重难19 实验探究与创新设计（中考高频探究题型+答题模板构建）（2个模块4个考向）（重难专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

重难19 实验探究与创新设计（中考高频探究题型+答题模板构建） 内容导航 第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点 核心模块 重难考向 考法解读/考向预测 第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧 要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基 模块01 中考高频基础探究题型突破 考向01 控制变量法类探究实验 考向02 转换法类探究实验 考向03 基础测量类探究实验 考向04 基础实验误差分析与改进 模块02 实验创新设计与探究题答题模板构建 考向01 实验方案创新设计 考向02 探究题答题模板构建与应用 考向03 跨情景实验探究迁移 考向04 实验评价与优化 第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶 ●难●考●向●解●读 核心模块 重难考向 考法解读/预测 模块01中考高频基础探究题型突破 考向01控制变量法类探究实验 本模块考法以基础探究题型、常规实验操作为主，题型涵盖填空题、实验探究题，难度中等偏低，侧重控制变量法、转换法应用和实验规范。基础考向聚焦常规实验步骤、数据处理，综合考向侧重误差分析与简单改进。预测中考将延续基础导向，结合中考高频常规实验考查，侧重实验规范和基础方法应用，强调结论表述的严谨性。 考向02转换法类探究实验 考向03基础测量类探究实验 考向04基础实验误差分析与改进 模块02实验创新设计与探究题答题模板构建 考向01实验方案创新设计 本模块考法以实验创新、答题模板、综合评价为主，题型集中在实验探究压轴题，难度中等偏上，侧重创新设计、模板应用和迁移能力。基础考向聚焦答题模板应用，综合考向侧重情景迁移、实验评价与优化。预测中考将增加情景化、创新型实验题，侧重模板灵活应用和创新思路，强调实验评价的针对性和改进方案的可行性，贴合中考实验命题创新趋势 考向02探究题答题模板构建与应用 考向03跨情景实验探究迁移 考向04实验评价与优化 重●难●要●点●剖●析 模块01 中考高频基础探究题型突破 考向01 控制变量法类探究实验 要点梳理 1. 核心场景：探究影响蒸发快慢的因素、影响电阻大小的因素、影响滑动摩擦力大小的因素等中考高频实验；2. 实验核心：明确控制变量（需保持不变的量）、自变量（人为改变的量）、因变量（探究的量）；3. 关键步骤：提出猜想→设计实验（控制变量，设置对照实验）→进行实验→记录数据→分析论证→得出结论；4. 易错点：遗漏控制变量，导致实验结论不严谨；记录数据不规范，未标注单位。 典例验知 1．制作水油沙漏的实践活动中，小嘉用同样的瓶子装满玉米油和水制作了两个水油沙漏，如图所示。 (1)小嘉把两个水油沙漏的数据记录在表格中，他探究的问题是：水油沙漏的计时的时间与 的关系。 装置序号 下方瓶中液体种类 上方瓶中液体种类 液体体积V/mL 吸管的直径d/mm 吸管伸入瓶中较长一段的长度l/cm 滴落完成时间t/min 1 玉米油 水 300 6 2 35 2 玉米油 水 300 6 5 15 (2)小嘉想进一步探究水油沙漏计时的时间与液体密度的关系，需要精确测出油的密度。他通过查阅资料，选用电子秤、注射器做一个可以“测量液体密度”的仪器。电子秤置于水平桌面上，将量程为的空注射器放在秤盘上，按“清零”键，数码显示屏显示“0.0”。此时若再放上质量为的标准砝码，数码显示屏显示“100.0”。 ①用注射器吸取水，放在秤盘上，数码显示屏应显示“ ”。 ②将此电子秤和注射器改装成准确度高的电子密度计。每次使用时，将量程为的空注射器放在秤盘上，按“清零”键，再用注射器吸取待测液体放在秤盘上，如图，在数码显示屏右侧贴一张标签纸，标签纸上写 ，就可以从数码显示屏与标签纸上的内容直接读出待测液体密度的大小和单位。 (3)为探究水油沙漏计时的时间与不同植物油的密度的关系，请你帮小嘉利用制作的电子密度计等器材设计一个实验方案（用简要的文字说明）。 技巧点拨 解题核心“先定变量，再设对照”；猜想需贴合探究主题，避免无依据猜想；实验设计时，明确标注“控制变量不变，改变自变量，观察因变量变化”；结论表述需规范，必须体现“在××（控制变量）不变时，××（自变量）越××，××（因变量）越××”。 类题夯基 2．在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小红利用可调电压电源、5个定值电阻（阻值分别为、、、、）、滑动变阻器（，）、电压表和电流表、导线若干，设计了如图甲所示的电路图。 (1)将定值电阻由更换为时，忘记将滑片移到阻值最大处，就闭合开关，则应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向 （选填“左”或“右”）滑动，使电压表示数保持不变； (2)收集的数据如右表所示，实验中控制定值电阻两端电压不变，分析表中数据，发现第 次实验的数据存在错误，反思产生的原因，回忆是某次将定值电阻的阻值由 变换为错误数据点对应阻值时（实验过程并未按表中序号顺序进行，而是随机选取电阻测出数据填入表格），未调节滑片P就读取电流而造成的。根据出现的数据，求出电源的电压是 V。 实验序号 1 2 3 4 电阻 5 10 15 20 电流 0.40 0.20 0.10 0.10 (3)排除错误数据后得到结论：当电压一定时，通过导体的电流与电阻成 比； (4)小红又对实验进行了拓展，想再测某电阻的阻值，发现电压表损坏，于是设计了如图乙的实验电路，图中为电阻箱； ①开关接，调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置，使电流表示数为，记下电阻箱示数； ②开关接，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱使电流表示数仍为，记下电阻箱示数；则 （用所测物理量符号表示）；若开关接时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，测出的待测电阻值将 （选填“偏大”或“偏小”）。 3．探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大，电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系，进行了如下实验。 (1)连接的电路如图甲所示，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表示数有变化，电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误，请你在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）： (2)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录实验数据如下表，其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示，示数为 V； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.22 0.30 0.40 0.50 0.56 (3)请你根据表中数据在图丙中描点作出电流与电压关系图像； (4)分析图像可初步得出结论：在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ； (5)进一步分析，发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议： ； (6)该小组同学用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值，设计了如图丁所示的电路图，电源电压未知且保持不变，实验步骤如下： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数； ③写出待测电阻的表达式：= （用已知和测出的物理量、、表示）。 考向02 转换法类探究实验 要点梳理 1. 核心场景：探究电流的热效应（用液体升温多少反映热量多少）、探究磁场的存在（用小磁针偏转反映磁场）、探究动能大小（用木块被推动距离反映动能大小）；2. 实验核心：将不易直接测量/观察的物理量，转换为易测量/观察的物理量；3. 关键：明确“转换关系”（如热量多少→液体升高的温度、磁场强弱→小磁针偏转角度）；4. 易错点：混淆转换的物理量，无法明确转换关系；实验器材选择不当，影响转换效果。 典例验知 4．如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的甲和乙两种液体，比较它们的吸热能力。图（b）是根据实验数据绘制的图像。 (1)该实验除了图（a）中的实验器材外，还需要用到的测量工具有：天平和 。 (2)在实验中应选用规格 （填“相同”或“不同”）的两个电加热器，可以通过比较 （填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少。 (3)已知甲、乙液体的比热容之比是，则图（b）中，图线②反映的是液体 （填“甲”或“乙”）温度随时间变化的规律。 (4)从开始加热时，甲、乙两种液体吸收热量的关系为 （填“大于”“小于”或“等于”）。根据图（b）中图像分析加热时图线①的温度t是 ℃。 技巧点拨 解题时先判断“探究的量是否易直接测量”，若不易，优先考虑转换法；牢记中考高频转换关系，快速匹配实验原理；实验评价时，重点分析“转换器材是否合理”，改进方案需围绕“使转换更精准、更直观”展开。 类题夯基 5．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，请回答下列问题： (1)该实验是通过观察 来说明铁球对木块做功的多少； (2)若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？理由是： 6．小龙用生活中常见物品探究液体压强的影响因素： (1)图甲是套有橡皮膜的漏斗，漏斗口内深度h1为5cm。小龙用它进行了探究，如图乙和丙和丁所示，实验通过观察橡皮膜 反映液体压强大小。 (2)对比图 中的现象可知，液体压强与液体深度有关；对比图乙和丙中的现象可知，液体压强与 有关。 (3)若向图丁漏斗中加水，直到橡皮膜恢复水平为止，所加水的质量为 g，此时，橡皮膜上表面受到水的压力是 N。已知漏斗口的面积为16cm2，漏斗圆柱部分的横截面积为1cm2，漏斗口内容积（不含圆柱部分）为35cm3，漏斗浸入的深度h2为10cm，漏斗壁厚度不计，忽略容器内液面的变化，水的密度为1.0×103kg/m3。 考向03 基础测量类探究实验 要点梳理 1. 核心场景：测量物质的密度、测量小灯泡的电功率、测量导体的电阻等基础测量实验；2. 实验核心：掌握测量原理（如ρ=m/V、P=UI、R=U/I）、实验器材使用规范、数据记录与处理方法；3. 关键步骤：器材组装→调零（如天平、弹簧测力计）→测量→多次测量（减小误差）→计算平均值→得出结果；4. 易错点：器材使用不规范（如天平左盘放砝码、温度计玻璃泡接触容器底）；多次测量的目的混淆（减小误差vs寻找普遍规律）。 典例验知 7．郴州永兴的冰糖橙丰收了，小明想知道冰糖橙汁的密度，他用天平、量筒和烧杯进行了如下测量。 (1) 把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，指针静止时，如图甲所示，应将平衡螺母向 调节，使天平在水平位置平衡。 (2)调节天平平衡后，进行以下实验操作： ①向烧杯中倒入适量的橙汁，天平平衡时砝码和游码如图乙所示，用天平测出烧杯和橙汁的总质量为 g； ②把烧杯中橙汁的一部分倒入量筒中，测出倒出橙汁体积，如图丙所示： ③用天平测出烧杯和剩余橙汁的总质量为，则 。 (3)另一名同学认为不用量筒，只需加一个完全相同的烧杯和适量的水，也可以完成该实验。实验步骤如下： a．用已调好的天平测出空烧杯的质量； b．向一个烧杯中倒入适量的橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量，记为； c．向一个相同烧杯中倒入与橙汁等深度的水，用天平测出水和烧杯的总质量，记为；橙汁的密度 （用测出的量和水的密度来表示）。 技巧点拨 牢记各测量器材的使用规范，提前标注易错操作；明确“多次测量”的目的（测量类实验多为减小误差，探究类实验多为寻找普遍规律）；数据处理时，先剔除异常值，再计算平均值，保留合适的有效数字，标注单位。 类题夯基 8．如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。 (1)实验中需要用到的测量工具有秒表和 。 (2)实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应 （选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度。 (3)小车从A点运动到B点所用时间 s；小车在AC段的平均速度 m/s。 (4)由图中的实验数据可知，小车在下滑过程中做 运动（选填“减速”、“匀速”或“加速”）。 9．在测量标有“2.5V”小灯泡电阻的实验中，小明连接了图甲所示的电路。闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表均无示数，电压表示数始终接近电源电压。排除故障后，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，再逐渐降低小灯泡两端电压，观察到小灯泡变暗直至熄灭，并绘制出小灯泡的电流与电压关系图像如图乙所示。请你解答： (1)连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应移至 （选填“a”或”b”）端。 (2)实验中出现的故障可能是 。 (3)小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；利用本实验的器材无法完成“探究电流与电压关系”的实验，结合以上信息分析其原因是 。 考向04 基础实验误差分析与改进 要点梳理 1. 核心误差类型：系统误差（器材本身误差，如天平砝码磨损）、偶然误差（人为操作误差，如读数偏差）；2. 高频实验误差：测量密度时液体残留、测量电功率时电表读数误差、探究摩擦力时弹簧测力计拉动不匀速；3. 关键：误差分析需结合实验步骤，明确误差来源；改进方案需针对性解决误差来源；4. 易错点：混淆误差与错误，将操作错误当作误差；改进方案无针对性，无法减小误差。 典例验知 10．学习了密度的知识后：（一）小明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验： （1）调节天平平衡； （2）①用天平测出空烧杯的质量为17g； ②在烧杯中倒入适量酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图1甲所示； ③将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图1乙所示。 根据实验测得烧杯中酱油的质量为 g，酱油的密度为 kg/m³。 （3）小明用这种方法测出的酱油密度会 （选填“偏大”或“偏小”）。 （二）小明和小华想比较物理实验室中甲、乙两种液体的密度，进行了以下操作： （1）小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体，并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量，电子秤的示数如图2所示，则这两种液体的密度关系是 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m，用甲、乙两种液体各测两组数据后，在如图3所示的m-V图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知属于甲液体的两点是 。 （3）小红在小明实验的基础上添加了一个边长为3cm的正方体金属块测量出了甲液体的密度，实验步骤如图4所示，则甲液体的密度为 g/cm³。为了减小该实验的误差，她应该选择图5中的 （选填“a”或“b”）烧杯。 技巧点拨 解题时先区分“误差（不可避免）”与“错误（可避免）”；误差分析遵循“一步一找”，结合实验步骤排查误差来源；改进方案需具体可行，如“液体残留误差”可改进为“先测烧杯+液体总质量，再测烧杯质量”，贴合实验实际。 类题夯基 11．项目化学习小组同学将两支完全相同的密度计，分别放入甲、乙两个盛有水和盐水的烧杯中，静止时观察到的现象如图所示，则 杯中装的是水。 【项目提出】 使用密度计时，该小组同学发现密度计刻度不均匀且测量时误差较大，因此准备制作一支刻度均匀的密度计。 【项目分解】 （1）了解杆秤原理， （2）制作“杆秤密度计” 【项目实施】 （1）了解杆秤原理：如图丙所示，杆秤是我国古老的质量称量工具，刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。杆秤的工作原理是 （用文字表述）。 （2）制作“杆秤密度计”：实验器材：木棒、塑料杯、细线、 、金属块（代替秤砣）、记号笔、酒精。 实验步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”； ②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度； ③如图丁所示，杯中加酒精至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“ ”刻度（单位）； ④以AB两点之间长度的八分之一为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。 【项目实践】 用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。 【项目优化】 （1）如图戊所示，在制作过程中，秤杆出现左低右高现象，要调节秤杆至水平位置平衡，秤砣应往 （选填“左”或“右”）侧移动。 （2）为了制作出精确度更高的“密度秤”，可行的改进措施是 （填选项前的字母）。 A．把秤纽位置往靠近秤钩一侧移动 B．减少加入杯中的液体体积 C．减小秤砣的质量 12．在用电压表、电流表测电阻的实验中，假定电压表和电流表是准确的，但由于实验电路的不完善，也会给实验结果带来误差。例如，用图a所示电路测一阻值为1.80千欧的标准电阻R值时，实际测得的阻值为1.00千欧；而用图b所示电路测量时，实际测得的阻值为2.00千欧。 通过分析上述两个不完善的实验电路可以找到产生误差的原因。而针对误差产生的原因，设计实验电路并通过合理的实验步骤，可以大大减小实验误差。例如，用图c所示电路（图中G为灵敏电流表，当通过它的小电流有很小的变化时，它就能指示出来），按一定的实验步骤测电阻R值时，可使测量结果非常接近1.80千欧。 根据上述内容，完成下列要求： (1)分别说明图a和图b所示实验电路给实验结果带来误差的原因。 (2)说明图b中虚线框内电路的作用。 (3)比较图c和图a所示实验电路，说明减小误差的基本方法。 (4)写出按图c测定R阻值的实验步骤。 模块02 实验创新设计与探究题答题模板构建 考向01 实验方案创新设计 要点梳理 1. 创新角度：器材创新（用生活器材替代实验室器材，如用矿泉水瓶做连通器）、步骤创新（简化实验步骤，优化实验流程）、情景创新（结合生活/科技情景设计探究实验）；2. 设计核心：紧扣实验原理，保证创新不偏离探究主题，兼顾可行性、简便性、精准性；3. 关键：明确探究目的→确定实验原理→选择创新器材/设计创新步骤→验证创新方案的合理性；4. 易错点：创新脱离实验原理，导致实验无法达成探究目的；器材选择不当，无法完成实验测量。 典例验知 13．陈明在庆祝生日的过程中，发现生日蛋糕搭配的蜡烛非常有趣，于是在生日之后陈明想利用所学的知识测出这个蜡烛的质量。为了测出蜡烛的质量，他还找到的实验器材有：一根质地均匀、粗细相同的长细木棒，一把刻度尺，一个烧杯（该蜡烛体积较大无法放入此烧杯中），若干细绳，一个正方体木块（内部嵌有铁钉，其平均密度小于水的密度；表面经处理后不吸水）及足量的水。请你利用上述器材（器材均满足实验需求），帮助他们设计一个实验方案，测出生日蜡烛的质量。要求： （1）写出主要实验步骤及要测量的物理量； （2）写出蜡烛质量的数学表达式。（用已知量和测得量表示） 技巧点拨 创新设计优先从“器材创新”入手，利用生活常见器材（如刻度尺、弹簧测力计、饮料瓶）替代，降低设计难度；设计前先梳理常规实验方案，再针对性优化创新；验证创新方案时，重点分析“是否能准确探究因变量与自变量的关系”。 类题夯基 14．在只考虑重力的作用的情况下，不计摩擦力，一小球在竖直面从A点沿某条曲线下滑到B点（Brachistochrone），由约翰•伯努利在1696年提出来挑战欧洲的数学家的，如图，请你设计实验，证明最速降线是否真实存在？ （1）实验器材： ； （2）实验步骤： ； （3）实验结论： 。（开放性试题，答案合理即可）    15．学校“绿植种植小屋”的蔬菜适宜生长的空气相对湿度（空气中含水蒸气的百分比）在50%~70%之间，项目式学习小组利用湿敏电阻和电阻箱设计了如图甲的湿度显示电路。丙图是湿敏电阻在不同相对湿度下对应的电阻值。 相对湿度/% 40 50 60 70 80 90 电阻值 197 57 22 9 4.5 3 【项目实施】 ①如图甲所示，电源电压U恒为6V，电阻箱规格“”，“湿度表”由电流表改装而成，其量程为“0~1mA”，如图乙所示； ②设定湿度表测量的相对湿度最大值为90%，为了使相对湿度为90%时电流表指针能刚好在1mA处，则应调节电阻箱的阻值为 并保持不变，同时在电流表1mA处标上90%； ③根据湿敏电阻的电阻值，通过计算标定相对湿度。 当相对湿度为80%时，在电流表0.8mA处标上80%； 当相对湿度为70%时，应在电流表 mA处标上70%； 依次在电流表上标出其他相对湿度值； 观察改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布 （选填“均匀”或“不均匀”）； ④使用：闭合开关，根据电流表指针位置读取相对湿度值。 考向02 探究题答题模板构建与应用 要点梳理 1. 核心模板：提出猜想→设计实验→进行实验→记录数据→分析论证→得出结论→评估改进（7步模板）；2. 各步骤模板：猜想（根据生活经验/已有知识，猜想××与××有关）、实验设计（控制××不变，改变××，测量/观察××）、结论（贴合探究主题，体现变量关系）、评估（分析误差来源/实验不足）；3. 关键：模板灵活应用，结合实验题型（填空/问答）调整详略，不机械套用；4. 易错点：模板套用生硬，脱离实验情景；结论表述不规范，遗漏变量关系；评估无针对性。 典例验知 16．材料一：《天工开物》中记载了古人的汲水工具“桔槔”，是一种杠杆，某版本的书籍配图如图所示； 材料二：诸暨赵家镇有个世界灌溉工程遗产——桔槔井，时至今日，农民依然利用它汲水，轻松实现“日日三百桶”，每桶水约20kg，以满足农田灌溉的需要； (1)对比材料一和二，提出你想探究的问题： ； (2)你的猜想是： ； (3)设计实验探究方案验证猜想（可用图文结合的方式表述步骤）。 技巧点拨 牢记7步核心模板，根据题干要求调整各步骤详略（如题干已给出猜想，可省略猜想步骤）；结论表述严格遵循“变量关系”模板，评估改进优先结合实验误差、实验不足，提出具体可行的改进措施，不空洞表述。 类题夯基 17．某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值，实验电路如图甲所示（电源电压）。 (1)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近，则电路故障原因可能是 。 (2)当滑片移到某一位置时，电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则未知电阻 。 (3)实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为，请你把以下测量步骤补充完整： ①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为； ②闭合开关S， ，读出电压表示数为； ③待测电阻 （用已知和测量出的物理量符号表示）。 18．学习了浮力和机械后，同学们发现了许多种利用生活中的物品来测量密度的特殊方法。 I.小芳利用电子秤、柱形玻璃杯、长方体木块、长细针（质量和体积忽略不计）、抹布等测量木块的密度，主要步骤如下： ①向柱形玻璃杯内倒入适量的水，电子秤示数如图1甲所示； ②将木块放入柱形玻璃杯的水中漂浮，电子秤示数如图1乙所示； ③用长细针将木块缓慢完全压入水中静止，电子秤的示数如图1丙所示； （1）根据图1中的甲、乙、丙，可以得出木块的质量为 g，木块的体积为 cm3； （2）如图1丙中，长细针对木块的压力为 N； Ⅱ.小婷则利用迷你手提电子秤、螺母等测量木块的密度。 （1）操作步骤如下： ①用细线将木块挂在电子秤下方，记下电子秤示数为F1； ②按照如图2乙所示，将螺母挂在木块下方，并将螺母浸没在水中，记下电子秤示数为F2； ③按照图2丙所示，将螺母和木块一起浸没在水中，记下电子秤示数为F3。 （2）则木块密度的表达式为 （用已经测量的量和ρ水表示）； （3）如果交换乙、丙两步骤的顺序，木块密度测量值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）； Ⅲ.小佳用一根粗细不均匀的筷子、刻度尺、细线、螺母、带盖塑料小瓶、水，制作杠杆密度计测量消毒液的密度。测量过程如下： （1）将带盖的小瓶系在筷子的细端P处，用细线把筷子悬挂起来，调整系细线的位置O，如图3甲所示，使筷子在水平位置平衡； （2）保持P、O的位置不变，在塑料小瓶中加满水，盖好盖子，调整螺母到A点时，筷子在水平位置平衡，如图3乙所示，测得OP、OA的长度分别为2.00cm、10.00cm； （3）把瓶中的水倒干净，加满消毒液，盖好盖子，调整螺母到B点时，筷子又在水平位置平衡，如图3丙所示，测得OB的长度为8.50cm，则消毒液的密度ρ消毒液= kg/m3； （4）若小佳在步骤（3）中，出现下列两种情况： ①瓶中没有加满消毒液就盖好盖子，调整螺母位置使筷子水平平衡，测得OB的值，则消毒液密度的测量值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； ②瓶中加满消毒液并盖好盖子，调整螺母位置，但在筷子右端偏高时就测出了OB的值，则消毒液密度的测量值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （5）小佳要给自己制作的杠杆密度计标刻度值，则A处应标 g/cm3，然后从A向左、向右标注，每隔0.1cm，密度变化 g/cm3。 考向03 跨情景实验探究迁移 要点梳理 1. 核心场景：将课本常规实验原理，迁移到生活、科技情景中设计探究实验（如将“探究摩擦力”原理迁移到“探究自行车刹车效果”）；2. 解题核心：提取情景中的物理信息，匹配课本实验原理，将常规实验步骤、方法迁移到新情景中；3. 关键：明确“情景与课本实验的关联点”（如自行车刹车→摩擦力，迁移控制变量法、转换法）；4. 易错点：无法识别情景与课本实验的关联，迁移思路不清晰；忽略新情景的特殊性，机械迁移常规步骤。 典例验知 19．根据下列学科实践活动，回答问题。 小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时，发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中，电子秤的示数在不停地变化，这引起了她浓厚的兴趣。她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的，它将压力转换为质量显示。于是，便如下猜想： 猜想一：增加的质量就是金属块的质量大小； 猜想二：增加的质量是金属块排开水的质量。 为排除不规则形状带来的干扰，小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数不停变化”的原因。如图，将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上，读数为，再将细线系住的金属块缓慢浸入水中（不接触容器），电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在，随后松手金属块沉入水底（细线质量、体积均不计）。 (1)对比几次测量数据，小丽很快否定了猜想一，并算出金属块质量为 ； (2)观察图①到④可知浮力大小与 有关，长方体金属块所受浮力越大，电子秤读数越 ，为验证猜想二，她将烧杯一侧垫高，放在电子秤上，装水至杯口，并在杯口处放置好接水用小烧杯，若猜想正确，此时将金属块缓慢浸没到水中的过程中，电子秤示数将 ，并可以测量小烧杯中水的质量加以验证； (3)小丽还意外收获了利用电子秤快速测量固体密度的方法，此金属块密度为 ； (4)推理应用：两个相同烧杯装等量的水，分别把、B两实心球浸没在水中（A球用细线固定，B球用细线吊着，两细线均产生有拉力），放在电子秤上后示数分别为和，如果和B质量相同，则 。如果和B体积相同，则 。 技巧点拨 解题时先分析新情景的探究目的，再匹配课本中对应的常规实验原理；迁移步骤时，结合新情景的特殊性调整（如器材、变量），保留核心方法（控制变量、转换法）；重点挖掘“情景与课本实验的异同点”，避免机械迁移导致错误。 类题夯基 20．图甲是一款普通的豆芽机，项目小组想在图甲的豆芽机上增设智能控温和自动淋水功能，从而保证豆子发芽需要的适宜温度和湿度。图乙是智能豆芽机的简化模型。项目小组为此开展了以下的项目式学习。 【任务一】设计豆芽机的温控装置 控温装置的电路设计如图丙所示，可实现加热、保温两挡自动切换， 为热敏电阻（置于发育盒内），为电阻箱，、为电热丝，且。控制电路电流≥5mA时衔铁被吸下。 (1)主要是由 （选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料制作而成，当温度升高时，的阻值 ；（选填“变大”、“变小”或“不变”） (2)如图丙所示，开关闭合时，电磁铁的上端为 极，当衔铁被吸下来时，工作电路处于 （选填“加热”或“保温”）状态，加热与保温功率之比为 ； (3)豆芽适宜在23℃~28℃环境下生长，豆芽机若要实现25℃自动切换挡位，则控制电路中电阻箱应该调为 Ω；干电池用久了，会导致发育盒内温度比设定的温度 （选填“偏高”或“偏低”），除了更换电池外，还可以采取措施是 ，使得豆芽机恢复在25℃自动切换挡位； 【任务二】设计豆芽机的喷淋装置 (4)如图乙所示，水在水泵的作用下通过水管输送到淋水系统，多余的水通过沥水孔会回到水箱。水泵喷口流量指水泵1h内喷出水的质量。若水泵的流速为0.5m/s，喷口的横截面积为0.4cm2，则水泵喷口流量为 kg/h； (5)实验小组结合豆芽的生长特性，采用淋水系统定时给豆芽淋水，而不是将豆芽浸泡在水中的原因是： 。控制水泵间歇性喷水的电路设计如图戊所示，AB两端输入如图己所示的周期性变化的电压，定值电阻，D为电阻可以变化的电子元件。当图戊中时，D两端的电压等于电子元件D两端的实际输入电压；时，电子元件D通过改变阻值，控制保持5V不变。则时，通过电路的电流为 A；若要使豆芽机在1小时内，喷水时间为20min，请你结合上面的电路设计，应设置的电功率 W时，水泵启动喷水。 21．小明想探究摆的周期与什么因素有关，他猜想可能与小铁块的质量有关，还可能与细绳的长短以及摆角有关，于是他想利用一条细绳一端系一个小铁块做成摆（如图所示），用电子表测出这个摆的周期（摆动一个来回所用的时间），他通过仅仅改变小铁块的质量或者细绳的长度测出摆动10个周期所用的时间（保持摆角不变），得出下表的实验数据： 测量值次数 铁块质量（g） 细绳长度（cm） 10个周期（s） 周期（s） 1 10 50 14.0 1.4 2 10 80 18.0 1.8 3 20 50 14.0 1.4 4 20 80 18.0 1.8 (1)题中划线部分属于科学探究中的 环节。摆动一个来回所用的时间比较短，小明的做法是：用停表测其摆动10次的时间，算出其摆动一次所用的时间，这样做的目的是 。 (2)在第1、2次实验中，小明用其他条件不变，仅改变细绳长度方法来探究摆的周期与细绳长度的关系。这种方法是物理学中研究问题常用的 。 (3)通过比较第1、2（或3、4）次实验的两组数据，得出的实验结论是 ；通过比较第 实验的两组数据，得出的实验结论是：摆的周期与小铁块的质量无关。 (4)通过实验分析，小明得出的初步结论是 。 (5)生活中的摆钟就是依据这个原理工作的，如果我们家里的摆钟走慢了，修理师傅需将摆钟的摆长调 一点。 考向04 实验评价与优化 要点梳理 1. 评价角度：实验方案合理性、实验器材适用性、实验步骤规范性、数据记录与处理科学性、实验结论严谨性；2. 核心：找出实验不足（如误差过大、步骤繁琐、结论不严谨），针对性提出优化方案；3. 高频场景：评价探究电功率、密度测量、摩擦力探究等实验的方案，提出改进措施；4. 易错点：评价无针对性，无法找出核心不足；改进方案不具体，无法落地实施。 典例验知 22．九年级学生学科实践活动： 自制定值电阻改装家用灯泡 小明家里灯泡坏了，他在网上购买了一个与原来灯泡外形相似的灯泡（36V、40W），如图甲所示。 [设计与制作] （1）若将此灯泡直接接入家庭电路中，灯泡会烧坏。为了解决这个问题，可以给灯泡 （串/并）联一个 Ω的定值电阻。 （2）小明想自制这个定值电阻，他找到一卷电阻丝，规格如图乙所示。已知定值电阻的阻值和其长度成正比，则需截取 cm的电阻丝，并将其绕制在 （陶瓷/铜）管上完成制作，如图丙所示。 [检验与测试] （3）完成电阻的制作后，小明想通过测量验证该电阻是否达到他算得的阻值。他利用电源（3V）、滑动变阻器（0-8Ω）、电流表（0-0.6A）、电压表（0-3V）、开关及导线若干设计了方案1，如图丁所示。 ①小明发现方案1无法进行，原因是 ； ② 小明又找来电阻箱（0-999.9Ω），设计了方案2和方案3，如图戊所示。为了使测量结果更准确，他选择了方案 ，要快捷的测出Rx的阻值，他接下来进行的操作是 。 （4）小明用两根带有鳄鱼夹导线，将制作好的电阻与灯泡一起接入家庭电路。闭合开关，发现自制电阻立刻烧断。 [反思与评价] （5）小华认为小明利用自制定值电阻私自改装家用灯泡的整个过程存在很多安全隐患，不符合安全用电的原则。 技巧点拨 评价实验时，按“方案→器材→步骤→数据→结论”的顺序逐一排查不足；优化方案需紧扣“不足”，具体可行（如“步骤繁琐”可简化步骤，“误差过大”可增加多次测量次数）；优先借鉴中考高频实验改进方法，贴合命题规律，提升答题针对性。 类题夯基 23．小明想自制一个简易密度计，用于测量不同密度的盐水。 【选材制作】 (1)小明以图甲为结构草图，准备一根圆柱状塑料吸管、细铜丝、石蜡等材料，开始制作： ①先用石蜡把吸管下端口密封： ②将细铜丝缠绕在吸管的下端作为配重； ③在水中调试配重时，发现密度计浸入太深，如图乙所示。此时应 （选填“增加”或“减少”）细铜丝； ④将密度计放入水中，待液面稳定后，用记号笔在吸管上标出液面位置A，如图甲所示。若密度计漂浮在密度为 1.2 g/cm3的盐水中，液面应位于 A 的 方（ρ水=1g/cm3）； (2)【展示交流】 下表为简易密度计项目的评价量表，其中一项指标的内容不完整： 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 结构和状态 　 结构完整，不能漂浮 结构不完整，不能漂浮 请你补充表格中“优秀”等级的对应内容： 。 (3)【项目改进】 小明发现吸管上相邻两刻度线之间的距离较小。为提高测量的精确度，在保证密度计总质量不变的前提下，以下改进方案可行的是___________《吸管质量忽略不计）； A．换用横截面积相同、长度更长的吸管重新制作 B．换用长度相同、横截面积更小的吸管重新制作 (4)密度计制成后，某次使用后细铜丝滑落。若小明将铜丝置于吸管内，再次测量同一杯液体密度，则测量结果与原来相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 24．初中物理电学实验中常用定值电阻的阻值大约在0～100范围，项目学习小组计划制作一个快速测量电阻的装置，实验器材如下：电源（电压3V恒定）、电压表（0～3V）、定值电阻R1、待测电阻、开关S1、导线。设计的部分电路如图1。 (1)在图1电路的合适位置接入电压表，要求：所测电阻的阻值越大，电压表示数越大。 (2)小组成员经过计算，在电压表表头标记对应的阻值如图2，R1= ，指针所处位置应标记为 。 (3)由于10以上刻度过于密集，很难标记。有小组成员提出，可在原来设计的基础上优化，制作成一个双量程的测量装置，表头刻度如图3所示。需要增加一个定值电阻R2= 和开关S2，请将优化电路画在下边方框内 。 重●难●提●分●必●刷 一、实验题 1．探究“电流与电压和电阻的关系”实验中，器材如下：学生电源（调至6V进行实验）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”“右”）端； （2）开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，电路故障可能是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据如下表： 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.2 1.5 0.4 表中，有一处数据明显错误，造成错误的原因是 ； （4）在“探究电流与电阻的关系”实验中，将实验数据用图像表示如图丙。小丁同学将定值电阻从5Ω直接替换为20Ω，接下来的操作步骤最合理的是 ； A．闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片 B．闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片 C．移动滑动变阻器滑片至最大阻值处，闭合开关 （5）由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比 2．在做“探究水的沸腾”实验中： 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100 （1）在组装图中的实验器材时，需要按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装； （2）实验时，小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水，这种做法的优点是 ； （3）从实验中可以看到，水的沸腾是一种剧烈的 （填物态变化名称）现象，这时形成的大量气泡不断上升，到水面破裂开来，里面的 散发到空气中，同时烧杯上方出现大量的“白气”，这些“白气”的形成需要 （选填“吸热”或“放热”）； （4）由表中数据可以看出，此时水的沸点是 ℃。 3．在测定小灯泡电功率的实验中，现有器材为：电压为6V的电源1个，规格为“10Ω 1A”和“50Ω 2A”滑动变阻器各1个，额定电压为2.5V、阻值约为10Ω的小灯泡1个，请回答以下问题： （1）根据所学知识和题意，应选择规格为 的滑动变阻器； （2）如图甲所示，是已连接好的实物图，图中有一处连接错误，并导致移动滑动变阻器滑片灯泡亮度较暗且不变，这一处错误是： ； （3）在改正错误后，移动滑动变阻器滑片进行了多次测量，其中小灯泡正常发光的电流表读数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）该实验中，移动滑动变阻器滑片进行多次实验的目的是： ； （5）请根据正确的图甲实物图，画出电路图。 4．小昕在“探究电流与电阻关系”的实验时：    （1）连接完实物图后，闭合开关，发现电压表、电流表示数均为零，她列出了以下原因，其中不可能的原因有 。 A．电阻R短路 B．电阻R断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （2）排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处，开始实验。小昕根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图象，如乙图所示，其中阴影面积的物理意义是 。 （3）若实验过程中，电源电压保持不变，实验中R的阻值分别为、、、和，则滑动变阻器的最大阻值至少是 。 5．小李用如图所示的实验装置探究感应电流的产生条件。 （1）开关闭合后，将导体棒AB沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流表指针会发生偏转；该实验现象叫做 现象，最先由英国物理学家 发现，从此人类开始进入电气化时代； （2）如果将灵敏电流计换成 可以观察磁场对通电导线的作用。 6．物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时，装置如图甲所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 85 86 88 90 92 94 时间/min 6 7 8 9 10 11 温度/℃ 96 98 98 98 98 98 （1）图甲装置有一处错误是 ； （2）本次实验中，水的沸点是 ℃，若在更高海拔的地方进行此实验，会发现水的沸点 （选填“降低”“不变”或“升高”）； （3）初步得出结论后，等水温降至85℃以下后，另一位同学继续利用该装置再次进行实验，并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像，如图乙所示，从两次实验的图像中可以看出，水从85℃加热至刚沸腾时所用时间不同，原因可能是水的 不同。 7．如图所示是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止记录。 (1)图甲中温度计读数是 ℃，图乙中，表示水在沸腾时的现象是其中的 （选填“A”成“B”）； (2)根据实验数据，作出了水的温度随时间变化的图象，如图丙所示，由图象可知，在当时条件下，水的沸点是 ℃； 8．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如表。 实验序号 物重G/N 物体上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 机械效率η 1 2 5 0.9 15 74.1% 2 2 10 0.9 30 74.1% 3 4 10 1.7 30 78.4% 4 6 10 2.5 30 (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。小明实验中为了方便读出弹簧测力计的示数，她每次都是静止时读数，请你判断她测量的机械效率 ；（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） (2)分析数据可知，拉升同一重物时，滑轮组的额外功大小与物体上升的高度 （选填“有关”或者“无关”，下同），滑轮组的机械效率与物体上升高度 。由表中数据可知，动滑轮重 （选填“大于”“等于”或“小于”）0.7N； (3)请你帮小明计算出第4次实验的机械效率为 。 9．在“探究影响蒸发快慢的因素”的实验中，同学们提出如下的猜想： 猜想一：蒸发快慢可能跟液体的温度有关 猜想二：蒸发快慢可能跟液体表面积有关 猜想三：蒸发快慢可能跟液体表面空气流速有关 为了验证猜想，他们用相同的玻璃板、质量相同的水滴、酒精灯、扇子等器材在相同环境下做了如图所示的四组实验： A． B． C． D． （1）通过对比A、D两组实验的结果，可以验证猜想 ； （2）通过对比 （填序号）两组实验的结果，可以验证猜想一； （3）在此基础上，同学们又进行了如下探究：在相同条件下，将水和酒精同时擦在手臂上，酒精更容易干，可猜想液体蒸发快慢可能与 有关。 10．夏天到了，小明在“对冰箱中热现象的探究”的跨学科实践活动中： (1)探究冰箱内的温度分布情况； ①需用到的实验器材有实验室普通温度计、冰箱、 和小团湿棉花； ②小明用湿棉花将温度计的玻璃泡包裹起来，再将温度计分别放在冷藏室的上部、中部、下部以及冷冻室测量温度，保持温度计位置到电冰箱门的距离相同。每次测量5min，等温度计的示数稳定后，迅速读出示数并将示数记录在表中，测量结果如下表； 位置 冷藏室上部 冷藏室中部 冷藏室下部 冷冻室 温度/℃ 7 6 3 -15 ③小明的奶奶从超市买回来一些鸡蛋。小明通过查阅资料，了解到鸡蛋在2~5℃中可保存约30天，7~10℃中可保存约10天，温度过低时鸡蛋将会被冻坏。为了保鲜鸡蛋，电冰箱内最合适放置鸡蛋的位置是 ； A．冷藏室上部    B．冷藏室中部    C．冷藏室下部    D．冷冻室 (2)探究冰箱中霜的主要来源； ①小明将一碗水放入冰箱冷冻室，关闭冰箱门6h后，打开发现水已经全部结冰，但冰箱冷冻室内壁上的霜却很少；接着再将相同的一碗水放入冷冻室，每隔10min打开冰箱门一次观察碗内水的状态，6h后水也全部结冰，但此时冰箱冷冻室内壁上的霜却明显增多； ②根据以上实验，冰箱中的霜主要是由来自冰箱 （选填“内部”“外部”或“食物中”）的水蒸气凝华形成的，要想减少冰箱冷冻室内霜的产生，你的建议是 。 11．如图，将长约1m，一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，倒插在水银槽中｡放开手指，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm｡ (1) 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的；实验中玻璃管水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气，因此，是 支持这段水银柱不会落下，大气压的数值就等于水银柱所产生的压强； (2)实验中选用水银而不是水来做实验，这是利用水银的 较大的特性；一实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，水银柱的高度将 ｡（均选填“变长”“变短”“不变”） 12．在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图所示的一系列实验，请根据图中弹簧测力计的示数等信息回答下列问题： (1)实验时，应将铁架台放在 桌面上，烧杯中的液体 （选填：“需要”或“不需要”）注满； (2)物体全部浸入水中时受到浮力是 N； (3)根据图c、d的实验可得出液体产生的浮力的大小与液体的 有关； (4)根据图 （填字母序号）的实验可知：浮力的大小与排开液体的体积有关； (5)在图c或图d的实验中，若使物体不断地靠近烧杯底部，将观察到弹簧测力计的示数 （选填：“减小”、“不变”或“增大”）。 13．实验中学的小明同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据。 （1）在图画出图④金属块的受力示意图 ，此时金属块受到的浮力是 N。 （2）分析①和②、③、④，说明浮力大小跟 有关；分析①和 ，说明浮力大小跟液体的密度有关。 （3）小明边做实验边思考，浮力是否还跟以下因素有关： （I）物体的重力。    （II）物体的形状。 于是小明利用上面实验中的器材，同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块，一团不吸水的橡皮泥，设计了实验进行探究。实验过程如下，请你帮他把实验步骤补充完整。 ①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为 G1、G2。 ②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块 ，读出弹簧测力计的示数分别为 F1、F2。 ③把橡皮泥捏成球形，用细线拴住挂在弹簧测力计挂钩上，把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为 F3。 ④把橡皮泥拉出来，然后 ，用细线拴住挂在弹簧测力计挂钩上，再把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为 F4。 ⑤数据分析及结论：若 G1- F1= G2- F2，则浮力跟 ；若 F3 =F4，则浮力跟 。 14．小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大．他进行了如下实验． （1）拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当绳端钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.5N，则活塞与针筒间的摩擦力为 N；图中定滑轮的作用是 ． （2）他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔．继续加钩码，当弹簧测力计示数为5.6N时，针筒开始向右移动，又测得针筒全部刻度的总长度为4cm，则本地大气压强的测量值约为 Pa．小明发现将活塞推至底端时，注射器前端小孔内的气体无法排尽，这将使得大气压的测量值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）． 15．“帕斯卡裂桶实验”的演示，激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣。他们设计了如下图所示的实验探究方案，图（a）、（b）、（d）中金属盒在液体中的深度相同。实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。 （1）实验中液体内部压强的大小通过压强计U形管 反应出来； （2）实验中液体内部压强最小的是图 ； （3）比较图a和图d可以得出的结论是： ， ，压强越大。 16．用如图所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”实验中： （1）闭合开关前，滑动变阻器应处于 （选填“A”或“B”）端； （2）实验中，所测的数据如表一所示，由表一数据可得：在 一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 比； 表一 R=10Ω 电压/V 1.5 2 2.5 电流/A 0.15 0.2 0.25 表二 U=2V 电阻/Ω 5 10 20 电流/A 0.4 0.2 0.1 （3）探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示： ①依据表格和电路图分析，将电阻R 由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片P，使电压表的示数保持 V 不变； ②根据表二数据可得：在 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。 17．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小刚同学先用弹簧测力计测出金属块受到的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 实验步骤 B C D E F 弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9 （1）如图所示，金属块受到的重力为 N； （2）分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体 有关；分析比较实验步骤A和 ，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析实验步骤A和 可知：浮力的大小还与液体的密度有关； （3）分析实验数据可知，F中液体的密度为 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。 （4）金属块浸没在F液体中时受到的浮力大小是 N。 18．晓轩同学利用题图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律；      （1）要完成该实验，除了图甲所示的实验仪器外，还需要一种测量工具是 ； （2）在组装如图甲的器材时，应以 的顺序（选填“由上到下”或“由下到上”）； （3）如图甲所示，该实验采用 法加热蜡和冰，该加热方法的好处是 ； （4）晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中，他每隔1min记一次温度计的示数，同时观察蜡的状态。他记录的数据如下表所示： 时间 0 1 2 3 4 5 6 7 蜡的温度 42 44 46 48 49 50 51 52 晓轩根据表中数据判断：蜡属于 （选填“晶体”或“非晶体”）； （5）晓轩向另一个试管中放入碎冰，继续探究冰熔化时温度变化的规律。在实验过程中，他仍每隔1min记一次温度计的示数，同时观察冰的状态。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度—时间图像，由图像可知：当时间时，该物质处于 态。 19．小李同学探究凸透镜的成像规律，将一焦距为10cm的凸透镜固定在水平放置的光具座的50cm刻度线处，如图所示。 (1)实验前，应将烛焰中心、透镜中心、光屏中心的位置调整在 。 (2)将蜡烛移到0刻度线位置，光屏的位置如图所示，为了能在光屏上找到烛焰清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。 (3)实验时，当把蜡烛放在距凸透镜前20cm处，并且光屏上成一个清晰的像后，若透镜不小心沾上了污点，则______（填字母）。 A．仍成一个完整的像 B．不能成像 C．像上也有污点 (4)若把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，给“眼睛”戴上远视眼镜，可使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。 (5)当蜡烛位于45cm刻度线处时，为观察到蜡烛通过凸透镜所成的像，应该______（填字母）。 A．上下移动光屏去接收 B．取走光屏，从右侧透过凸透镜向左观察 C．将光屏放到凸透镜左侧去接收 D．取走光屏，从左侧直接观察蜡烛 20．已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的。 塑料名称 聚甲基戊烯 聚丙烯 聚乙烯 聚苯乙烯 密度（kg/m3） 0.83×103 0.9×103 0.95×103 1.05×103     为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的，请用下面给出的材料设计一种试验，并简述试验环节。 器材：量杯、酒精（密度为0.8×103kg/ m3，足够多）、水（密度为1.0×103kg/ m3，足够多） 试验环节： 。 21．如图甲所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。 （1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整； （2）闭合开关后，发现无论怎么移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）； （3）排除故障后，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，示数为 V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； （4）移动滑片P，记录多组对应的电压表和电流表的示数，给制成I-U图像。根据图丙所给的信息，计算出小灯泡的额定功率是 W； （5）小红在实验室选择合适的实验器材，设计如下图所示的四个电路测量的阻值，其中R0为已知阻值的定值电阻，则不能测出未知电阻的电路是 。 A．            B． C．            D． 22．同学们想利用物态变化的知识制作牛奶冰淇淋，他们查阅网络得知牛奶的凝固点为﹣0.59~﹣0.54℃，用气压计测得当地的气压刚好等于一个标准大气压。    (1)如图甲所示，小明将盛有牛奶的铁容器放入冰水混合物中，小明 （选填“能”或“不能”）得到牛奶冰淇淋，请说明你判断的理由 。 (2)小红同学提议利用干冰来制作牛奶冰淇淋，已知干冰是固态二氧化碳，其温度为﹣78.5℃。小红将少量牛奶倒在一个较厚的塑料饭盒中，并将饭盒放在足够多干冰上，如图乙所示。充分搅拌饭盒中的牛奶，一段时间后，饭盒中的牛奶还是液态，你认为原因可能是 。 (3)小雨想利用液氮制作牛奶冰淇淋，已知在标准大气压下，液氮的沸点为﹣196℃。小雨将液氮倒入上述的塑料饭盒中，并且上方有大量的“白气”，请你分析液氮沸腾的原因： ，上方的“白气”是空气中的水蒸气 形成的小水珠。充分搅拌后，牛奶变成了冰淇淋，这个过程属于 现象。（后两空均填写物态变化的名称） 23．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。 （1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整 ； （2）木实验选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； （3）若把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，接下来的操作合理的是 ； A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B．拧紧开关两端的接线柱 C．检查滑动变阻器是否短路 （4）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 （选填字母符号）。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能 24．如图是小明“测量小灯泡电功率”的电路，灯泡的额定电压为2.5V(电阻约10Ω)、电源电压恒为6V。 (1)闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，发现电压表示数为2.7V，要使灯泡正常发光，下一步操作应该是：将滑片P向 (填“左”或“右”)端移动； (2)实验数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 非常亮 明亮 较亮 较暗 熄灭 电压U/V 3.0 2.5 1.7 1.3 0.5 电流I/A 0.30 0.28 0.24 0.21 0.16 分析实验数据可知： ①第5次实验，灯泡熄灭的原因是 ； ②小灯泡断电后的电阻可能是 ； A．0Ω                   B．2Ω C．10Ω                  D．11Ω (3)完成上述实验后，小明向老师又要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，设计了如图2所示的电路测量灯泡的额定功率。请完成实验步骤： ①闭合开关S1，将S2拨到触点 (选填“1”或“2”)，移动滑片P，使电压表的示数为 V； ②再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”)，保持滑片P的位置不动，读出电压表的示数U； ③灯泡额定功率的表达式为P额＝ (用已知量和测量量符号表示)。 25．实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8W”的小灯泡，为检测所购灯泡是否合格，小刚利用其中一只灯泡来做测量小灯泡电功率的实验． (1)在检查仪器时，发现电流表的指针如图甲所示，则存在的问题是 (2)(1)中问题解决后，如图乙所示是小刚连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉） ． (3)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他最应该进行的操作是 ． (4)小刚设计的实验记录表格如下表，请你指出表格中的问题： 实验次数 电压/V 电流/A 电功率/W 电功率平均值/W 1 2 3 小刚又根据实验数据绘制成了U-I图象如图丙，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电功率是 W，如果生产这种小灯泡的钨丝长度是一定的，则这个小灯泡的钨丝的横截面积比合格产品 （填“粗”或“细”）． (5)小刚的同学小明选择另一个灯泡，想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率Pl”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小．聪明的小刚根据小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大的规律，没有通过实验也比较出了它们的大小，Pl P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）． (6)若小刚想接着研究电流与电压的关系．需要补充的实验器材是 26．（1）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带，产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证． a．请你在图中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线（图中F1、F2两点表示焦点） ( ) b．小强得到的结论是： ． （2）如图所示，小丽探究凸透镜成像规律．适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，使透镜向 移动，在光屏上得到一个放大的像；然后，保持蜡烛和透镜现在的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验，使光屏向 移动，得到了一个清晰的像，此时像的大小比更换透镜前变 ． 27．小明和小红在做“测量小灯泡功率”的实验中，使用如下器材：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的灯泡，三个滑动变阻器R1（10Ω 1A），R2（50Ω 0.5A），R3（100Ω 0.2A），开关，导线若干。    （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整 （要求：滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮）。连接电路时开关应 ； （2）小明正确连接电路后，闭合开关发现灯泡不亮，且电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是( )； A．灯泡短路                        B．灯泡断路 C．滑动变阻器某处断路                D．滑动变阻器某处短路 （3）排除故障后，小明再次闭合开关，发现电压表示数小于2.5V，为了测量灯泡正常发光时的功率，他应该将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，由此可知，小灯泡的额定功率为 W； （4）小明和小红分别多次实验（数据如下表），并将所测得小灯泡的电功率求平均值，你认为他们的数据处理方式( )； 实验者 实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W 小明 1 1.5 0.24 0.36 2 2.0 0.28 0.56 3 2.5 △ 小红 1 2.5 0.30 0.75 2 2.5 0.28 0.7 3 2.5 0.32 0.8 A．都合理                                B．都不合理 C．小明合理，小红不合理                D．小红合理，小明不合理 （5）根据小红的实验数据可知，这个小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω（保留一位小数），她所使用的滑动变阻器应该为 （选填“R1”“R2”或“R3”）； （6）爱思考的小红将滑动变阻器的滑片移动到某处，分别用10Ω，20Ω，30Ω，40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡，测出相应的电流，并在电流表表盘上标上所测电流对应的电阻值，于是她就将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表，如图所示，小红改造之后的表盘可能是( ) A．           B．   C．           D．   28．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。 (1)为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 A．“10Ω  0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω  0.5A”的滑动变阻器 (2)闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端。 (3)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 。 (4)排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。 (5)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示）。分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为 W。 ②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受 变化的影响。 ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是 。 (6)完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤：① ② ③表达式：Rx＝ 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难19 实验探究与创新设计（中考高频探究题型+答题模板构建） 内容导航 第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点 核心模块 重难考向 考法解读/考向预测 第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧 要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基 模块01 中考高频基础探究题型突破 考向01 控制变量法类探究实验 考向02 转换法类探究实验 考向03 基础测量类探究实验 考向04 基础实验误差分析与改进 模块02 实验创新设计与探究题答题模板构建 考向01 实验方案创新设计 考向02 探究题答题模板构建与应用 考向03 跨情景实验探究迁移 考向04 实验评价与优化 第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶 ●难●考●向●解●读 核心模块 重难考向 考法解读/预测 模块01中考高频基础探究题型突破 考向01控制变量法类探究实验 本模块考法以基础探究题型、常规实验操作为主，题型涵盖填空题、实验探究题，难度中等偏低，侧重控制变量法、转换法应用和实验规范。基础考向聚焦常规实验步骤、数据处理，综合考向侧重误差分析与简单改进。预测中考将延续基础导向，结合中考高频常规实验考查，侧重实验规范和基础方法应用，强调结论表述的严谨性。 考向02转换法类探究实验 考向03基础测量类探究实验 考向04基础实验误差分析与改进 模块02实验创新设计与探究题答题模板构建 考向01实验方案创新设计 本模块考法以实验创新、答题模板、综合评价为主，题型集中在实验探究压轴题，难度中等偏上，侧重创新设计、模板应用和迁移能力。基础考向聚焦答题模板应用，综合考向侧重情景迁移、实验评价与优化。预测中考将增加情景化、创新型实验题，侧重模板灵活应用和创新思路，强调实验评价的针对性和改进方案的可行性，贴合中考实验命题创新趋势 考向02探究题答题模板构建与应用 考向03跨情景实验探究迁移 考向04实验评价与优化 重●难●要●点●剖●析 模块01 中考高频基础探究题型突破 考向01 控制变量法类探究实验 要点梳理 1. 核心场景：探究影响蒸发快慢的因素、影响电阻大小的因素、影响滑动摩擦力大小的因素等中考高频实验；2. 实验核心：明确控制变量（需保持不变的量）、自变量（人为改变的量）、因变量（探究的量）；3. 关键步骤：提出猜想→设计实验（控制变量，设置对照实验）→进行实验→记录数据→分析论证→得出结论；4. 易错点：遗漏控制变量，导致实验结论不严谨；记录数据不规范，未标注单位。 典例验知 1．制作水油沙漏的实践活动中，小嘉用同样的瓶子装满玉米油和水制作了两个水油沙漏，如图所示。 (1)小嘉把两个水油沙漏的数据记录在表格中，他探究的问题是：水油沙漏的计时的时间与 的关系。 装置序号 下方瓶中液体种类 上方瓶中液体种类 液体体积V/mL 吸管的直径d/mm 吸管伸入瓶中较长一段的长度l/cm 滴落完成时间t/min 1 玉米油 水 300 6 2 35 2 玉米油 水 300 6 5 15 (2)小嘉想进一步探究水油沙漏计时的时间与液体密度的关系，需要精确测出油的密度。他通过查阅资料，选用电子秤、注射器做一个可以“测量液体密度”的仪器。电子秤置于水平桌面上，将量程为的空注射器放在秤盘上，按“清零”键，数码显示屏显示“0.0”。此时若再放上质量为的标准砝码，数码显示屏显示“100.0”。 ①用注射器吸取水，放在秤盘上，数码显示屏应显示“ ”。 ②将此电子秤和注射器改装成准确度高的电子密度计。每次使用时，将量程为的空注射器放在秤盘上，按“清零”键，再用注射器吸取待测液体放在秤盘上，如图，在数码显示屏右侧贴一张标签纸，标签纸上写 ，就可以从数码显示屏与标签纸上的内容直接读出待测液体密度的大小和单位。 (3)为探究水油沙漏计时的时间与不同植物油的密度的关系，请你帮小嘉利用制作的电子密度计等器材设计一个实验方案（用简要的文字说明）。 【答案】(1)吸管伸入瓶中较长一段的长度 (2) 10.0 (3)答案见详解 【详解】（1）分析表格数据，液体种类、体积、吸管直径均相同，只有吸管伸入瓶中较长一段的长度不同，滴落完成时间也不同，因此探究的是水油沙漏的计时的时间与吸管伸入瓶中较长一段的长度的关系。 （2）[1]水的密度，根据公式可以算出 电子秤已对空注射器清零，因此放置10mL水后显示10.0。 [2]吸取待测液体，即待测液体的体积为10cm3，质量为m（电子秤显示的数值，单位g），密度就为 因此在标签纸标注该换算关系，就能直接读出密度。 （3）实验方案： 采用控制变量法，只改变植物油的密度，保持其他影响计时的因素不变，测量滴落完成时间并分析关系。 具体步骤： 1.准备多种密度不同的植物油（如玉米油、花生油、橄榄油），用自制的电子密度计分别测出它们的密度，记录为ρ1、ρ2、ρ3…… 2.取相同的瓶子，制作多个水油沙漏，保证吸管直径、吸管伸入瓶中的长度、液体体积、上方瓶中的水的量等所有变量均相同，仅更换下方瓶中的植物油种类； 3.分别测量每个水油沙漏的滴落完成时间，记录为t1、t2、t3…… 4.分析密度ρ与计时的时间t的关系，得出结论。 技巧点拨 解题核心“先定变量，再设对照”；猜想需贴合探究主题，避免无依据猜想；实验设计时，明确标注“控制变量不变，改变自变量，观察因变量变化”；结论表述需规范，必须体现“在××（控制变量）不变时，××（自变量）越××，××（因变量）越××”。 类题夯基 2．在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小红利用可调电压电源、5个定值电阻（阻值分别为、、、、）、滑动变阻器（，）、电压表和电流表、导线若干，设计了如图甲所示的电路图。 (1)将定值电阻由更换为时，忘记将滑片移到阻值最大处，就闭合开关，则应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向 （选填“左”或“右”）滑动，使电压表示数保持不变； (2)收集的数据如右表所示，实验中控制定值电阻两端电压不变，分析表中数据，发现第 次实验的数据存在错误，反思产生的原因，回忆是某次将定值电阻的阻值由 变换为错误数据点对应阻值时（实验过程并未按表中序号顺序进行，而是随机选取电阻测出数据填入表格），未调节滑片P就读取电流而造成的。根据出现的数据，求出电源的电压是 V。 实验序号 1 2 3 4 电阻 5 10 15 20 电流 0.40 0.20 0.10 0.10 (3)排除错误数据后得到结论：当电压一定时，通过导体的电流与电阻成 比； (4)小红又对实验进行了拓展，想再测某电阻的阻值，发现电压表损坏，于是设计了如图乙的实验电路，图中为电阻箱； ①开关接，调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置，使电流表示数为，记下电阻箱示数； ②开关接，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱使电流表示数仍为，记下电阻箱示数；则 （用所测物理量符号表示）；若开关接时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，测出的待测电阻值将 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)右 (2) 3 25 4 (3)反 (4) 偏大 【详解】（1）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向右滑动，使电压表示数保持不变； （2）[1]研究电流与电阻关系时，要控制定值电阻两端的电压不变，由表中数据知 故实验中控制定值电阻两端的电压为2V，第3次实验的数据存在错误； [2][3]因电源电压U一定，电压表示数保持2V不变，由串联电路电压的规律，滑动变阻器的电压也是一定的，故滑动变阻器的电压与定值电阻的电压之比为一定值，由分压原理，定值电阻越大，滑动变阻器连入电路的电阻越大；第3次实验，正确操作时，电流应为 故滑动变阻器连入的电阻应比正常情况下大，故只有可能是第4、5次（定值电阻分别为20Ω和25Ω）实验时未调节滑片P就读取电流而造成的，若是第4次未调节滑片P就读取电流而造成的，则根据欧姆定律，第3次的电流与第4次的电流不应该相同，而表格中数据都是0.10A，故第4次不符合题意，应是第5次未调节滑片P就读取电流而造成的，即将定值电阻的阻值由25Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的；根据欧姆定律和串联电路电压的规律，由电源电压不变有 代入数据得 解得 则电源电压为 （3）排除错误数据后，由表中数据可知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，即当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 （4）[1]在①中，待测电阻、电阻箱和滑动变阻器串联，电流表测电路的电流；在②中，电阻箱与滑动变阻器串联，因保持滑动变阻器滑片位置不变，即滑动变阻器连入的电阻不变，且电流表示数不变，由等效替代法可得，则未知电阻 [2]若开关接b时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，即减小了滑动变阻器接入电路中电阻，则为了保证电流表示数仍为I，调节电阻箱接入电路中的电阻比更大，所以测出的待测电阻值将偏大。 3．探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大，电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系，进行了如下实验。 (1)连接的电路如图甲所示，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表示数有变化，电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误，请你在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）： (2)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录实验数据如下表，其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示，示数为 V； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.22 0.30 0.40 0.50 0.56 (3)请你根据表中数据在图丙中描点作出电流与电压关系图像； (4)分析图像可初步得出结论：在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ； (5)进一步分析，发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议： ； (6)该小组同学用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值，设计了如图丁所示的电路图，电源电压未知且保持不变，实验步骤如下： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数； ③写出待测电阻的表达式：= （用已知和测出的物理量、、表示）。 【答案】(1) (2)2.8 (3) (4)正比 (5)更换不同阻值的定值电阻多次实验 (6) 【详解】（1）探究电流与电压的关系时，电压表应并联在定值电阻两端。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表示数有变化，电压表示数无变化，说明电路是正常的，电压表测电源电压。故需修正电压表的接线，将电压表负接线柱与滑动变阻器左上端接线柱的连接导线打“×”，用导线连接电压表负接线柱与定值电阻左端接线柱，使电压表测定值电阻两端的电压。如图所示： （2）由图乙可知，电压表选用0～3V量程，分度值0.1V，指针指向2.8V，故电压表示数为2.8V。 （3）由表中数据分析可知，在第2、3、4、5这四组实验数据中，电压与电流的比值相等且为定值，第1组数据中电压、电流比值与其他四组数据中电压、电流的比值不相同，可能存在问题。故为了实验结论的准确性，在坐标系中只描出后四组数据所对应的点，发现各点在同一条过原点的直线上，用直线连接即可。如图所示： （4）分析数据可知，电压与电流的比值是定值，因此结论为：在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）原实验仅用一个定值电阻做实验，结论具有偶然性，因此建议更换不同阻值的定值电阻重复实验，使结论更具普遍性。 （6）滑片移到a端时，滑动变阻器接入电阻为0Ω，电路中只有Rx，电源电压① 滑片移到b端时，滑动变阻器接入最大电阻R0，Rx与R0串联，总电阻，电源电压② 由①②得， 考向02 转换法类探究实验 要点梳理 1. 核心场景：探究电流的热效应（用液体升温多少反映热量多少）、探究磁场的存在（用小磁针偏转反映磁场）、探究动能大小（用木块被推动距离反映动能大小）；2. 实验核心：将不易直接测量/观察的物理量，转换为易测量/观察的物理量；3. 关键：明确“转换关系”（如热量多少→液体升高的温度、磁场强弱→小磁针偏转角度）；4. 易错点：混淆转换的物理量，无法明确转换关系；实验器材选择不当，影响转换效果。 典例验知 4．如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的甲和乙两种液体，比较它们的吸热能力。图（b）是根据实验数据绘制的图像。 (1)该实验除了图（a）中的实验器材外，还需要用到的测量工具有：天平和 。 (2)在实验中应选用规格 （填“相同”或“不同”）的两个电加热器，可以通过比较 （填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少。 (3)已知甲、乙液体的比热容之比是，则图（b）中，图线②反映的是液体 （填“甲”或“乙”）温度随时间变化的规律。 (4)从开始加热时，甲、乙两种液体吸收热量的关系为 （填“大于”“小于”或“等于”）。根据图（b）中图像分析加热时图线①的温度t是 ℃。 【答案】(1)秒表 (2) 相同 加热时间 (3)甲 (4) 等于 35 【详解】（1）比较不同液体的吸热能力需要控制相同质量的不同物体在相同时间内吸收相同的热量，比较不同液体温度变化的情况，需要用天平测量液体质量，秒表测量液体吸收热量的时间。 （2）[1]比较不同液体的吸热能力需要控制相同质量的不同物体在相同时间内吸收相同的热量，比较不同液体温度变化的情况，故要使用相同的两个加热器才能保证液体在相同时间内吸收相同的热量。 [2]由于液体吸收热量的多少不便于直接测量，使用相同的加热器可使液体在相同时间内吸收相同的热量，加热时间越长，吸收的热量也越多，故此过通过比较加热的时间来反映两种液体吸收热量的多少。 （3）比热容是指液体吸放热本领的强弱，相同质量的不同液体比热容越大，吸收或放出相同的热量温度变化越小，如图（b）可知在加热到6min时图线②的液体温度变化较小，反映该液体的比热容比较大，已知甲、乙液体的比热容之比是，故图线②的液体应为甲。 （4）[1]甲、乙两种液体都是使用相同的加热器，在相同的时间内吸收的热量相等，即等于。 [2]0-6min时图线②的液体甲每分钟吸收的热量为 3-6min时图线①的液体乙每分钟吸收的热量为 甲、乙两种液体都是使用相同的加热器，在相同的时间内吸收的热量相等，即液体甲每分钟吸收的热量等于液体乙每分钟吸收的热量，所以上述两式相等，又已知甲、乙液体的比热容之比是，故有 解得 技巧点拨 解题时先判断“探究的量是否易直接测量”，若不易，优先考虑转换法；牢记中考高频转换关系，快速匹配实验原理；实验评价时，重点分析“转换器材是否合理”，改进方案需围绕“使转换更精准、更直观”展开。 类题夯基 5．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，请回答下列问题： (1)该实验是通过观察 来说明铁球对木块做功的多少； (2)若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？理由是： 【答案】(1)木块被撞击后移动的距离 (2)不能，若水平面光滑，木块不受摩擦力，木块将永远运动下去 【详解】（1）物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，而做功的多少，是通过木块被撞击后移动的距离来反映的。 （2）若水平面光滑，木块不受摩擦力，木块将永远运动下去。木块通过的距离无法确定，做功的多少，也无法确定，所以动能的大小就无法比较。 6．小龙用生活中常见物品探究液体压强的影响因素： (1)图甲是套有橡皮膜的漏斗，漏斗口内深度h1为5cm。小龙用它进行了探究，如图乙和丙和丁所示，实验通过观察橡皮膜 反映液体压强大小。 (2)对比图 中的现象可知，液体压强与液体深度有关；对比图乙和丙中的现象可知，液体压强与 有关。 (3)若向图丁漏斗中加水，直到橡皮膜恢复水平为止，所加水的质量为 g，此时，橡皮膜上表面受到水的压力是 N。已知漏斗口的面积为16cm2，漏斗圆柱部分的横截面积为1cm2，漏斗口内容积（不含圆柱部分）为35cm3，漏斗浸入的深度h2为10cm，漏斗壁厚度不计，忽略容器内液面的变化，水的密度为1.0×103kg/m3。 【答案】(1)凹陷程度 (2) 丙和丁 液体密度 (3) 40 1.568 【详解】（1）当套有橡皮膜的漏斗放入液体中时，橡皮膜会受到液体压强作用而发生凹陷，橡皮膜凹陷的程度越大，说明橡皮膜受到的液体压强越大，故实验中是通过观察橡皮膜的凹陷程度来反映液体压强大小。 （2）[1]要探究液体内部的压强与液体深度有关，应控制液体的密度相同，只改变橡皮膜在液体的深度，由图丙、丁可知，液体的密度相同，橡皮膜的深度越大，橡皮膜的凹陷程度越大，由此说明：液体压强与液体深度有关。 [2]对比图乙和丙中的现象可知，橡皮膜的深度相同，液体的密度不同，橡皮膜的凹陷程度不同，而且液体的密度越大，橡皮膜的凹陷程度越大，故可得：液体压强与液体的密度有关。 （3）[1]橡皮膜水平，说明橡皮膜上下两侧受到的压强相等，即，由可知，漏斗内水的深度与漏斗外水的深度相同，即漏斗内水的深度也是10cm，由于漏斗的高为5cm，故漏斗浸在水中圆柱部分的深度为 漏斗圆柱部分水的体积为 水的总体积为 由密度公式可知，水的质量为 [2]漏斗浸入部分的深度h2为10cm，橡皮膜受到水向上的压强为 橡皮膜水平，两边受到液体的压强相等，橡皮膜上表面受到水的压强 则橡皮膜上表面受到水的压力为 考向03 基础测量类探究实验 要点梳理 1. 核心场景：测量物质的密度、测量小灯泡的电功率、测量导体的电阻等基础测量实验；2. 实验核心：掌握测量原理（如ρ=m/V、P=UI、R=U/I）、实验器材使用规范、数据记录与处理方法；3. 关键步骤：器材组装→调零（如天平、弹簧测力计）→测量→多次测量（减小误差）→计算平均值→得出结果；4. 易错点：器材使用不规范（如天平左盘放砝码、温度计玻璃泡接触容器底）；多次测量的目的混淆（减小误差vs寻找普遍规律）。 典例验知 7．郴州永兴的冰糖橙丰收了，小明想知道冰糖橙汁的密度，他用天平、量筒和烧杯进行了如下测量。 (1) 把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，指针静止时，如图甲所示，应将平衡螺母向 调节，使天平在水平位置平衡。 (2)调节天平平衡后，进行以下实验操作： ①向烧杯中倒入适量的橙汁，天平平衡时砝码和游码如图乙所示，用天平测出烧杯和橙汁的总质量为 g； ②把烧杯中橙汁的一部分倒入量筒中，测出倒出橙汁体积，如图丙所示： ③用天平测出烧杯和剩余橙汁的总质量为，则 。 (3)另一名同学认为不用量筒，只需加一个完全相同的烧杯和适量的水，也可以完成该实验。实验步骤如下： a．用已调好的天平测出空烧杯的质量； b．向一个烧杯中倒入适量的橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量，记为； c．向一个相同烧杯中倒入与橙汁等深度的水，用天平测出水和烧杯的总质量，记为；橙汁的密度 （用测出的量和水的密度来表示）。 【答案】(1)右 (2) 92.4 (3) 【详解】（1）图甲中指针偏向左侧，说明天平的右侧较重。根据天平 “右偏左调” 的调节原则，应将平衡螺母向右调节，直至天平在水平位置平衡。 （2）[1]由图乙可知，砝码质量为 游码示数为2.4g，因此烧杯和橙汁的总质量为 [2]倒出橙汁的质量 结合量筒中体积 密度 （3）倒入等深度的橙汁和水，体积相等，即 橙汁质量 水的质量 由得 故 整理得 技巧点拨 牢记各测量器材的使用规范，提前标注易错操作；明确“多次测量”的目的（测量类实验多为减小误差，探究类实验多为寻找普遍规律）；数据处理时，先剔除异常值，再计算平均值，保留合适的有效数字，标注单位。 类题夯基 8．如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。 (1)实验中需要用到的测量工具有秒表和 。 (2)实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应 （选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度。 (3)小车从A点运动到B点所用时间 s；小车在AC段的平均速度 m/s。 (4)由图中的实验数据可知，小车在下滑过程中做 运动（选填“减速”、“匀速”或“加速”）。 【答案】(1)刻度尺 (2)减小 (3) 3 0.16 (4)加速 【详解】（1）实验中需要测量路程和时间，测量时间用秒表，测量路程用刻度尺。 （2）斜面的倾斜角度越小，小车下滑的速度越慢，在斜面上运动的时间就越长，所以为使小车在斜面上运动时间长些便于测量时间，应减小斜面的倾斜角度。 （3）[1]小车从A点运动到B点所用时间 [2]从A点到C点的路程 所用时间 小车在AC段的平均速度 （4）从图中可知，小车在AB段和BC段的路程均为40.0cm，AB段所用时间为3s，BC段所用时间为 根据可知，相同路程下，BC段所用时间短，速度大，所以小车在下滑过程中速度越来越快，做加速运动。 9．在测量标有“2.5V”小灯泡电阻的实验中，小明连接了图甲所示的电路。闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表均无示数，电压表示数始终接近电源电压。排除故障后，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，再逐渐降低小灯泡两端电压，观察到小灯泡变暗直至熄灭，并绘制出小灯泡的电流与电压关系图像如图乙所示。请你解答： (1)连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应移至 （选填“a”或”b”）端。 (2)实验中出现的故障可能是 。 (3)小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；利用本实验的器材无法完成“探究电流与电压关系”的实验，结合以上信息分析其原因是 。 【答案】(1) 断开 b (2)小灯泡断路 (3) 10 小灯泡的电阻随温度的变化而变化，无法控制电阻一定 【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。 [2]滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，由图甲可知，滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （2）闭合开关后，电流表均无示数，这表明电路可能存在断路情况；电压表示数始终接近电源电压，说明电压表与电源之间是接通的，那么故障可能是小灯泡断路。 （3）[1]由图乙可知，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A。根据欧姆定律，可得小灯泡正常发光时的电阻 [2]探究电流与电压关系”的实验需要控制电阻大小不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，无法控制电阻一定，所以利用本实验的器材无法完成该实验。 考向04 基础实验误差分析与改进 要点梳理 1. 核心误差类型：系统误差（器材本身误差，如天平砝码磨损）、偶然误差（人为操作误差，如读数偏差）；2. 高频实验误差：测量密度时液体残留、测量电功率时电表读数误差、探究摩擦力时弹簧测力计拉动不匀速；3. 关键：误差分析需结合实验步骤，明确误差来源；改进方案需针对性解决误差来源；4. 易错点：混淆误差与错误，将操作错误当作误差；改进方案无针对性，无法减小误差。 典例验知 10．学习了密度的知识后：（一）小明想知道酱油的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验： （1）调节天平平衡； （2）①用天平测出空烧杯的质量为17g； ②在烧杯中倒入适量酱油，测出烧杯和酱油的总质量如图1甲所示； ③将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，酱油的体积如图1乙所示。 根据实验测得烧杯中酱油的质量为 g，酱油的密度为 kg/m³。 （3）小明用这种方法测出的酱油密度会 （选填“偏大”或“偏小”）。 （二）小明和小华想比较物理实验室中甲、乙两种液体的密度，进行了以下操作： （1）小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体，并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量，电子秤的示数如图2所示，则这两种液体的密度关系是 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m，用甲、乙两种液体各测两组数据后，在如图3所示的m-V图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知属于甲液体的两点是 。 （3）小红在小明实验的基础上添加了一个边长为3cm的正方体金属块测量出了甲液体的密度，实验步骤如图4所示，则甲液体的密度为 g/cm³。为了减小该实验的误差，她应该选择图5中的 （选填“a”或“b”）烧杯。 【答案】 45 1.125×103 偏大 大于 A和C 1.1 b 【详解】[1]酱油与烧杯总质量为 酱油质量为 [2]酱油体积为 酱油密度为 [3]在向量筒中倒酱油时，会有一部分酱油留存在烧杯中，故测量出来的酱油体积比真实体积小，根据可知，测量密度值偏大。 [4]两种液体体积相等。读图2电子秤读数可知，甲与烧杯总质量大于乙与烧杯总质量。两个烧杯完全相同，烧杯的质量是相等的，故甲质量大于乙质量。根据密度计算公式可知，甲密度大于乙密度。 [5]在体积相等时，甲的质量大于乙的质量，故AC表示甲。 [6]金属块的体积为 第一图与第四图相比，表明体积为27cm3甲液体质量为 液体密度为 [7]在体积变化相同时，烧杯的底面积越小，液体高度变化越大，则测量越准确。故应选择b。 技巧点拨 解题时先区分“误差（不可避免）”与“错误（可避免）”；误差分析遵循“一步一找”，结合实验步骤排查误差来源；改进方案需具体可行，如“液体残留误差”可改进为“先测烧杯+液体总质量，再测烧杯质量”，贴合实验实际。 类题夯基 11．项目化学习小组同学将两支完全相同的密度计，分别放入甲、乙两个盛有水和盐水的烧杯中，静止时观察到的现象如图所示，则 杯中装的是水。 【项目提出】 使用密度计时，该小组同学发现密度计刻度不均匀且测量时误差较大，因此准备制作一支刻度均匀的密度计。 【项目分解】 （1）了解杆秤原理， （2）制作“杆秤密度计” 【项目实施】 （1）了解杆秤原理：如图丙所示，杆秤是我国古老的质量称量工具，刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。杆秤的工作原理是 （用文字表述）。 （2）制作“杆秤密度计”：实验器材：木棒、塑料杯、细线、 、金属块（代替秤砣）、记号笔、酒精。 实验步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”； ②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度； ③如图丁所示，杯中加酒精至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“ ”刻度（单位）； ④以AB两点之间长度的八分之一为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。 【项目实践】 用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。 【项目优化】 （1）如图戊所示，在制作过程中，秤杆出现左低右高现象，要调节秤杆至水平位置平衡，秤砣应往 （选填“左”或“右”）侧移动。 （2）为了制作出精确度更高的“密度秤”，可行的改进措施是 （填选项前的字母）。 A．把秤纽位置往靠近秤钩一侧移动 B．减少加入杯中的液体体积 C．减小秤砣的质量 【答案】 乙 动力动力臂阻力阻力臂 刻度尺 0.8 右 C 【详解】[1]同一支密度计分别放在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态，则F浮=G，即密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，所以F甲=F乙。密度计受到的浮力相等，由图可知密度计排开液体的体积：V甲排＜V乙排，由可知：ρ甲＞ρ乙，则乙杯中装的是水，甲杯装的是盐水。 【项目实施】（1）[2]杆秤的工作原理是杠杆平衡条件，即动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。 （2）[3]在制作“杆秤密度计”时，除了木棒、塑料杯、细线、金属块（代替秤砣）、记号笔外，根据“以AB两点之间长度的八分之一为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。”所以需要一种能够测量液体密度的工具为刻度尺来测量木棒的长度，以表示对应的密度值。 ③[4]因为酒精的密度为0.8g/cm3，将此时秤砣的悬挂点B标记为“0.8”刻度（单位g/cm3）。 【项目优化】（1）[5]如果秤杆出现左低右高现象，根据哪端高就往哪边调节的原则，应该将秤砣向右移动。 （2）[6]为了制作出精确度更高的“密度秤”，可行的改进措施是：在液体密度一定时，即杯中液体的重力一定时，若测量时密度称的分度值距离增大（即AB距离变大），则可以标出更多的刻度值，所以精度就增大；减小秤砣的质量，即G砣减小，AB间的长度变大，所以精度提高，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 12．在用电压表、电流表测电阻的实验中，假定电压表和电流表是准确的，但由于实验电路的不完善，也会给实验结果带来误差。例如，用图a所示电路测一阻值为1.80千欧的标准电阻R值时，实际测得的阻值为1.00千欧；而用图b所示电路测量时，实际测得的阻值为2.00千欧。 通过分析上述两个不完善的实验电路可以找到产生误差的原因。而针对误差产生的原因，设计实验电路并通过合理的实验步骤，可以大大减小实验误差。例如，用图c所示电路（图中G为灵敏电流表，当通过它的小电流有很小的变化时，它就能指示出来），按一定的实验步骤测电阻R值时，可使测量结果非常接近1.80千欧。 根据上述内容，完成下列要求： (1)分别说明图a和图b所示实验电路给实验结果带来误差的原因。 (2)说明图b中虚线框内电路的作用。 (3)比较图c和图a所示实验电路，说明减小误差的基本方法。 (4)写出按图c测定R阻值的实验步骤。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）电压表和电流表的指针能偏转是因为有电流流过电压表和电流表，且电压表和电流表本身有一定的电阻，因此电路中接入电压表和电流表后，会改变电路中的电流和电压分配。因此测量要求较高时，应把电压表和电流表看成电阻来处理，在本题测量电阻的各种方法中，我们用R真表示被测电阻的真实值，用R测表示被测电阻的测量值，用RV表示电压表的内阻，用RA表示电流表的内阻。 在图a中      IA=IR+IV UR=UV 得到 说明 R测<R真 在图b中 UV=UA+UR IR=IA 得到 说明 R测>R真 （2）由图b可知，虚线框内电路的作用是提供一个由零逐渐变大的连续变化的电压，供多次测量用。 （3）比较图c和a可知，在图a中，由于电压表的分流使电阻的测量值与真实值之间产生误差，而在图c中，若灵敏电流计中无电流流过，经过电压表的电流不进入电流表，则电压表不存在分流，可测出电阻的正确值。 （4）实验步骤如下： ①闭合电键S1、S2、S3，判定流过灵敏电流计中电流的方向； ②若流过灵敏电流计中电流的方向是由上向下的，则将滑片P1右移一些或将滑片P2左移一些，直至灵敏电流计中无电流流过； 若流过灵敏电流计中电流的方向是由下向上的，则将滑片P1左移一些或将滑片P2右移一些，直至灵敏电流计中无电流流过。 ③记下电压表和电流表的示数U和I； ④利用公式求出被测电阻R的阻值。 模块02 实验创新设计与探究题答题模板构建 考向01 实验方案创新设计 要点梳理 1. 创新角度：器材创新（用生活器材替代实验室器材，如用矿泉水瓶做连通器）、步骤创新（简化实验步骤，优化实验流程）、情景创新（结合生活/科技情景设计探究实验）；2. 设计核心：紧扣实验原理，保证创新不偏离探究主题，兼顾可行性、简便性、精准性；3. 关键：明确探究目的→确定实验原理→选择创新器材/设计创新步骤→验证创新方案的合理性；4. 易错点：创新脱离实验原理，导致实验无法达成探究目的；器材选择不当，无法完成实验测量。 典例验知 13．陈明在庆祝生日的过程中，发现生日蛋糕搭配的蜡烛非常有趣，于是在生日之后陈明想利用所学的知识测出这个蜡烛的质量。为了测出蜡烛的质量，他还找到的实验器材有：一根质地均匀、粗细相同的长细木棒，一把刻度尺，一个烧杯（该蜡烛体积较大无法放入此烧杯中），若干细绳，一个正方体木块（内部嵌有铁钉，其平均密度小于水的密度；表面经处理后不吸水）及足量的水。请你利用上述器材（器材均满足实验需求），帮助他们设计一个实验方案，测出生日蜡烛的质量。要求： （1）写出主要实验步骤及要测量的物理量； （2）写出蜡烛质量的数学表达式。（用已知量和测得量表示） 【答案】（1）见解析；（2） 【详解】（1）①用刻度尺测出木块的边长为h1； ②烧杯中装适量水，将木块缓慢放入烧杯中，待木块静止后，用刻度尺测出木块露出水面的长度为h2； ③用细绳做成绳环套在细木棒上，移动绳环位置，使细木棒在水平位置上平衡，并将绳环位置固定； ④将用细绳系好的生日蜡烛系在细木棒支点左侧某位置，然后再将另一细绳系好木块并做成绳环套在细木棒支点右侧某位置，并移动木块绳环的位置，使细木棒保持水平平衡； ⑤用刻度尺分别测出生日蜡烛位置处到支点的距离为L1和挂木块绳环处到支点的距离为L2 。                                 （2）木块静止在水面上时，根据漂浮条件可知 G木= F浮=ρ水gV排=ρ水gh12（h1-h2） 细木棒在生日蜡烛和木块的作用下，保持水平平衡时，根据杠杆平衡条件可得 GL1＝G木L2 所以 则 技巧点拨 创新设计优先从“器材创新”入手，利用生活常见器材（如刻度尺、弹簧测力计、饮料瓶）替代，降低设计难度；设计前先梳理常规实验方案，再针对性优化创新；验证创新方案时，重点分析“是否能准确探究因变量与自变量的关系”。 类题夯基 14．在只考虑重力的作用的情况下，不计摩擦力，一小球在竖直面从A点沿某条曲线下滑到B点（Brachistochrone），由约翰•伯努利在1696年提出来挑战欧洲的数学家的，如图，请你设计实验，证明最速降线是否真实存在？ （1）实验器材： ； （2）实验步骤： ； （3）实验结论： 。（开放性试题，答案合理即可）    【答案】 秒表、斜面可调整的光滑轨道和小球 见解析 若t1与后两次实验的时间相同，则最速降线不存在，若t1与后两次实验的时间不同，则最速降线存在 【详解】（1）[1]实验中需记录小球下降的时间，所以实验器材为秒表、斜面可调整的光滑轨道和小球。 （2）[2]①把小球从直斜面的顶端自由释放，记录小球沿直斜面滑落到底端的时间t1； ②改变斜面的弯曲程度，把小球从弯曲斜面的顶端自由释放； ③再次改变斜面的弯曲程度，把小球从弯曲斜面的顶端自由释放。 （3）[3]若t1与后两次实验的时间相同，则最速降线不存在，若t1与后两次实验的时间不同，则最速降线存在。 15．学校“绿植种植小屋”的蔬菜适宜生长的空气相对湿度（空气中含水蒸气的百分比）在50%~70%之间，项目式学习小组利用湿敏电阻和电阻箱设计了如图甲的湿度显示电路。丙图是湿敏电阻在不同相对湿度下对应的电阻值。 相对湿度/% 40 50 60 70 80 90 电阻值 197 57 22 9 4.5 3 【项目实施】 ①如图甲所示，电源电压U恒为6V，电阻箱规格“”，“湿度表”由电流表改装而成，其量程为“0~1mA”，如图乙所示； ②设定湿度表测量的相对湿度最大值为90%，为了使相对湿度为90%时电流表指针能刚好在1mA处，则应调节电阻箱的阻值为 并保持不变，同时在电流表1mA处标上90%； ③根据湿敏电阻的电阻值，通过计算标定相对湿度。 当相对湿度为80%时，在电流表0.8mA处标上80%； 当相对湿度为70%时，应在电流表 mA处标上70%； 依次在电流表上标出其他相对湿度值； 观察改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布 （选填“均匀”或“不均匀”）； ④使用：闭合开关，根据电流表指针位置读取相对湿度值。 【答案】 不均匀 【详解】[1]由表中数据可知，相对湿度为时湿敏电阻的阻值为，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，应调节电阻箱的阻值 [2][3]由表中数据可知，相对湿度为时湿敏电阻的阻值为，由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知，此时电路中的电流 由题意可知，相对湿度分别为、、时对应的电流值分别为、、，由此可知，改装后的湿度表可发现刻度线间隔分布不均匀。 考向02 探究题答题模板构建与应用 要点梳理 1. 核心模板：提出猜想→设计实验→进行实验→记录数据→分析论证→得出结论→评估改进（7步模板）；2. 各步骤模板：猜想（根据生活经验/已有知识，猜想××与××有关）、实验设计（控制××不变，改变××，测量/观察××）、结论（贴合探究主题，体现变量关系）、评估（分析误差来源/实验不足）；3. 关键：模板灵活应用，结合实验题型（填空/问答）调整详略，不机械套用；4. 易错点：模板套用生硬，脱离实验情景；结论表述不规范，遗漏变量关系；评估无针对性。 典例验知 16．材料一：《天工开物》中记载了古人的汲水工具“桔槔”，是一种杠杆，某版本的书籍配图如图所示； 材料二：诸暨赵家镇有个世界灌溉工程遗产——桔槔井，时至今日，农民依然利用它汲水，轻松实现“日日三百桶”，每桶水约20kg，以满足农田灌溉的需要； (1)对比材料一和二，提出你想探究的问题： ； (2)你的猜想是： ； (3)设计实验探究方案验证猜想（可用图文结合的方式表述步骤）。 【答案】(1)古代桔槔与现代桔槔井在结构或使用效率上是否有差异？ (2)现代桔槔井可能通过优化杠杆支点位置、配重设计或材料改进，提高了汲水效率 (3)见解析 【详解】（1）对比材料一和二，可提出的想探究的问题是：古代桔槔与现代桔槔井在结构或使用效率上是否有差异？ （2）根据图中信息结合所学知识可猜想：现代桔槔井可能通过优化杠杆支点位置、配重设计或材料改进，提高了汲水效率。 （3）设计实验探究方案如下： ①用杠杆尺、钩码（模拟石块/重物）、支架模拟桔槔结构，矿泉水模拟水桶，固定阻力臂长度（如），弹簧测力计模拟人汲水； ②对比两种支点位置： 古代桔槔：支点靠近阻力臂（如动力臂∶阻力臂=1∶2） 现代桔槔：支点靠近动力臂（如动力臂∶阻力臂=2∶1） ③分别用弹簧测力计测量两种情况下提起矿泉水所需的拉力，记录数据； ④分析哪种支点位置更省力，并计算相同时间内可完成的汲水次数。 技巧点拨 牢记7步核心模板，根据题干要求调整各步骤详略（如题干已给出猜想，可省略猜想步骤）；结论表述严格遵循“变量关系”模板，评估改进优先结合实验误差、实验不足，提出具体可行的改进措施，不空洞表述。 类题夯基 17．某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值，实验电路如图甲所示（电源电压）。 (1)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近，则电路故障原因可能是 。 (2)当滑片移到某一位置时，电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则未知电阻 。 (3)实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为，请你把以下测量步骤补充完整： ①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为； ②闭合开关S， ，读出电压表示数为； ③待测电阻 （用已知和测量出的物理量符号表示）。 【答案】(1)定值电阻开路 (2)10 (3) 滑片P移到b端时 【详解】（1）电流表无示数，说明电路有断开之处。电压表有示数，说明电压表与电源之间是连通的。因此是与电压表并联之处断开了，即定值电阻开路。 （2）电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.16A。未知电阻阻值为 （3）[1]变阻器最大阻值为已知数值，第一次，使变阻器连入电路阻值为0，此时只有待测电阻自己连入电路，其两端电压等于电源电压。第二次将滑片移到b端，使变阻器连入电路阻值最大，此时根据测出的电源电压与待测电阻两端电压值，可以计算出变阻器两端电压，再结合变阻器最大阻值，可以计算出电路中电流。结合待测电阻两端电压，即可计算出待测电阻阻值。 [2]待测电阻阻值为 18．学习了浮力和机械后，同学们发现了许多种利用生活中的物品来测量密度的特殊方法。 I.小芳利用电子秤、柱形玻璃杯、长方体木块、长细针（质量和体积忽略不计）、抹布等测量木块的密度，主要步骤如下： ①向柱形玻璃杯内倒入适量的水，电子秤示数如图1甲所示； ②将木块放入柱形玻璃杯的水中漂浮，电子秤示数如图1乙所示； ③用长细针将木块缓慢完全压入水中静止，电子秤的示数如图1丙所示； （1）根据图1中的甲、乙、丙，可以得出木块的质量为 g，木块的体积为 cm3； （2）如图1丙中，长细针对木块的压力为 N； Ⅱ.小婷则利用迷你手提电子秤、螺母等测量木块的密度。 （1）操作步骤如下： ①用细线将木块挂在电子秤下方，记下电子秤示数为F1； ②按照如图2乙所示，将螺母挂在木块下方，并将螺母浸没在水中，记下电子秤示数为F2； ③按照图2丙所示，将螺母和木块一起浸没在水中，记下电子秤示数为F3。 （2）则木块密度的表达式为 （用已经测量的量和ρ水表示）； （3）如果交换乙、丙两步骤的顺序，木块密度测量值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）； Ⅲ.小佳用一根粗细不均匀的筷子、刻度尺、细线、螺母、带盖塑料小瓶、水，制作杠杆密度计测量消毒液的密度。测量过程如下： （1）将带盖的小瓶系在筷子的细端P处，用细线把筷子悬挂起来，调整系细线的位置O，如图3甲所示，使筷子在水平位置平衡； （2）保持P、O的位置不变，在塑料小瓶中加满水，盖好盖子，调整螺母到A点时，筷子在水平位置平衡，如图3乙所示，测得OP、OA的长度分别为2.00cm、10.00cm； （3）把瓶中的水倒干净，加满消毒液，盖好盖子，调整螺母到B点时，筷子又在水平位置平衡，如图3丙所示，测得OB的长度为8.50cm，则消毒液的密度ρ消毒液= kg/m3； （4）若小佳在步骤（3）中，出现下列两种情况： ①瓶中没有加满消毒液就盖好盖子，调整螺母位置使筷子水平平衡，测得OB的值，则消毒液密度的测量值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； ②瓶中加满消毒液并盖好盖子，调整螺母位置，但在筷子右端偏高时就测出了OB的值，则消毒液密度的测量值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （5）小佳要给自己制作的杠杆密度计标刻度值，则A处应标 g/cm3，然后从A向左、向右标注，每隔0.1cm，密度变化 g/cm3。 【答案】 45 90 0.45 偏小 0.87×103 偏小 偏小 1 0.01 【详解】[1]由图甲和图乙可知木块的质量 [2]由图甲和图丙可知，木块排开水的质量 则木块所受浮力 因为木块浸没在水中，所以木块的体积等于木块排开水的体积，即 [3]木块的重力 由二力平衡可得长针对木块的压力 [4]由图2甲可知，木块的重力为，由图2丙、丁知木块受到的浮力为 因为木块浸没在水中，所以木块排开水的体积等于木块的体积，由阿基米德原理可得木块的体积 木块的质量 则木块的密度 [5]如果交换乙、丙两步骤的顺序，则因乙中木块上沾有水，导致偏大，由密度的表达式可知，木块密度测量值比真实值偏小。 [6]根据杠杆平衡条件可得， 代入数据得， 解得 [7]由， 化简可得 根据此式，若瓶中没有加满消毒液就盖好盖子，调整螺母位置使筷子水平平衡，则B点的位置就会偏向支点，测得OB的长度就会偏小，因此的值就会偏小。 [8]加满消毒液并盖好盖子，调整螺母位置，但在筷子右端偏高时就测出了OB的长度，若要让筷子平衡，螺母就要向右移动，故右端偏高时，螺母位置偏左，读数偏小，即测量值OB的长度偏小，根据表达式可知消毒液密度的测量值比真实值偏小。 [9]A处对应的是，因此应标。 [10]AB间的距离 因此从A向左、向右标注，每隔，密度变化为。考向03 跨情景实验探究迁移 要点梳理 1. 核心场景：将课本常规实验原理，迁移到生活、科技情景中设计探究实验（如将“探究摩擦力”原理迁移到“探究自行车刹车效果”）；2. 解题核心：提取情景中的物理信息，匹配课本实验原理，将常规实验步骤、方法迁移到新情景中；3. 关键：明确“情景与课本实验的关联点”（如自行车刹车→摩擦力，迁移控制变量法、转换法）；4. 易错点：无法识别情景与课本实验的关联，迁移思路不清晰；忽略新情景的特殊性，机械迁移常规步骤。 典例验知 19．根据下列学科实践活动，回答问题。 小丽在帮妈妈利用厨房电子秤配特定浓度糖水做面包时，发现在使用瓷勺搅拌糖水过程中，电子秤的示数在不停地变化，这引起了她浓厚的兴趣。她首先了解到电子秤是利用压力传感器工作的，它将压力转换为质量显示。于是，便如下猜想： 猜想一：增加的质量就是金属块的质量大小； 猜想二：增加的质量是金属块排开水的质量。 为排除不规则形状带来的干扰，小丽找到一个长方体金属块来探寻“示数不停变化”的原因。如图，将装有适量水的烧杯放在水平电子秤上，读数为，再将细线系住的金属块缓慢浸入水中（不接触容器），电子秤读数随之逐渐增大然后稳定在，随后松手金属块沉入水底（细线质量、体积均不计）。 (1)对比几次测量数据，小丽很快否定了猜想一，并算出金属块质量为 ； (2)观察图①到④可知浮力大小与 有关，长方体金属块所受浮力越大，电子秤读数越 ，为验证猜想二，她将烧杯一侧垫高，放在电子秤上，装水至杯口，并在杯口处放置好接水用小烧杯，若猜想正确，此时将金属块缓慢浸没到水中的过程中，电子秤示数将 ，并可以测量小烧杯中水的质量加以验证； (3)小丽还意外收获了利用电子秤快速测量固体密度的方法，此金属块密度为 ； (4)推理应用：两个相同烧杯装等量的水，分别把、B两实心球浸没在水中（A球用细线固定，B球用细线吊着，两细线均产生有拉力），放在电子秤上后示数分别为和，如果和B质量相同，则 。如果和B体积相同，则 。 【答案】(1)26 (2) 排开液体体积 大 不变 (3) (4) > < 【详解】（1）由图①知，水及烧杯的总质量为220g，由图⑤知，水、烧杯及金属块的总质量为246g，金属块的质量m=246g-220g=26g （2）[1][2]由图①到④，金属块排开水的体积越大，电子秤的示数越大。金属块放入水中，水对它有向上的浮力，据力的作用是相互的，金属块对水也有向下的作用力，于是电子秤的示数发生变化，则浮力越大，电子秤的示数变化越大，所以可得：浮力大小与金属块排开液体的体积有关。 [3]将烧杯垫高，装水至杯口，则金属块浸入水中排开的水全部溢入小烧杯中，据阿基米德原理知，金属块所受的浮力等于排开水的重力，由于金属块浸入过程中，排开水的进入小烧杯中，所以电子秤的示数不变。 （3）由图④知，金属块浸没水中时，电子秤的示数为230g，则金属块排开水的质量m水=230g-220g=10g 排开水的重力 则金属块所受的浮力为0.1N，金属块的体积 金属块的密度 （4）[1]左图中，实心球A受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及拉力的作用，处于静止，所受的浮力大于A的重力；右图中，实心球B受到竖直向上的浮力、拉力及竖直向下的重力的作用，处于静止，所受的浮力小于B的重力。两实心球的质量相等，重力相等，所以A所受的浮力大于B所受的浮力，则A排开水的重力大于B排开水的重力，则左烧杯对电子秤的压力大于右烧杯对电子秤的压力，则m1>m2。 [2]将烧杯、水及实心球看成一个整体，则左图中，烧杯受到竖直向下的烧杯、水及实心球A的重力和竖直向上的支持力，两个力是平衡力，大小相等，烧杯对电子秤的压力与烧杯所受的支持力是相互作用力，大小等于烧杯、水及实心球的总重力。右图中，烧杯受到竖直向下的烧杯、水及实心球B的重力和竖直向上的支持力、拉力的作用。两个实心球都浸没水中，且体积相等，则排开水的体积相等，所受的浮力相等，左图中，实心球A受到竖直向下的重力、拉力及竖直向上的浮力作用，A的重力小于浮力；右图中，实心球B受到竖直向下的重力及竖直向上的浮力、拉力的作用，B的重力大于浮力，此时的拉力F拉=GB-F浮 则左图中，烧杯对电子秤的压力F压左=G左=G水+杯+GA<G水+杯+F浮 右图中，烧杯对电子秤的压力F压右=G右=G水+杯+GB-F拉=G水+杯+GB-(GB-F浮)=G水+杯+F浮 所以F压左<F压右 则m1<m2。 技巧点拨 解题时先分析新情景的探究目的，再匹配课本中对应的常规实验原理；迁移步骤时，结合新情景的特殊性调整（如器材、变量），保留核心方法（控制变量、转换法）；重点挖掘“情景与课本实验的异同点”，避免机械迁移导致错误。 类题夯基 20．图甲是一款普通的豆芽机，项目小组想在图甲的豆芽机上增设智能控温和自动淋水功能，从而保证豆子发芽需要的适宜温度和湿度。图乙是智能豆芽机的简化模型。项目小组为此开展了以下的项目式学习。 【任务一】设计豆芽机的温控装置 控温装置的电路设计如图丙所示，可实现加热、保温两挡自动切换， 为热敏电阻（置于发育盒内），为电阻箱，、为电热丝，且。控制电路电流≥5mA时衔铁被吸下。 (1)主要是由 （选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料制作而成，当温度升高时，的阻值 ；（选填“变大”、“变小”或“不变”） (2)如图丙所示，开关闭合时，电磁铁的上端为 极，当衔铁被吸下来时，工作电路处于 （选填“加热”或“保温”）状态，加热与保温功率之比为 ； (3)豆芽适宜在23℃~28℃环境下生长，豆芽机若要实现25℃自动切换挡位，则控制电路中电阻箱应该调为 Ω；干电池用久了，会导致发育盒内温度比设定的温度 （选填“偏高”或“偏低”），除了更换电池外，还可以采取措施是 ，使得豆芽机恢复在25℃自动切换挡位； 【任务二】设计豆芽机的喷淋装置 (4)如图乙所示，水在水泵的作用下通过水管输送到淋水系统，多余的水通过沥水孔会回到水箱。水泵喷口流量指水泵1h内喷出水的质量。若水泵的流速为0.5m/s，喷口的横截面积为0.4cm2，则水泵喷口流量为 kg/h； (5)实验小组结合豆芽的生长特性，采用淋水系统定时给豆芽淋水，而不是将豆芽浸泡在水中的原因是： 。控制水泵间歇性喷水的电路设计如图戊所示，AB两端输入如图己所示的周期性变化的电压，定值电阻，D为电阻可以变化的电子元件。当图戊中时，D两端的电压等于电子元件D两端的实际输入电压；时，电子元件D通过改变阻值，控制保持5V不变。则时，通过电路的电流为 A；若要使豆芽机在1小时内，喷水时间为20min，请你结合上面的电路设计，应设置的电功率 W时，水泵启动喷水。 【答案】(1) 半导体 变小 (2) S 保温 3∶1 (3) 偏高 减小R的阻值 (4)72 (5) 保证豆芽呼吸作用所需氧气 5 12.5 【详解】（1）[1]热敏电阻是一种电阻值随温度显著变化的半导体元件，所以主要是由半导体材料制作而成。 [2]根据图丙分析，热敏电阻的阻值随温度升高而变小。 （2）[1]如图丙所示，根据安培定则，电流从电磁铁的下端流入，伸出右手，四指弯曲所指方向为电流的方向，则大拇指指向电磁铁的N极，即电磁铁的下端为N极，电磁铁的上端是S极。 [2]分析图丙所示的工作电路，当衔铁被吸下来时，R1和R2串联，根据串联电路的电阻特点，串联电路时总电阻最大，当衔铁释放时，工作电路中仅有R2，由可得，衔铁被吸下来时，工作电路处于保温状态，衔铁释放时，工作电路处于加热状态。 [3]工作电路处于保温状态时的功率为 工作电路处于加热状态时的功率为 因为，则可得 （3）[1]豆芽机若要实现25℃自动切换挡位，即当热敏电阻的阻值为300Ω时，如图丙所示，控制电路中，电阻箱R与热敏电阻Rx串联，当控制电路中电流达到5mA即0.005A，衔铁被吸下，实现换挡，由欧姆定律可得，热敏电阻两端的电压为 由串联分压可得，电阻箱R两端的电压为 则控制电路中电阻箱的阻值为 [2][3]干电池用久了，控制电路的总电压值减小，衔铁被吸下时控制电路中的电流不变，由欧姆定律可得，电路的总电阻减小，若电阻箱的阻值不变，则热敏电阻的阻值变小，由丁图可知，热敏电阻的阻值变小，温度变高，故会导致发育盒内温度比设定的温度偏高；若想豆芽机恢复在25℃自动切换挡位，即热敏电阻的阻值不变，可以减小电阻箱R的阻值。 （4）由题意可知，喷口的横截面积为0.4cm2，即为 若水泵的流速为0.5m/s，则水泵每秒流过水的体积为 由可得，每秒流过水的质量为 则水泵1h内喷出水的质量为 即水泵喷口流量为72kg/h。 （5）[1]豆芽生长时需要氧气，如果将豆芽浸泡在水中，豆芽呼吸作用时所需氧气不足，故采用淋水系统定时给豆芽淋水，保证豆芽呼吸作用所需氧气。 [2]当时，由图己可知，，由题可知，时，电子元件D通过改变阻值，控制保持5V不变，根据图戊可知，电子元件D与定值电阻R0串联，根据串联电路分压特点可得，定值电阻R0两端电压为 根据串联电路电流处处相等，由可得，通过电路的电流为 [3]若要使豆芽机在1小时内，喷水时间为20min，结合题意，淋水系统每3秒之中要工作1秒，从第2秒工作至第3秒，由图己可得，第2秒时， 此时电子元件D两端的电压为5V，电阻R0两端的电压为 由可得，此时R0的电功率为 故应设置的电功率12.5W时，水泵启动喷水。 21．小明想探究摆的周期与什么因素有关，他猜想可能与小铁块的质量有关，还可能与细绳的长短以及摆角有关，于是他想利用一条细绳一端系一个小铁块做成摆（如图所示），用电子表测出这个摆的周期（摆动一个来回所用的时间），他通过仅仅改变小铁块的质量或者细绳的长度测出摆动10个周期所用的时间（保持摆角不变），得出下表的实验数据： 测量值次数 铁块质量（g） 细绳长度（cm） 10个周期（s） 周期（s） 1 10 50 14.0 1.4 2 10 80 18.0 1.8 3 20 50 14.0 1.4 4 20 80 18.0 1.8 (1)题中划线部分属于科学探究中的 环节。摆动一个来回所用的时间比较短，小明的做法是：用停表测其摆动10次的时间，算出其摆动一次所用的时间，这样做的目的是 。 (2)在第1、2次实验中，小明用其他条件不变，仅改变细绳长度方法来探究摆的周期与细绳长度的关系。这种方法是物理学中研究问题常用的 。 (3)通过比较第1、2（或3、4）次实验的两组数据，得出的实验结论是 ；通过比较第 实验的两组数据，得出的实验结论是：摆的周期与小铁块的质量无关。 (4)通过实验分析，小明得出的初步结论是 。 (5)生活中的摆钟就是依据这个原理工作的，如果我们家里的摆钟走慢了，修理师傅需将摆钟的摆长调 一点。 【答案】(1) 设计实验与制定方案 累积法减小实验误差 (2)控制变量法 (3) 摆的周期与摆长（细绳的长短）有关 1、3 (4)摆的周期与小铁块的质量无关，与摆长有关 (5)短 【详解】（1）[1]以下叙述：“于是他想利用一条细绳一端系一个小铁块做成摆（如图所示），用电子表测出这个摆的周期（摆动一个来回所用的时间），他通过仅仅改变小铁块的质量或者细绳的长度测出摆动10个周期所用的时间（保持摆角不变），得出下表的实验数据……”这个环节包括 设计实验、进行实验、观察现象获取数据，属于设计实验与制定计划环节。 [2]因为摆动一次的时间极短，测量有困难，可测量多次摆动所需时间再除以次数可以减小误差。 （2）控制其他因素不变，只改变其中一个因素改变时的情况，这属于控制变量法。 （3）[1]这两次铁块质量相等，只是细绳长度（摆长）不同，导致周期不同，说明摆动周期与摆长有关。 [2]想探究摆的周期与质量关系，应该控制摆长相同，改变铁块质量，探究二者关系。1、3次（或2、4次）实验，摆长相同，铁块体量不同，可以用来归纳周期与质量关系。 （4）[1]结合四组数据，可以得出结论：摆的周期与小铁块的质量无关，与摆长有关。 [2]根据1、2次（或3、4次）实验可以知道，摆越短，周期越小。因此可以将摆长变短一些来调节。 考向04 实验评价与优化 要点梳理 1. 评价角度：实验方案合理性、实验器材适用性、实验步骤规范性、数据记录与处理科学性、实验结论严谨性；2. 核心：找出实验不足（如误差过大、步骤繁琐、结论不严谨），针对性提出优化方案；3. 高频场景：评价探究电功率、密度测量、摩擦力探究等实验的方案，提出改进措施；4. 易错点：评价无针对性，无法找出核心不足；改进方案不具体，无法落地实施。 典例验知 22．九年级学生学科实践活动： 自制定值电阻改装家用灯泡 小明家里灯泡坏了，他在网上购买了一个与原来灯泡外形相似的灯泡（36V、40W），如图甲所示。 [设计与制作] （1）若将此灯泡直接接入家庭电路中，灯泡会烧坏。为了解决这个问题，可以给灯泡 （串/并）联一个 Ω的定值电阻。 （2）小明想自制这个定值电阻，他找到一卷电阻丝，规格如图乙所示。已知定值电阻的阻值和其长度成正比，则需截取 cm的电阻丝，并将其绕制在 （陶瓷/铜）管上完成制作，如图丙所示。 [检验与测试] （3）完成电阻的制作后，小明想通过测量验证该电阻是否达到他算得的阻值。他利用电源（3V）、滑动变阻器（0-8Ω）、电流表（0-0.6A）、电压表（0-3V）、开关及导线若干设计了方案1，如图丁所示。 ①小明发现方案1无法进行，原因是 ； ② 小明又找来电阻箱（0-999.9Ω），设计了方案2和方案3，如图戊所示。为了使测量结果更准确，他选择了方案 ，要快捷的测出Rx的阻值，他接下来进行的操作是 。 （4）小明用两根带有鳄鱼夹导线，将制作好的电阻与灯泡一起接入家庭电路。闭合开关，发现自制电阻立刻烧断。 [反思与评价] （5）小华认为小明利用自制定值电阻私自改装家用灯泡的整个过程存在很多安全隐患，不符合安全用电的原则。 【答案】 串 165.6 80 陶瓷 电路中最大电流小于电流表的分度值 2 见解析 【详解】（1）[1][2]家用电源电压时220V，灯泡的额定电压为36V，为了使灯泡能在额定电压下工作，串联电路中用电器由分压作用，故可以串联一个电阻R串起分压作用；由可知，灯泡在额定电压下的电阻 由串联电路的分压特点得 即 解得R串=165.6Ω 。 （2）[3]截取的电阻丝的长度 [4]防止管子对电阻丝电阻的影响，故应选用绝缘体陶瓷管。 （3）①[5]因为做成的电阻阻值大约在165.6Ω左右，按照方案1中电路中的最大电流约为 故此时电路中的电流小于电流表的分度值，无法准确读取电流，故方案1无法进行实验； ②[6]方案2根据电阻箱的阻值和电压表的示数，由串联电路中电压分配规律求出待测电阻的阻值Rx，方案3用等效代替法，把开关S1接入电路种，滑动滑动变阻器的滑片，测出Rx两端的电压U0，再把开关S1和电阻箱支路连接，滑动变阻器滑片不变，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为U0，电阻箱的电阻和待测电阻相等，但这种方法由于电阻箱的分度值较大，测量误差较大，故选择方案2。 [7]接下来的操作是断开开关，调节电阻箱的阻值，闭合开关，记录电压表V1、V2的示数，由串联电路分压规律求出Rx，用同样的方法，测量三次Rx的阻值，求测量Rx的平均数。 技巧点拨 评价实验时，按“方案→器材→步骤→数据→结论”的顺序逐一排查不足；优化方案需紧扣“不足”，具体可行（如“步骤繁琐”可简化步骤，“误差过大”可增加多次测量次数）；优先借鉴中考高频实验改进方法，贴合命题规律，提升答题针对性。 类题夯基 23．小明想自制一个简易密度计，用于测量不同密度的盐水。 【选材制作】 (1)小明以图甲为结构草图，准备一根圆柱状塑料吸管、细铜丝、石蜡等材料，开始制作： ①先用石蜡把吸管下端口密封： ②将细铜丝缠绕在吸管的下端作为配重； ③在水中调试配重时，发现密度计浸入太深，如图乙所示。此时应 （选填“增加”或“减少”）细铜丝； ④将密度计放入水中，待液面稳定后，用记号笔在吸管上标出液面位置A，如图甲所示。若密度计漂浮在密度为 1.2 g/cm3的盐水中，液面应位于 A 的 方（ρ水=1g/cm3）； (2)【展示交流】 下表为简易密度计项目的评价量表，其中一项指标的内容不完整： 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 结构和状态 　 结构完整，不能漂浮 结构不完整，不能漂浮 请你补充表格中“优秀”等级的对应内容： 。 (3)【项目改进】 小明发现吸管上相邻两刻度线之间的距离较小。为提高测量的精确度，在保证密度计总质量不变的前提下，以下改进方案可行的是___________《吸管质量忽略不计）； A．换用横截面积相同、长度更长的吸管重新制作 B．换用长度相同、横截面积更小的吸管重新制作 (4)密度计制成后，某次使用后细铜丝滑落。若小明将铜丝置于吸管内，再次测量同一杯液体密度，则测量结果与原来相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 减少 下 (2)结构完整，能漂浮 (3)B (4)偏小 【详解】（1）[1]在水中调试配重时，发现密度计浸入太深， 密度计排开液体的体积过大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，此时密度计受到的浮力过大，密度计始终处于漂浮，F浮=G，要让密度计浸入不太深可以减小密度计受到的浮力，即减小重力，故可以减少细铜丝的质量。 [2]因为密度计不管是在水中还是在盐水中，都是漂浮状态，所以F浮水=F浮盐水=G，由F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸可知，液体密度越大，密度计浸入液体的深度越小，若密度计漂浮在密度为1.2g/cm3的盐水中，液面应位于A的下方。 （2）对于简易密度计项目评价量表中的“优秀”等级，从密度计的功能和结构完整性来考虑，密度计需要能够正常工作，即要结构完整且能在液体中漂浮，这样才能准确测量液体密度。 （3）密度计漂浮时，F浮=G，设密度计的质量为m，有F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸和G=mg，则ρ液gSh浸=mg，解得。为了使测量结果更准确，使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些，即要求密度计放入某液体时，密度计竖直放入液体的深度变大，根据可知ρ液一定时，可以适当增大配重，换用长度相同、横截面积更小的吸管重新制作；故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （4）细铜丝滑落前后，密度计的重力不变，因为它始终漂浮在液体中，所以受到的浮力始终等于重力，即浮力不变。当把滑落的铜丝置于吸管内时，密度计的重心上移，为了保持漂浮状态，它会下沉一些，排开液体的体积V排增大。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浮力F浮不变，g不变，排开液体的体积V排增大，所以液体的密度ρ液会偏小。 24．初中物理电学实验中常用定值电阻的阻值大约在0～100范围，项目学习小组计划制作一个快速测量电阻的装置，实验器材如下：电源（电压3V恒定）、电压表（0～3V）、定值电阻R1、待测电阻、开关S1、导线。设计的部分电路如图1。 (1)在图1电路的合适位置接入电压表，要求：所测电阻的阻值越大，电压表示数越大。 (2)小组成员经过计算，在电压表表头标记对应的阻值如图2，R1= ，指针所处位置应标记为 。 (3)由于10以上刻度过于密集，很难标记。有小组成员提出，可在原来设计的基础上优化，制作成一个双量程的测量装置，表头刻度如图3所示。需要增加一个定值电阻R2= 和开关S2，请将优化电路画在下边方框内 。 【答案】(1) (2) 1 0.4 (3) 18 【详解】（1）要满足“所测电阻阻值越大，电压表示数越大”的要求，电压表必须并联在待测电阻的两端。因为与串联，越大，它分得的电压也越大，电压表示数就越大，如图所示： （2）[1]由图2可得，当电压表示数为1V时，，即时，，此时的电流为 则两端的电压 的电阻为 [2]图2中指针所指的位置电压为0.5V，则两端的电压 电路电流 待测电阻 因此指针位置应标记为。 （3）为了扩大量程，使以上刻度更稀疏，需增加一个定值电阻，与串联，减小待测电阻分压，使读数更精确。 在原电路基础上，增加开关与并联后，再串联接入电路。 当闭合时，单独接入，测量小阻值（）。 当断开时，与串联，测量大阻值（）。当电压表示数为1V时，电阻为，此时的电流为 与串联的总电阻为 重●难●提●分●必●刷 一、实验题 1．探究“电流与电压和电阻的关系”实验中，器材如下：学生电源（调至6V进行实验）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”“右”）端； （2）开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，电路故障可能是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据如下表： 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.2 1.5 0.4 表中，有一处数据明显错误，造成错误的原因是 ； （4）在“探究电流与电阻的关系”实验中，将实验数据用图像表示如图丙。小丁同学将定值电阻从5Ω直接替换为20Ω，接下来的操作步骤最合理的是 ； A．闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片 B．闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片 C．移动滑动变阻器滑片至最大阻值处，闭合开关 （5）由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比 【答案】 左 短路 电流表量程看错 C 【详解】（1）[1]闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片位于最大阻值的A端，即左端。 （2）[2]开关闭合后，电流表有示数，电路为通路，电压表没有示数，说明电压表的测量对象无电压，所以故障可能是定值电阻R短路。 （3）[3]根据第1组和第3组数据可知，电阻均为 所以第2组实验电流为 第2组实验数据明显错误，电流表指针在同一位置时电流表的大量程读取示数是小量程示数的5倍，造成错误的原因是电流表量程看错。 （4）[4]由图丙可知，定值电阻两端电压为 AB．实验中，将定值电阻从5Ω直接替换为20Ω，拆除电路时，要断开开关，再替换电阻，不能直接移动滑片，故AB不符合题意； C．替换电阻后，应将滑动变阻器滑片至最大阻值处，再闭合开关，移动滑片使电压表示数为2V为止，故C符合题意。 故选C。 2．在做“探究水的沸腾”实验中： 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100 （1）在组装图中的实验器材时，需要按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装； （2）实验时，小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水，这种做法的优点是 ； （3）从实验中可以看到，水的沸腾是一种剧烈的 （填物态变化名称）现象，这时形成的大量气泡不断上升，到水面破裂开来，里面的 散发到空气中，同时烧杯上方出现大量的“白气”，这些“白气”的形成需要 （选填“吸热”或“放热”）； （4）由表中数据可以看出，此时水的沸点是 ℃。 【答案】 自下而上 缩短实验时间 汽化 水蒸气 放热 100 【详解】（1）[1]组装实验器材时，应按照自下而上，酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度。 （2）[2]在实验中，向烧杯内倒入热水，这样可以缩短将水加热至沸腾所需的时间。 （3）[3][4]水的沸腾是一种剧烈的汽化现象，当看到水中有大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中，就表明水沸腾了。 [5]水沸腾时看到烧杯上方出现大量的“白气”，是水首先发生汽化，然后汽化成的水蒸气遇冷又液化成的小水珠，这些“白气“的形成需要放热。 （4）[6]由表格中数据知，从2.5分钟开始，水的温度保持100℃不变，所以可以看出水的沸点是100℃。 3．在测定小灯泡电功率的实验中，现有器材为：电压为6V的电源1个，规格为“10Ω 1A”和“50Ω 2A”滑动变阻器各1个，额定电压为2.5V、阻值约为10Ω的小灯泡1个，请回答以下问题： （1）根据所学知识和题意，应选择规格为 的滑动变阻器； （2）如图甲所示，是已连接好的实物图，图中有一处连接错误，并导致移动滑动变阻器滑片灯泡亮度较暗且不变，这一处错误是： ； （3）在改正错误后，移动滑动变阻器滑片进行了多次测量，其中小灯泡正常发光的电流表读数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）该实验中，移动滑动变阻器滑片进行多次实验的目的是： ； （5）请根据正确的图甲实物图，画出电路图。 【答案】 “50Ω 2A” 滑动变阻器接入的是下端两接线柱 0.75 测量不同电压下小灯泡的实际电功率 【详解】（1）[1]灯泡额定电压为2.5V、阻值约为10Ω，灯泡额定电流约为 根据串联电路电压规律，灯泡正常发光时变阻器两端电压为 滑动变阻器接入电路的阻值 所以，应选择规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器。 （2）[2]连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，说明电路中的电流较小，电阻较大，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，说明变阻器没有变阻的作用，所以，这一处错误是：滑动变阻器接入的是下端两接线柱。 （3）[3]在改正错误后，移动滑动变阻器滑片进行了多次测量，其中小灯泡正常发光的电流表读数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡额定功率为 （4）[4]此实验中滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压实现多次测量，因此实验中多次测量的目的是：测量不同电压下小灯泡的实际电功率。 （5）[5]根据实物图画出电路图，如下图所示： 4．小昕在“探究电流与电阻关系”的实验时：    （1）连接完实物图后，闭合开关，发现电压表、电流表示数均为零，她列出了以下原因，其中不可能的原因有 。 A．电阻R短路 B．电阻R断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （2）排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处，开始实验。小昕根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图象，如乙图所示，其中阴影面积的物理意义是 。 （3）若实验过程中，电源电压保持不变，实验中R的阻值分别为、、、和，则滑动变阻器的最大阻值至少是 。 【答案】 ABC 定值电阻R两端的电压 【详解】（1）[1]闭合开关，发现电压表、电流表示数均为零。 A．若电阻R短路，电路是通路，电流表有示数，电压表无示数，故A不可能，符合题意； B．若电阻R断路，电流表无示数，电压表有示数，故B不可能，符合题意； C．若滑动变阻器短路，电压表、电流表均有示数，故C不可能，符合题意； D．若滑动变阻器断路，电压表、电流表均无示数，故D可能，不符合题意。 故选ABC。 （2）[2]根据图象可知，图中阴影面积为长方形的面积，其面积等于IR，由欧姆定律得，阴影面积表示的物理量是定值电阻两端R的电压，其数值为 （3）[3]实验中使用的定值电阻阻值最大为，定值电阻两端的电压始终保持 根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的 倍，根据分压原理，滑动变阻器的阻值是定值电阻阻值的倍，当接入电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于。 5．小李用如图所示的实验装置探究感应电流的产生条件。 （1）开关闭合后，将导体棒AB沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流表指针会发生偏转；该实验现象叫做 现象，最先由英国物理学家 发现，从此人类开始进入电气化时代； （2）如果将灵敏电流计换成 可以观察磁场对通电导线的作用。 【答案】 左右 电磁感应 法拉第 电源 【详解】（1）[1][2][3]开关闭合后，将AB棒沿着水平方向左右运动时，满足感应电流产生的条件，灵敏电流计指针偏转。英国物理学家法拉第通过该实验现象发现了电磁感应，并根据此现象制成了发电机，使人类进入电气化时代。 （2）[4]如将将灵敏电流计换成电源，则可以观察通电导线在磁场中受力的作用，这是电动机的工作原理。 6．物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时，装置如图甲所示。 时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 85 86 88 90 92 94 时间/min 6 7 8 9 10 11 温度/℃ 96 98 98 98 98 98 （1）图甲装置有一处错误是 ； （2）本次实验中，水的沸点是 ℃，若在更高海拔的地方进行此实验，会发现水的沸点 （选填“降低”“不变”或“升高”）； （3）初步得出结论后，等水温降至85℃以下后，另一位同学继续利用该装置再次进行实验，并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像，如图乙所示，从两次实验的图像中可以看出，水从85℃加热至刚沸腾时所用时间不同，原因可能是水的 不同。 【答案】 温度计接触了烧杯壁 98 降低 质量 【详解】（1）[1]用温度计测量烧杯中液体的温度时，温度计不能与烧杯杯壁以及杯底接触，由图可知，错误之处是温度计的玻璃泡接触了容器壁。 （2）[2]水在沸腾时温度保持不变，表中实验数据可知，从第7分钟开始，温度保持在98℃不变，所以沸点是98℃。 [3]液体沸点随着大气压强的减小而降低，若在更高纬度的地方进行此实验，气压减小，故液体沸点降低。 （4）[4]如图乙所示，从两次实验的图像中可看出，加热条件完全相同，故水在相同时间内吸收的热量相同，所用时间不同的原因是实验时用水质量不同。 7．如图所示是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时，每隔1min记录一次温度计的示数，直到水沸腾5min后停止记录。 (1)图甲中温度计读数是 ℃，图乙中，表示水在沸腾时的现象是其中的 （选填“A”成“B”）； (2)根据实验数据，作出了水的温度随时间变化的图象，如图丙所示，由图象可知，在当时条件下，水的沸点是 ℃； 【答案】 96 B 98 【详解】(1)[1]如图甲温度计分度值为1℃，则读数为96℃。 [2]水在沸腾时，气泡会逐渐变大，故表示水在沸腾时的现象是其中的B图。 (2)[3]由丙图可知，水温上升到98℃后，继续加热，水温不再上升，则可知水的沸点为98℃。 8．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如表。 实验序号 物重G/N 物体上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 机械效率η 1 2 5 0.9 15 74.1% 2 2 10 0.9 30 74.1% 3 4 10 1.7 30 78.4% 4 6 10 2.5 30 (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。小明实验中为了方便读出弹簧测力计的示数，她每次都是静止时读数，请你判断她测量的机械效率 ；（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） (2)分析数据可知，拉升同一重物时，滑轮组的额外功大小与物体上升的高度 （选填“有关”或者“无关”，下同），滑轮组的机械效率与物体上升高度 。由表中数据可知，动滑轮重 （选填“大于”“等于”或“小于”）0.7N； (3)请你帮小明计算出第4次实验的机械效率为 。 【答案】(1) 匀速竖直向上 偏大 (2) 有关 无关 小于 (3)80% 【详解】（1）[1]为了准确测绳端拉力F，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 [2]实验中为了方便读出弹簧测力计的示数，每次都是静止时读数，没有考虑到机械之间的摩擦力对滑轮组机械效率的影响，故测出的拉力偏小，求出的总功偏小，则机械效率偏大。 （2）[1]克服额外阻力做的功是额外功，拉升同一重物时，克服阻力大小一定，物体上升的高度越高，做的额外功越大。 [2]物重相同，滑轮组相同，阻力大小相同。物体上升的高度不同，由滑轮组的机械效率 可知，滑轮组的机械效率不变，则滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。 [3]忽略摩擦阻力，根据，由表中数据可知，动滑轮重 由于实验过程中机械之间的摩擦力客观存在，所以动滑轮的重小于0.7N。 （3）第4次实验的机械效率 9．在“探究影响蒸发快慢的因素”的实验中，同学们提出如下的猜想： 猜想一：蒸发快慢可能跟液体的温度有关 猜想二：蒸发快慢可能跟液体表面积有关 猜想三：蒸发快慢可能跟液体表面空气流速有关 为了验证猜想，他们用相同的玻璃板、质量相同的水滴、酒精灯、扇子等器材在相同环境下做了如图所示的四组实验： A． B． C． D． （1）通过对比A、D两组实验的结果，可以验证猜想 ； （2）通过对比 （填序号）两组实验的结果，可以验证猜想一； （3）在此基础上，同学们又进行了如下探究：在相同条件下，将水和酒精同时擦在手臂上，酒精更容易干，可猜想液体蒸发快慢可能与 有关。 【答案】 三 A、C 液体的种类 【详解】（1）[1]由图可知，A、D两组实验液体的表面积及温度相同，液体表面空气流速不同，所以可用于验证蒸发快慢可能跟液体表面空气流速有关，即猜想三。 （2）[2]猜想一认为蒸发快慢可能跟液体的温度有关，则要控制液体的表面积及表面空气流速相同，而温度不同，故应选取A、C两组实验。 （3）[3]水和酒精属于不同类型的液体，所以可猜想液体蒸发快慢可能与液体的种类有关。 10．夏天到了，小明在“对冰箱中热现象的探究”的跨学科实践活动中： (1)探究冰箱内的温度分布情况； ①需用到的实验器材有实验室普通温度计、冰箱、 和小团湿棉花； ②小明用湿棉花将温度计的玻璃泡包裹起来，再将温度计分别放在冷藏室的上部、中部、下部以及冷冻室测量温度，保持温度计位置到电冰箱门的距离相同。每次测量5min，等温度计的示数稳定后，迅速读出示数并将示数记录在表中，测量结果如下表； 位置 冷藏室上部 冷藏室中部 冷藏室下部 冷冻室 温度/℃ 7 6 3 -15 ③小明的奶奶从超市买回来一些鸡蛋。小明通过查阅资料，了解到鸡蛋在2~5℃中可保存约30天，7~10℃中可保存约10天，温度过低时鸡蛋将会被冻坏。为了保鲜鸡蛋，电冰箱内最合适放置鸡蛋的位置是 ； A．冷藏室上部    B．冷藏室中部    C．冷藏室下部    D．冷冻室 (2)探究冰箱中霜的主要来源； ①小明将一碗水放入冰箱冷冻室，关闭冰箱门6h后，打开发现水已经全部结冰，但冰箱冷冻室内壁上的霜却很少；接着再将相同的一碗水放入冷冻室，每隔10min打开冰箱门一次观察碗内水的状态，6h后水也全部结冰，但此时冰箱冷冻室内壁上的霜却明显增多； ②根据以上实验，冰箱中的霜主要是由来自冰箱 （选填“内部”“外部”或“食物中”）的水蒸气凝华形成的，要想减少冰箱冷冻室内霜的产生，你的建议是 。 【答案】(1) 秒表 C (2) 外部 可以减少打开冰箱门的次数 【详解】（1）[1]由于需要测量5min后冰箱不同部位的温度，需要计时工具，故需要秒表。 [2]为了保鲜鸡蛋，鸡蛋保险时间长一些，鸡蛋在2~5℃中可保存约30天，冷藏室下部温度为3℃，在此范围内，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 （2）[1]从题文中发现冰箱开门的次数增多，霜的形成增多，说明霜的形成可能是来自冰箱外部的水蒸气凝华形成的。 [2]要想减少冰箱冷冻室内霜的产生，可以减小打开冰箱门的次数，以便减少来自冰箱外部的水蒸气。 11．如图，将长约1m，一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，倒插在水银槽中｡放开手指，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm｡ (1) 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的；实验中玻璃管水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气，因此，是 支持这段水银柱不会落下，大气压的数值就等于水银柱所产生的压强； (2)实验中选用水银而不是水来做实验，这是利用水银的 较大的特性；一实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，水银柱的高度将 ｡（均选填“变长”“变短”“不变”） 【答案】 大气压 密度 不变 【详解】(1)[1]开始要在水银管内灌满水银，这样可以将管内空气全部排出，保证管内水银上方为真空；玻璃管内水银柱不会落下是靠外界大气压支持，和内部水银柱产生的压强相等，故水银柱能保持平衡。 (2)[2]做托里拆利实验时应选用密度大的水银，而不是水来做实验，根据液体压强公式p=ρgh可知，压强不变的情况下，高度和密度成反比，密度越大，高度越小，故选密度大的水银，高度小，方便实验。 [3]影响托里拆利实验值的因素是大气压值，而与玻璃管的粗细、长短、倾斜，以及水银槽中水银的多少无关。故图丁中玻璃管倾斜，对水银柱的高度是没有影响的，因此高度不变。 12．在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图所示的一系列实验，请根据图中弹簧测力计的示数等信息回答下列问题： (1)实验时，应将铁架台放在 桌面上，烧杯中的液体 （选填：“需要”或“不需要”）注满； (2)物体全部浸入水中时受到浮力是 N； (3)根据图c、d的实验可得出液体产生的浮力的大小与液体的 有关； (4)根据图 （填字母序号）的实验可知：浮力的大小与排开液体的体积有关； (5)在图c或图d的实验中，若使物体不断地靠近烧杯底部，将观察到弹簧测力计的示数 （选填：“减小”、“不变”或“增大”）。 【答案】 水平 不需要 1.8 密度 b、c 不变 【详解】(1)[1][2]实验时，应将铁架台放在水平桌面上，烧杯中的液体不需要注满，但至少应保证可以浸没物体。 (2)[3]根据称重法，由图a、c可知物体全部浸入水中时受到浮力是为 (3)[4]根据图c、d的实验可得出液体产生的浮力的大小与液体的密度有关，液体密度越大则受到的浮力也越大。 (4)[5]根据图b、c的实验可知：浮力的大小与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大则所受浮力也越大。 (5)[6]在图c或图d的实验中，若使物体不断地靠近烧杯底部，由于排开液体的体积不变，且不碰触到杯底，故观察到弹簧测力计的示数不变。 13．实验中学的小明同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据。 （1）在图画出图④金属块的受力示意图 ，此时金属块受到的浮力是 N。 （2）分析①和②、③、④，说明浮力大小跟 有关；分析①和 ，说明浮力大小跟液体的密度有关。 （3）小明边做实验边思考，浮力是否还跟以下因素有关： （I）物体的重力。    （II）物体的形状。 于是小明利用上面实验中的器材，同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块，一团不吸水的橡皮泥，设计了实验进行探究。实验过程如下，请你帮他把实验步骤补充完整。 ①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为 G1、G2。 ②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块 ，读出弹簧测力计的示数分别为 F1、F2。 ③把橡皮泥捏成球形，用细线拴住挂在弹簧测力计挂钩上，把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为 F3。 ④把橡皮泥拉出来，然后 ，用细线拴住挂在弹簧测力计挂钩上，再把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为 F4。 ⑤数据分析及结论：若 G1- F1= G2- F2，则浮力跟 ；若 F3 =F4，则浮力跟 。 【答案】 3 排开液体的体积 ④⑤ 浸没到烧杯的水中 捏成椭圆形 物体重力无关 物体形状无关 【详解】（1）[1]图④金属块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，如图所示： [2]由①④得，金属块受到的浮力大小为 （2）[3]由①和②、③、④得，金属块排开水的体积越大，金属块受到的浮力越大，说明当液体密度不变时，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关。 [4]从④⑤图可以看出，金属块分别浸没在水和酒精中，金属块排开水和酒精的体积相同。结合①，由二次称重法得，金属块受到水的浮力大于金属块受到酒精的浮力，说明当排开液体体积相同时，物体受到的浮力与液体密度有关。 （3）[5]实验中采用体积相同的实心铁块和铝块，用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块浸没在水中，使铁块与铝块排开水的体积相同，用于探究浮力是否与物体的重力有关。 [6] ③把橡皮泥捏成球形，用细线拴住挂在弹簧测力计挂钩上，把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为 F3。④把橡皮泥拉出来，然后把橡皮泥捏成椭圆形，用细线拴住挂在弹簧测力计挂钩上，再把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为 F4。用于探究浮力是否与物体的形状有关。 [7] 数据分析及结论：若 说明铁块与铝块受到的浮力大小相同，则浮力跟重力大小无关。 [8]若 说明不同形状的橡皮泥受到的浮力相同，则浮力跟物体形状无关。 14．小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大．他进行了如下实验． （1）拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当绳端钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.5N，则活塞与针筒间的摩擦力为 N；图中定滑轮的作用是 ． （2）他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔．继续加钩码，当弹簧测力计示数为5.6N时，针筒开始向右移动，又测得针筒全部刻度的总长度为4cm，则本地大气压强的测量值约为 Pa．小明发现将活塞推至底端时，注射器前端小孔内的气体无法排尽，这将使得大气压的测量值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）． 【答案】 1.5N 改变力的方向 1.12×105 偏小 【详解】(1)该实验中以针筒为研究对象，当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力，所以拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当绳端钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.5N，则活塞与针筒间的摩擦力为1.5N， 图中定滑轮的作用是改变力的方向； (2)注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,再读出空积V,得出活塞的面积S===0.5cm2，将测量结果代入压强公式得：p===8.2×104Pa， 当注射器气体无法排尽时，拉力F的值会减小，所以所测大气压值会偏小. 15．“帕斯卡裂桶实验”的演示，激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣。他们设计了如下图所示的实验探究方案，图（a）、（b）、（d）中金属盒在液体中的深度相同。实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。 （1）实验中液体内部压强的大小通过压强计U形管 反应出来； （2）实验中液体内部压强最小的是图 ； （3）比较图a和图d可以得出的结论是： ， ，压强越大。 【答案】 液面高度差 （c） 同一深度 液体密度越大 【详解】（1）[1]实验中采用转换法，液体内部压强的大小通过压强计U形管液面高度差反应出来。 （2）[2]依题意得，图（c）的U形管液面高度差最小，则实验中液体内部压强最小的是图（c）。 （3）[3][4]比较图a和图d，探头在水与盐水的深度相同，盐水中的U液面高度差较大，盐水的密度大于水的密度，则可以得出的结论是：同一深度，液体密度越大，液体压强越大。 16．用如图所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”实验中： （1）闭合开关前，滑动变阻器应处于 （选填“A”或“B”）端； （2）实验中，所测的数据如表一所示，由表一数据可得：在 一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 比； 表一 R=10Ω 电压/V 1.5 2 2.5 电流/A 0.15 0.2 0.25 表二 U=2V 电阻/Ω 5 10 20 电流/A 0.4 0.2 0.1 （3）探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示： ①依据表格和电路图分析，将电阻R 由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片P，使电压表的示数保持 V 不变； ②根据表二数据可得：在 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。 【答案】 B 电阻 正 B 2 电压 反 【详解】（1）[1]在闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，所以滑片应在B端。 （2）[2][3]由表1可知，电阻值一定，电流随电压的升高而增大，并且电压比对应的电流是一个定值，所以当电阻一定时，电流与电压成正比。 （3）[4][5]在探究电流与电阻的关系时，要让电压保持不变，当换成大电阻时，电路的总电阻变大，电路的电流减小，由串联分压原理可知，电阻两端的电压变大，即电压表示数会变大，根据串联电路电压特点，此时应增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理知，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以应向B调节滑片，使电压表示数降低，直至等于2V时停止。 [6][7]由表2中的数据可知，电阻与电流的乘积为一定值，故可得出结论当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 17．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小刚同学先用弹簧测力计测出金属块受到的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 实验步骤 B C D E F 弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9 （1）如图所示，金属块受到的重力为 N； （2）分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体 有关；分析比较实验步骤A和 ，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析实验步骤A和 可知：浮力的大小还与液体的密度有关； （3）分析实验数据可知，F中液体的密度为 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。 （4）金属块浸没在F液体中时受到的浮力大小是 N。 【答案】 2.7 物体排开液体的体积 D、E E、F 小于 0.8 【详解】（1）[1]由图可知，弹簧测力计分度值为，示数为，则物体的重力为。 （2）[2]由分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知浮力不同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。 [3]研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，要控制排开液体的体积和密度相同，只改变浸没在液体中的深度，故由A、D、E图可知，物体排开液体的体积相同时，液体的密度相同，浸没的深度不同，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知浮力相同，所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 [4]研究物体受到的浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，只改变液体的密度，图A、E、F符合题意。 （3）[5]根据称重法可知：物块在水中受到的浮力为 物块在液体中受到的浮力为 根据阿基米德原理可知，物体排开液体的体积相同时，液体密度越小，受到的浮力越小，故F中液体密度小于水的密度。 （4）[6]金属块浸没在F液体中时受到的浮力大小 18．晓轩同学利用题图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律；      （1）要完成该实验，除了图甲所示的实验仪器外，还需要一种测量工具是 ； （2）在组装如图甲的器材时，应以 的顺序（选填“由上到下”或“由下到上”）； （3）如图甲所示，该实验采用 法加热蜡和冰，该加热方法的好处是 ； （4）晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中，他每隔1min记一次温度计的示数，同时观察蜡的状态。他记录的数据如下表所示： 时间 0 1 2 3 4 5 6 7 蜡的温度 42 44 46 48 49 50 51 52 晓轩根据表中数据判断：蜡属于 （选填“晶体”或“非晶体”）； （5）晓轩向另一个试管中放入碎冰，继续探究冰熔化时温度变化的规律。在实验过程中，他仍每隔1min记一次温度计的示数，同时观察冰的状态。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度—时间图像，由图像可知：当时间时，该物质处于 态。 【答案】 停表 由下到上 水浴 使被石蜡和碎冰受热均匀 非晶体 固液共存 【详解】（1）[1]在“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”实验中，需要测量的物理量有温度和时间，所以还需要停表。 （2）[2]在组装实验装置时，因为酒精灯需要用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度，所以组装实验装置时，应该按照自下而上的顺序组装。 （3）[3]如图甲所示，通过热水给蜡和冰加热，所以该实验采用水浴法加热蜡和冰。 [4]该加热方法的好处是利用烧杯中的水给试管中的物质加热的目的是使石蜡和碎冰受热均匀。 （4）[5]从表格数据变化规律可知，蜡的温度随加热时间增加，一直在上升，没有固定的熔化温度，因此蜡是非晶体。 （5）[6]由图乙可知，冰在熔化过程中，温度保持不变，当时间t=4min时，冰处于熔化过程中，有冰有水，所以此时冰处于固液共存态。 19．小李同学探究凸透镜的成像规律，将一焦距为10cm的凸透镜固定在水平放置的光具座的50cm刻度线处，如图所示。 (1)实验前，应将烛焰中心、透镜中心、光屏中心的位置调整在 。 (2)将蜡烛移到0刻度线位置，光屏的位置如图所示，为了能在光屏上找到烛焰清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。 (3)实验时，当把蜡烛放在距凸透镜前20cm处，并且光屏上成一个清晰的像后，若透镜不小心沾上了污点，则______（填字母）。 A．仍成一个完整的像 B．不能成像 C．像上也有污点 (4)若把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，给“眼睛”戴上远视眼镜，可使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。 (5)当蜡烛位于45cm刻度线处时，为观察到蜡烛通过凸透镜所成的像，应该______（填字母）。 A．上下移动光屏去接收 B．取走光屏，从右侧透过凸透镜向左观察 C．将光屏放到凸透镜左侧去接收 D．取走光屏，从左侧直接观察蜡烛 【答案】(1)同一高度上 (2)左 (3)A (4)远离 (5)B 【详解】（1）实验中，为了使像成在光屏的中心，应调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一高度。 （2）当蜡烛移到0刻度线位置时，物距为50cm（因为透镜在50.0cm刻度线处），远大于焦距10cm的两倍，所以此时成倒立、缩小的实像。根据凸透镜成像的规律，像距应位于一倍焦距和二倍焦距之间。由于光屏初始位置在74.0cm处（大于二倍焦距），为了能在光屏上找到烛焰清晰的像，应将光屏向左移动。 （3）当蜡烛放在距凸透镜前20cm处时（物距等于二倍焦距），光屏上会成一个清晰的等大的实像。若透镜不小心沾上了污点，由于污点只是遮挡了透镜的一部分，所以光屏上仍然能成一个完整的像，只是像的亮度会变暗。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （4）远视眼镜是凸透镜，对光线具有会聚作用，能使像距变小，若取下远视眼镜，像距变大，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜。 （5）当蜡烛位于45.0cm刻度线处时（物距小于焦距），此时成的是正立、放大的虚像。虚像是无法用光屏接收的，因此应该取走光屏，从右侧透过凸透镜向左观察以看到放大的虚像。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20．已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的。 塑料名称 聚甲基戊烯 聚丙烯 聚乙烯 聚苯乙烯 密度（kg/m3） 0.83×103 0.9×103 0.95×103 1.05×103     为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的，请用下面给出的材料设计一种试验，并简述试验环节。 器材：量杯、酒精（密度为0.8×103kg/ m3，足够多）、水（密度为1.0×103kg/ m3，足够多） 试验环节： 。 【答案】见解析 【详解】①向量杯中倒入适量的水，记下刻度V1；将塑料球轻轻放入水中，如果小球完全浸没，根据物体浮沉条件可知小球密度大于水的密度，则说明小球是由聚苯乙烯塑料制成。 ②如果小球漂浮，记下刻度V2；小球所受浮力等于重力，则有 即 ③将水倒出，向量杯中倒入适量的酒精，记下刻度V3；将塑料球轻轻放入酒精中，小球完全浸没后，记下刻度V4；则小球体积为V =V4 -V3 则小球密度为 ④将计算结果与表格中的密度值比较，即可鉴别出小球是由哪种塑料制成的。 21．如图甲所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。 （1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整； （2）闭合开关后，发现无论怎么移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）； （3）排除故障后，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，示数为 V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； （4）移动滑片P，记录多组对应的电压表和电流表的示数，给制成I-U图像。根据图丙所给的信息，计算出小灯泡的额定功率是 W； （5）小红在实验室选择合适的实验器材，设计如下图所示的四个电路测量的阻值，其中R0为已知阻值的定值电阻，则不能测出未知电阻的电路是 。 A．            B． C．            D． 【答案】 灯泡断路 2.2 B 0.5 D 【详解】（1）[1] 灯泡正常发光时的电流约为 所以电流表选择0～0.6A的量程，并且电流表与灯泡串联，电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图所示： （2）[2] 闭合开关后，发现无论怎么移动滑片P，小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明发生断路，电压表有示数，说明电压表与电源的两端连通，则可能是灯泡断路。 （3）[3][4] 如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则示数为2.2V；要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡的电压直至为2.5V，根据串联分压原理应减小变阻器的阻值，所以应将滑片P向B端移动。 （4）[5] 根据图丙可知，灯泡电压为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为 （5）[6] A．开关S闭合时，电压表测得电源电压U；开关S断开时，和串联，电压表测得电压，根据串联分压原理则有 据此解得未知电阻，故A不符合题意； B．开关S断开时，只有工作，读出电流表示数为；开关S闭合时，和并联，电流表测干路电流，读出电流表示数为，则电流为，根据并联分流规律则有 据此解得未知电阻，故B不符合题意； C．开关S断开时，和串联，读出电流表示数为，则电源电压为    ① 开关S闭合时，只有工作，读出电流表示数为，则电源电压为    ② 联立①②，解得未知电阻，故C不符合题意； D．无论开关S闭合或断开，电压表始终测电源电压，所以无法测出未知电阻，故D符合题意。 故选D。 22．同学们想利用物态变化的知识制作牛奶冰淇淋，他们查阅网络得知牛奶的凝固点为﹣0.59~﹣0.54℃，用气压计测得当地的气压刚好等于一个标准大气压。    (1)如图甲所示，小明将盛有牛奶的铁容器放入冰水混合物中，小明 （选填“能”或“不能”）得到牛奶冰淇淋，请说明你判断的理由 。 (2)小红同学提议利用干冰来制作牛奶冰淇淋，已知干冰是固态二氧化碳，其温度为﹣78.5℃。小红将少量牛奶倒在一个较厚的塑料饭盒中，并将饭盒放在足够多干冰上，如图乙所示。充分搅拌饭盒中的牛奶，一段时间后，饭盒中的牛奶还是液态，你认为原因可能是 。 (3)小雨想利用液氮制作牛奶冰淇淋，已知在标准大气压下，液氮的沸点为﹣196℃。小雨将液氮倒入上述的塑料饭盒中，并且上方有大量的“白气”，请你分析液氮沸腾的原因： ，上方的“白气”是空气中的水蒸气 形成的小水珠。充分搅拌后，牛奶变成了冰淇淋，这个过程属于 现象。（后两空均填写物态变化的名称） 【答案】(1) 不能 冰水混合物的温度高于牛奶的凝固点 (2)较厚的塑料饭盒不善于传导热 (3) 塑料饭盒中的温度高于液氮的沸点 液化 凝固 【详解】（1）[1][2]标准大气压下，冰水混合物的温度是0℃，高于牛奶的凝固点﹣0.59~﹣0.54℃，所以图甲中，不能得到牛奶冰淇淋。 （2）塑料是热的不良导体，它不善于传导热，虽然干冰的温度为-78.5℃，但是牛奶在较厚的塑料饭盒中，不能在较短的时间内放热凝固，所以，一段时间后，饭盒中的牛奶还是液态。 （3）[1][2]塑料饭盒中的温度高于液氨的沸点-196℃，液氮能从周围持续吸收热量而剧烈沸腾，上方空气温度快速降温，空气中的水蒸气放热液化生成大量的“白气”，“白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴。 [3]充分搅拌后，牛奶由液态变成了固态冰淇淋，这个过程属于凝固现象。 23．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。 （1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整 ； （2）木实验选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； （3）若把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，接下来的操作合理的是 ； A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B．拧紧开关两端的接线柱 C．检查滑动变阻器是否短路 （4）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 （选填字母符号）。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能 【答案】 R1 A B 【详解】（1）[1]额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，灯泡正常发光时的电流为 故电流表选用小量程与灯串联在电路中，如下图所示： （2）[2]电压恒为4.5V的电源，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻为 故选用“30Ω 2A”的滑动变阻器R1。 （3）[3]若把滑片移到最左端，闭合开关，若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路，故为了排除故障，接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （4）[4]图乙中，S分别接“a”和“b”时，定值电阻和灯泡分别与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图丙中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时电压表测量灯泡和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率。故ACD不符合题意，B符合题意。 选B。 24．如图是小明“测量小灯泡电功率”的电路，灯泡的额定电压为2.5V(电阻约10Ω)、电源电压恒为6V。 (1)闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，发现电压表示数为2.7V，要使灯泡正常发光，下一步操作应该是：将滑片P向 (填“左”或“右”)端移动； (2)实验数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 非常亮 明亮 较亮 较暗 熄灭 电压U/V 3.0 2.5 1.7 1.3 0.5 电流I/A 0.30 0.28 0.24 0.21 0.16 分析实验数据可知： ①第5次实验，灯泡熄灭的原因是 ； ②小灯泡断电后的电阻可能是 ； A．0Ω                   B．2Ω C．10Ω                  D．11Ω (3)完成上述实验后，小明向老师又要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，设计了如图2所示的电路测量灯泡的额定功率。请完成实验步骤： ①闭合开关S1，将S2拨到触点 (选填“1”或“2”)，移动滑片P，使电压表的示数为 V； ②再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”)，保持滑片P的位置不动，读出电压表的示数U； ③灯泡额定功率的表达式为P额＝ (用已知量和测量量符号表示)。 【答案】 右 小灯泡实际功率太小 B 2 2.5 1 【详解】(1)[1]当电压表示数为2.7V，大于小灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，当增大滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器分得的电压增大，因此滑片要向右端移动，直到电压表的示数为2.5V； (2)[2]灯在额定电压下的功率为额定功率，分析数据可知，灯在额定电压下的电流为0.28A，小灯泡的额定功率为 第5次实验中，小灯泡的实际功率 通过计算得知灯的实际功率太小，达不到发光功率，所以小灯泡熄灭； [3]小灯泡的电阻受到温度变化的影响，由表中第5组实验数据可知，此时灯泡电阻为 由于小灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，小灯泡在断电一段时间后，灯丝温度降低，灯泡的电阻减小，但不会为0，则灯泡电阻可能是2Ω，故选B； (3)[4]首先使灯泡两端的电压为2.5V，使其正常发光，所以闭台开关S，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V； [5]测定值电阻两端的电压，将开关S2拔到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，则定值电阻两端的电压为U-2.5V； [6]电路中的电流为 小灯泡额定功率的表达式为为 25．实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8W”的小灯泡，为检测所购灯泡是否合格，小刚利用其中一只灯泡来做测量小灯泡电功率的实验． (1)在检查仪器时，发现电流表的指针如图甲所示，则存在的问题是 (2)(1)中问题解决后，如图乙所示是小刚连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉） ． (3)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他最应该进行的操作是 ． (4)小刚设计的实验记录表格如下表，请你指出表格中的问题： 实验次数 电压/V 电流/A 电功率/W 电功率平均值/W 1 2 3 小刚又根据实验数据绘制成了U-I图象如图丙，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电功率是 W，如果生产这种小灯泡的钨丝长度是一定的，则这个小灯泡的钨丝的横截面积比合格产品 （填“粗”或“细”）． (5)小刚的同学小明选择另一个灯泡，想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率Pl”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小．聪明的小刚根据小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大的规律，没有通过实验也比较出了它们的大小，Pl P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）． (6)若小刚想接着研究电流与电压的关系．需要补充的实验器材是 【答案】 电流表量程过大 见下图： 向左移动滑动变阻器的滑片；电功率不应取平均值 0.5 细 大于 定值电阻 【详解】试题分析：（1）甲图所示电流表有示数，但是示数偏小，说明电流表选择的量程过大； （2）乙图中，滑动变阻器灯泡并联，电压表串联在电路中这些都是错误的，应该滑动变阻器与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，改正如下： （3）小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，说明电路并没有故障，此时应移动滑动变阻器的滑片，减小它的电阻； （4）根据图像可知，当小灯泡两端电压是2.5V时，通过它的电流是0.2A，则其额定功率为：； （5）如果小灯泡灯丝的电阻是定值，即为正常发光时的电阻，当实际电压是额定电压一半时，小灯泡的实际功率：，但小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，所以此时灯丝电阻，则；当实际电流是额定电流一半时，如果灯丝电阻一定，为正常发光时的电阻，则，但此时灯丝电阻，所以，则； （6）要研究电流与电压的关系，需改变电阻值，所以要添加定值电阻． 考点：测小灯泡的额定功率 26．（1）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带，产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证． a．请你在图中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线（图中F1、F2两点表示焦点） ( ) b．小强得到的结论是： ． （2）如图所示，小丽探究凸透镜成像规律．适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，使透镜向 移动，在光屏上得到一个放大的像；然后，保持蜡烛和透镜现在的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验，使光屏向 移动，得到了一个清晰的像，此时像的大小比更换透镜前变 ． 【答案】 红光和紫光对凸透镜的焦距不同,紫光的焦距较小,红光的焦距较大 蜡烛(左) 凸透镜(左) 小 【详解】(1)a、由光的色散现象可知，不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同．凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的，红光的偏折程度最小，所以折射光线指向F2；紫光的偏折程度最大，所以折射光指向F1． .b、根据光路图可知：红光的偏折程度小，所以焦距大；紫光的偏折程度大，所以焦距小． (2)根据凸透镜成像的规律及成实像时“物近像远像变大”的特点，要想在光屏上得到一个放大的像，物体应该离透镜近些，光屏离透镜远些，所以透镜应向蜡烛移动．若保持蜡烛和透镜的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜，则焦距小的透镜会聚能力强，光屏应该向透镜移动，这样像的大小比更换透镜前要小一些． 【点睛】不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同，因此白光穿过三棱镜时形成了光谱． 27．小明和小红在做“测量小灯泡功率”的实验中，使用如下器材：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的灯泡，三个滑动变阻器R1（10Ω 1A），R2（50Ω 0.5A），R3（100Ω 0.2A），开关，导线若干。    （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整 （要求：滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮）。连接电路时开关应 ； （2）小明正确连接电路后，闭合开关发现灯泡不亮，且电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是( )； A．灯泡短路                        B．灯泡断路 C．滑动变阻器某处断路                D．滑动变阻器某处短路 （3）排除故障后，小明再次闭合开关，发现电压表示数小于2.5V，为了测量灯泡正常发光时的功率，他应该将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，由此可知，小灯泡的额定功率为 W； （4）小明和小红分别多次实验（数据如下表），并将所测得小灯泡的电功率求平均值，你认为他们的数据处理方式( )； 实验者 实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W 小明 1 1.5 0.24 0.36 2 2.0 0.28 0.56 3 2.5 △ 小红 1 2.5 0.30 0.75 2 2.5 0.28 0.7 3 2.5 0.32 0.8 A．都合理                                B．都不合理 C．小明合理，小红不合理                D．小红合理，小明不合理 （5）根据小红的实验数据可知，这个小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω（保留一位小数），她所使用的滑动变阻器应该为 （选填“R1”“R2”或“R3”）； （6）爱思考的小红将滑动变阻器的滑片移动到某处，分别用10Ω，20Ω，30Ω，40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡，测出相应的电流，并在电流表表盘上标上所测电流对应的电阻值，于是她就将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表，如图所示，小红改造之后的表盘可能是( ) A．           B．   C．           D．   【答案】    断开 A 左 0.75 D 8.3 R2 D 【详解】（1）[1]本实验中，滑动变阻器应与灯泡串联从而控制灯泡的亮度，滑片左移灯泡变亮，说明变阻器连入电路的阻值减小，所以应将其左下接线柱接入电路中，如图    [2]连接电路时，为保护电路，开关应断开。 （2）[3] A．若灯泡短路，灯泡不亮，电路仍是通路，电流表有示数，同时电压表被短路，无示数，故A符合题意； B．灯泡断路，电压表被串联入电路中，此时电流表应无示数，电压表示数且几乎等于电源电压，故B不合题意； C．滑动变阻器某处断路，整个电路断路，两电表都无示数，故C不符合题意； D．滑动变阻器某处短路，电路仍为通路，两电表都有示数，且灯泡会非常亮，故D不合题意。 故选A。 （3）[4]灯泡两端的电压小于灯的额定电压，要使灯泡正常工作，应使灯泡两端增大到2.5V，根据串联电路电压的特点，应减小变阻器分得的电压，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，滑片向左端移动，使电压表的示数为2.5V为止。 [5]由图2知，电流表使用量程，分度值为0.02A，灯泡正常发光电流为0.3A，所以灯泡的额定功率 （4）[6]小明测量的灯泡的电压不同，电流不同，灯泡的实际功率不同；将不同电压下不同的电功率取平均值是没有意义的是错误的，因此小明的方法不合理；额定功率一定是灯泡额定电压下的功率，应多次测量额定功率取平均值，小红的方法合理，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （5）[7]由小明记录的表格知，灯泡电压为2.5V时，通过的电流为0.3A，此时灯泡电阻 第二组数据算出的电阻 第二组数据算出的电阻 这个小灯泡正常发光时的电阻约 [8]串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入的阻值 此时电路中的电流大于0.2A，所以她所使用的滑动变阻器应该为R2。 6)分别用10Ω，20Ω，30Ω，40Ω的定值电阻替换原电路中的小灯泡，滑片移动到某处，即变阻器连入阻值不变，由串联电路特点和欧姆定律可知，电路中电流 电源电压和变阻器连入电阻的阻值一定，定值电阻的阻值越大，对应的电流越小，且电流与定值电阻的阻值不成反比，所以电流表上刻度值改为对应电阻时，电流表示数越大，对应阻值越小，且电阻值不均匀，故小红改造之后的表盘可能是D，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 28．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。 (1)为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 A．“10Ω  0.5A”的滑动变阻器 B．“50Ω  0.5A”的滑动变阻器 (2)闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端。 (3)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 。 (4)排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。 (5)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示）。分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为 W。 ②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受 变化的影响。 ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是 。 (6)完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤：① ② ③表达式：Rx＝ 【答案】 B A 小灯泡断路 2.2 B 0.625 温度 小灯泡的实际功率太小 闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表的示数为0.25A 闭合S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片不动，读出电流表的示数I 【详解】(1)[1]为了测量小灯泡的额定电功率，故小灯泡的电压需要满足2.5V，根据电阻的大小可以其通过的电流为 则电路中的总电阻为 则滑动变阻器的电阻为 而 A选项的电阻无法达到这一个值，故 A错误，B正确。 (2)[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片移动阻值最大处，即 A端。 (3)[3]小灯泡始终不发光，电流表无示数，则电路中存在断路，若电压表有示数，则电压表所测的部分断路，故小灯泡断路。 (4)[4][5]根据图可知，电压表选择小量程，即0~3V，分度值为0.1V，故读数为2.2V；为了测量小灯泡的额定功率，即小灯泡的电压要变大，而滑动变阻器的电压要变小，根据串联分压，滑动变阻器的阻值变小，故滑片向B端移动。 (5)[6][7][8]由丙图可知，当小灯泡的电压为额定电压2.5V时，此时的电流为0.25A，故小灯泡的额定功率为 故小灯泡的额定功率为；小灯泡灯丝电阻是变化的，是受温度的影响；小灯泡的实际功率实在太小了，故无法发光。 (6)[9][10][11]从所画的电路图可知，缺电压表，故可以将电流表配合小灯泡知其电压，然后将未知电阻并联在两端，既可以知道未知电阻的电压，再根据电流表算出电流即可，故步骤1是闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表的示数为0.25A，故可知小灯泡的电压为2.5V；再闭合S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片不动，读出电流表的示数I，此时未知电阻与灯泡并联；未知电阻的电压即为2.5V，未知电阻的电流为I-0.25A，故未知电阻的阻值为 故未知电阻的阻值为。 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $