猜押03 探究性实验题专项(江苏通用)-2025年中考物理冲刺抢押秘籍(江苏通用)
2025-05-12
|
2份
|
46页
|
765人阅读
|
57人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.68 MB |
| 发布时间 | 2025-05-12 |
| 更新时间 | 2025-05-12 |
| 作者 | 无忧居士 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-05-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52079358.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
猜压03 探究性实验专题
猜押考点
3年江苏真题
考情分析
押题依据
高频考点
探究凸透镜成像规律的实验
(2024•苏州)
(2024•镇江)
(2024•南京)
(2024•淮安)
(2024•南通)
(2024•宿迁)
1. 凸透镜成像规律实验的考查特点:动态操作:焦距测量、物距/像距动态调整(如蜡烛与光屏移动方向判断);误差分析:虚像观察失败原因(如物距小于一倍焦距)、成像模糊处理;生活应用:照相机成像原理与焦距调节。
2. 液体内部压强影响因素实验的考查特点:控制变量法:深度、密度、方向三因素的独立验证;仪器操作:U形管两侧液面高度差读数及误差校准(如未调零对结果的影响);
3. 电流与电压/电阻关系实验的考查特点:电路设计:滑动变阻器接法(分压式与限流式选择);数据处理:I-U图像非线性段的解释(如温度对电阻的影响);
4. 滑动摩擦力影响因素实验的考查特点:实验改进:2023南京题用弹簧测力计水平拉动木块 vs 固定弹簧测力计拉动木板;实际应用:轮胎花纹设计与摩擦力的关联分析。趋势变化: 填空题占比提升(2024年占71%),侧重原理记忆而非操作细节。
5. 平面镜成像特点实验的考查特点:虚像验证:用光屏接收失败的原因解释(高频考点);对称性量化:物距与像距的测量误差分析。6. 水沸腾时温度变化特点实验的考查特点:异常现象解释:沸腾时温度未达100℃(气压影响);实验改进:纸盖对热量散失的调控。
1. 高频实验持续强化,侧重开放性设计
凸透镜成像实验或增加“非常规光源(如LED阵列)对成像影响”的创新探究;液体压强实验可能结合化学溶液密度变化设计跨学科题目。近三年高频实验覆盖率超60%,命题稳定性强;2024版新课标新增“跨学科实践”要求,江苏已试点理化生融合命题。
2. 中频实验向精细化考查转型
滑动摩擦力实验或转向“间接测量”(如通过能量转化计算摩擦力);平面镜成像实验可能引入“非平面镜(如曲面镜)成像异常分析”。2024年中考试题中,宿迁、常州等地已出现类似变形实验;避免重复考查,需通过新情境维持区分度。
3. 低频实验轮动复苏,电磁学或成突破口
感应电流产生条件实验可能结合发电机模型设计动态切割情景;浮力实验或与阿基米德原理结合,考查“非规则物体排水量测量”。
探究液体内部压强影响因素实验
(2024•无锡)
(2024•宿迁)
(2024•淮安)
(2024•南京)
(2024•南通)
探究电流与电压/电阻关系实验
(2024•无锡)
(2024•镇江)
(2024•泰州)
(2024•淮安)
(2024•连云港)
(2024•南通)
(2024•扬州)
中频考点
探究水沸腾时温度的变化特点
(2024•镇江)
(2024•宿迁)
(2024•连云港)
(2024•扬州)
(2024•淮安)
(2024•泰州)
(2024•苏州)
探究平面镜成像特点实验
(2024•常州)
(2024•泰州)
(2023•南通)
(2023•宿迁)
探究影响滑动摩擦力大小的因素实验
(2024•宿迁)
(2024•连云港)
(2024•无锡)
(2024•南京)
2025年江苏中考探究性实验将呈现“高频考点稳中有变、中频实验深度拓展、低频主题轮动复苏”的特点,命题方向与国家“科学探究能力进阶培养”的目标高度契合。命题趋势将呈现“低频复苏+跨学科创新” ,电磁学实验可能成为重点突破口,浮力与杠杆实验需关注综合计算与动态分析。备考需强化实验设计与批判性思维,适应情境化、实践化的命题导向。建议以实验设计创新性和跨学科思维为主线,重点突破开放性设问与非常规情境的适应性分析。
高频实验持续强化,侧重开放性设计。凸透镜成像实验或增加“非常规光源(如LED阵列)对成像影响”的创新探究;液体压强实验可能结合化学溶液密度变化设计跨学科题目。近三年高频实验覆盖率超60%,命题稳定性强;2024版新课标新增“跨学科实践”要求,江苏已试点理化生融合命题。
中频实验向精细化考查转型。滑动摩擦力实验或转向“间接测量”(如通过能量转化计算摩擦力);平面镜成像实验可能引入“非平面镜(如曲面镜)成像异常分析”。2024年中考试题中,宿迁、常州等地已出现类似变形实验;避免重复考查,需通过新情境维持区分度。
低频实验轮动复苏,电磁学或成突破口。感应电流产生条件实验可能结合发电机模型设计动态切割情景;浮力实验或与阿基米德原理结合,考查“非规则物体排水量测量”。
题型一 探究凸透镜成像的规律实验类
1.(2025•玄武区一模)小明做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)小明在窗边用凸透镜看书上的文字,当他移动凸透镜时,意外发现书上出现了窗外景物的像,这与生活中 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)的成像原理相同。
(2)为了使像成在光屏中央,安装时要使F光源和光屏的中心在凸透镜的 上。
(3)安装好器材后,通过调节使光屏上出现清晰的像,如图所示。将F光源向右移至20cm刻度线处,发现光屏上的像变模糊,为使光屏上再次出现清晰的像,则应将光屏移至 cm刻度线处或在凸透镜左侧附近放置合适的 眼镜。
(4)在图示情形下,将F光源移至30cm刻度线处,移动光屏 (选填“能”或“不能”)在光屏上找到清晰的像。
2.(2025•无锡一模)在自制简易照相机跨学科实践活动中,小明和小华合作完成了下列任务。
任务一:认识照相机
(1)如图甲所示为照相机的结构图,把镜头盒内多块透镜的组合视作凸透镜,把胶片盒内的感光芯片视作光屏。利用如图乙所示的光具座可以模拟照相机的成像情况,点燃蜡烛,调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,接着调节蜡烛、凸透镜和光屏在如图位置时,光屏上恰好呈现清晰的烛焰像(图中未画出),该像是倒立、 的实像。
(2)实验过程中,小华将自己的眼镜放在图乙中凸透镜左侧附近,结果光屏上的像由清晰变模糊了,她将光屏向右移动适当距离后再次呈现了清晰的像,由此可知小华是 (选填“远”或“近”)视眼,配戴的眼镜是 (选填“凸”或“凹”)透镜。
任务二:设计和制作照相机
老师提供的器材有:正方体纸盒组合A(一大一小,边长分别为20cm、12cm)、正方体纸盒组合B(一大一小,边长分别为10cm、6cm)、凸透镜A(焦距为5cm)、凸透镜B(焦距为10cm)、半透明薄膜、美工刀、胶带等。
(3)设计可拍清晰的远景和近景的照相机。将凸透镜作为照相机的镜头,半透明薄膜作为照相机的胶片,大小纸盒作为镜头盒和胶片盒。通过镜头盒的前伸后缩,拍清晰的远景和近景的像,小明和小华分别设计出如图丙、丁所示的结构图,两人交流讨论后认为图 成的像会更清晰、效果更好。
(4)选择合适的器材制作简易照相机。为使照相机能拍清晰远景和近景,小明选择了焦距为10cm的凸透镜,他思考后再选择了正方体纸盒组合 (选填“A”或“B”),按效果好的结构图组装好。小华选择了另一套凸透镜和正方体纸盒组合,也顺利完成了制作。在交流与评价环节,小明和小华分别用制作好的两款简易照相机观察物体,发现 (选填“小明”或“小华”)制作的照相机,观察完同一远景后,再观察同一近景,胶片盒移动的距离较短。
3.(2025•泰州一模)兴趣小组按照以下步骤探究凸透镜成像的规律。
【组装与调节】(1)为测量凸透镜的焦距,设计了图甲和乙两种方案,可行的是图 ,操作步骤是:移动白纸到凸透镜的距离,直至白纸上呈现 、最亮的光斑,用刻度尺测量白纸到凸透镜光心的距离为10.00cm。
(2)如图丙所示,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,调节烛焰、光屏中心在凸透镜的 上,使像成在光屏中央。
【实验与记录】(3)逐渐改变图丙中的物距,收集的部分数据记录在表格中。
序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
1
42.0
13.1
倒立、缩小、实像
2
25.0
19.3
3
21.0
19.1
4
20.0
20.0
倒立、等大、实像
5
19.1
21.0
倒立、放大、实像
6
17.0
24.3
7
15.0
30.0
【分析与处理】(4)分析数据时发现有1组数据有误,该组序号是 ,小组重新实验并正确收集此次数据。
(5)在总结凸透镜成实像规律时发现:成缩小和放大像的分界点是u= f。
【拓展与评价】(6)在上述实验中,如选用焦距为30.0cm的凸透镜进行实验不合适,请简要说明理由: 。
题型二 探究液体压强与哪些因素有关实验类
4.(2025•梁溪区校级一模)小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。
(1)实验前小明在U形管内加入适量清水、安装好其他器材后,检查发现与U形管连接处的软管被压瘪,但U形管两侧液面等高,将压缩部分整理好后,会出现如图 (选填“甲”或“乙”)所示情况。
(2)观察丙图①②,可以得出结论: 。
(3)在利用丙图②③探究液体内部压强与液体密度的关系时,小华认为两烧杯中液面必须相平,此观点 (选填“正确”或“不正确”)。
(4)已知丙图②中U形管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,则橡皮膜到水面的距离 6cm(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(5)如图丁所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同,据此小明猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将2号管倾斜放置,直至 ,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小明的猜想错误。
5.(2025•泰州一模)小明和小华利用液体压强计、水和酒精等器材来探究液体内部的压强与哪些因素有关。
(1)压强计在使用前出现图甲情形,原因是U形管左侧的气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压,调节的方法是 。(选填字母)
A.将右侧管中的液体倒掉一些
B.取下软管重新安装
(2)小明调整好后进行实验,将金属盒放在图乙水中某一深度,利用旋钮改变橡皮膜的朝向,通过观察到U形管两侧液面高度差相同的现象,说明在同一深度处液体内部压强的大小与 无关。
(3)小华将金属盒逐渐放入图丙水中,观察得到结论:液体内部某点压强与该点到容器底的距离有关。为进一步探究,小明将压强计金属盒分别放在图丁三个装水容器中的A、B、C位置处,他根据压强计U形管两侧液面高度差得到三点处水的压强关系:pA pB、pA pC(选填“>”、“=”或“<”),由此可判断小华的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
6.(2025•南通模拟)在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后 ;
A.将U形管中液体倒出一部分
B.更换U形管中液体
C.检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中 ;
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较 两图所示的实验;
(4)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将N孔堵住,水从M孔也不能流出,因为水受到了 的作用。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的B、C,于是他将接水盘向下平移至D处,使MA=ND,水的落点为E、F。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与 的距离。
题型三 探究电流与电压、电阻的关系的实验类
7.(2025•惠山区二模)小明利用如图甲所示电路来探究“电流与电阻的关系”。为完成实验,他收集了如下实验器材:学生电源一个,开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“60Ω 0.5A”,导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)连接电路时开关应 ,将滑动变阻器滑片滑至最 (填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻发生 。(填“断路”或“短路”)
(3)排除故障后,他将电源电压调为3V,保持定值电阻两端电压为U0不变,调节滑动变阻器阻值进行3次实验,所绘制的I与关系图像如图乙(a)所示,由图像分析可得出的结论是: 。
(4)为了得出更普遍的规律,小明更换了U0值,继续利用所准备的4个定值电阻进行实验,根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图乙中的 (选填“b”或“c”);为了顺利作出b、c两根图线,他可以将电源电压设定在 V范围内。
8.(2025•秦淮区校级模拟)小明同学用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中。
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.5
0.25
0.17
(1)如图乙所示是小明连接的实验电路,首先接入的电阻R为5Ω的电阻,闭合开关前检查发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)连接正确后,闭合开关,此时电流表示数为0.2A,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,读出电流表示数并记入表格中;接着小明想直接将接入的电阻R换为10Ω(未进行其它操作)同组的小华及时制止,说电压表示数会变为 V(保留1位小数)小明同学应该断开开关,然后将滑动变阻器阻值调到最大处,接着更换电阻R换为10Ω,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,得出第2次的实验数据是电流0.25A。
(3)第3次将R的阻值换为15Ω后,正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后,通过分析实验数据,得出的结论是 。
(4)根据以上测量数据,还可求出滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
(5)进行第4次实验时,将接入电阻R的阻值换为20Ω,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到2.5V。为达实验目的,若重新选择器材进行实验,以上四个定值电阻都能为实验所用,下列调整可行的是 (填序号;多选)。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器
②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压
④减小电源电压
⑤适当增大设定不变的电压
⑥适当减小设定不变的电压
9.(2025•盱眙县一模)小方在“探究电流与电压的关系”实验中,选择了以下实验器材:电源(2节新干电池)、电流表、电压表、开关、定值电阻(5Ω)、滑动变阻器和导线若干。
(1)在虚线框内画出实验原理电路图。
(2)图1是小方连接的电路实物图,在检查电路时,他发现有一根导线连接错误。请你在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出一根正确的连接导线。
(3)正确连接电路后,小方闭合开关,调节滑动变阻器,进行了多次实验,并根据实验数据画出了电流与电压的关系图像。请将图2中的图像补画完整。
(4)分析图像可得到的结论是: 。
(5)小方又准备了4个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),然后利用上述电路“探究电流与电阻的关系”。第1次实验时小方选用了5Ω的电阻,当电压表示数如图3所示时,他记录了此时电流表的示数。第2次实验时,他将电阻由5Ω换成10Ω,然后闭合开关,则接下来小方的正确操作应是:调节滑动变阻器, ,并记录此时电流表的示数,更换不同阻值的电阻重复实验。
(6)小方在实验中分别探究了“电流与电压”“电流与电阻”的关系,这种研究问题的方法在我们学习物理的过程经常使用,请列举一例: 。每个实验中进行多次测量的目的是 。
题型四 探究水在沸腾前后温度变化的特点实验类
10.(2025•崇川区一模)某小组用电水壶探究“水沸腾前后温度变化的特点”,在水壶中装入1.5L的水,如图甲所示,实验数据记录在下表:
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
温度/℃
88
92
96
100
100
100
100
(1)判断水是否沸腾的方法是: 。实验中观察到图乙的现象,是气泡中的水蒸气在上升过程中发生了 所致(填物态变化)。
(2)根据实验数据,小晨在丙图中画出了温度随时间的变化图像。归纳得出实验结论:水在沸腾前,温度上升;水在沸腾过程中,温度 。
(3)小雨发现电热水壶的铭牌上标有“220V,1000W”字样,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),该电水壶的加热效率为 。
(4)若减少水壶中水的质量,用相同的装置再次完成实验,从88℃开始计时,请在图丙中绘制水的温度随时间变化的大致图像。
(5)小华留心观察了家里的电热水壶烧开水的温度,每次都能达到100℃,他对温度显示器的准确性产生了怀疑,试猜想小华怀疑的依据 。
11.(2025•苏州校级模拟)小明用如图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)本实验组装实验装置时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。图甲装置中有一处明显的错误,请指出错误之处: 。
(2)为完成该实验,除装置图中的器材之外,还需要的测量工具是 。
(3)改正错误并重新调试后开始实验,正常加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,小明应沿视线 (选填“A”、“B”或“C”)读数。
(4)同学小亮用图丙所示的装置在完成实验后,移走酒精灯,当水停止沸腾时用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口,然后向外拉注射器活塞,会看到烧瓶中的水 ,这样操作探究的问题是 。
(5)小明做完实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况,得到变化的图象如图丁所示,如果要喝一杯奶茶(牛奶与茶水的质量之比约为1:2),有A、B两种方案可选择:
A.先将滚烫的热茶冷却5min,然后加冷牛奶
B.先将冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min
结合图象,你认为方案 的冷却效果好。
12.(2025•宜兴市一模)在实践活动中同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙,在安装实验器材调整铁圈A高度时 (需要/不需要)点燃酒精灯,为完成该实验,除了图中的器材外,还需要的测量工具是 ;
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,沸腾时观察到水中的气泡逐渐变大原因是:气泡在上升过程中不断有水蒸气加入,同时气泡在上升时在水中的深度减小,气泡受到水的压强 (增大/减小)导致的;
(3)图丁中是两名同学根据各自实验数据绘制的水温随时间变化的图像。他们选用的实验装置相同,则a、b图像不同的主要原因是 ;
(4)水在沸腾过程中,需要吸收热量,为了验证这一结论,需要进行的操作是 ,并观察水是否继续沸腾;
(5)交流评估环节中,同学们提出了观点,纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧的原因是:纸的着火点 (高于/等于/低于)水的沸点,水沸腾后继续吸热,温度不变;
(6)同组的小鸿继续探究水沸腾的条件如图戊所示,大烧杯和小试管里都装有水,给大烧杯中的水加热,能正确反应大烧杯和小试管中甲、乙温度计示数变化的图像是 。(选填字母)
题型五 探究平面镜成像的特点实验类
13.(2025•姑苏区一模)如图是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的薄玻璃板下方放有方格纸,玻璃板与桌面垂直;两支完全相同的蜡烛A、B,以蜡烛A为成像物体。
(1)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿蜡烛B放在玻璃板另一侧移动,观察者的位置应与蜡烛 同侧,直到看上去蜡烛B与蜡烛A的像重合;若此时观察者往右平移一小段距离在P处观察,蜡烛B与蜡烛A的像 ;
(2)减小蜡烛A到玻璃板的距离,像的大小 ,若在玻璃板和蜡烛B之间放一块纸板,此时在玻璃板中 看到A的像;
(3)给玻璃镀上反射膜可以使实验成像更清晰,膜要镀在靠近蜡烛 一侧。
14.(2025•盐城校级模拟)如图甲,小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)实验时小红用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于 。实验中将玻璃板竖立在白纸上,在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A完全相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时, ;
(2)如图乙,在蜡烛B处放置一块不透明的光屏,眼睛按照 (选填“①”“②”或“③”)的方法观察光屏,根据光屏上 的现象,说明物体通过平面镜所成的像是虚像;
(3)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,则像k1的像距为 (填“v1”或“v2”)。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 (选填“只有k1”“只有 k2”或“k1 和k2”)
(4)如图丁,平面镜MN竖直放置,镜前有一个发光物体S,此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置θ角至MN'的位置,释放平面镜的下端,在平面镜从MN'下摆到MN位置的过程中,下列说法正确的是 。
A.S'的轨迹为圆弧
B.S'轨迹对M轴的张角为θ
C.S'离轴M越来越近
D.当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像
15.(2025•沛县一模)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 ,又可以比较像与物体的大小关系。将光屏放在中性笔B的位置,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
题型六 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关实验类
16.(2025•姜堰区一模)小红发现妈妈购买的防滑地垫的A面与B面粗糙程度不同,为了比较A、B两个面的防滑性,小红利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行以下探究:
(1)实验前,应在 方向上对弹簧测力计进行调零,随后如图甲、乙分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平 拉动小块地垫,可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小红发现甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过甲、乙、丙三次实验,虽不能完成探究任务,但也能得出的初步结论是 。为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小红只将 (操作方法),测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与图丙测得的滑动摩擦力相比,选择地垫 (选填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
(3)为更精确地测量地垫的滑动摩擦力,小红引入拉力传感器代替弹簧测力计,设计了如图丁a所示的装置进行实验,手拉木板时发现传感器示数不稳定,获得数据如图丁b所示,出现示数不稳定的原因可能是 。
A.拉动木板时很难做到匀速直线运动
B.木板上表面粗糙程度不均匀
C.小块地垫的接触面积太小
D.桌面粗糙程度不均匀
17.(2025•靖江市一模)在刚刚举行的八年级组拔河比赛中,八(1)班代表队(以下简称甲队)以微弱优势险胜八(2)班代表队(以下简称乙队)。八(1)班的同学纷纷表示:“这次能赢得比赛,要归功于班级的几位大个子同学,他们力气大!力拔山兮!”
【问题】物理兴趣小组的同学不赞同同学们的观点,他们认为:拔河比赛时,甲队拉乙队,同时乙队也在拉甲队,这两个拉力大小是相等的。那决定拔河比赛输赢的主要因素是什么呢?
【证据】物理兴趣小组的同学设计了如下实验:
(1)让小个子女生A和大个子男生B进行拔河比赛,男生B总能获胜;
(2)让大个子男生B坐在如图甲所示的办公椅上,再与女生A进行比赛,女生A总能获胜。
【解释]男生B坐在如图甲所示的办公椅上后,变滑动为滚动,使摩擦力变① ,由此可见,决定拔河比赛输赢的主要因素是② 。
【交流】同学们讨论发现,生活中有很多与摩擦力相关的事例。小宇说,有次,他看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的摩擦力知识教给妈妈两种方法。
方法一:如图乙所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了;
方法二:如图丙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因:
方法一③ (选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力,原因是④ ;
方法二⑤ (选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力,原因是:空气没有进入瓶中的时候,在⑥ 作用下,盖子与瓶口的压力大,摩擦力也大,导致打不开盖子。
18.(2025•南京模拟)如图所示,是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做 运动。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为va、vb,所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb,则fa fb(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,又进行了如图丙所示的实验(木板表面粗糙程度与甲、乙相比较大),支持该小组得出正确结论的现象是: 。
(4)如图的实验中弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的是 。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
猜压03 探究性实验专题
猜押考点
3年江苏真题
考情分析
押题依据
高频考点
探究凸透镜成像规律的实验
(2024•苏州)
(2024•镇江)
(2024•南京)
(2024•淮安)
(2024•南通)
(2024•宿迁)
1. 凸透镜成像规律实验的考查特点:动态操作:焦距测量、物距/像距动态调整(如蜡烛与光屏移动方向判断);误差分析:虚像观察失败原因(如物距小于一倍焦距)、成像模糊处理;生活应用:照相机成像原理与焦距调节。
2. 液体内部压强影响因素实验的考查特点:控制变量法:深度、密度、方向三因素的独立验证;仪器操作:U形管两侧液面高度差读数及误差校准(如未调零对结果的影响);
3. 电流与电压/电阻关系实验的考查特点:电路设计:滑动变阻器接法(分压式与限流式选择);数据处理:I-U图像非线性段的解释(如温度对电阻的影响);
4. 滑动摩擦力影响因素实验的考查特点:实验改进:2023南京题用弹簧测力计水平拉动木块 vs 固定弹簧测力计拉动木板;实际应用:轮胎花纹设计与摩擦力的关联分析。趋势变化: 填空题占比提升(2024年占71%),侧重原理记忆而非操作细节。
5. 平面镜成像特点实验的考查特点:虚像验证:用光屏接收失败的原因解释(高频考点);对称性量化:物距与像距的测量误差分析。6. 水沸腾时温度变化特点实验的考查特点:异常现象解释:沸腾时温度未达100℃(气压影响);实验改进:纸盖对热量散失的调控。
1. 高频实验持续强化,侧重开放性设计
凸透镜成像实验或增加“非常规光源(如LED阵列)对成像影响”的创新探究;液体压强实验可能结合化学溶液密度变化设计跨学科题目。近三年高频实验覆盖率超60%,命题稳定性强;2024版新课标新增“跨学科实践”要求,江苏已试点理化生融合命题。
2. 中频实验向精细化考查转型
滑动摩擦力实验或转向“间接测量”(如通过能量转化计算摩擦力);平面镜成像实验可能引入“非平面镜(如曲面镜)成像异常分析”。2024年中考试题中,宿迁、常州等地已出现类似变形实验;避免重复考查,需通过新情境维持区分度。
3. 低频实验轮动复苏,电磁学或成突破口
感应电流产生条件实验可能结合发电机模型设计动态切割情景;浮力实验或与阿基米德原理结合,考查“非规则物体排水量测量”。
探究液体内部压强影响因素实验
(2024•无锡)
(2024•宿迁)
(2024•淮安)
(2024•南京)
(2024•南通)
探究电流与电压/电阻关系实验
(2024•无锡)
(2024•镇江)
(2024•泰州)
(2024•淮安)
(2024•连云港)
(2024•南通)
(2024•扬州)
中频考点
探究水沸腾时温度的变化特点
(2024•镇江)
(2024•宿迁)
(2024•连云港)
(2024•扬州)
(2024•淮安)
(2024•泰州)
(2024•苏州)
探究平面镜成像特点实验
(2024•常州)
(2024•泰州)
(2023•南通)
(2023•宿迁)
探究影响滑动摩擦力大小的因素实验
(2024•宿迁)
(2024•连云港)
(2024•无锡)
(2024•南京)
2025年江苏中考探究性实验将呈现“高频考点稳中有变、中频实验深度拓展、低频主题轮动复苏”的特点,命题方向与国家“科学探究能力进阶培养”的目标高度契合。命题趋势将呈现“低频复苏+跨学科创新” ,电磁学实验可能成为重点突破口,浮力与杠杆实验需关注综合计算与动态分析。备考需强化实验设计与批判性思维,适应情境化、实践化的命题导向。建议以实验设计创新性和跨学科思维为主线,重点突破开放性设问与非常规情境的适应性分析。
高频实验持续强化,侧重开放性设计。凸透镜成像实验或增加“非常规光源(如LED阵列)对成像影响”的创新探究;液体压强实验可能结合化学溶液密度变化设计跨学科题目。近三年高频实验覆盖率超60%,命题稳定性强;2024版新课标新增“跨学科实践”要求,江苏已试点理化生融合命题。
中频实验向精细化考查转型。滑动摩擦力实验或转向“间接测量”(如通过能量转化计算摩擦力);平面镜成像实验可能引入“非平面镜(如曲面镜)成像异常分析”。2024年中考试题中,宿迁、常州等地已出现类似变形实验;避免重复考查,需通过新情境维持区分度。
低频实验轮动复苏,电磁学或成突破口。感应电流产生条件实验可能结合发电机模型设计动态切割情景;浮力实验或与阿基米德原理结合,考查“非规则物体排水量测量”。
题型一 探究凸透镜成像的规律实验类
1.(2025•玄武区一模)小明做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)小明在窗边用凸透镜看书上的文字,当他移动凸透镜时,意外发现书上出现了窗外景物的像,这与生活中 照相机 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)的成像原理相同。
(2)为了使像成在光屏中央,安装时要使F光源和光屏的中心在凸透镜的 主光轴 上。
(3)安装好器材后,通过调节使光屏上出现清晰的像,如图所示。将F光源向右移至20cm刻度线处,发现光屏上的像变模糊,为使光屏上再次出现清晰的像,则应将光屏移至 70 cm刻度线处或在凸透镜左侧附近放置合适的 远视 眼镜。
(4)在图示情形下,将F光源移至30cm刻度线处,移动光屏 不能 (选填“能”或“不能”)在光屏上找到清晰的像。
【答案】(1)照相机;(2)主光轴;(3)70;远视;(4)不能。
【解析】解:(1)某同学在窗边用凸透镜看书上的文字,当他移动凸透镜时,意外地发现书上出现了窗外景物的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(2)为了使像成在光屏中央,应调整F光源、凸透镜和光屏三者的中心在凸透镜的主光轴上;
(3)方法一:将F光源向右移至20cm刻度线处,此时u=20cm,根据光路可逆可知,此时v=30cm,故应将光屏移至70cm刻度线处;
方法二:若不移动光屏,可以在凸透镜前放上合适的远视眼镜,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像;
(4)由图可知,v=20cm时,大于一倍焦距小于二倍焦距,故10cm<f<20cm,将F光源移至30cm刻度线处,u=10cm,此时u<f,成正立、放大的虚像,故光屏上没有清晰的像。
故答案为:(1)照相机;(2)主光轴;(3)70;远视;(4)不能。
2.(2025•无锡一模)在自制简易照相机跨学科实践活动中,小明和小华合作完成了下列任务。
任务一:认识照相机
(1)如图甲所示为照相机的结构图,把镜头盒内多块透镜的组合视作凸透镜,把胶片盒内的感光芯片视作光屏。利用如图乙所示的光具座可以模拟照相机的成像情况,点燃蜡烛,调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 主光轴 上,接着调节蜡烛、凸透镜和光屏在如图位置时,光屏上恰好呈现清晰的烛焰像(图中未画出),该像是倒立、 缩小 的实像。
(2)实验过程中,小华将自己的眼镜放在图乙中凸透镜左侧附近,结果光屏上的像由清晰变模糊了,她将光屏向右移动适当距离后再次呈现了清晰的像,由此可知小华是 近 (选填“远”或“近”)视眼,配戴的眼镜是 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜。
任务二:设计和制作照相机
老师提供的器材有:正方体纸盒组合A(一大一小,边长分别为20cm、12cm)、正方体纸盒组合B(一大一小,边长分别为10cm、6cm)、凸透镜A(焦距为5cm)、凸透镜B(焦距为10cm)、半透明薄膜、美工刀、胶带等。
(3)设计可拍清晰的远景和近景的照相机。将凸透镜作为照相机的镜头,半透明薄膜作为照相机的胶片,大小纸盒作为镜头盒和胶片盒。通过镜头盒的前伸后缩,拍清晰的远景和近景的像,小明和小华分别设计出如图丙、丁所示的结构图,两人交流讨论后认为图 丙 成的像会更清晰、效果更好。
(4)选择合适的器材制作简易照相机。为使照相机能拍清晰远景和近景,小明选择了焦距为10cm的凸透镜,他思考后再选择了正方体纸盒组合 A (选填“A”或“B”),按效果好的结构图组装好。小华选择了另一套凸透镜和正方体纸盒组合,也顺利完成了制作。在交流与评价环节,小明和小华分别用制作好的两款简易照相机观察物体,发现 小华 (选填“小明”或“小华”)制作的照相机,观察完同一远景后,再观察同一近景,胶片盒移动的距离较短。
【答案】(1)主光轴;缩小;(2)近;凹;(3)丙;(4)A;小华。
【解析】解:(1)实验前为了让像成在光屏的中央,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上;
由图可知,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像;
(2)小华将自己的眼镜放在图乙中凸透镜左侧附近,光屏上的像又变得模糊,当光屏向右移动适当距离后像又清晰,说明此眼镜对光线有发散作用,为凹透镜,由此可知,小华是近视眼,配戴的眼镜是凹透镜;
(3)为了使成像比较清晰,半透明膜应在较暗的环境中,所以图丙成的像会更清晰、效果更好;
(4)小明选择了焦距为10cm的凸透镜,拍摄远景时,像距大于焦距,小于2倍焦距,所以因选择边长为20cm的正方体纸盒组合A;小华选择正方体纸盒组合B,为了能够正常拍摄,应选择焦距为5cm的凸透镜A,小华选择的凸透镜焦距短,所以小华制作的照相机,观察完同一远景后,再观察同一近景,胶片盒移动的距离较短。
故答案为:(1)主光轴;缩小;(2)近;凹;(3)丙;(4)A;小华。
3.(2025•泰州一模)兴趣小组按照以下步骤探究凸透镜成像的规律。
【组装与调节】(1)为测量凸透镜的焦距,设计了图甲和乙两种方案,可行的是图 甲 ,操作步骤是:移动白纸到凸透镜的距离,直至白纸上呈现 最小 、最亮的光斑,用刻度尺测量白纸到凸透镜光心的距离为10.00cm。
(2)如图丙所示,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,调节烛焰、光屏中心在凸透镜的 主光轴 上,使像成在光屏中央。
【实验与记录】(3)逐渐改变图丙中的物距,收集的部分数据记录在表格中。
序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
1
42.0
13.1
倒立、缩小、实像
2
25.0
19.3
3
21.0
19.1
4
20.0
20.0
倒立、等大、实像
5
19.1
21.0
倒立、放大、实像
6
17.0
24.3
7
15.0
30.0
【分析与处理】(4)分析数据时发现有1组数据有误,该组序号是 2 ,小组重新实验并正确收集此次数据。
(5)在总结凸透镜成实像规律时发现:成缩小和放大像的分界点是u= 2 f。
【拓展与评价】(6)在上述实验中,如选用焦距为30.0cm的凸透镜进行实验不合适,请简要说明理由: 光具座长度太小 。
【答案】(1)甲;最小;(2)主光轴;(4)2;(5)2;(6)光具座长度太小。
【解析】解:(1)为测量凸透镜的焦距,设计了图甲和乙两种方案,应该使平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚在焦点上,可行的是甲图,操作步骤是:移动白纸到凸透镜的距离,直至白纸上呈现最小、最亮的光斑,用刻度尺测量白纸到凸透镜光心的距离为10.00cm;
(2)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,调节烛焰、光屏中心在凸透镜的主光轴上,使像成在光屏中央;
(4)u>2f,倒立缩小的实像,根据物远像近像变小,对于第二组数据,物距增大,像距应减小,19.3数据应该是小于数据19.1,故序号2组有误;
(5)u=v=2f,倒立、等大、实像,u>2f,倒立缩小的实像,2f>u>f,倒立放大的实像,成缩小和放大像的分界点是u=2f;
(6)凸透镜成像时满足u+v≥4f的条件,由图可知光具座的长度是100cm,选用焦距为30.0cm的凸透镜进行实验不合适,光具座长度太小,小于120cm。
故答案为:(1)甲;最小;(2)主光轴;(4)2;(5)【已修改】2;(6)光具座长度太小。
题型二 探究液体压强与哪些因素有关实验类
4.(2025•梁溪区校级一模)小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。
(1)实验前小明在U形管内加入适量清水、安装好其他器材后,检查发现与U形管连接处的软管被压瘪,但U形管两侧液面等高,将压缩部分整理好后,会出现如图 甲 (选填“甲”或“乙”)所示情况。
(2)观察丙图①②,可以得出结论: 同种液体深度越深,压强越大 。
(3)在利用丙图②③探究液体内部压强与液体密度的关系时,小华认为两烧杯中液面必须相平,此观点 不正确 (选填“正确”或“不正确”)。
(4)已知丙图②中U形管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,则橡皮膜到水面的距离 大于 6cm(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(5)如图丁所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同,据此小明猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将2号管倾斜放置,直至 1、2号管中液面相平 ,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小明的猜想错误。
【答案】(1)甲;(2)同种液体深度越深,压强越大;(3)不正确;(4)大于;(5)1、2号管中液面相平。
【解析】解:(1)与U形管连接处的软管被压瘪,但U形管两侧液面等高,将压瘪部分整理好后,软管内空间增大,气压减小,在外面大气压作用下,会出现如图甲所示情况;
(2)比较①②两图,液体的密度相同,深度不同,U形管两侧液面的高度差增大,橡皮膜受到的压强增大,故可以得到:当液体密度相同时,物体浸在液体中越深,所受的液体压强越大;
(3)在利用图②③探究液体内部压强与液体密度的关系时,要控制液体的深度相同,所以不管两烧杯中液面是否相平,只要控制金属盒在液体的深度相同就可以;小华认为两烧杯中液面必须相平,此观点不正确;
(4)由题知,U形管内加入水,烧杯中也注入水,实验时U形管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,即U形管两侧水面的高度差为6cm;
将探头浸入水中时,橡皮膜由于发生形变会损失一部分压强,则烧杯中水对橡皮膜的压强大于U形管中6cm水柱产生的压强,根据p=ρgh可知橡皮膜到水面的距离大于6cm;
(5)探究液体的压强可能与管内液体的质量有关,必须控制液体的深度相同,小明将2号管倾斜放置,直至1、2号管水柱高度相同,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小明的猜想错误。
故答案为:(1)甲;(2)同种液体深度越深,压强越大;(3)不正确;(4)大于;(5)1、2号管中液面相平。
5.(2025•泰州一模)小明和小华利用液体压强计、水和酒精等器材来探究液体内部的压强与哪些因素有关。
(1)压强计在使用前出现图甲情形,原因是U形管左侧的气压 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压,调节的方法是 B 。(选填字母)
A.将右侧管中的液体倒掉一些
B.取下软管重新安装
(2)小明调整好后进行实验,将金属盒放在图乙水中某一深度,利用旋钮改变橡皮膜的朝向,通过观察到U形管两侧液面高度差相同的现象,说明在同一深度处液体内部压强的大小与 方向 无关。
(3)小华将金属盒逐渐放入图丙水中,观察得到结论:液体内部某点压强与该点到容器底的距离有关。为进一步探究,小明将压强计金属盒分别放在图丁三个装水容器中的A、B、C位置处,他根据压强计U形管两侧液面高度差得到三点处水的压强关系:pA < pB、pA = pC(选填“>”、“=”或“<”),由此可判断小华的结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)大于;B; (2)方向;(3)<;=;错误。
【解析】解:(1)压强计在使用前出现图甲情形,原因是U形管左侧的气压大于大气压,只要取下软管重新安装,左、右两管气体与大气连通,两液面是,故选:B。
(2)小明调整好后进行实验,将金属盒放在图乙水中某一深度,利用旋钮改变橡皮膜的朝向,通过观察到U形管两侧液面高度差相同的现象,说明在同一深度处液体内部压强的大小与方向无关。
(3)小华将金属盒逐渐放入图丙水中,观察得到结论:液体内部某点压强与该点到容器底的距离有关。为进一步探究,小明将压强计金属盒分别放在图丁三个装水容器中的A、B、C位置处,由深度的含义可知,A和C点的深度相同,都小于B的深度,根据p=ρgh可知,pA<pB、pA=pC,而A、B到容器底的距离相等,都小于C到容器底的距离。由此可判断小华的结论是错误的。
故答案为:(1)大于;B; (2)方向;(3)<;=;错误。
6.(2025•南通模拟)在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后 C ;
A.将U形管中液体倒出一部分
B.更换U形管中液体
C.检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中 液面的高度差 ;
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较 丙、丁 两图所示的实验;
(4)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将N孔堵住,水从M孔也不能流出,因为水受到了 大气压 的作用。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的B、C,于是他将接水盘向下平移至D处,使MA=ND,水的落点为E、F。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与 DF 的距离。
【答案】(1)C;(2)液面的高度差;(3)丙、丁;(4)大气压;DF。
【解析】解:(1)此时U形管没有出现高度差,是因为装置漏气,应该检查装置的气密性,故选:C。
(2)将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中液面的高度差。
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该控制深度相同,改变液体的密度,应该比较丙、丁两图所示的实验。
(4)将瓶盖拧紧,他只将N孔堵住,水从M孔也不能流出,因为水受到了大气压的作用。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与DF的距离。
故答案为:(1)C;(2)液面的高度差;(3)丙、丁;(4)大气压;DF。
题型三 探究电流与电压、电阻的关系的实验类
7.(2025•惠山区二模)小明利用如图甲所示电路来探究“电流与电阻的关系”。为完成实验,他收集了如下实验器材:学生电源一个,开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“60Ω 0.5A”,导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)连接电路时开关应 断开 ,将滑动变阻器滑片滑至最 右 (填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻发生 短路 。(填“断路”或“短路”)
(3)排除故障后,他将电源电压调为3V,保持定值电阻两端电压为U0不变,调节滑动变阻器阻值进行3次实验,所绘制的I与关系图像如图乙(a)所示,由图像分析可得出的结论是: 电压一定时,电流与电阻成反比 。
(4)为了得出更普遍的规律,小明更换了U0值,继续利用所准备的4个定值电阻进行实验,根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图乙中的 c (选填“b”或“c”);为了顺利作出b、c两根图线,他可以将电源电压设定在 1.5~2 V范围内。
【答案】(1)见解答图;(2)断开;右;短路;(3)电压一定时,电流与电阻成反比;(4)c;1.5~2V。
【解析】解:(1)电流表要与用电器串联,电路图改正如下:
(2)为了保护电路,连接电路前应断开开关,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑至阻值最大处,即最右端;闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即可能是定值电阻发生短路;
(3)因定值电阻两端电压保持不变,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)由(3)可知,电源电压是3V,图像c中电阻为5Ω时,此时,
电路中电流为0.1A,此时电阻箱两端的电压为UV1=I4R4=0.1A×5Ω=0.5V,
滑动变阻器的两端的电压为U滑=U﹣UV1=3V﹣0.5V=2.5V,
当电阻箱阻值为20Ω时,根据串联分压原理可知,解得R滑=100Ω,
大于滑动变阻器的最大阻值,所以根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图乙中的c;
图像c中电阻箱两端的电压为0.5V,电路中的最小电流即通过定值电阻的电流,IV10.25A,
当变阻器连入电路中的阻值为0时,电路中的最小阻值为5Ω,电源电压的最小值U总小1=UV2=0.5V
电源电压的最大值为U总大1=I小1R最大=0.025A×(20Ω+60Ω)=2V,
对应图像c电源电压在0.5~2V范围内;图像b中电阻为5Ω时,此时0.25Ω﹣1,
电路中电流为0.3A,此时电阻箱两端的电压为UV3=I5R5=0.3A×5Ω=1.5V,
电路中的最小电流即通过定值电阻的电流I小20.75A,
当变阻器连入电路中的阻值为0时,电路中的最小阻值为5Ω,电源电压的最小值U总小2=UV3=1.5V,
电源电压的最大值为U总大2=I小2R最大=0.075A×(20Ω+60Ω)=6V,
对应图像b电源电压在1.5~6V范围内;综合两个图像,为了顺利作出b、c两根图线,小燕可以将电源电压设定在1.5~2V。
故答案为:(1)见解答图;(2)断开;右;短路;(3)电压一定时,电流与电阻成反比;(4)c;1.5~2V。
8.(2025•秦淮区校级模拟)小明同学用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压保持6V不变。实验中逐次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R接入电路中。
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.5
0.25
0.17
(1)如图乙所示是小明连接的实验电路,首先接入的电阻R为5Ω的电阻,闭合开关前检查发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)连接正确后,闭合开关,此时电流表示数为0.2A,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,读出电流表示数并记入表格中;接着小明想直接将接入的电阻R换为10Ω(未进行其它操作)同组的小华及时制止,说电压表示数会变为 3.5 V(保留1位小数)小明同学应该断开开关,然后将滑动变阻器阻值调到最大处,接着更换电阻R换为10Ω,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,得出第2次的实验数据是电流0.25A。
(3)第3次将R的阻值换为15Ω后,正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后,通过分析实验数据,得出的结论是 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
(4)根据以上测量数据,还可求出滑动变阻器的最大阻值为 25 Ω。
(5)进行第4次实验时,将接入电阻R的阻值换为20Ω,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到2.5V。为达实验目的,若重新选择器材进行实验,以上四个定值电阻都能为实验所用,下列调整可行的是 ①④⑤ (填序号;多选)。
①换用最大阻值更大的滑动变阻器
②换用最大阻值更小的滑动变阻器
③增大电源电压
④减小电源电压
⑤适当增大设定不变的电压
⑥适当减小设定不变的电压
【答案】(1);(2)3.5;(3)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)25;(5)①④⑤。
【解析】解:(1)原电路图中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
;
(2)首先接入的电阻R为5Ω的电阻,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,由分压原理可知,
,即,
解得:R滑=7Ω;
当直接将接入的电阻R换为10Ω时,设电压表示数为U',根据串联电路电压规律和分压原理,
,即,
解得:U'≈3.5V;
(3)由表中数据可知,当电阻增大为原来的几倍,通过电阻的电流就减小为原来的几分之一,故得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)当接入的电阻R为5Ω的电阻时,连接正确后,此时滑动变阻器阻值最大,闭合开关,电流表示数为0.2A,由欧姆定律可知,电路的总电阻为:
R总30Ω,
则滑动变阻器最大阻值为:
R滑大=R总﹣R1=30Ω﹣5Ω=25Ω;
(5)当R为20Ω时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到2.5V,说明滑动变阻器分担的电压太小,即滑动变阻器最大阻值太小,所以可以更换最大阻值更大的滑动变阻器;若不改变滑动变阻器阻值,由串联电路电压规律可知,可以适当增大设定不变的电压;若20Ω的阻值分担电压为2.5V,则25Ω的滑动变阻器需分担电压为2.5V=3.125V,则总电压变为5.625V,所以还可以减小电源电压来达到实验目的;故下列调整可行的是①④⑤。
故答案为:(1);(2)3.5;(3)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)25;(5)①④⑤。
9.(2025•盱眙县一模)小方在“探究电流与电压的关系”实验中,选择了以下实验器材:电源(2节新干电池)、电流表、电压表、开关、定值电阻(5Ω)、滑动变阻器和导线若干。
(1)在虚线框内画出实验原理电路图。
(2)图1是小方连接的电路实物图,在检查电路时,他发现有一根导线连接错误。请你在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出一根正确的连接导线。
(3)正确连接电路后,小方闭合开关,调节滑动变阻器,进行了多次实验,并根据实验数据画出了电流与电压的关系图像。请将图2中的图像补画完整。
(4)分析图像可得到的结论是: 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
(5)小方又准备了4个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),然后利用上述电路“探究电流与电阻的关系”。第1次实验时小方选用了5Ω的电阻,当电压表示数如图3所示时,他记录了此时电流表的示数。第2次实验时,他将电阻由5Ω换成10Ω,然后闭合开关,则接下来小方的正确操作应是:调节滑动变阻器, 使电压表示数为2.5V ,并记录此时电流表的示数,更换不同阻值的电阻重复实验。
(6)小方在实验中分别探究了“电流与电压”“电流与电阻”的关系,这种研究问题的方法在我们学习物理的过程经常使用,请列举一例: 探究影响动能大小的因素 。每个实验中进行多次测量的目的是 寻找普遍规律,避免偶然性 。
题型四 探究水在沸腾前后温度变化的特点实验类
10.(2025•崇川区一模)某小组用电水壶探究“水沸腾前后温度变化的特点”,在水壶中装入1.5L的水,如图甲所示,实验数据记录在下表:
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
温度/℃
88
92
96
100
100
100
100
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(5)使电压表示数为2.5V;(6)探究影响动能大小的因素;寻找普遍规律,避免偶然性
【解析】解:(1)实验中需要电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量电路中的电流,为了多次测量,实验中串联接入一个滑动变阻器,如图所示:
;
(2)在该实验中,电流表应与电阻R串联,电压表应与电阻R并联,图中电压表串联接入了电路,改正后如图所示:
;
(3)根据表格中的数据描点连线,如图所示:
;
(4)根据图像可知,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(5)根据图3可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V;探究电流与电阻的关系时,需要控制导体两端的电压不变,所以将电阻由5Ω换成10Ω,然后闭合开关,应调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压为2.5V,并记录此时电流表的示数;
(6)小方在实验中分别探究了“电流与电压”“电流与电阻”的关系,采用的是控制变量法,探究影响动能大小的因素、探究液体内部压强的影响因素等实验采用了该方法;
本实验进行了多次测量,得到多组实验数据,这样做的主要目的是:寻找普遍规律,避免偶然性。
故答案为:(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(5)使电压表示数为2.5V;(6)探究影响动能大小的因素;寻找普遍规律,避免偶然性。
(1)判断水是否沸腾的方法是: 观察水中是否有大量气泡产生,且气泡在上升过程中逐渐变大,同时水温保持不变 。实验中观察到图乙的现象,是气泡中的水蒸气在上升过程中发生了 液化 所致(填物态变化)。
(2)根据实验数据,小晨在丙图中画出了温度随时间的变化图像。归纳得出实验结论:水在沸腾前,温度上升;水在沸腾过程中,温度 保持不变 。
(3)小雨发现电热水壶的铭牌上标有“220V,1000W”字样,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),该电水壶的加热效率为 84% 。
(4)若减少水壶中水的质量,用相同的装置再次完成实验,从88℃开始计时,请在图丙中绘制水的温度随时间变化的大致图像。
(5)小华留心观察了家里的电热水壶烧开水的温度,每次都能达到100℃,他对温度显示器的准确性产生了怀疑,试猜想小华怀疑的依据 水的沸点与气压有关,在标准大气压下,水的沸点是100℃,但实际生活中,当地的气压不一定是标准大气压,所以水的沸点不一定是100℃。如果电热水壶每次显示的温度都是100℃,就可能存在温度显示器不准确的情况 。
【答案】(1)观察水中是否有大量气泡产生,且气泡在上升过程中逐渐变大,同时水温保持不变;液化;(2)保持不变;(3)84%;(4)见解析;(5)水的沸点与气压有关,在标准大气压下,水的沸点是100℃,但实际生活中,当地的气压不一定是标准大气压,所以水的沸点不一定是100。如果电热水壶每次显示的温度都是100℃,就可能存在温度显示器不准确的情况。
【解析】解:(1)判断水是否沸腾的方法是:观察水中是否有大量气泡产生,且气泡在上升过程中逐渐变大,同时水温保持不变。实验中观察到图乙的现象,是气泡中的水蒸气在上升过程中发生了液化所致。因为图乙中气泡在上升过程中变小,说明气泡中的水蒸气遇冷液化成了小水滴。
(2)根据实验数据,水在沸腾前,温度上升较快;水在沸腾过程中,温度保持不变。
(3)水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg。
水从88℃升高到100℃吸收的热量为:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃﹣88℃)=7.56×104J。
电水壶工作时间t=1.5min=90s,电水壶消耗的电能W=Pt=1000W×90s= 9×104J。
则电水壶的加热效率:η84%。
(4)减少水壶中水的质量,用相同的装置加热,水的比热容不变,从88℃开始加热,由于水的质量变小,根据Q=cmΔt可知,升高相同的温度,水吸收的热量减少,所以加热时间会缩短。水的沸点不变,仍是100℃。图像大致是一条上升的曲线,上升速度比原来快,达到100℃后变为水平直线,且达到100℃的时间比原来短。如图所示:
(5)小华怀疑的依据可能是:水的沸点与气压有关,在标准大气压下,水的沸点是100℃,但实际生活中,当地的气压不一定是标准大气压,所以水的沸点不一定是100℃。如果电热水壶每次显示的温度都是100℃,就可能存在温度显示器不准确的情况。
故答案为:(1)观察水中是否有大量气泡产生,且气泡在上升过程中逐渐变大,同时水温保持不变;液化;(2)保持不变;(3)84%;(4)见解析;(5)水的沸点与气压有关,在标准大气压下,水的沸点是100℃,但实际生活中,当地的气压不一定是标准大气压,所以水的沸点不一定是100℃。如果电热水壶每次显示的温度都是100℃,就可能存在温度显示器不准确的情况。
11.(2025•苏州校级模拟)小明用如图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)本实验组装实验装置时, 需要 (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。图甲装置中有一处明显的错误,请指出错误之处: 温度计玻璃泡碰到了烧杯底部 。
(2)为完成该实验,除装置图中的器材之外,还需要的测量工具是 停表 。
(3)改正错误并重新调试后开始实验,正常加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,小明应沿视线 B (选填“A”、“B”或“C”)读数。
(4)同学小亮用图丙所示的装置在完成实验后,移走酒精灯,当水停止沸腾时用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口,然后向外拉注射器活塞,会看到烧瓶中的水 沸腾 ,这样操作探究的问题是 沸点与压强的关系 。
(5)小明做完实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况,得到变化的图象如图丁所示,如果要喝一杯奶茶(牛奶与茶水的质量之比约为1:2),有A、B两种方案可选择:
A.先将滚烫的热茶冷却5min,然后加冷牛奶
B.先将冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min
结合图象,你认为方案 A 的冷却效果好。
【答案】(1)需要;温度计玻璃泡碰到了烧杯底部;(2)停表;(3)B;(4)沸腾;沸点与压强的关系;(5)A。
【解析】解:(1)安装实验仪器需要点燃酒精灯;
该装置的错误之处是温度计玻璃泡碰到了烧杯底部;
(2)测量时需要观察温度随时间的变化,故需要温度计和停表;
(3)温度计读数时,眼睛应该与液面垂直,故B正确;
(4)当水停止沸腾时用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口,然后向外拉注射器活塞,注射器内部压强变小,水的沸点降低,会看到烧瓶中的水再次沸腾,本实验操作是探究沸点与压强的关系;
(5)由图看出温度变化特点是:先快,后慢;根据水的温度降低的规律,如果要使一杯热的奶茶快速冷却,最好的办法是先将滚烫的热茶冷却5min,然后加冷牛奶,即方案A效果更好。
故答案为:(1)需要;温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部;(2)停表;(3)B;(4)沸腾;沸点与压强的关系;(5)A。
12.(2025•宜兴市一模)在实践活动中同学们用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙,在安装实验器材调整铁圈A高度时 需要 (需要/不需要)点燃酒精灯,为完成该实验,除了图中的器材外,还需要的测量工具是 停表 ;
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,沸腾时观察到水中的气泡逐渐变大原因是:气泡在上升过程中不断有水蒸气加入,同时气泡在上升时在水中的深度减小,气泡受到水的压强 减小 (增大/减小)导致的;
(3)图丁中是两名同学根据各自实验数据绘制的水温随时间变化的图像。他们选用的实验装置相同,则a、b图像不同的主要原因是 水的初温不同 ;
(4)水在沸腾过程中,需要吸收热量,为了验证这一结论,需要进行的操作是 撤掉酒精灯 ,并观察水是否继续沸腾;
(5)交流评估环节中,同学们提出了观点,纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧的原因是:纸的着火点 高于 (高于/等于/低于)水的沸点,水沸腾后继续吸热,温度不变;
(6)同组的小鸿继续探究水沸腾的条件如图戊所示,大烧杯和小试管里都装有水,给大烧杯中的水加热,能正确反应大烧杯和小试管中甲、乙温度计示数变化的图像是 C 。(选填字母)
【答案】(1)需要;停表;(2)减小;(3)水的初温不同;(4)撤掉酒精灯;(5)高于;(6)C。
【解析】解:(1)实验中,应使用酒精灯的外焰加热,故在安装实验器材调整铁圈A高度时需要点燃酒精灯,以确定酒精灯外焰的高度。
实验中需记录温度随时间的变化,故还需要停表。
(2)气泡在上升过程中在水中的深度减小,气泡受到水的压强变小。
(3)由图丁可知,两图线的初始温度不同,故到达沸腾时的时间不同,而沸腾时的温度相同,故a、b图像不同的主要原因是水的初温不同。
(4)水在沸腾过程中,需要吸收热量,为了验证这一结论,可撤去酒精灯,停止对水加热,并观察水是否继续沸腾,若水停止沸腾,则说明水在沸腾过程中,需要吸收热量。
(5)纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧,是因为水在沸腾后持续吸热但温度不再升高,而纸的着火点高于水的沸点,故温度达不到纸的着火点,纸锅不会燃烧。
(6)由实验装置图可知,甲温度计测量小试管中水的温度,乙温度计测量大烧杯中水的温度,试管中的水从烧杯中的水吸热,故刚开始时烧杯中水温度较高,且先达到沸点,但水的沸点相同,最后烧杯和试管中的水温相同,故AB不符合题意,C符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)需要;停表;(2)减小;(3)水的初温不同;(4)撤掉酒精灯;(5)高于;(6)C。
题型五 探究平面镜成像的特点实验类
13.(2025•姑苏区一模)如图是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的薄玻璃板下方放有方格纸,玻璃板与桌面垂直;两支完全相同的蜡烛A、B,以蜡烛A为成像物体。
(1)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿蜡烛B放在玻璃板另一侧移动,观察者的位置应与蜡烛 A 同侧,直到看上去蜡烛B与蜡烛A的像重合;若此时观察者往右平移一小段距离在P处观察,蜡烛B与蜡烛A的像 仍然重合 ;
(2)减小蜡烛A到玻璃板的距离,像的大小 不变 ,若在玻璃板和蜡烛B之间放一块纸板,此时在玻璃板中 能 看到A的像;
(3)给玻璃镀上反射膜可以使实验成像更清晰,膜要镀在靠近蜡烛 A 一侧。
【答案】(1)A;仍然重合;(2)不变;能;(3)A。
【解析】解:(1)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再拿蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,眼睛应该在玻璃板前面才能观察到蜡烛A经玻璃板反射所成的像;
若此时观察者往右平移一小段距离在P处观察,由于蜡烛A的位置没有变化,玻璃板所在的平面位置也没有变化,因此蜡烛B与蜡烛A的像还是重合;
(2)平面镜所成的像与物体大小相等,所以减小蜡烛A到玻璃板的距离,像的大小不变;由于平面镜成像的原理是光的反射,若在玻璃板和蜡烛B之间放一块纸板,不影响光的反射,所以此时在玻璃板中能看到A的像;
(3)平面镜成像原理是光的反射,因此用一面镀了膜的玻璃板做实验时,镀膜的一面应该朝向物体一侧放置,一面镀膜的玻璃板反射能力比较强,成像比较清晰。
故答案为:(1)A;仍然重合;(2)不变;能;(3)A。
14.(2025•盐城校级模拟)如图甲,小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)实验时小红用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于 确定像的位置 。实验中将玻璃板竖立在白纸上,在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A完全相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时, 像与物大小相等 ;
(2)如图乙,在蜡烛B处放置一块不透明的光屏,眼睛按照 ② (选填“①”“②”或“③”)的方法观察光屏,根据光屏上 没有像 的现象,说明物体通过平面镜所成的像是虚像;
(3)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,则像k1的像距为 v2 (填“v1”或“v2”)。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 k1和k2 (选填“只有k1”“只有 k2”或“k1 和k2”)
(4)如图丁,平面镜MN竖直放置,镜前有一个发光物体S,此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置θ角至MN'的位置,释放平面镜的下端,在平面镜从MN'下摆到MN位置的过程中,下列说法正确的是 A 。
A.S'的轨迹为圆弧
B.S'轨迹对M轴的张角为θ
C.S'离轴M越来越近
D.当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像
【答案】(1)确定像的位置;像与物大小相等; (2)②;没有像; (3)v2;k1和k2;(4)A。
【解析】解:
(1)实验时小红用薄玻璃板替代平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定像的位置;
在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,可知B与A的像大小相同,因蜡烛B与蜡烛A大小相同,这说明平面镜成像时,像与物大小相等;
(2)虚像不能成在光屏上,如图乙,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,按照眼睛②的方法观察光屏,若光屏上没有蜡烛的像,则说明物体通过平面镜所成的像是虚像;
(3)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,k1是P面所成的像,k2是Q面所的像,根据像与物到平面镜的距离相等可知,像k1到P面的距离与蜡烛A到P面的距离相等,则像k1的像距为v2;
平面镜成的像为光的反射,若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到k1和k2;
(4)AC、根据平面镜成像特点,分别作出平面镜在MN处S的像S′和平面镜在MN′处S的像S″,如图:
由平面镜成像的特点可知,S所成的像S′与S″到M的距离与S到M的距离是相等的,结合图,由几何关系可知,S点绕M以SM长为半径转动,所以它的像的轨迹应该是圆弧,S′离轴M的距离始终不变,故A正确,C错误;
BD、根据平面镜成像的特点,结合图可知,S′轨迹对M轴的张角大于θ,当θ大于90°时物体仍能在此平面镜中成像,故BD错误。
故选:A。
故答案为:(1)确定像的位置;像与物大小相等; (2)②;没有像; (3)v2;k1和k2;(4)A。
15.(2025•沛县一模)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 玻璃板有一定的厚度 。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 确定像的位置 ,又可以比较像与物体的大小关系。将光屏放在中性笔B的位置,光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 远离 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
【答案】(1)玻璃板有一定厚度;(2)确定像的位置;不能;(3)远离。
【解析】解:(1)在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是玻璃板有一定厚度;
(2)让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以确定像的位置,又可以比较像与物体的大小关系;
平面镜所成的像是虚像,虚像不能用光屏承接,将光屏放在中性笔B的位置,光屏上不能承接到中性笔A的像;
(3)平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等,让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应远离玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
故答案为:(1)玻璃板有一定厚度;(2)确定像的位置;不能;(3)远离。
题型六 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关实验类
16.(2025•姜堰区一模)小红发现妈妈购买的防滑地垫的A面与B面粗糙程度不同,为了比较A、B两个面的防滑性,小红利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行以下探究:
(1)实验前,应在 水平 方向上对弹簧测力计进行调零,随后如图甲、乙分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平 匀速直线 拉动小块地垫,可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小红发现甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过甲、乙、丙三次实验,虽不能完成探究任务,但也能得出的初步结论是 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 。为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小红只将 A、B两个面对调 (操作方法),测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与图丙测得的滑动摩擦力相比,选择地垫 A (选填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
(3)为更精确地测量地垫的滑动摩擦力,小红引入拉力传感器代替弹簧测力计,设计了如图丁a所示的装置进行实验,手拉木板时发现传感器示数不稳定,获得数据如图丁b所示,出现示数不稳定的原因可能是 B 。
A.拉动木板时很难做到匀速直线运动
B.木板上表面粗糙程度不均匀
C.小块地垫的接触面积太小
D.桌面粗糙程度不均匀
【答案】(1)水平;匀速直线;(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;A、B两个面对调;A;(3)B。
【解析】解:(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,故弹簧测力计在水平方向调零,使其在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较甲、丙两次实验,得出结论:接触面粗糙程度相同时,丙中压力大,测力计示数也大,即接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故将A、B两个面对调,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,地垫A面铺在地上时,弹簧测力计的示数大,能更有效地防止地垫在地面上滑动;
(3)根据影响滑动摩擦力大小的因素,弹簧测力计的示数不稳定,压力大小不变,故原因是可能是选择的木板表面粗糙程度不均匀,故选B。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;A、B两个面对调;A;(3)B。
17.(2025•靖江市一模)在刚刚举行的八年级组拔河比赛中,八(1)班代表队(以下简称甲队)以微弱优势险胜八(2)班代表队(以下简称乙队)。八(1)班的同学纷纷表示:“这次能赢得比赛,要归功于班级的几位大个子同学,他们力气大!力拔山兮!”
【问题】物理兴趣小组的同学不赞同同学们的观点,他们认为:拔河比赛时,甲队拉乙队,同时乙队也在拉甲队,这两个拉力大小是相等的。那决定拔河比赛输赢的主要因素是什么呢?
【证据】物理兴趣小组的同学设计了如下实验:
(1)让小个子女生A和大个子男生B进行拔河比赛,男生B总能获胜;
(2)让大个子男生B坐在如图甲所示的办公椅上,再与女生A进行比赛,女生A总能获胜。
【解释]男生B坐在如图甲所示的办公椅上后,变滑动为滚动,使摩擦力变① 小 ,由此可见,决定拔河比赛输赢的主要因素是② 摩擦力大小 。
【交流】同学们讨论发现,生活中有很多与摩擦力相关的事例。小宇说,有次,他看到妈妈打不开玻璃罐的盖子,于是他用物理课学到的摩擦力知识教给妈妈两种方法。
方法一:如图乙所示,将一块毛巾包在玻璃罐的盖子上面,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了;
方法二:如图丙所示,用一个较硬的钢勺轻撬瓶盖边缘,有空气进去后瓶盖变平,再用手拧盖子,玻璃罐就打开了。
请你用物理知识分别解释这两种方式容易打开玻璃罐盖子的原因:
方法一③ 增大 (选填“增大”或“减小”)了毛巾对盖子的摩擦力,原因是④ 增大接触面粗糙程度 ;
方法二⑤ 减小 (选填“增大”或“减小”)了盖子与瓶口的摩擦力,原因是:空气没有进入瓶中的时候,在⑥ 大气压 作用下,盖子与瓶口的压力大,摩擦力也大,导致打不开盖子。
【答案】【解释]小;摩擦力大小;【交流】增大;增大接触面粗糙程度;减小;大气压。
【解析】【解释]椅子腿下的轮子可以变滑动为滚动,能够减小移动时的摩擦;
拔河时,力的作用是相互的,所以双方的拉力相等,比较摩擦力的大小,摩擦力越大,拔河比赛才可以赢;
【交流】方法一:在压力相同时,用毛巾包在玻璃罐的盖子上面增大了接触面的粗糙程度,从而增大了手与盖子之间的摩擦力,因此更容易打开玻璃罐的盖子;
方法二:在盖子与瓶子的接口处,撬开一些缝隙,让空气进去,使玻璃罐内的气压增大,减小了盖子和玻璃罐之间的压力,从而减小了盖子和玻璃罐之间的摩擦,所以更容易打开玻璃罐的盖子。
故答案为:【解释]小;摩擦力大小;【交流】增大;增大接触面粗糙程度;减小;大气压。
18.(2025•南京模拟)如图所示,是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)实验过程中,应拉着木块在木板上沿水平方向做 匀速直线 运动。
(2)对比甲、乙两次实验(两图中木板相同),是为了探究滑动摩擦力的大小与 压力大小 的关系。在完成图甲所示实验时,小明先后进行了两次正确操作,木块运动的速度分别为va、vb,所受的摩擦力分别为fa、fb。已知va>vb,则fa = fb(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,又进行了如图丙所示的实验(木板表面粗糙程度与甲、乙相比较大),支持该小组得出正确结论的现象是: 雪后由于路面湿滑,为避免学生滑倒,学校工作人员在校门口撒上沙子 。
(4)如图的实验中弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的是 B 。
【答案】(1)匀速直线;(2)压力大小;=;(3)雪后由于路面湿滑,为避免学生滑倒,学校工作人员在校门口撒上沙子;(4)B。
【解析】解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)观察三个实验,分析比较甲、乙两次实验可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关;
图甲中,若拉木块加速运动,由于影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变;
(3)雪后由于路面湿滑,为避免学生滑倒,学校工作人员在校门口撒上沙子,这是压力一定时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(4)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小;
A.木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力不在同一直线上,不是一对平衡力,弹簧测力计的示数不等于木块所受滑动摩擦力,故A不符合题意。
B.实验中,沙桶和木块都做匀速直线运动,所以处于平衡状态,不计绳重及滑轮摩擦,依据二力平衡的知识可知滑动摩擦力大小和沙桶总重相等,故B符合题意。
C.木块保持静止,弹簧测力计的示数等于静摩擦力大小,故C不符合题意。
D.木块沿斜面做匀速直线运动,拉力和摩擦力不是平衡力,两个力的大小不相等,故D不符合题意。
故选:B。
故答案为:(1)匀速直线;(2)压力大小;=;(3)雪后由于路面湿滑,为避免学生滑倒,学校工作人员在校门口撒上沙子;(4)B。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。