专题突破一 第2课时 热学、电学实验探究-（配套课件）【中考2号】2025年中考物理讲义（湖南专用）

专题突破一　实验探究题 （第2课时　热学、电学实验探究） 2025中考 湖南 物理  1 1.如图甲所示，大雪过后路面结冰，环卫工人会在公路上撒盐，使路面的冰及时熔化，确保行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由，小张做了一组关于冰熔化的实验。 实验 1 探究固体熔化时温度的变化规律  甲 乙 丙 丁 戊 2 (1)如图乙所示，在组装实验器材时，应按照 __________的顺序组装。实验中某时刻温度计 的示数如图丙所示，则示数是__________℃。  (2)实验时应将__________(选填“碎冰”或“整 块冰”)放入图乙装置的试管中，将试管放入装有水的烧杯中加热的优点是使冰__________，便于观察试管中冰的状态变化。  固 基 础 乙 丙 自下而上 －3 碎冰 受热均匀 3 (3)加热一段时间后，小张根据记录的实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图丁中A图线所示，由图像可知:冰在熔化过程中温度__________，冰是__________(选填“晶体”或“非晶体”)。  丁 不变 晶体 4 (4)完成上述实验后，小张又取了适量淡盐水制成的碎冰，用相同的热源再次加热，得到图丁中B图线；再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰，用相同的热源加热，得到图丁中C图线。比较A、B、C图线可知，加入盐后冰的熔点将会__________。  提 能 力 丁 降低 5 (5)如果将一个装有纯净冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中，如图戊所示(假设不与外界发生热交换)。一段时间后，烧杯中含盐的冰会__________(选填“变多”“变少”或“不变”)，试管中纯冰水混合物的内能会__________。  拓 思 维 戊 变少 减小 6 2.茶圣陆羽在《茶经》中，形容沸腾的水“势如奔涛”。小明组装了如图甲所示的装置，探究水沸腾时温度变化的特点。 实验 2 探究水沸腾时温度变化的特点 甲 乙 丙 丁 7 (1)组装图甲的器材应按照__________的顺序， 实验中除了需要温度计外，还需要的测量工具 是__________。  (2)装置中温度计的使用存在错误，请指出: _______________________________。  (3)改正错误后进行实验，某时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的 温度为__________℃。  固 基 础 甲 乙 自下而上 秒表 温度计的玻璃泡碰到了烧杯壁 92 8 (4)持续加热至水沸腾，观察到“势如奔涛”的景 象，这是一种剧烈的__________现象。小明根据 实验数据绘制了温度随时间变化的图像，如图丙 所示，其中图线的__________段表示水的沸腾过 程，由图像可知，水在沸腾过程中，继续_______ 热量，温度__________。  丙 汽化 BC 吸收 不变 9 (5)由图丙可知，从开始加热到沸腾的这段时间过 长，造成这种现象的原因可能是__________。(写 一种原因)  (6)小明在实验中发现，有时温度计表面附着一层 水珠导致看不清温度计的示数，交流后找到的原 因是水蒸气在温度计表面发生了__________现象。  提 能 力 丙 水量太多 液化 10 (7)同实验小组的小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变 化的图像分别如图丁中A、B所示。由图像可知，小兰和小伟所用水的 质量大小关系是mA__________mB。  拓 思 维 丁 ＞ 11 3.如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以比较水和煤油吸热能力的大小。 实验 3 比较不同物质吸热的情况 甲 乙 丙 丁 12 (1)实验中，要在两个相同的烧杯中分别加入相同_________ (选填“质量”或“体积”)的水和煤油。  (2)组装图甲中的器材时，若发现温度计的玻璃泡碰到了烧 杯底，应适当将__________(选填“A处向上”或“B处向 下”)调整。  固 基 础 甲 质量 A处向上 13 (3)要完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表 和__________。  (4)实验过程中通过_________________反映两种液体吸热的多少。  甲 乙 丙 丁 天平 加热时间的长短 14 (5)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像， 如图丙所示，由此可知煤油的比热容是__________J/(kg·℃)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]  提 能 力 丙 2.1×103 15 (6)实验结束后，小明又找来冰块，探究了冰 熔化过程中温度随时间的变化规律，并根据测 得的数据绘制了如图丁所示的图像，由图像发 现AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的 时间更长，其原因是_________________________。  拓 思 维 丁 水的比热容比冰的比热容大 16 4.(2024·长春改编) 在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中: 实验 4 探究并联电路中的电流规律 甲 乙 丙 17 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.18 0.24 0.42 2 0.22 0.22 0.44 3 0.20 0.26 0.46 4 0.14     (1)请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整，使电流表测量通过小灯泡L1的电流。 固 基 础 甲 乙 19 (2)连接电路时应__________开关。  (3)用电流表分别测量A、B、C三点的电流，实验中L1和L2应该选择规格__________的灯泡。  (4)将实验数据记录在表格中，其 中测第4次实验中B点的电流时， 电流表示数如图丙所示，则IB＝ __________A。  丙 甲 断开 不同 0.28 20 (5)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等，原因可能是___________ __________。  (6)分析表中数据可知:并联电路中电流的特点是____________________ ___________。  提 能 力 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.18 0.24 0.42 2 0.22 0.22 0.44 3 0.20 0.26 0.46 4 0.14     所用灯泡 规格相同 干路电流等于各支路 电流之和 21 (7)某同学在测量通过灯泡L1的电流时，L1正常发光，L2忽亮忽灭，他接 下来的操作应该是______________________________________________。 (写出一条即可)  拓 思 维 检查L2支路的接线柱是否连接好(或检查L2是否拧紧) 22 5.(2024·广东改编) 探究串联电路中的电压规律。 实验 5 探究串联电路中的电压规律 甲 乙 丙 23 (1)根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。 固 基 础 甲 乙 24 (2)正确连接电路后，闭合开关，若灯L2断路，则L1两端__________(选填“有”或“无”)电压。  (3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时，电压表的示数如图丙所示，示数为__________V。  丙 无 1.2 乙 25 (4)接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录如表所示。 提 能 力 实验次数 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V 1   1.7 2.9 2 1.3 1.6 2.9 3 1.1 1.8 2.9 ①分析表中数据，得到初步结论:________________________________ __________________；  串联电路中电源两端电压等于各用电 器两端电压之和 26 ②为了使实验结论更具有普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多 次实验；此外，还可以_____________________________。  改变电源电压并多次实验 27 6.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图甲所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示: 实验 6 探究影响导体电阻大小的因素 甲 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 暗 28 (1)实验中通过观察_________________比较电阻丝电阻的大小，此处用到的实验方法是__________。  (2)分别将编号为__________的电阻丝接入电路进行实验，可初步得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。  固 基 础 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 暗 小灯泡的亮度 转换法 A、B 29 (3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可初步得出结论:导体的电阻大小与导体的__________有关。  (4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了__________(填字母)的工作原理中。  A.电压表　 B.电流表　 C.滑动变阻器 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 暗 横截面积 C 30 (5)实验时，某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，请 你对电路的改进提出一条建议:______________________。  (6)在一次实验中，将电阻丝A与电流表串联，用酒精灯对电阻丝A加热 后，发现小灯泡变暗了，这说明电阻的大小还与__________有关。  提 能 力 将电流表串联接入电路 温度 31 (7)家里装修时，小明发现电工师 傅在连接导线时，往往打一个漂亮 的结，如图乙所示。于是他设计了 如图丙所示的电路图，比较以上几 种打结法的电阻。用等长、等粗的 镍铬导线制作出三种打结导线，将它们和标有“0.3 A”字样的小灯泡接入电路，闭合所有开关，继续完成下列操作: 拓 思 维 乙 丙 32 ①只断开开关S1，读出电流表的示 数为0.26 A； ②只断开开关S2，读出电流表的示 数为0.3 A； ③只断开开关S3，他发现灯泡亮度比正常发光时暗，则此时电路中的电流__________(选填“大于”或“小于”)灯泡的额定电流；  ④通过比较上述实验数据可知:打结法__________电阻最小。请写出采 用电阻小的打结法的好处:_______________________________。  乙 丙 小于 2 减少电流通过导体产生的热量 33 7.(2024·达州改编) 小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究， 现提供如下器材:电压恒定为4.5 V的电源；阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、 20 Ω、25 Ω的五个定值电阻；标有“15 Ω　2 A”的滑动变阻器R1和“30 Ω　 1 A”的滑动变阻器R2；电压表(0～3 V)、电流表(0～0.6 A)、开关各1只，导 线若干。 实验 7 探究电流与电阻的关系 甲 乙 丙 丁 34 (1)小明设计了如图甲所示的实验电路图，请根据电路图用笔画线代替导线帮他将图乙中的实物图连接完整。 固 基 础 甲 乙 35 (2)若电路连接正确，小明在闭合开关前，发现电流表指针如图丙所示， 那么他接下来的操作应该是_________________________。  (3)将滑动变阻器的滑片P移动到__________(选填“A”或“B”)端，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻__________。  将电流表指针调至零位 B 短路 乙 丙 36 (4)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P使电压表 的示数为2.5 V时，电流表的指针如图丁所示，此时 电路中的电流为__________A，接入电路的定值电阻 R的阻值为__________Ω。  (5)完成步骤(4)后，小明断开开关，将定值电阻替换成10 Ω，闭合开关，移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5 V，读出此时电流表的示数。此时滑片相对于(4)中的滑片位置更靠近滑动变阻器的__________(选填“A”或“B”)端。   丁 0.5 5 B 37 (6)多次改变接入电路的定值电阻R，并重复步骤(5)。分析实验数据，最终得出结论:当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成__________。  (7)为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容，应选择滑动变阻器__________(选填“R1”或“R2”)接入电路。  提 能 力 反比 R2 38 (8)在完成上述探究内容后，小明将电路中的定值电阻替换成未知电阻Rx， 并利用伏安法成功测量出了Rx的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后， 老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值，如图电路不能 成功测出未知电阻Rx阻值的是________。(R0阻值已知，电源电压不变)  拓 思 维 B A　　　 B C　 　　D 39 8.(2024·宜宾改编) 某探究小组要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻，连接了如图甲所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器规格为“50 Ω　2 A”。 实验 8 测量小灯泡的电阻 甲 乙 丙 40 (1)实验的测量原理是______________。  (2)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整。 固 基 础 甲 R＝ 41 (3)若连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样 调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不 变且较小，出现这种现象的原因是_________ _______________________________。  (4)正确连接电路后，闭合开关S，滑动变阻器 的滑片P向__________(选填“A”或“B”)端移动时，小灯泡L变亮。  (5)在移动滑片P的过程中，应该观察__________的示数，使小灯泡L正常发光。  甲 滑动变 阻器下面两个接线柱接入了电路 A 电压表 42 (6)通过移动滑片P，进行多次测量，记录数据，并 绘制出U－I图像如图乙所示，由此可得小灯泡正常 发光时的电阻是__________Ω(保留一位小数)。  (7)由图乙可知，小灯泡的电阻是__________(选填 “变化”或“不变”)的，你认为原因是__________ ______________________。  提 能 力 乙 8.3 变化 灯丝电 阻随温度的变化而变化 43 (8)完成实验后，该探究小组又设计了如图丙所示的电路图，测量该小灯泡L正常发光时的电阻，R0为定值电阻，S2为单刀双掷开关，实验步骤如下: ①闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片P，使 电压表的示数U1＝2.5 V； ②保持滑片P的位置不变，再将开关S2拨到触点1，读 出电压表的示数并记为U2； ③该小灯泡正常发光时的电阻RL＝_________(用U1、U2、R0表示)。  拓 思 维 丙 44 9.(2024·广西改编) 小明发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，并设计了如图甲所示的电路图，来测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率。 实验 9 测量小灯泡的电功率 甲 乙 丙 45 (1)实验的测量原理是__________。  (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于__________ (选填“A”或“B”)端；闭合开关后，发现小灯泡不亮、 电压表无示数，则电路故障可能是滑动变阻器_________ (选填“短路”或“断路”)。  固 基 础 甲 P＝UI B 断路 46 (3)排除故障后，某次实验中电压表的示数如图乙所示，为_________V， 为了让灯泡正常发光，滑片应向_______(选填“A”或“B”)端移动。  (4)小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知:小灯泡 的额定功率为__________W。  乙 丙 1.2 A 1 47 (5)图丙中小灯泡的U－I图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度 升高而__________(选填“增大”或“减小”)。  提 能 力 丙 增大 48 (6)受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明 将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将 图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图 中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表?请 说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述)。 答:__________________________________________________________ ____________________________________________________。 甲 选电压表。温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，即电压表示数越大 49 10.如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。 实验 10 探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关 甲 乙 50 (1)组装之前，U形管内注入适量红墨水，该U形管__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。  (2)实验中用U形管中液面的__________来反映两容器内电阻丝放出热量的多少。  固 基 础 不属于 高度差 51 (3)如图甲所示，两个封闭容器中的电阻丝串联的 目的是使通过两电阻丝的__________相同。该装 置可用来探究电流通过导体产生的热量与_______ 的关系；通电一段时间后，与__________(选填 “左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高 度差大。  甲 电流 电阻 右 52 (4)采用如图乙所示的实验装置，可以得出结论:在电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越__________(选填“多”或“少”)。  乙 多 53 (5)乙装置中电阻R3的主要目的是使通过R1和R2的 电流__________。  (6)如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相 同，与断路前相比较，左侧U形管中液面的高度 差将__________(选填“变大”“变小”或“不 变”)。  提 能 力 乙 不相等 变小 54 (7)请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显，而与电炉丝相连的导线发热不明显”的原因:电炉丝中的电流__________导线中的电流，电炉丝的电阻_________导线的电阻。(均选填“大于”“小于”或“等于”)  等于 大于 55 (8)焦耳做了大量与上述实验类似的探究实验，确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，一段时间内，定值电阻产生的热量Q和电流I2的关系可用下列图__________(填字母)表示。  拓 思 维 A B C D C 56 11.(2024·枣庄改编) 某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 实验 11 探究通电螺线管外部磁场的方向 甲 乙 丙 图1 57 (1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极总是指向地理的__________(选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场。  (2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管 连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观 察到铁屑分布情况如图1甲所示，铁屑的分 布情况与__________周围铁屑的分布情况 相似。  固 基 础 甲 北极 条形磁体 58 (3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图1乙所示，对调电源正、负极，闭合开关，小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反(如图丙)，说明通电螺线管的极性与__________的方向有关。  乙 丙 电流 59 (4)实验过程中会用小磁针代替铁屑探究通电螺线管外部磁场特点，原 因是___________________________(写出一条即可)。  提 能 力 小磁针可以显示磁场方向 60 (5)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图2所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与螺线管的__________有关，这个关系可以用__________来说明。  甲 乙 丙 丁 图2 电流方向 安培定则 61 (6)如图3所示是手机无线充电的原理简化图。 当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产 生一个__________，当手机放在充电器上的 时候，手机中的线圈就会产生__________， 实现无线充电。  (7)为了使通电螺线管的磁场进一步增强，手机 线圈还可采取的有效措施是_________________ _______________________(写出一条即可)。  拓 思 维 图3 磁场 感应电流 增加线圈匝数 (或增大线圈中的电流) 62 12.(2024·陕西改编) 如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 实验 12 探究什么情况下磁可以生电 63 (1)闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针的偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做_________________时，电路 中会产生感应电流。产生感应电流时，ab棒相当于电路中的__________(填电路元件名称)。  固 基 础 实验次数 ab棒在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 上下运动 不偏转 3 左右运动 偏转 切割磁感线运动 电源 64 (2)闭合开关，若ab棒不动，左右移动蹄形磁体，电路中__________(选填“有”或“无”)感应电流产生。  (3)若要探究感应电流的方向与磁场方向的关系，应保持ab棒的运动方向不变，将_______________________对调，观察灵敏电流计指针的偏转情况。  有 蹄形磁体的N、S极 65 提 能 力 (4)下列物品中，应用该实验结论工作的是__________(填字母)。  A.电风扇　　　　 B.手摇发电手电筒 (5)如果将灵敏电流计换成__________，可以探究磁场对通电导体的 作用。  B 电源 66 (6)实验中，在电路闭合时将ab棒向右移动一段距离后松开手，发现ab棒左右摆动，此时灵敏电流计的指针__________(选填“左右摆动”“偏向一边”或“静止不动”)。ab棒摆动过程中，如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦，ab棒的机械能将__________(选填“增大” “减小”或“不变”)。  拓 思 维 左右摆动 减小 67 本讲内容结束 $$