法进入)。已知灯L的额定电压为2伏,的阻值随光照的增强而减小,是保护电阻。连接电路后,闭合开关和,移动滑片调节灯L两端电压,记录电压表和电流表的示数如下表;
实验次数
1
2
3
4
5
电压表V示数/伏
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数/安
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
电流表示数/安
0.04
0.10
0.14
0.16
0.18
(1)闭合前,应先将滑片移至最 (选填“左”或“右”)端;
(2)该实验通过观察 来体现灯泡L的亮度变化;
(3)实验中灯L的额定功率为 瓦;
(4)通过数据分析,得出的实验结论是 。
真题19(2022·浙江宁波·中考真题)小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.17
0.24
0.30
★
0.37
(1)该小灯泡的额定功率为 W;
(2)用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线;
(3)小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是 。
真题20(2022·浙江台州·中考真题)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中 的散失;
(2)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝R,记录水温变化和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验,可以得出结论: ;
(3)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关数据整理如下表。
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
升高的温度/℃
0.4
0.9
2.5
3.6
请分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。
真题21(2022·浙江·中考真题)学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验,实验电路如图甲,绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压恒为6V。
回答下列问题:
(1)闭合开关后移动变阻器的滑片,当电压表示数为 V时,读出电流表示数,即可计算小灯泡的额定功率;
(2)实验时,变阻器的滑片向左移动过程中,电流表与电压表示数的比值将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
预测1(2025·浙江温州·一模)某兴趣小组在测量额定电压为的小灯泡灯丝电阻时发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对上述现象,同学们提出猜想:
猜想①:灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②:灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①,同学们进行了如下研究。
【实验器材】干电池2节,额定电压为的小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
次数
1
2
3
4
5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
【实验方案】
①按图1连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中;
②闭合开关,读出电压表和电流表示数,记录在表格中;
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②。
(1)某次闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为 安。
(2)实验中将灯丝浸入水中的目的是 。
(3)若观察到 现象,则假设①被否定。
(4)实验结果表明灯丝电阻变化与施加电压无直接因果关系后,某同学直接得出“灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论。请评价他结论得出过程是否合理,并说明理由。 。
预测2(2025·浙江宁波·一模)小华和小红两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中所用器材规格均相同,小灯标有“”字样,电源电压为6伏且保持不变,他们各自按电路图连接电路。
(1)小华同学实验步骤正确,闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表示数为,接下来他移动滑动变阻器的滑片,观察到小灯始终不亮,电流表示数会变化、但电压表示数始终为零。若电路中只有一处故障且只发生在小灯L或滑动变阻器R上,电路故障是 。
(2)小华实验时,其部分实验数据和现象记录如下表.
实验次数
电压表示数
电流表示数
灯泡亮度
1
1
0.1
较暗
2
3.8
正常发光
3
4
0.36
强烈发光
由于小华粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻:,再计算出灯泡两端电压为时的功率:。请你帮他判断,小灯泡的额定功率应 。(选填“大于”“等于”、“小于”)
(3)小红按电路图正确接线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,灯泡正常发光时,电压表指针偏转角度较小,且指针未对准刻度线,会产生较大误差,经思考小红将电路略做改动依然完成了实验,他的改动是: 。然后闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光,若此时滑动变阻器的阻值为,可得出小灯泡的额定功率为 W。
预测3(2024·浙江宁波·二模)小虞同学为了“探究导体的电阻与长度的关系”,利用铅笔芯设计了如图所示的电路。
(1)闭合开关,先移动滑片 (选填“P1”或“P2”),使电流表示数为0.2A;
(2)再移动滑片 (选填“P1”或“P2”)到不同位置,实验记录得到铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数,数据如下表所示
AP1/mm
0
30
60
90
120
150
180
U/V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
I/A
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
(3)通过实验数据可以初步得出:导体的电阻与导体的长度成 比的结论。
预测4(2024·浙江温州·模拟预测)研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。实验过程中,调节滑动变阻器,逐次读取数据并记录,计算定值电阻电功率。数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电流(A)
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
电压(V)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
R0的电功率(W)
0.10
0.225
0.40
0.625
0.90
(1) 小组同学根据表中数据,得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论的是:
(2)小科提出:要得知滑动变阻器的电功率,还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压;小金却认为:无需测滑动变阻器两端的电压,通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如,当定值电阻两端的电压为1.0V时,滑动变阻器的电功率为 瓦;
(3)小组同学对小金的方法进行了归纳,结合表中数据,画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像(如图乙所示)。请分析判断,图中线段AA’表示的含义是 。
预测5(2024·浙江温州·二模)小龙利用一个规格为“”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示,电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损,致使ab段电阻损失,此时ab段电阻近似被短路(如图乙)。
实验步骤如下:
①用10欧的定值电阻进行实验,连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为5伏,读出电流表的示数(如图丙);断开开关,把滑片P移到阻值最大端。
③继续调节滑片使电压表的示数分别为4伏、3伏、2伏、1伏,依次读出电流表的示数并记录。
(1)图丙中电流表示数为 安。
(2)小龙设计上述实验步骤,要探究的问题是: 。
(3)小龙在完成电压表示数为2伏的实验后,再做电压表示数为1伏的实验时,无论如何调节滑片电压表示数一直大于1伏。分析可得,ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值的范围是 。
预测6(2024·浙江嘉兴·一模)小明在探究“电流与电阻的关系”实验时设计了图甲所示的电路图,电源电压恒为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整(导线不允许交叉);
(2)正确连接电路后继续实验,依次更换不同阻值的定值电阻,读出电流表的示数,实验数据如表所示。根据实验数据分析,小明在实验操作中存在的错误是 ;
实验次数
1
2
3
4
电阻 R1/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.20
0.15
0.12
0.10
(3)小明采用上表中第1次实验数据后,为了按正确的操作完成10Ω、15Ω、20Ω时三组数据的测量,应选择最合适的滑动变阻器是 。(实验室有“20Ω 2A”、“50Ω2A”和“100Ω 2A”三种规格的滑动变阻器)。
预测7(2024·浙江·模拟预测)小明以两节串联的新干电池为电源,用若干定值电阻和一只电压表来完成某实验究,某一时刻电路如图,测得实验数据如下表。
序号
1
1.1
1.1
2.2
2
0.8
1.6
2.4
3
0.5
2.0
2.5
4
0.6
1.9
2.5
5
1.0
1.5
2.5
(1)根据电路图和实验数据,小明最有可能探究的实验名称是 。同时可以推知,在验过程中,小明是否更换了定值电阻: ;
A.是 B.否 C.数据不足,无法判断
(2)接上问,若你认为没有更换定值电阻,则求出小明所用两个电阻的阻值比;若你认为更了定值电阻,则求出小明所用两个电阻差距最大时的阻值比 ;
(3)表中,不等于3伏,请分析可能原因: 。
预测8(2024·浙江宁波·三模)小科同学用如图电路进行“探究电流与电阻关系”的实验。电源电压为4V且保持不变,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”。请回答:
(1)用笔画线代替导线将小科的电路图连接完整(要求滑片向右移动时,电压表示数变小);( )
(2)连接完电路,把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后,发现电压表几乎无示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后小科进行实验,实验方案及操作如下,请补充完整:
①在AB间接入5Ω的定值电阻,闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2.5V
②在AB间接入10Ω的定值电阻,闭合开关后,他应移动滑片 ,再次记录电流表的示数;
(4)小科继续接入20Ω、30Ω的定值电阻,发现均无法完成实验。小科仔细思考后,想到了③、④中问题的解决方法:在电路的AB间接入20Ω或30Ω的定值电阻后0(不在AB间),闭合开关后可完成实验。则小科串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为 Ω。
小科做完实验后反思:当串联上述的定值电阻R0后就无法完成①②两步实验,他接着继续寻找新的解决方法。
预测9(2023·浙江绍兴·模拟预测)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有:电源(恒为6伏)、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)实验中滑动变阻器的作用是 ;
(2)实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为5欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为 伏;
(3)小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为 。
预测10(2024·浙江温州·模拟预测)为了探究“通过导体的电流与电阻关系”,小明利用6伏的电源、“40欧,1安”的滑动变阻器、阻值分别为5欧、10欧、20欧的R1、R2、R3等器材进行如下实验。
①按如图甲连接电路。
②闭合开关S1,将S2与a接通,调节滑动变阻器滑片P至电压表的示数达到设定值,记录电流表的示数为I1。
③分别将S2与b、c接通,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数与步骤②的设定值相同,分别记录电流表的示数为I2、I3。-
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)步骤②中R1两端电压达到设定值时,电压表示数如图乙,则该电压值为 ;
(3)步骤③中调节滑动变阻器滑片时,其移动方向为 ;
(4)为了使结论更具普遍性,需要在不同电压设定值下进行重复实验。若设定电压值为1伏,利用上述仪器能否完成实验并说明理由 。
预测11(2024·浙江金华·二模)如图1所示为测量“不同电压下小灯泡的电功率”的实物连接图.器材规格:电源电压3V,小灯泡的额定电压2.5V。
(1)闭合开关,发现两电表指针处于图2所示位置,此时电路出现的故障是 ;
(2)故障排除后,按正确操作步骤进行实验,测量并记录了5组实验数据,得到小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流的图像,如图3所示。据图推测:图中阴影部分面积大小表示的含义 ;实验中滑动变阻器的规格可能为下列选项中的 ;
A. B. C.
(3)图4是小灯泡和滑动变阻器的关系图像.请判断:曲线1、2、3中哪条符合滑动变阻器实际关系 (选填:“1”或“2”或“3”)。
预测12(2024·浙江杭州·一模)某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率关系”的实验中,所用电源电压是4V,小灯泡的额定电压是2.5V
(1)请将图甲的实验电路连接完整;
(2)实验中,观察到小灯泡开始发光时,电压表的示数是0.5V。关于电压测量点的选择有如下三种方案___________(选填字母);
A.1.0V、2.5V、4.0V
B.0.5V、1.0V、1.5V
C.2.0V、2.5V、3.0V
(3)完成电路连接后,闭合开关,电流表和电压表均有示数,接下去首先应进行的最合理操作是 。该同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的图像。他想利用有关数据求出小灯泡的电阻,算出了小灯泡不同的电阻并取平均值作为小灯泡的电阻。你认为该同学求小灯泡电阻的做法是否正确?并说明理由 。
预测13(2024·浙江宁波·二模)实验小组进行“测量额定电压为的小灯泡的电功率”的实验。
(1)小科连接了如图甲所示的电路(电源为两节新干电池),此电路有一根导线连接有误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线;
(2)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)小科根据实验测出的6组数据在图乙中画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像。小灯泡正常发光时的电功率为 W。小科实验中所用的滑动变阻器可能是 (填字母)。
A. B. C.
预测14(2024·浙江衢州·一模)小科学习了电功率知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡,为了测定该小灯泡的额定功率,他在学校实验室借了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为8V。
(1)小科在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,两电表的示数几乎不变,你认为出现此现象的原因可能是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他的操作是 ,读出此时电流表示数,然后计算出灯泡的额定功率;
(3)若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,但小科仍用该电压表测量出该灯泡的额定功率;你认为小科的实验方案是 。
押题1 表决器能很好的解决因人力投票时产生的统计困难与繁琐问题.项目化小组同学想以四人投票为参照,用电表来改装一个表决器,直接显示赞成、反对票各是多少.现有开关(闭合、断开来分别体现赞成、反对票),新的干电池2节、电流表,若干5欧的定值电阻、小灯泡、开关、导线等.
【项目设计】
(1)小组同学绘制了如图3个电路图,按要求应选用 ;
(2)所设计的电路图中用电器该选用 (选填“5欧的定值电阻”或“小灯泡”);
【项目应用】
(3)该小组的同学选择了正确的电路设计图后,进行模拟表决:有两位同学表示赞成、两位同学表示反对,那么此时票数需要标注在电流表的 刻度处;
【项目反思】
(4)经小组同学对数据分析后发现用电流表改装表决器后,具有投票数与电流大小成正比的关系,有助于读数的统计,也能在电表上更直观的体现票数等优点.阿苗同学设计了用电压表改装表决器,如图所示装置,请问该改进是否具有类似的优点 .
押题2小明想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示(水槽中有食盐水),将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
(1)闭合开关,读出电流表和电压表的示数,再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了,可以得出容器中食盐水的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。可以得出的结论是:导体的电阻与导体的 有关。
(2)小明再次向容器中加入一定量的水,降低容器内食盐水的浓度,结果发现容器内食盐水的电阻减小了,由此得出结论:食盐水的浓度越低,电阻越小。你认为这个结论应该是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是 。
(3)其他条件不变,改变电极M、N的距离,小明还能够得出导体的电阻与导体的 有关。
押题3为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关,科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝(如下表所示)、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号
材料
长度
横截面积
①
镍铬合金
1米
②
镍铬合金
1米
③
镍铁合金
1米
④
锰铜合金
1米
步骤一:将①号金属丝的A、B端接入电路,使a导线的P端与B相连(如图甲)。
步骤二:闭合开关,记录电流表示数,立刻断开开关。
步骤三:将P端分别移至金属丝的C、D点,闭合开关,记录电流表示数分别为、,并立刻断开开关。
步骤四:分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
(1)步骤二记录的电流表示数如图乙所示,则大小为 ;
(2)本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关,并等待片刻后再进行下一步的操作,这种做法的目的是 ;
(3)小明在用④号金属丝实验时,发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料:长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多,试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因: 。
押题4小妍用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变阻器R'的规格是“50Ω 1A”, 阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个, 满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合S后,滑片P向左移动时电流表示数变大;
(2)小妍连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片时,发现电压表示数一直是15V,电流表示数一直为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(3)故障排除后,小妍先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入表中;断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P 使滑动变阻器接入电路阻值增大,他这样操作的目的是: 。
押题5为研究电流产生热量的影响因素,小平设置了如图所示的装置,2只烧瓶内装有煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙(电阻值R甲>R乙)。并进行如下实验:
①将2根电阻丝串联在电路中,标出2根玻璃管内液面的位置,闭合开关,记下电流表的读数;
②经过一段时间后,标出2根玻璃管内液面的位置。比较2根玻璃管内液面上升的高度;
试回答下列问题:
(1)为了能清楚地观察比较电阻丝产生的热量,实验中多处进行了巧妙的设计。例如,将电阻丝浸没在煤油中,能将电阻丝产生的热量全部吸收。请你再举1例: ;
(2)一段时间后,观察到甲烧瓶中玻璃管液面比乙中要高,据此可得到的结论是 ;
(3)用电热水壶烧水时,水壶内的电热丝产生了大量的热,但与其串联的开关的温度并不高,请你解释该现象: 。
押题6有一个小灯泡,已知额定功率为0.2瓦,在不大于3伏的电压下都能工作,但额定电压标志磨损。为测出其额定电压,某研究小组进行了如下实验:
①连接好电路;
②闭合开关,慢慢将滑动变阻器向右移动;
③依次读出电压为0.5伏、1伏、1.5伏、2伏、2.5伏、3伏时的电流值,计算出电功率,记录在表格;
④__________;
⑤读出该灯泡的额定电压;
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.1
0.16
0.2
0.23
0.25
0.27
电功率P/W
0.05
0.16
0.3
0.46
0.63
0..81
请完成以下问题:
(1)将电路连接完整,要求当滑片向右移动时,电压表的读数增加 ;
(2)补充方案中的步骤④ ;
(3)有同学认为这样测量太费时间,只需要测出一组电压和电流值,然后计算出该灯泡的阻值,再根据的变形公式就可以计算出额定电压。请判断该同学的方法是否科学?并说明理由。
押题7小科用如图甲所示的器材测量小灯泡电功率。电源为两节干电池,待测小灯泡L的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(滑片向左移动,灯泡变亮); ;
(2)小科连接好电路后发现灯泡不亮,观察电表后他认为是小灯泡短路引起的,他的依据是: ;
(3)小科在排除故障后向左移动滑片进行实验,得到了如图乙的数据。他认为可以将小灯泡依次换成5欧、20欧、50欧的电阻,移动滑动变阻器的滑片使电压表数值恒为2伏,即可进一步探究电流与电阻的关系。你是否赞同他的做法,并说明理由。 。
押题8小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为定值)、待测小灯泡(标有“0.25A”字样)、电流表、电压表(只有0-3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20Ω;1A”字样)、开关及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9瓦左右,该同学正确连接电路,实验步骤正确。完成下列问题。
(1)实验刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安,由此可求出电源电压 V;
(2)在实验过程中,灯泡突然熄灭,经分析:可能是灯泡断路,也可能是滑动变阻器断路,小明通过观察 (填“电压表”或“电流表”),初步判断出灯泡断路;
(3)更换相同规格的灯泡后,小明继续实验:他边思考边实验,同时对电路进行调整,直至小灯正常发光。此时观察到电流表示数为时,电压表示数如图所示,请根据相关信息,求出小灯的额定电功率为 W;
(4)小明将滑片P从阻值最大处移到阻值最小处(灯泡未烧坏),测定并依据实验数据,画出灯泡的I-U图像(如图a),任取图像中一点构成矩形(如图b中阴影部分),则矩形面积表示的科学含义是 。
押题9小科同学在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,选择的器材有:新干电池三节,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个,“30Ω 0.5A”的滑动变阻器一个,电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片向右端移动时,电流表的示数变小): 。
(2)在连接电路时,开关处于断开状态,正确连接电路后,将滑动变阻器滑片置于最大阻值处,闭合开关,小科发现两电表的指针处于图乙所示的位置,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后,小科探究电流与电压的关系,他所测得的几组电流、电压值如右表所示,在第2次实验中,电流表的示数为 A。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(4)探究电流与电阻的关系时,小科根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像如图丙所示。当他用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现实验无法进行下去,为继续用30Ω的电阻完成探究,在前面几次实验不变的前提下,同学们给出了如下几种方案,其中可行的有______(填字母编号)。
A.将电压表的量程换为0~15V继续实验
B.将电源电压由4.5V更换为3V继续实验
C.将本次30Ω电阻两端的电压调整为3V继续实验
D.将滑动变阻器规格更换为“50Ω 1A”继续实验
试卷第1页,共3页
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浮力分析与计算
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
阿基米德原理
常出现在填空题、选择题、计算题中。主要考查对阿基米德原理的理解和运用,利用公式计算浮力、液体密度、物体密度等
2023衢州
2023湖州
2023杭州
2023绍兴
2022湖州
2022温州
2022杭州
2022丽水
✮✮✮✮✮
物体的浮沉条件
常出现在填空题、选择题中。主要考查利用物体的浮沉条件比较物体的浮力大小或计算浮力
2024浙江省统考
2023衢州
2023湖州
2023金华
2023舟山
2023丽水
2022宁波
2022湖州
2022温州
2022杭州
2022舟山
✮✮✮✮✮✮
浮力和压强的分析与计算
常出现在填空题、选择题、计算题中。主要考查对压强、浮力的计算公式的应用
2023温州
2023丽水
2023金华
2022杭州
2022湖州
✮✮✮✮✮
考查分值:分值在6-8分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、解答题。
命题趋势:浮力为中考必考内容,关于浮力的应用,轮船、潜水艇(类似潜水艇)、密度计是常考内容,主要考查轮船、潜水艇、密度计的原理。浮力和压强的综合分析和计算也是各地学考常考热点,一般考查容器底受到的压力、压强的变化情况,桌面受到的压力、压强变化情况,比较物体所受浮力的大小,判断液体、物体密度的大小等。
【回归课本】
考查要点1:阿基米德原理
步骤总结:
1. 确定研究对象
2. 清楚计算原理与公式
3. 计算解答,单位一定要注意
考查要点2:浮沉状态的条件
解答:
1.一只鸡蛋放入水中时如左图所示,浮力小于重力,鸡蛋处于沉底状态。然后向水中 加入食盐(可以增大液体的密度),液体的密度变大,排开盐水的体积未变,由F浮=ρ液gV 排可知,浮力逐渐变大。当浮力等于重力时,F浮=G物时,鸡蛋就变成中间图所示的状态了,继续加入食盐,当浮力大于重力时,鸡蛋会上浮,最后鸡蛋变成了漂浮状态。
2. 浸没在水中的物体受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用,
∵排开水的体积等于物体的体积,即:V 排=V物,
∴F浮=ρ液gV排=ρ液gV物, G=m 物g=ρ物gV物,
如果 F 浮 >G, ρ液gV物>ρ物gV物,ρ液>ρ物,物体将上浮;
如果 F 浮<G, ρ液gV物<ρ物gV物,ρ液<ρ物,物体将下沉;
如果 F浮=G, ρ液gV物=ρ物gV物, ρ液=ρ物,物体将悬浮。
即:若ρ液>ρ物,物体将上浮;ρ液<ρ物,物体将下沉;若ρ液=ρ物,物体将悬浮。
考查要点3:浮沉状态的判断
计算解读:
解:铁箱受到的重力G=mg
=46.35千克×9.8牛/千克
=454.23牛
根据阿基米德原理,当铁箱完全浸没在海水中时受到的浮力为:
F浮=ρ海水gV排水
=1.03×10³千克/米³×9.8牛/千克×45×10-3米³
=454.23牛
根据物体浮沉的条件,因为F浮=G,所以铁箱将悬浮在海水中。
如果铁箱是掉在河水中,因为河水的密度比海水小,可见铁箱完全浸没在河水中时受到的浮力要小于454.23牛,即小于铁箱受到的重力,所以 铁箱将会下沉到河底。
答:铁箱将会悬浮在海水中。若是掉在河水中,铁箱将会沉入河底。
考查要点4:漂浮原理
解读:
当一个橡皮泥在沉在水底部,F浮<G物,后漂浮,F浮<G物,再结合阿基米德原理,得出漂浮时候的V排大于沉底时候的V排
注意:
如上图所示,沉底时候当V排是橡皮泥的总体积,当橡皮泥漂浮时候,V排中间那一部分在水面以下的体积也算V排,虽然橡皮泥的总实心体积并没有在水中,但是漂浮时候的V排确实也是比沉底时候的V排大。
考查要点5:漂浮原理应用
解读:
1. 轮船需要漂浮在水面上,必须满足最大的浮力要大于对应的重力,即当最大浮力正 好等于重力时,此时为轮船的满载,即m货=1.8万吨-0.7万吨=1.1万吨。
2.一艘轮船从江河驶入大海后,始终处于漂浮状态,故F净=G物,从长江到大海过程 中,船到重力G不变,所以它受到的浮力没有变化。但由于海水的密度大于江河水的 密度,由公式F浮=p液gV排,可知,当F浮不变时,p液变大,则V排会变小。所以轮船从 江河驶入大海后,排开水的体积减小.
真题1(2024·浙江中考真题)运河中一艘货船因偏离航道搁浅(如图)。为使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是( )
A. 借助浮筒使船上浮 B. 将货船拖回到航道
C. 清除货船底部淤泥 D. 将货物搬到甲板上
真题2(2023·浙江衢州·中考真题)小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸入液体的深度无关”的结论,下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是( )
①测力计挂着浸在水中的铁块,慢慢下移,在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块,让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中,均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
真题3(2023·浙江湖州·中考真题)现将一杯子和木块(不吸水,密度为)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示,图1杯子开口向上,浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水),木块紧贴杯底,一起悬浮在水中。两种情况下( )
A.木块所受浮力的大小相同 B.杯子所受浮力的大小相同
C.容器内水的深度相同 D.木块对杯子底部力的大小相同
真题4(2023·浙江金华·中考真题)“深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日,国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放,并进行了初步搜索调查和影像记录,开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题:
(1)下潜过程中,“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察,此时潜水器总质量为a千克,则它受到的浮力为 牛。
真题5(2023·浙江温州·中考真题)我国某地使用“沉管法”建跨海隧道:用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段,用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中;用拖船牵引至指定位置,向管段中的水箱注水使其下沉(如图);对下沉的多个管段进行依次连接,拆除隔墙形成隧道。
(1)拖运管段时,若速度为2千米/时,拖运距离为3千米,需要 小时;
(2)图中,当往水箱中注水的质量为6×104千克时,管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3,则注水前管段与水箱的总质量为多少千克; (海水密度取1.0×103千克/米3)
(3)管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关?
真题6(2023·浙江杭州·中考真题)某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示,氦气球内充满氦气,下端连接吊篮,在吊篮底端有一根缆绳,通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为(不计球壁的厚度),,,g取。求:
(1)氦气球内氦气的质量是多少?
(2)氦气球在缆绳控制下,匀速竖直上升,用时,则氦气球上升的速度是多少?
(3)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为,现有总质量为的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,此时缆绳对吊篮的拉力为多大?(不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力)
真题7(2023·浙江绍兴·中考真题)2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程中( )
A.浮力不变,压强变大 B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变 D.浮力不变,压强不变
真题8(2023·浙江舟山·中考真题)将装满水的溢水杯放在天平左盘,砝码放右盘,调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块,待蜡块静止,排开的水全部流入量筒后(如图),下列有关说法正确的是( )
A.天平指针仍指向分度盘中央刻度 B.蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C.量筒中水的质量小于蜡块的质量 D.量筒中水的体积等于蜡块的体积
真题9(2023·浙江丽水·中考真题)2023年3月11日,“奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬,下潜过程中体积保持不变,依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
(1)潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 ;
(2)潜水器悬浮在海水中时,所受的浮力 重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。
真题10(2022·浙江宁波·中考真题)2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为 N。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为 N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
真题11(2022·浙江湖州·中考真题)两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则( )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
真题12(2022·浙江温州·中考真题)排气阀是供暖设备中的重要部件,它能及时排出管内热水汽化产生的气体,使水正常流动,从而保证供暖效果。排气阀工作原理如图所示:水中气体在流动过程中,积聚于封闭的排气阀内,使阀内气压变大,浮筒随水面一起下降,此时阀内气体排出使气压变小,从而浮筒上升,堵杆重新堵住排气孔。
(1)水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米,要使水流能携带气泡流动,则水从水管起始端流到终端最多要多少时间?
(2)排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克,计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。(水的密度取1.0×103千克/米3)
真题13(2022·浙江杭州·中考真题)小金利用厚度均匀的合金板(厚度为1cm),制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示,质量为1440g。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强;
(2)合金板的密度;
(3)将盒子开口朝上,缓慢放入水中,当盒子上沿与水面齐平时松手(水足够深),盒子稳定后在水中的浮沉情况为 (选填“漂浮”或“沉底”),通过计算说明理由。
真题14(2022·浙江丽水·中考真题)2022年5月15日,我国自主研发的“极目二号”III型浮空艇从科考基地上升到海拔9032米,创造了大气科学观测世界纪录。
(1)上升过程中,以地面为参照物,浮空艇是 的;
(2)该浮空艇是软式飞艇,上升过程中需通过调整气囊中的气压来保持外形不变。上升过程中,该艇受到的浮力 。(填“增大”、“减小“或“不变”)。
真题15(2022·浙江舟山·中考真题)学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是( )
A.冷水、热水中都下沉 B.冷水中下沉,热水中上升
C.冷水、热水中都上升 D.冷水中上升,热水中下沉
预测1(2025·浙江金华·一模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中,前后两次静止时的情形如图所示。下列说法正确的是( )
A.橘子的密度比水的密度大 B.香蕉在水和盐水中所受浮力不相等
C.橘子在盐水中受到一对平衡力 D.两容器底对桌面的压力相等
预测2(2025·浙江金华·一模)如图甲所示,水平桌面上放着这一个底面积为的烧杯,烧杯内装有一定量的水,一个底面积,高的圆柱形物块漂浮在水面上,露出水面的高度为;现往容器中加入密度为的植物油,使物块上表面与油面相平,如图乙所示。请分析计算:
(1)图甲中物块所受浮力为 N;
(2)图乙中所加植物油的质量为 g。
预测3(2025·浙江金华·一模)【设计背景】我国设计的“蛟龙号”潜水艇最大下潜深度达到7062米,希望同学们也能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜水艇!
【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。
【检验产品】如表为该小组制定的量表:
自制潜水艇评价量表
验收等级
优秀
合格
待改进
功能仓分区设计
生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水,且生活舱较大
生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水
生活舱和水舱没有独立分开
浮沉情况
潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮
潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮,但较困难
潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮
(1)为实验潜水艇的上浮,小组同学的操作是: ,从而排出水舱内的水,实现上浮;
(2)如图乙所示,潜水艇完成从B到A上浮的过程,其浮力变化情况是 ;
(3)已知某小组同学采用的材料总质量0.5千克,体积,现有100毫升和200毫升两种规格的注射器,请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现在水中悬浮 。
预测4(2025·浙江温州·一模)如图甲是古代一种滴水计时的工具——“漏刻”,它由播水壶和受水壶组成,其模型如图乙所示,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。
(1)浮块漂浮在水面,随水位的上升而上升,它所受的浮力是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)的;
(2)小温想了解漏刻计时的原理,他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒,分别在底部中央开一个大小相同的圆孔如图丙所示,探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据:
实验次数
容器横截面积
水深
水流完所需时间
1
100
4
12
2
150
4
18
3
300
4
36
4
300
2
25
5
300
6
43
6
300
8
50
7
?
8
60
①分析 三次实验数据可知,容器横截面积相同时,水的深度越深,水流完时间越长;
②请结合上述实验数据及结论分析第七次实验“?”处容器横截面积应为 ;
(3)改进后,小温检测发现随着播水壶内水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶装置改进成如图丁所示,依据的科学知识是 。
预测5(2025·浙江宁波·一模)如图甲所示的“长城189号”退役潜艇是宁波潜艇展示园的镇园之宝。潜艇设计精妙,能够自如地在长江和东海间潜行(已知海水的密度大于江水的密度),其原理示意图如图乙所示。针对潜艇的沉浮原理与航行特性,下列描述正确的是( )
A.当潜艇从长江潜行到东海时,应向水舱内充水
B.潜行时,潜艇通过改变所受浮力大小来实现上浮和下潜
C.当潜艇在海水中下潜时,潜艇底部所受海水压强保持不变
D.当潜艇在海水中下潜时,应向水舱外排水
预测6(2023·浙江杭州·一模)小金是一位健康的九年级男生,比较符合他的实际情况的是( )
A.身高178dm B.正常步行速度约为1.2m/s
C.站立时对地面的压强约为100Pa D.游泳时受到的浮力约为5000N
预测7(2024·浙江温州·模拟预测)烧杯中盛有水和煤油(密度为),现将一实心球状蜡块(密度为)轻轻放入烧杯。则稍后待蜡块静止时( )
A.蜡块一半体积浸入水中,一半体积浸入煤油中
B.煤油对蜡块的作用力方向竖直向上
C.水对蜡块的作用力小于蜡块的重力
D.水对蜡块的作用力大于蜡块的重
预测8(2024·浙江杭州·二模)明矾石是浙江的主要矿产之一,储量丰富,主要分布在湖州、杭州、宁波、温州等地区。明矾石用于制造钾肥、铝剂、硅酸盐等化工产品。明矾石还可以用作杀虫剂、除草剂、医药等领域的原料。某同学为测量明矾石的密度
(1)将明矾石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测力计的示数为1.4N。
(2)接着利用图乙所示的方法将明矾石浸没在装满水的烧杯中,收集它排出的水,倒入量筒中,由此算出明矾石的密度为 kg/m3。
(3)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是 ;会导致最终得到的明矾石的密度值 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明做该实验时,利用上图中的甲、乙中的数据,根据所学的浮力知识1,乙图中弹簧测力计的示数为F2,请你用题中的字母将明矾石的密度推导出来 。(水的密度为ρ水)
预测9(2024·浙江衢州·一模)如图所示,甲、乙两个完全相同的容器中装有体积相等的不同液体,静置在水平桌面上,将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
B.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
C.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
预测10(2024·浙江台州·二模)某同学去超市买墨水时发现优质墨水35元,普通墨水6元,墨水的书写体验因人而异,但是厂家通常会从粘度、表面张力、密度、成分等角度鉴定一款墨水的品质。该同学买了优质墨水,并准备从密度角度对其进行鉴定,他用轻质塑料管(厚度可忽略不计)自制了密度计。该自制密度计高为16厘米,横截面积为20厘米2,在盒子底部加入沙子使密度计能竖立水中,密度计自重200克。使用时烧杯中装有一定量的水,往密度计中加入10毫升待测液,通过密度计浸入水中的深度读出待测液密度。求:
(1)对比图乙传统密度计,该自制密度计有什么优点或缺点?(任选一角度进行说明)
(2)加入墨水后,密度计浸入深度为10.6cm,通过计算说明该墨水是否为优质墨水;
(3)某同学绘制出该密度计浸入水中深度h与待测液密度ρ的关系图,如图丙。为提高精确度,该同学将待测液体积由10毫升改为20毫升。请在图丙中重新绘制h与ρ的大致关系图。 。
预测11(2024·浙江温州·二模)在“桔子的沉与浮”的实验中,小科发现剥皮的桔子会沉底,不剥皮的桔子会漂浮在水面(如图1)。
(1)请分析比较图1中两桔子的浮力大小FA FB(选填“>”、“<”或“=”);
(2)他查阅资料可知桔子上浮一部分原因是由于桔子皮表面有许多气孔,内部充满空气。请结合该实验原理,设计让图2中沉在水底的鸡蛋浮起来的方法 ;
(3)小科做完实验后,忘记整理器材,一段时间后,你认为图1中的A、B桔子,哪个更容易腐烂,并说明理由。 。
预测12(2023·浙江杭州·一模)小金为了测量空气的密度,查阅资料得知:气体的密度与压强有关,因此设计了如下实验。
①如图甲,将一打足气的足球,放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的体积为426毫升;
②如图乙,将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中,用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒,同时调整量筒的位置,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时,停止排气。重复该操作,共排气10次;
③如图丙,拔除气针和乳胶管,把排气后的足球放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的体积为420毫升;
(1)图甲溢水杯底部所受水的压强 图丙溢水杯底部所受水的压强。(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)图乙中,量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气,其目的是 ;
(3)根据测得的数据,计算空气的密度为 。
押题1 某项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。
(1)为实现潜水艇的上浮,小组同学的操作是: ,从而排出水舱内的水,实现上浮;
(2)如图乙所示,潜水艇完成从B到A上浮的过程,其浮力变化情况是 ;
(3)已知某小组同学采用的材料总质量0.5kg,体积650cm3,现有100mL和200mL两种规格的注射器,请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现在水中悬浮 。
押题2 如图是我国海上最大浮式风电装置示意图,可在水中漂浮并利用风能发电为海上油气田供电。该装置由浮力设备、支撑柱和风机设备组成,其中浮力设备参数如表,支撑柱和风机设备总质量5200吨。
结构名称
质量/吨
构成
数量
横截面积/米2
高度/米
浮力设备
4000
空心边立柱
3
80
40
空心中间立柱
1
60
40
(1)结构设计:为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性,有人对立柱壁进行了设计,下列四种边立柱的纵切面设计图中合理的是 ;
(2)牵引安装:为了保持稳定漂浮,装置被拖到指定海域后,需要让浮力设备下沉直至立柱下底面距海面35米。试计算需要往中间立柱空心部分注水多少吨? (连接管体积不计,海水的密度取1.0×103千克/米3)
押题3如图是检修员对射电天文望远镜——“中国天眼”进行体检的情景。检修员通过牵引绳将氦气球与身体连接(图甲),使检修员对反射面板的压力减小到面板能够承受的范围之内。已知氦气球(包括球内氦气)连同吊索等配件的总质量为180kg,体积为;反射面板能承受的最大压力为120N。(g=10N/kg)
(1)氦气球受到的浮力是多大 ?(空气的密度)
(2)若检修员需要携带20kg的检修装备,则检修员最大质量为多少千克才能开展正常检修工作 ?
(3)图乙为“中国天眼”建造地的地形图,从停车场到达瞭望台有①和②两条步道,选择哪条道路登山更合适?请说明理由。 。
押题4水平桌面上两个底面积相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体,完全相同的小球M、N 静止时状态如图所示,已知两容器内液面相平。则小球 M排开液体的重力 小球 N 排开液体的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”,下同),甲液体对容器底部的压力 乙液体对容器底部的压力。
押题5 人工浮岛可漂浮于水面,为人类拓展生存空间。图甲为小金制作的一个模型,包括浮岛和基座,基座中空部分可放配重,基座侧面标有水位线(水面不能超过基座的最高水位线10cm)。
(1)小金发现模型上浮时水位超过了基座的最高水位线,如图乙所示。为了让浮岛全部露出水面,下列改进措施中可行的是 (选填字母)。
A.换用密度更大的材料制造基座
B.减小配重的质量
C.增大浮岛的体积
D.增大基座的体积
(2)该模型基座的横截面积为,空载时水位如图丙所示,求此时整个模型受到的浮力 。
押题6 如图是小明制作的简易蒸汽船模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶。
(1)“蒸汽船”行驶时,铜管口冲出“白气”。“白气”是铜制容器内水受热后产生的水蒸气发生了 后形成的;(填物态变化)
(2)行驶一段时间后,“蒸汽船”受到水的浮力 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
押题7 游泳是青少年喜爱的运动项目之一,为防止初学者溺水事故的发生,研究人员研发出了如图所示的救生手环,并在游泳池进行了性能测试。当测试者戴上该手环下潜到水面下5米处,打开手环开关,手环瞬间弹出一个气囊,随后测试者浮出水面。
(1)已知测试者的质量为63千克,密度是千克/米。请计算:要实现上浮,气囊打开后的体积至少要多大 ?(不考虑手环的质量和体积)
(2)温馨提示:饭后不可马上入水游泳,激烈运动可能影响消化系统功能,即打破身体中的稳态,会对身体造成伤害。以下事例中体现科学中“稳定与变化”观念的有 。(可多选)
A.鱼类身体流线型适合水中游
B.人体进餐后胰岛素含量上升
C.健康人水喝的多时尿量增加
D.气温下降人体皮肤血管收缩
押题8 如图是某同学自制的简易水陆两栖车模型,整“车”的重力为2牛。
(1)接通电路后,尾部叶片转动,推动车子向前,这说明物体间力的作用是 的。
(2)当它在水中处于漂浮状态时,受到的浮力为 牛。
押题9 某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的,浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g,筒内装入100g的细砂,底面积为20cm2,可浸入水中的最大深度为20cm,秤盘的质量为10g,外筒是足够高的透明大筒,容器壁厚度可忽略不计。
(1)小筒内装入细沙的作用是 ;
(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少?
(3)下表是“浮力秤”模型评价量表,请选择任意一个指标进行评价,并说明理由。
“浮力秤”模型评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
刻度均匀
刻度不均匀
没有刻度
指标二
最大量程超过500克
最大量程在300-500克
最大量程小于300克
押题10 如图甲所示,水平放置的一个足够高的长方体容器A中有一个边长为10cm的立方体物块B,B与容器A底部没有紧密贴合,然后慢慢向容器A内注水,当容器A中水面高度为20cm时,停止注水,此时一共向A容器中注水3400g。立方体物块B对容器A底部的压力FB随着注入水的深度h水的变化关系如图乙所示。求:
(1)停止注水后,物块B受到的浮力为 N;
(2)图乙中a的值;
(3)长方体容器A的底面积
试卷第1页,共3页
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