04 题型四　实验探究题（课件PPT）-【智乐星中考·学考传奇】2025年山东省济南市中考物理讲练本

1 2 目 录 知识整合·筑体系 分类集训·提素养 3 【命题分析】 1.测量型实验 测量型实验主要考查学生对实验器材的操作，是考查其他实验的基础。熟悉各种仪器及仪表的操作规则是解决这类测量型实验的基础。 测量型实验又分直接测量型实验和间接测量型实验，直接测量型实验重点考查基本仪器的规范操作，要求学生会根据测量范围和精确度选择合适量程和分度值的仪器，会正确操作与读数。 4 实验探究题重点考查间接测量型实验。间接测量型实验是根据待测物理量与其他物理量的关系式，先测出关系式中其他各物理量，然后再求出该物理量。对这类实验，要在掌握其实验原理的基础上，分析需要测量的物理量和如何测量这些量，然后确定实验器材、设计实验步骤、设计实验数据记录表格、分析实验注意事项、总结实验结论，并会分析实验的误差及产生的原因。 5 2.探究型实验 探究的基本要素包括：提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计 划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。2022版《物理课程标准》把科学探究既作为学生研究问题的重要方法，又作为学生学习的重要目标，这就使科学探究在物理学习过程中有了核心地位。济南学考试题的命制往往注重两大方面的考查： (1)重视对科学探究过程中各基本要素的考查。学业水平考试试题中有大量围绕探究一个或几个基本要素、依据学生熟悉的生活现象或物理现象而设计出来的考题，解题时应紧扣各基本要素的具体要求。 6 (2)重视对科学探究过程中实验操作的关键环节的考查。进行实验是科学探究中的重要过程，保证实验成功的关键性操作环节是学业水平考试命题的热点，其命题的素材： ①直接取材于课本实验内容； ②依据课本实验进行演化生成新题； ③取材于学生实验过程中发现的一些有价值的新信息，属于课本实验的拓展与延伸。 7 【知识整合】 1.用刻度尺测量长度 (1)观察量程和分度值：读数时视线应垂直于尺面；应当估读到分度值的下一位。 (2)测量结果由准确值、估读值和单位组成。 2.用停表测量时间 (1)读数时：①读分钟数；②剩余值是否已过半刻度线；③读出剩余部分的秒数。 (2)数据处理：n(分钟数)×60+剩余部分的秒数。 8 3.用量筒、量杯测量液体和固体体积 (1)观察量程和分度值。 (2)视线要与液面(凹部或凸部)相平。 (3)固体体积等于放入前后示数之差。 注意： 测固体体积时，测量前取适量液体于量筒中，既要使被测固体浸没，又要避免浸没后液面超出量程。 4.用弹簧测力计测量力 (1)使用前要看清量程和分度值。 (2)指针应指在零刻度线处。 (3)使用时注意避免弹簧测力计指针、弹簧与外壳之间摩擦。 9 5.用天平测量物体的质量 (1)首先将天平放在水平位置，将游码移到标尺左端的零刻线处，再调节横梁两端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处。 (2)把被测物体放在左盘，用镊子向右盘加减砝码(从大到小)，适当移动游码，直到横梁平衡。 (3)被测物体的质量=右盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度值。 10 6.用温度计测量温度 (1)使用时要用手握住温度计上端，将温度计下端玻璃泡与被测物体充分接触，但不能碰到容器底或容器壁。 (2)读数时不能离开被测物体(只有体温计可以)，视线与温度计中的液面平齐。 11 7.用电流表测量电流 (1)测量前 ①观察量程和分度值。 ②校零：使指针对准零刻度线。 (2)测量时 ①电流表必须串联在被测电路中。 ②使电流从电流表“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。 ③不能直接接在电源两极上。 ④不超量程。 12 8.用电压表测量电压 (1)测量前 ①观察量程和分度值。 ②校零：使指针对准零刻度线。 (2)测量时 ①电压表与被测元件并联。 ②电流从电压表“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。 ③可以直接接在电源两极上测电源电压。 ④不超量程。 13 类型1 测量型实验 实验一　测量物体的速度 1.(2024·济南莱芜模拟)在“测量小车的平均速度”实验中： 14 (1)物理实验小组设计了如图甲所示的实验，该实验原理是　　　。  (2)小红想测量小车运动过程中BC段的平均速度，于是将小车放在B点， 按下秒表并同时让小车从静止开始下滑，当小车下滑到C点时停止计 时。你认为这个方法________(选填“可行”或“不可行”)，理由是_________ __________________________。  (3)实验时，发现小车下滑的速度很快，不便于测量时间，下列采取的 操作可行的是______。  A.适当减小斜面的倾角 B.熟练使用秒表后再计时 C.选择更加精密的秒表 D.更换成质量更大的小车 v=　 不可行 所测时间 不是小车下半段所用的时间 ABC 15 (4)如图乙所示，小组利用位置传感器记录小车的运动情况。位置传感器 利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不 同位置的速度。屏幕图像如图丙所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过 图像可以看出小车在斜面上下滑时是　　　　(选填“匀速”或“加速”) 运动的；小车在斜面上运动2 s时的速度为　　　　m/s。  加速 0.4 16 实验二　测量物质的密度 2.(2024·济南历城一模)小明发现：大石块重，小石块轻，木块也是这样，但相同大小的木块没有石块重，有些很小的物体却特别重。于是，他选用了一些大小不同的铝块、植物油、托盘天平和量筒来“探究物体的质量与体积的关系”。 17 (1)小明将天平放在水平桌面上，开始调节天平平衡(如图甲)， 请指出他操作中的不当之处。 ______________________________________________________________ 游码未移至标尺左端零刻度线处(或游码未归零) 18 (2)在完成了对铝块的测量后，他想用植物油继续探究，制定的实验方案 如下： A.用天平测出烧杯的质量； B.在烧杯中倒入适量的植物油，测出烧杯和植物油的总质量； C.将烧杯中的植物油全部倒入量筒中，测出植物油的体积。 大家在讨论时意识到按照该实验方案测出的植物油质量和体积的比值与 真实值会有一定差异，若将实验步骤调整为__________(填字母序号)则可 以使结果更准确。  　BCA　 19 (3)小明在测量烧杯和植物油的总质量时，天平平衡后如图乙所示， 则烧杯和植物油的总质量为___________。  　78.4 g　 20 (4)小明所用托盘天平配套的砝码盒中有5 g、10 g、50 g、100 g的砝码各 一个以及两个20 g的砝码。在完成图乙所示的称量时，下列四种加减砝 码的顺序中，你认为最合理的是_______。(“+”表示向右盘中加入砝码， “-”表示取出砝码)  A.+100 g、-100 g、+50 g、+20 g、+5 g、+游码 B.+100 g、-100 g、+5 g、+20 g、+50 g、+游码 C.+100 g、-100 g、+50 g、+20 g、+20 g、-20 g、+5 g、+游码 D.+100 g、-100 g、+50 g、+20 g、+20 g、-20 g、+10 g、-10 g、+5 g、 +游码 　D　 21 (5)同组的小宇同学绘制m-V图像时，误将烧杯和植物油的总质量当作了 植物油的质量，导致图线未经过坐标原点(如图丙中A所示)。大家分析 后推断：能正确反映植物油的质量与体积关系的图像应是_______(选填 “B”“C”或“D”)。  　C　 22 3.(2024·济南市中二模)2024重庆马拉松于3月24日在南滨路海棠烟雨公园鸣枪起跑，有多名重外老师参加了本次比赛。如图甲是某老师的比赛奖牌，它以“古巴渝十二景”之一的龙门皓月为主题，轮廓造型取自重庆市花山茶花。喜爱探索的小外同学找老师借来奖牌，想要测量奖牌的密度。 23 (1)小外先找来天平，将其放在　　　　工作台上，将游码调零，然后将 天平调平衡。当他把奖牌放在天平　　　　盘后，将所有砝码加在另外 一个盘中，并移动游码，发现砝码仍然不够，于是他改用弹簧测力计按 图乙、丙所示的方式来测量奖牌的密度，在测量前，小外应将弹簧测力 计　　　　(选填“竖直”或“水平”)放置进行调零。  水平　 左 竖直 24 (2)由图乙可得奖牌所受重力为　　　　N。将奖牌逐渐浸入水中，在其 浸没前，容器对铁架台的压强　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。如 图丙所示，当奖牌浸没在水中时，所受浮力为　　　　N，通过计算可 得，奖牌的密度为　　　　kg/m3。  (3)若把奖牌浸没在水中时触碰到了容器底部，所测奖牌密度将　　　(选 填“偏大”“偏小”或“不变”)。  3 变大 0.4 7.5×103　 偏小 25 实验三　伏安法测电阻 4.(2024·济南历下三模)小方和同学们用电流表和电压表做“伏安法测电阻”的实验，图甲是未连接完成的实物电路。 26 (1)该实验的原理是　　　　。  (2)用笔画线代替导线完成图甲电路。要求滑动变阻器滑片P向左滑动 时，电流表示数变大。 R= 如图所示 27 (3)闭合开关后，发现电流表与电压表均无示数，原因可能是　　　。  A.滑动变阻器开路 B.开关接触不良 C.电阻R开路 D.电流表接线柱松动 ABD　 28 (4)排除故障后，调节滑动变阻器滑片P的位置，进行多次实验。当定值 电阻两端电压为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻 的电流是　　 　　A。  0.5(或0.50) 29 序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.18 5.6 2 1.5 0.30 5.0 3 2.0 0.28 7.1 4 2.5     5 2.8 0.54 5.2 (5)如表是他们的实验数据。在计算电阻阻值的过程中，小方发现第3次所测的阻 值与其他几次相差太大，通过分析发现是因为电流测量错误造成的，这样判断的 依据是________________________________________。去除错误数据后，该实验所 测量电阻的阻值为____Ω。   通过同一导体的电流随着电压的增加而增大 5.2 30 (6)同学们经过讨论，设计了如图丙所示的电路，仅利用电流表和已知阻值为R0的定值电阻也可以测量待测电阻Rx的阻值，实验步骤如下： ①按照丙图连接电路； ②只闭合S1，记录电流表示数为I1； ③再闭合S2，记录电流表示数为I2； ④利用测得的数据，写出待测电阻的表达式Rx=　　　　。  31 5.(2024·济南实验中学三模)小明用如图甲所示的电路，测定额定电压为3.8 V的小灯泡(电阻大约为10 Ω)的电阻，已知电源电压恒为4.5 V。 32 (1)请将实物电路连接完整。 如图所示(合理即可) 33 (2)现有A(5 Ω　0.3 A)、B(10 Ω　0.5 A)和C(100 Ω　1 A)三个滑动变阻器 可供选择，则应选择滑动变阻器　　(选填“A”“B”或“C”)连入电路，才能 保证实验顺利进行。  (3)电路连接好后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表 无示数，为了排除故障，他接下来的操作合理的是　　(选填字母)。  A.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 B.拧紧小灯泡和它两端的接线柱，观察小灯泡是否发光 C.拧紧开关两端的接线柱，观察小灯泡是否发光 D.检查滑动变阻器是否短路 B B 34 (4)当　　　　　　　　　时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如 图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为　　　Ω。  (5)乐乐觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值，于是设计了另一种方案， 电路如图丙所示。定值电阻R0阻值已知，电源电压未知且恒定不变。 测量步骤如下： ①只闭合开关S1时，电流表读数为I1； ②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2； ③待测电阻Rx=　　　　　(用已知和测出的物理量表示)。  电压表示数为3.8 V　 9.5 -R0 35 类型2 探究型实验 实验四　探究光的反射规律 6.“探究光的反射规律”的实验装置如图所示。纸板A和B可以绕ON轴转动。 36 (1)如图甲所示，小丽先把一个平面镜放在水平桌面上，再把白纸板竖 直放置在平面镜上。让一束光______纸板A沿EO方向射向O点，经平面镜 反射，沿OF方向射出，在纸上用笔描出EO和OF的径迹。  (2)如图乙所示，将纸板B沿ON向后弯折，则在纸板B上不能看到反射 光，此现象说明反射光线、入射光线、法线______________。  实验中随着入射光线位置的不断改变，反射光线的位置也在不断改变， 但是两者始终位于ON两侧，这说明________________________________。  (3)若入射光线逐渐靠近法线ON，可观察到反射光线______(选填“靠近” 或“远离”)法线。  贴着 在同一平面内 反射光线、入射光线分居法线两侧 靠近 37 (4)该组实验数据如表所示： 实验序号 1 2 3 4 入射角 50 40 30 20 反射角 50 50 30 20 分析数据时发现有一组实验数据有问题，是第___组实验，造成这种现象 的原因可能是______________________________________。  2 错把反射光线与平面镜的夹角作为反射角 38 7.(2023·济南)如图所示，半圆形滑轨垂直固定在水平底座上，红色激光笔可以保持半径方向沿半圆形滑轨自由滑动；水平底座上装有一可在水平面内自由转动的L形支架，绿色激光笔B安装在支架的水平横梁上并可以沿横梁移动，在半圆形滑轨的圆心处放置一块小平面镜。 39 小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律的实验中： (1)打开红色激光笔A的开关，让其发出的红色激光入射到小平面镜上的O 点，小梅观察发现此时这条红色入射光经平面镜反射后有_______条反射光。  　1　 40 (2)小梅沿半圆形滑轨移动红色激光笔A，发现红色入射光向中间位置靠近时 红色反射光也向中间位置靠近，反之亦然。她猜想：红色反射光与红色入射 光之间是不是有一条对称轴呢？ 为了验证她的猜想，她打开绿色激光笔B并调节其位置，让其发出的绿色激 光从O点正上方入射到O点，此时没有观察到绿色反射光。重新打开红色激 光笔A并不断改变红色入射光的方向，发现这条绿色激光真的好像是红色反 射光与红色入射光之间的对称轴！ 同组的小丽从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，竟然 发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色 激光_____________________________________。  在同一平面内(或共面或在同一平面上)　 41 (3)这条绿色激光的位置是否真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴 呢？在没有量角器的情况下，小丽又打开一支蓝色激光笔，让蓝色激光 逆着红色反射光的方向入射到O点，如果____________________________， 就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴。  (4)尽管激光笔发出的激光很亮，但观察效果还是不理想。请写出能够更清 楚地看到本实验中入射光和反射光的一种做法：________________________ ___________________________________。  蓝色反射光与红色入射光重合 用喷雾器在实验装置附近 形成雾气(或在较暗的环境中进行实验) 42 实验五　探究平面镜成像的特点 8.(2024·济南市中一模)在“探究平面镜成像的特点”实验中，小民用两支相同的蜡烛、一块玻璃板、支架、一张白纸、一个光屏、一把刻度尺及火柴等器材进行实验，如图甲所示。 43 (1)实验中必须选用玻璃板而不是平面镜的原因是　　(选填序号)。  A.玻璃板比平面镜的成像更加清晰 B.玻璃板只透光不反射光 C.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛 D.蜡烛经玻璃板可成虚像 C 44 (2)小民把蜡烛放在图甲中A1、A2、A3三个不同的位置进行实验，确定了最清晰的像所在的位置，在正确使用刻度尺的情况下，将测得的数据填入表中。经过数据处理和分析，得到的结论是物体的像到平面镜的距离小于物体到平面镜的距离。 实验序号 1 2 3 平均值 蜡烛到玻璃板的距离(物距)/cm 5.02 7.40 8.67 7.03 蜡烛的像到玻璃板的距离(像距)/cm 4.68 7.05 8.33 6.7 45 ①请对小民数据处理的方法发表你的见解：__________________________ _______________________。  ②实验中物距和像距的差异较大，小民根据纸上记录的痕迹还原了测量 过程，如图乙所示，发现原因是________________的距离测量不正确。  (3)正确完成三次实验后，同组的小军将蜡烛放到A4的位置，此时，小民 发现在玻璃板前右侧观察才能看到像。接着老师展示了如图丙所示的现 象：在一个橘子和平面镜之间挡了一张白纸(纸的面积小于平面镜的面 积)，根据上面的探究，橘子____(选填“能”或“不能”)在平面镜中成像。  设置“平均值”一栏没有意义 (或计算平均值没有意义) 蜡烛像到玻璃板 能 46 实验六　探究凸透镜成像的规律 9.(2024·济南章丘二模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用到了如图甲所示的F形光源。 47 (1)安装器材时，F形光源有灯珠的一侧应该　　　　(选填“面向”或“背向 ”)凸透镜放置。  (2)器材组装完成后的装置如图乙所示，此时需降低　　　　的高度， 直至光源、凸透镜、光屏三者的中心在同一水平线上。  (3)完成器材调整后，按下光源开关，光屏上随即出现了一个倒立F的模 糊轮廓，为了使光屏上的像变得清晰，应　　 　　(选填“一直向左” “一直向右”或“左右反复”)移动光屏。  面向　 光屏 左右反复　 48 (4)多次改变物距后的探究数据记录如表。通过分析表中数据可以猜想： 当物距在　　 　　cm之间时(要求所填范围最小)，凸透镜可能成等 大的像。  物距/cm 35 25 18 15 像的性质 大小 缩小 缩小 放大 放大 正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 虚实 实像 实像 实像 实像 18～25　 49 (5)为找到等大的像，逐步缩小物距的范围，当观察到光屏上所成像 与F形光源的大小大致相等时，要准确判断像与物是否等大，你的操作 是　　　　　　 　　　　　　。  用刻度尺分别测量F形光源和像的高度并进行对比分析 50 10.(2024·济南钢城一模)学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像的规律。 51 (1)为了使像成在光屏中央，小明需要调整烛焰、透镜和光屏三者的中心 在　　　　　。  (2)如图甲所示，小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置后， 在光屏上看到了倒立、　　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像， 　　　　 　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是这种成像特点的应用。  同一高度　 缩小　 照相机　 52 (3)继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透 镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变　　　(选填“大”或 “小”)。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏靠近透镜；或者如图 乙所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了一 些，由此判断该眼镜是　　　　(选填“近视镜”或“远视镜”)。  小 近视镜 53 实验七　探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关 11.(2023·济南)小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢？ 为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器，设计了图乙所示的实验装置。 54 (1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，小刚把长条形地板砖放 在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做_____________ 运动。根据__________________可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动 摩擦力的大小。  (2)小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度，通过 实验得到表中的数据。 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6 　匀速直线　 　二力平衡条件　 55 请在坐标纸上描点，并用平滑曲线画出摩擦力f与喷雾次数的关系图像。 如图所示 56 (3)小刚分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大 ____________________________________。  (4)小强了解了小刚的实验结论后说：“我知道超市里的收银员清点钞票时 为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说：“你上次数作业本的页数时， 还往手上沾唾液呢！”在这两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度 来________________的。  (5)驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。 请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶。 雨天路滑，小心慢行。(合理即可) 先增大后减小(或先增大后减小再不变) 　增大摩擦力　 57 实验八　探究液体压强与哪些因素有关 12.我国研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器取得世界级成果，刷新了我国潜水器最大下潜深度记录。我国的科技进步激发了小明同学探究液体内部压强的兴趣，他的实验过程如图所示。 58 (1)使用前用手指按压探头的橡皮膜，观察到U形管中液面发生明显变 化，说明该装置　　　　(选填“漏气”或“不漏气”)。若实验前，U形管 两侧液面出现高度差，接下来应该进行的操作是　　。  A.将橡胶软管拔下来，重新安装 B.反复按压探头上的橡皮膜 C.直接使用，进行实验 (2)为了使实验现象更明显，压强计探头上的橡皮膜应选较　　(选填 “厚”或“薄”)的；在U形管中注入　　　　(选填“有色”或“无色”)液体， 以便于观察。  不漏气　 A 薄 有色　 59 (3)实验过程中记录的部分数据如表所示。 液体 深度/cm U形管两侧液面高度差/cm 盐水 5 3.1 10 6.2 15 9.3 水 5 3 10 6 15 9 60 ①请你根据实验数据将U形管液面的高度差与水的深度的关系图像补充完整； 如图所示　 61 ②分析数据及图像，可得出结论：同种液体，液体内部压强与液体的 深度成　　　　。  (4)要探究液体的压强与液体的密度是否有关，应选择图中的　　　　两 图进行对比。  正比　 丙、丁 62 13.(2024·济南高新一模)小亮学习了液体压强知识后，猜想：液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此，他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证，实验情况如图所示。 63 (1)在使用压强计时，U形管两侧液面出现高度差，是因为橡皮管内的气 压　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。U形管中液体的密 度越　　　　(选填“大”或“小”)，实验效果越明显。  (2)液体压强不易直接测量，但是压强计可以通过U形管左右两侧的液面 高度差的大小，反映探头薄膜所受压强的大小。下列测量工具的设计原 理也应用了这种方法的有　　　(选填字母)。 　　　　　　　 A.量筒 B.刻度尺 C.弹簧测力计 D.电流表 大于　 小 CD　 64 (3)小亮向小明介绍自己的实验推理过程：在甲、乙两烧杯中，液面等 高。A、B两点到烧杯底部的距离是不同的；通过观察压强计判断出pA 不等于pB；由此可以得出结论：液体内部某点压强与该点到容器底部 距离有关。 小明反驳说：你在实验中没有控制　　 　　相同，所以你的结论 是错误的。在你的实验基础上，　　(选填字母)，才能得出正确结论。  A.把甲杯中的探头上移5 cm或把乙杯中的探头下移5 cm B.从甲杯中抽出5 cm深的水或向乙杯中加入5 cm深的水 (AB两点)深度　 B 65 实验九　探究浮力的大小与哪些因素有关 14.(2024·济南济阳一模)2024年济南市学业水平考试体育测试新增了游泳项目。小刚同学游泳训练时发现从浅水区走向深水区时感觉身体越来越“轻”，善于思考的小刚同学想要一探究竟，于是他利用如图所示的金属块、弹簧测力计等实验器材探究浮力大小与哪些因素有关。 66 (1)金属块浸没在水中所受浮力的大小为____。  (2)小刚根据A、B、C三图得出浮力大小与____________________有关， 由此小刚明白了身体变“轻”的原因。  (3)他分析__________三图得出浮力的大小还与液体的密度有关。老师提示 小刚可以利用浮力知识测定液体的密度，于是小刚和本组同学展开了讨 论，设计并进行了实验，最终测量出了浓盐水的密度为_________kg/m3 (g=10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3)。  (4)小刚根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数与金属块浸入液体深度的 关系图像，如图F所示，根据图像可知浮力大小与浸没在液体中的深度 ______(选填“有关”或“无关”)。  1 N 物体排开液体的体积 A、D、E 1.1×103 无关 67 15.(2024·济南市中一模)“且夫水之积也不厚，则其负大舟也无力。”出自庄子的《逍遥游》。兴趣小组的同学们从物理学的角度讨论了“厚”的含义，提出一个问题：物体所受浮力的大小，究竟与物体浸入水的深度有关还是与物体排开水的质量有关呢？为了探究这一问题，小明和小刚用烧杯、水、长方体铁块、刻度尺等器材，进行了如图甲的探究。 68 69 (1)为了探究浮力大小与物体浸入水中深度的关系，小明进行了以下两步 操作，如图所示： A.测出物体的重力； B.将物体部分浸入水中，在烧杯上标记出液面位置。 接下来小明的实验如图C，而同组小刚的实验如图D，你认为______(选填 “小明”或“小刚”)的做法是正确的，依据是：两人实验过程中物体浸入 水中的深度均与图B不同，而____________________________，所以他是 正确的。  小明 小明控制了排开水的质量相同 70 (2)经过正确选择进行实验，根据数据得出结论：物体所受浮力与浸入水 中的深度　　　(选填“有关”或“无关”)；同组的其他同学提出，该探究 过程并不完整，只得出了物体所受浮力大小与浸没前深度的关系。 于是小明将物体浸没在水中，再改变物体在水中的　 ，  观察弹簧测力计示数的变化，从而得出结论。 无关 (浸没)深度 71 (3)为了继续探究浮力大小是否与物体排开水的质量有关，小刚做了一个 橡皮泥小船，模拟“大舟”的漂浮状态。第一次让小船漂浮在水面上(如图 乙)，第二次在小船内放入适量物体，使小船仍漂浮在水面上。由浮沉条 件可知，小船所受浮力大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)，根据水面 的位置是否发生变化，进行分析，得出结论。在小刚的这一探究中，为 了使现象更加明显，结论更加可靠，请提出一条建议：_______________ ______________________________________________________。  变大 换用更重的物体 加在船上(船仍漂浮)[或换用底面积更小的烧杯(能放入小船)] 72 实验十　探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 16.(2024·济南)小东在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所受重力的大小G排”。 73 (1)小东在设计实验时，通过推理得到了一种间接 验证的方法。推理过程如下： 因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小 F浮等于木块所受重力的大小G木； 若要验证F浮是否等于G排，只需验证　　　　　　　 　　　；  又因为G=mg，所以只需验证m木是否等于m排。 G木是否等于G排　 74 于是，小东找来了电子秤(可直接显示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a.用电子秤测量木块的质量m木； b.用电子秤测量小烧杯的质量m杯； c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水； d.用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量m总。 75 (2)实验数据记录如表所示： 研究 对象 木块 质量 m木/g 小烧杯 质量 m杯/g 杯、水 总质量 m总/g 排开水 的质量 m排/g 木块 80 38 118   分析表格中的实验数据，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的 大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排　　　。  相等　 76 (3)在和同学交流分享时，小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，即可得到F浮=G排。  此时电子秤示数与放入木块前电子秤的示数相等　 77 (4)小明梳理小东的推理过程时发现，下沉的物体不能通过 “m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”，原因是  　 。  下沉的物体所受浮力小于物体所受重力 78 【解析】 (1)由题意可知，木块漂浮，F浮=G木，要验证F浮是否等于G排，只需验证G木是否等于G排。 (2)分析表格中的实验数据，m排=m总-m杯=118 g-38 g=80 g，则m木=m排，根据G=mg和漂浮时F浮=G木可得，F浮=G排。 79 (3)放入木块且溢水杯中不再有水溢出时，电子秤的示数m2=m杯+m剩水+ m木①，放入木块前电子秤的示数m1=m杯++m排 ②，木块漂浮， F浮=G木，要证明F浮=G排，只需证明G木=G排，即m木=m排，由①②可得， 只需证明m1=m2，即若观察到此时电子秤示数与放入木块前电子秤的示 数相等，即可得到F浮=G排。 (4)对于下沉的物体，F浮<G物，因此不能通过“G物是否等于G排”间接验证 “F浮是否等于G排”，根据G=mg，也就不能通过“m物是否等于m排”间接验 证“F浮是否等于G排”。 80 17.(2024·济南长清五校联考)学习了浮力的相关知识后，小明所在的实验小组利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材，探究“浮力大小与排开液体的重力的关系”。 81 (1)实验操作步骤如图甲所示，最合理的步骤顺序是___________(用实验 步骤对应的序号表示)。  (2)小明进行实验并把数据记录在表中，由表可知石块受到的浮力是 0.2 N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验，同组 的小红认为实验还没有结束，理由是_____________________________ ____________。  实验步骤 ① ② ③ ④ 弹簧测力计示数/N 1.8 0.5 1.6 0.3 ④①③② 只通过一组实验数据得出的结论 具有偶然性 82 (3)实验结束后，小明还想探究“浮力大小是否与物体的密度有关”，可以 取　　　　(选填“质量”或“体积”)相同的铁块和铝块，使其浸没在同种 液体中，比较浮力的大小。  (4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、薄塑料袋(质量忽略不 计)、饮料瓶和吸管组成的溢水杯对实验进行改进，装置如图乙所示。向 下移动横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数和B的 示数都在变化，且A、B示数的变化量　　　　(选填“相等”或“不相等”)。  体积　 相等 83 实验十一　探究杠杆的平衡条件 18.(2024·济南历城二模)小军计划用如图甲所示的装置“探究杠杆平衡的条件”。 实验序号 小军组 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 3   3   2 2   2   3 1   1   84 (1)杠杆在如图甲所示的位置静止时________(选填“是”或“不是”)处于平衡状 态。  (2)此时若将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节，可使杠杆在水平 位置平衡，以便实验过程中__________________。  (3)小军初步设计了如表所示的实验及数据收集方案，小明认真思考后发 现小军的实验设计有一定的特殊性，不利于找到普遍规律。请你指出小 军组实验方案的特殊之处：__________________________。  　是　 　右　 　直接测量力臂　 　动力与阻力大小相等　　 85 (4)最后，小明又利用弹簧测力计按图乙的操作进行实验，结果发现每次 所测得的拉力的大小和通过课本上的“杠杆平衡条件”计算所得的结果均 不太一致。经检查力臂的测量无误，结合其操作示意图、联系弹簧测力 计使用的注意事项，你认为出现这一情况的原因很可能是___________ __________________。  弹簧测力计 自重对实验有影响 86 实验十二　探究水沸腾前后温度变化的特点 19.(2024·抚州二模)安安同学通过实验“探究水沸腾前后温度变化的特 点”，实验过程如下： 87 (1)他按照图甲组装实验器材后，还需补充一个测量仪器是　　　。  (2)补全仪器后，给水加热至90 ℃时开始计时，读取温度计示数，并根据 数据绘制出图乙所示的图像。由图像可知，水从t=　　min时开始沸腾； 水的沸点T=　　　　℃。  (3)根据图像可以推断，在其他条件都不变的情况下，在t=8 min后继续加 热，水的温度会　　　　(选填“升高”“不变”或“降低”)。  (4)安安观察并分别描绘了沸腾前和沸腾时水中气泡上升的两种图景。 图丙为水沸腾　　　　(选填“前”或“时”)的图景。  停表 5 99 不变 时 88 (5)实验后，安安对大家提出了这样的疑问：如果不对水加热，能让水重 新沸腾吗？老师马上将一杯停止沸腾的水放进抽气密封玻璃罩中，如图 丁所示。接通抽气机电源，随着玻璃罩中空气的抽出，热水居然沸腾起 来，通过分析，同学们知道此现象发生的原因是抽气机抽气时，玻璃罩 内的气压　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)，水的沸点　　　　(选 填“升高”“降低”或“不变”)。  减小　 降低 89 实验十三　探究串、并联电路中的电流、电压特点 20.(2024·济南商河二模)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图所示的电路。 90 (1)小明用电压表测量L1两端的电压时，直接选用0～3 V的量程，小丽 说这样不行，规范的操作方法是_________________________。  (2)实验过程中，小明发现，电压表示数为零，两灯都不亮，假设只有 一处故障，则故障可能是________。  (3)纠正错误，获得第一组实验数据后，他们接下来应该______________ ________________。  先用0～15 V量程进行试触 L2开路 换用不同规格 的灯泡重复实验 91 (4)分析实验数据，发现U1+U2<U电源，你认为下列解释合理的是 　　　　。  A.实验有误差，应继续换不同规格的灯泡多次实验 B.应反复断开、闭合开关，测出各次电压值 C.电压表不准确，应该换一个电压表继续实验 D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻，两端有较小电压 D 92 实验十四　探究影响导体电阻大小的因素 21.(2024·济南)学习了“伏安法”测电阻后，某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们选择了图甲所示的器材，并连接了部分电路。将固定在木板上长为15 cm的铅笔芯作为研究对象，并标记为等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。 93 (1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大，需用一根 导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的　　(选填“A”“B”或“C”)接线 柱连接。  (2)将电路连接完整后，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节 滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障， 将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无 示数；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时， 电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是 _________________________________。  B 滑动变阻器开路(或滑动变阻器断路) 94 (3)该小组排除故障后继续实验，闭合开关后快速记录电流表和电压表 的示数，然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示，该读数为 　　　　A。调节滑动变阻器，多次测量并计算出电阻的平均值。  0.26 95 (4)将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤(3)，得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据，如表所示： 线夹位置 b c d e f 铅笔芯接入长度l/cm 3 6 9 12 15 铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0 96 ①请在坐标纸上描点，并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。 如图所示 97 ②通过分析图像可得实验结论：在材料和横截面积一定的条件下， 　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)在实验评估环节，有的同学认为，只通过对铅笔芯电阻与其长度的 探究得到的结论具有偶然性，为了使证据更充分，接下来还应该 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。  导体的电阻与导体长度成正比 换用材料不同、横截面积不同的导体进行多次实验(其他答案合理即可) 98 实验十五　探究电流与电压、电阻的关系 22.(2024·济南市中一模)如图所示，小华在探究电流与电阻的关系。 99 (1)请用笔画线代替导线，在指定位置，将图甲的实物图未连接部分补充完整(连线不得交叉)。要求：滑动变阻器的滑片向右移动时电流变小。 如图所示 100 (2)连接好导线后闭合开关，小华发现电流表和电压表的示数都为零，若 电路中只有一处故障，则原因可能是下列情况中的　　　　(选填序号)。  A.开关有故障，不能接通电路 B.滑动变阻器的电阻丝与滑片接触不良 C.电流表和电阻R之间的导线接线松动 D.定值电阻R中的电阻丝发生开路 ABC　 101 (3)连接完电路后，小华先后用三个不同的定值电阻进行实验，每次更换 电阻后，他在移动滑动变阻器的滑片的同时，眼睛应观察________，并使 其示数与第一次相同。第二次实验时，电流表示数如图乙所示，示数为 _____A。  电压表 0.20 102 (4)请你根据表格中的数据在图丙所示的方格纸中描点，并用平滑曲线画出电流与电阻的关系图像。 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.40 2 10   3 15 0.14 4 20 0.11 如图所示 103 (5)分析表格中的数据或画出的图像，可得实验结论： ______________________________________________。  电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 104 23.(2024·济南外国语二模)为探究“电流与电阻的关系”的实验，小梅将图甲所示的器材连接起了部分实物电路。 105 (1)请你用笔画线代替导线，替小梅完成图甲中实物电路的连接，要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。 如图所示 106 (2)电路连接完成，小梅发现电压表的指针指在零刻度线的左侧。小梅在 闭合开关前，首先要进行的操作是______________。  (3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2 V，读出并记下 电流表示数；断开开关，小梅将阻值为10 Ω的电阻改换成20 Ω的电阻继 续进行实验。闭合开关，将滑动变阻器滑片缓缓向____(选填“左”或“右”)端 移动，眼睛盯着________直到其示数变为____，再次读出并记下实验数据。  将电压表调零 右 电压表 2 V 107 (4)通过多次实验收集到的实验数据，小梅作出了电流I随电阻R变化的关 系图像，如图乙所示。图中阴影部分“面积”表示的物理量是______；进一 步研究发现该图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等， 由此可得出的实验结论是__________________________________________ ________。  电压 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻 成反比 108 实验十六　探究通电螺线管外部磁场的特点 24.小明探究通电螺线管外部的磁场。 109 (1)小明将小磁针放在螺线管周围，静止时如图甲所示，闭合开关后静止 时如图乙所示，说明通电螺线管周围存在______。观察图乙可知通电螺线 管的外部磁场与______磁体的磁场相似。  (2)他将通电螺线管插入铁芯制成电磁铁，用图丙所示电路探究电磁铁的 磁性。当小磁针在图中位置静止时，开关S1接的是接线柱___。他接着探究 电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，接通开关S1，保证_________不变， 改变______________________，观察电流表示数及电磁铁吸引的大头针 数目。  磁场 条形 2 S2接线柱 滑动变阻器滑片的位置 110 25.(2023·济南)实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。 111 (1)小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电 后，轻敲玻璃板，小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。 小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和____________________ 外部的磁场相似。  条形磁体(或条形磁铁) 112 (2)小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针，如图 乙所示。给螺线管通电后，小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于图 中的_______。  　B　 113 (3)小明的实验方案具有明显的不足，其不足之处是 _____________________________________。  (4)为了弥补小明实验方案的不足，请提出一条改进建议： ____________。  无法判断出(通电螺线管外部)磁场的方向 增加小磁针 114 实验十七　探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 26.(2024·济南)小红在学习了电磁感应的知识后，用如图所示的装置重新做了“怎样产生感应电流”的实验。 115 (1)她发现，如果开关处于___________________状态，无论磁体怎样放置、 导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转，这说明闭合电路是产生感应电流 的必要条件。  (2)如图所示，电路闭合后，下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的 是______。  A.磁体不动，导体棒水平向右运动 B.磁体不动，导体棒向斜上方运动 C.导体棒不动，磁体竖直向下运动 D.导体棒不动，磁体水平向左运动 (3)小红在实验中有了新的思考：如果把灵敏电流计换成______，就能继 续探究磁场对通电导体的作用了。  断开(或开路或断路) ABD 电源 116 27.(2024·济南莱芜模拟)小刚做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置如图甲所示。在蹄形磁体的磁场中悬挂一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。 117 (1)实验中若观察到灵敏电流表指针偏转不明显，可以再换用__________ 的磁体，或换用__________的线圈，从而增大产生的感应电流。  (2)如图乙所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分， 它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是____。(填标号)  磁性更强 匝数更多 CD 118 (3)小刚的实验记录如表格。 序号 磁体(磁极)放置方式 导体AB运动情况 电流计指针偏转情况 1 上N下S 静止、竖直 上下运动 不偏转 2 上N下S 向左运动 向右偏转 向右运动 向左偏转 3 上S下N 向左运动 向左偏转 向右运动 向右偏转 119 ①分析实验数据可知，产生感应电流的条件是导体在磁场中做 ____________运动。  ②通过第2次实验可以得出的结论是____________________________________。  ③在此实验过程中，能量转化情况是__________________。  切割磁感线 感应电流的方向与导体运动的方向有关 机械能转化为电能 120 $$