2025年中考物理二轮复习题型突破课件：专题二 实验专题

专题二 实验专题 一、 测量类实验 实验1 测量固体、液体密度 1. (2024·广东)小明摘来李子，用天平、量筒和水测量李子的密度。 (1)调节天平时，应先将游码移至标尺的 处，然后调节平衡螺母，使天平平衡。 (2)用天平测量李子的质量，当天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图所示，李子的质量为 g；用量简和水测得李子的体积为40 cm3，则李子的密度为 g/cm3。 零刻度线 44 1.1 (3)完成上述实验后，在不用量筒的情况下，小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度，实验步骤如下： ①在烧杯中加入适量的凉茶，如图甲所示，并在烧杯上标记此时液面的位置M1，测得凉茶和烧杯的总质量为240 g。 ②将李子放入凉茶中，李子沉底，如图乙所示，在烧杯上标记此时液面的位置M2。 ③取出李子，然后向烧杯中加凉茶，使液面上升至位置 ，测得此时凉茶和烧杯的总质量为282 g。根据实验数据，可得凉茶的密度为___ g/cm3。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶，这对凉茶密度的测量结果 (选填“有”或“无”)影响，原因是 。 M2 1.05 无 取出李子后向烧杯中加凉 茶使液面上升至位置M2时已经将被带走的凉茶补齐了 2. 刘星学习浮力的知识后，尝试不用天平，利用量筒、小玻璃杯、适量的水测量小石头的密度，实验操作如图所示，实验时刘星已分别记录了图中V1、V2、V3的值，则小石头密度的表达式为 。 水 3. (2023·山东枣庄)我市山区在精准扶贫政策扶持下，种植的大樱桃喜获丰收，小明想知道大樱桃的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。 (1)把天平放在水平桌面上，先把游码放到标尺左端的__________处，发现指针在分度盘的位置如图甲所示，应该向__________旋动平衡螺母，使横梁平衡； 零刻度线 左 (2)用调好的天平测大樱桃的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时，天平恢复平衡，则大樱桃的质量为_______g； (3)将用细线拴好的大樱桃放入装有60 mL水的量筒中，水面上升到如图丙所示位置。根据测量结果可知大樱桃的密度为_____g/cm3； 10.6 1.06 (4)小丽同学设计了另一种实验方案：她先用天平正确测出了大樱桃的质量m，再将用细线拴好的大樱桃放入空量筒中，然后向量筒内倒入适量的水，水面到达V1刻度线处，接着将大樱桃提出，水面下降到V2刻度线处，进而测出大樱桃的体积，并计算出大樱桃的密度，则小丽所测大樱桃的密度值与真实值相比__________(选填“偏大”或“偏小”)； 偏小 (5)小明回家后，还想测出妈妈手镯的密度，他找到家里的电子秤，称出手镯的质量是48.0 g，又借助细线、水、玻璃杯，进行了如图丁、戊所示的实验操作，测出了手镯的体积，则手镯的密度是__________g/cm3。 19.2 实验2 测量物体运动的速度 4. (2023·湖北荆州)在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 (1)图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 ； (2)乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 相同； v= 速度 (3)由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做________运动； (4)图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)； (5)图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 (选填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面克服阻力做功的功率最大。 匀速直线 不变 毛巾 5. 如图甲所示，在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中: (1)小明先将玻璃管上每隔10 m的距离做一个标记，针对如何 做标记问题，小华认为间距越小，分割的越多，就越能准确测 量气泡的运动规律。小华观点是 (选填“正确的”或“错误 的”),理由是 。 错误的 间距小不利于测量时间 (2)小明记录气泡上升一段路程后的实验数据如下表所示，请你在图乙的坐标系中画出s-t图像。 距离s/cm 0 10 20 30 40 50 时间t/s 0 8 16 24 32 40 略 (3)气泡做的是 运动，你判断的依据是 。 匀速直线 气泡运动的路程和时间 成正比 实验3 大气压强的估测 6. (2021·甘肃)学完大气压之后，老师布置了用带 挂钩的塑料吸盘估测大气压大小的实验，如图甲 所示。小刚实验小组现有带挂钩的塑料吸盘、量程 为5 N的弹簧测力计、玻璃板。 (1)他们设计了如下实验步骤： A. 记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力 B. 小刚将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘 C. 用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直至吸盘刚要离开玻璃板 D. 测量吸盘与玻璃板接触面的直径d，计算吸盘与玻璃板的接触面积S=1.0×10-4 m2 E. 根据p=，计算出大气压的大小p 认为合理的实验步骤顺序应该是______(选填“①”或“②”)； ①DBACE ②BDCAE ② (2)排好顺序后进行实验，将弹簧测力计拉至最大读数，吸盘仍未脱离玻璃板。若大气压按照约为1×105 Pa计算，弹簧测力计的量程至少要大于 N； (3)因为没有多余的大量程弹簧测力计，小刚运用其他器材结合所学物理知识设计了如图乙所示方案测量，保持轻杆水平，在吸盘刚要离开玻璃板时，弹簧测力计的读数是 N，可计算出大气压值为 Pa。 10 2.6 7.8×104 (4)他们发现实验结果明显比真实气压值小，其中的原因可能是________ (答一条即可)。 吸盘内的 气体没有排干净 实验4 测电阻 7. (2024·山西)实验室里有一个标识不清的定值电阻，小亮设计实验进行测量(电源为两节干电池)。 (1)根据公式 可知，通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉)； R= (2)连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片P应放在 (选填“A”或“B”)端。闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是 ； (3)排除故障后闭合开关，移动滑片使电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙所示为 A，则电阻为 Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果，请你做出评价或建议： 。 断开 B 定值电阻断路 0.30 8 只测量一次数据就得出了未知电阻的 阻值，误差较大 8. (2021·湖北荆州)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。 (1)请用笔画线代导线将图甲中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)。 (2)正确连接电路后,闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于_____ (选填“A”或“B”)端。 (3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时，电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是 。 A 滑动 变阻器断路 (4)排除故障后继续实验，当电压表示数为2 V时电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx= Ω。 (5)如果没有电压表,电源电压未知，可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I1;滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx= (用题中所给物理量符号表示)。 10 9. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，提供的器材有：6 V的电源一个，2.5 V的小灯泡(电阻约为10 Ω)一个，电流表(0~0.6 A，0~3 A)和电压表(0~3 V，0~15 V)各一个，“50 Ω 2 A”的滑动变阻器A和“10 Ω 1 A”的滑动变阻器B各一个，开关一个，导线若干。 (1)通过估算，你应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”)。 A (2)闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。 (3)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。 (4)故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω(小数点后保留一位小数)。 短路 0.75 8.3 (5)根据测出的数据，作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线，发现该图线不是一条直线，如图丙所示，其原因是温度升高，灯丝电阻____ (选填“增大”或“减小”)。 增大 二、 探究类实验 实验1 探究光的反射规律 1. (2024·江苏无锡)探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板： (1)如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动； 下 (2)利用图乙所示的装置进行探究； ①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束； 同一平面 ②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小 ； 实验序号 入射角 反射角 ① 30° 30° ② 45° 45° ③ 60° 60° ③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明： ； 相等 反射光路是可逆的 (3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上，在入射点O放置白板并调整位置，发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光，测得此时白板与镜面成90°角，说明白板与镜面的位置关系是 ，实验表明： ； 垂直 光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三 线在同一个平面内 (4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是： 。 当汽车的灯光照在尾灯上时，经过两次反射后，光线将平行 于入射光线，反射进入司机眼中，所以司机看到尾灯特别亮 实验2 探究平面镜成像的特点 2. (2021·广东)小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题： (1)在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的 形成的像。 反射 (2)如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的。从光学角度分析，这样设计的目的是____________________________________________________ (写出一条)；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到 (选填“上方”或“下方”)，以减少对司机视线的干扰。 使玻璃形成驾驶员的像在玻璃上方，以减少对司机的视线 下方 干扰 (3)在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。 ①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互 。 ②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录的物理量是__________ 和 。 ③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是 。(写出一条) 垂直 像到玻璃 板的距离 物到玻璃板的距离 无法确定像的位置 实验3 探究凸透镜成像的规律 3. (2024·湖北武汉)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： (1)图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：方案一：仅将光屏向 移动一段距离；方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。 照相机 左 大 (2)某同学利用焦距为20 cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40 cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 (填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”)的像。 倒立放大 实验4 探究固体熔化时温度变化的特点 4. (2023·湖北武汉)某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。 (1)如图乙所示，温度计显示的是石蜡在某时刻的温度，它的示数是 。 (2)海波熔化过程中不断 (填“放出”或“吸收”)热量，温度_____ (填“升高”“不变”或“降低”)。 36 ℃ 吸热 不变 (3)两支试管中分别盛有海波和石蜡，当两者全部熔化后，该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出，静置于空气中自然冷却，每隔2 min同时记录一次温度，根据记录数据在同一个图像中画出它们的温度随时间变化的曲线，如图丙所示。下列说法正确的是 (填字母)。 A. 石蜡的凝固点为48 ℃ B. 实验室内环境温度为20 ℃ C. 0~15 min内的任一时刻，石 蜡和海波的温度都不可能相同 B 实验5 探究水沸腾时的特点 5. (2024·福建)探究液体在沸腾前后温度变化的特点，实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时加热，根据实验数据，绘制温度随时间变化的图像，如图乙。 (1)实验中除了图甲的器材，还需要的测量工具是天平和 ； (2)分析图乙中水的图线可知：水在沸腾过程中，温度 ，水的沸点是 ℃。推断当时实验室的气压 一个标准大气压； (3)对比图乙中两条图线可知，选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。 秒表 保持不变 98 小于 盐水 实验6 探究物质的吸热能力 6. 利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下： (1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水。 质量 (2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图丙所示。 39 (3)实验中，通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量。 (4)分析图像可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 。若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多。由此可见， 的比热容较大。 加热时间 沙子 水 水 实验7 探究二力平衡条件 7. 小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。 (1)通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是 。 (2)该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是 。 滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响 能改变作用力的方向 甲 乙 (3)保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且 ， 这两个力才能彼此平衡。 (4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的 。 作用在同一条直线上 运动状态 甲 乙 实验8 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 8. 小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验： a. 如图1中甲图所示，将木块A平放在长木板B上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。 b. 如图1中乙图所示，将毛巾固定在长木板B上，木块A平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。 c. 如图1中丙图所示，将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。 (1)该实验主要采用的探究方法是 。 (2)由图1中 两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 (3)由图1中甲、乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 (选填“大”或“小”)。 控制变量 甲、丙 大 (4)实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置，该装置的优点是_______ (选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。实验中小丽发现：当F为3 N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N。 不需要 1.8 (5)实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F-t和v-t图像分别如图3、图4所示。则物体C在第4 s时受到的摩擦力大小为 N。 4 实验9 探究液体的压强与哪些因素有关 9. (2024·四川宜宾)某兴趣小组利用如图所示器材，探究“液体压强跟哪些因素有关”。 (1)实验前、利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计，放在空气中静止后，发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景，接下来正确的调节方法是 (填写正确选 项前的字母)。 A. 将U形管右侧高出部分的液体倒出 B. 向U形管中继续盛装液体 C. 取下橡皮管，重新进行安装 C (2)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。 (3)通过比较图中 两个实验，是为了探究液体的压强与液体深度的关系，这种实验研究方法是 法，依据得出的结论，拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。 高度差 乙、丙 控制变量 上窄下宽 (4)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8 cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差为 Pa。(红墨水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 800 (5)利用如下图甲的实验器材进行拓展实验：容器中间用隔板分成A、B两部分，隔板底部有一小圆孔(用C表示)，用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时，其形状会发生改变。如图乙，当在A中盛水，测得深度为12 cm，在B中盛某种液体，测得深度为15 cm，此时C处橡皮膜形状刚好不改变，则B中液体密度液= kg/m3。(水=1.0×103 kg/m3) 0.8×103 实验10 浮力大小与哪些因素有关 10. (2024·四川广安)物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中，经过讨论提出如下猜想：猜想1：浮力的大小与物体浸入的深度有关。猜想2：浮力的大小与液体的密度有关。猜想3：浮力的大小与物体的形状有关。小组同学分别对以上猜想进行探究，以下是他们的实验过程。 (1)小凌根据A、B、C三图，认为猜想1是正确的；同组的小果根据A、C、D三图，认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象，小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而 ，与物体浸没在液体的深度无关。 (2)根据 三图，可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据，还可以测出物体的密度为 kg/m3。(水=1.0×103 kg/m3) 增大 A、D、E 2×103 (3)为了验证猜想3，小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验，实验步骤如下： ①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中，观察到铝片下沉至杯底； ②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中，观察到铝片漂浮在水面上。 根据以上现象，小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠，原因是 根据控制变量法可知，要探究浮力大小与物体形状的关系，应控制物体排开液体的体积相同，而实验中将另一薄铝片弯成碗状也放入该烧杯中，铝片漂浮在水面上，铝片排开液体的体积变大，所以小丽的结论不可靠。 实验11 探究浮力大小与排开液体体积的关系 11. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 (1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 ______N。 (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为______N。石块排开的水所受的重力可由______(选填字母)两个步骤测出。 (3)由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于_________________。 3.8 1.4 A、D 排开液体的重力 (4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是 。(选填字母) A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值 B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验 C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 A (5)另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。 能 12. 小明学习了浮力知识后，利用家中的物品做了几个小实验。 (1)小明把小萝卜放入水中，小萝卜漂浮在水面上，此时它受到的浮力为F浮，重力为G萝，那么F浮 (选填“>”“<”或“=”)G萝。 (2)小明把小萝卜从水里捞出擦干，再放入足够多的白酒中，小萝卜沉底了，此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排 (选填“>”“<”或“=”)V萝。 = = (3)小明还想测量小萝卜的密度，于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下： ①如图甲所示，在茶杯中倒入适量的水，在水面处用记号笔做好标记，用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0； ②如图乙所示，将小萝卜轻轻地放入水中静止后，用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1； ③将茶杯中的水全部倒出，取出小萝卜擦干，再向杯中慢慢地倒入白酒直至 为止； ④如图丙所示，将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后，用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2； (4)水的密度用ρ水来表示，请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝= 。 标记处 实验12 探究杠杆平衡条件 13. (2024·云南)实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。 (1)实验前，杠杆水平静止如图1甲所示，此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆 (选填“仍能”或“不能”)保持水平位置静止； 平衡 仍能 (2)调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 3 18.0 ①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是 (用表格中的字母表示)。多次实验的目的是 (选填“A”或“B”)； A. 寻找普遍规律 B. 减小实验误差 F1l1=F2l2 A ②如图1乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会 (选填“左端下沉”或“右端下沉”)； 右端下沉 (3)桔槔是我国古代的取水工具，如图2甲，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图2乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 (选填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (选填“左”或“右”)移动杠杆的支点； 增大 左 (4)图2丙为桔槔在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO=l1，OC=l0，OB=l2。请写出l2的表达式：l2=________________(用字母m0、m1、m2、l0、l1表示)。 实验13 探究滑轮组的机械效率 14. 在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 (1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。 实验 次数 滑轮 材质 钩码重 G/N 提升的 高度h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 总功 W总/J 机械 效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高。 ②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关。 实验 次数 滑轮 材质 钩码重 G/N 提升的 高度h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 总功 W总/J 机械 效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% 重力越大 动滑轮的重力 ③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。 实验 次数 滑轮 材质 钩码重 G/N 提升的 高度h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 总功 W总/J 机械 效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% 2和3 ④第5次实验是利用了图 的装置完成的，判断依据是_______________ 。 乙 升钩码的高度和绳端移动的距离相等 第5次实验中提 ⑤利用图甲的装置，把重6 N的物体用2.5 N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为 。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。 80% (2)小明利用图丙装置进行实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用________ 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。 减少接触 面的粗糙程度 (3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功。可见使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。(选填字母) A. 焦耳定律 B. 牛顿第一定律 C. 阿基米德原理 D. 欧姆定律 不能省功 B 实验14 探究物体的动能与什么因素有关 15. (2023·湖南郴州)小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是 的。(选填“相同”或“不同”) 不同 (1)实验1将小球从斜面顶端自由滚下(图甲)，观察到木块被撞出了一段距离。 (2)实验2将小球从斜面中间自由滚下(图乙)，观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 (选填“短”“长”或“相等”)。由上述实验现象，我们可以得出结论；同一物体， ，动能越大。 短 运动速度越大 (3)实验3将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙)，依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力)，设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA EB(选填“>”“=”或“<”)。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 。 A. 沿a轨迹运动 B. 沿b轨迹运动 C. 沿c轨迹运动 D. 保持静止 = A 丙 实验15 探究电流与电压/电阻的关系 16. (2022·吉林)图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为3 V。 (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最 端; (2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻 ； 右 断路 (3)排除故障后,正确连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片,将测得的数据绘制成I-U图像,如图乙所示。分析图像可以得出:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。 正比 20 17. (2024·重庆)小超同学利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压恒定，有5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器标有“10 Ω 1 A”。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整； (2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示，则需要对电压表 ；连接电路时开关应 ，将滑动变阻器滑片P移至 端； 调零 断开 B (3)电路连接完成后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，可能是定值电阻发生了 ； (4)排除故障后，当接入5 Ω的定值电阻，调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压U1时，电流表指针如图丙所示，其示数为 A；更换为10 Ω的电阻继续实验，发现滑动变阻器调到最大阻值时，才能使电压表示数达到U2，则电源电压为 V； 断路 0.4 4 (5)当更换为20 Ω的电阻时，为了顺利完成实验，需要换用最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。 20 实验16 测量定值电阻的阻值 18. (2023·河南)在“测量小灯泡电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5 V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表，开关和若干导线。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； (2)正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端； (3)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 (选填字母)； A. 电流表短路 B. 小灯泡短路  C. 滑动变阻器断路 A B (4)排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为2.5 V，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 A，小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(结果保留一位小数)； (5)经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的图像如图丙所示，通过分析图像，写出一条你发现的结论：______________ 。 0.3 8.3 小灯泡的电阻 是变化的 实验17 探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 19. (2023·云南)实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。 (1)用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉； (2)闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R (选填“短路”或“开路”)。排除故障后进行实验，实验中通过观察 来比较相同时间内不同电流产生热量的多少； 开路 温度计示数的变化 (3)调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法： 根据测出的多组Q与I的数据画出对应的Q～I图像，再根据图像判断猜想是否正确，若图像是一条过原点的直线，则猜想正确；若不是一条过原点的直线，则猜想不正确 。 (4)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有 (请举一例)； 电热水壶 (5)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中__ (选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻 (选填“串”或“并”)联进行实验。 (6)本实验应用的研究方法有转换法和 法。 B 串 控制变量 实验18 探究通电螺线管外部磁场的方向 20. (2024·云南模拟)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。 (1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与_________ 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 __________________________； 条形 通电螺线管周围的磁场分布 (2)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极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。 N 电流 实验19 探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关 21. (2023·内蒙古赤峰)学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。 (1)通电后，电磁铁A端是 极； (2)闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向 端移动； S 左 (3)将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为 N； (4)在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与(3)中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱 。 2.2 相同 实验20 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 22. (2023·湖北鄂州)物理小组的同学们利用如图所示的实验装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 (1)磁铁不动，闭合开关，导体棒沿 (选填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转； 左右 (2)断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论： 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流； (3)该实验在探究过程中，是将 能转化成电能，生活中的 (填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。 闭合 机械 发电机 $$