题型3 教材、课标重点实验-【众相原创·赋能中考】2026年中考物理重难题型册配套课件（河北专用）

河北 物 理 重难题型册 1 题型3 教材、课标重点实验 2 （一）光、热、磁实验 实验1 探究光的反射定律（2020.32） 1.（2025大兴安岭）小明用如图甲所示的装置探究“光反射时的规律”。 第1题图 3 （1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板 竖直地立在平面 镜上，纸板上的直线 ______于镜面。 垂直 第1题图 4 第1题图 （2）使一束光贴着纸板沿某一个角度射到 点，经平面镜反射，沿另一个方 向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光 的径迹。改变光束入射的角 度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器 测量 两侧的和 ，将数据记录在表中。分析表中数据可知，在反射现 象中，反射角______（选填“小于” “等于”或“大于”）入射角。实验过程中， “改变光束入射的角度，多做几次”的目的是__________________________。 等于 寻找普遍规律，避免偶然性 实验次序 1 2 3 … … … 5 第1题图 （3）纸板 是用两块纸板连接起来的。如图乙 所示，把纸板向后折，在纸板 上______ （选填“能”或“不能”）看到反射光线。此现象表明： 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线____ （选填“在”或“不在”）同一平面内。 不能 在 （4）让光逆着的方向射向镜面，会发现反射光沿着 方向射出。此现 象表明：在反射现象中，光路是______的。 可逆 6 实验2 探究平面镜成像的特点 第2题图 2.如图甲所示为小王在实验课上“探究平面镜成像特 点”的实验装置。 （1）实验思路：探究平面镜成像的特点，关键是 要确定像的位置和大小：可选用____（选填“厚”或 薄 未点燃 完全重合 “薄”）玻璃板作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛 置于镜前，眼睛在镜 前观察 在玻璃板后的像；再用一支外形、大小相同的________（选填“点 燃”或 “未点燃”）的蜡烛 在镜后移动，直到看上去它的位置与蜡烛的像 的位置__________，这样就能确定 的像的位置，再进行多次探究得到平 面镜成像的特点。 7 （2）实验过程：按照实验思路进行操作，多次改变蜡烛 的位置，重复实 验，在白纸上分别标记玻璃板的位置、蜡烛和蜡烛 的位置，并测量蜡 烛和蜡烛 到玻璃板的距离，记录在表格中。接下来小王换长度不同的 蜡烛，再做几次实验，这样做的目的是__________________。 使结论具有普遍性 第2题图 8 （3）数据分析：小王在实验过程中收集到的数据如下表； 次数 蜡烛到平面镜的距离/ 蜡烛的像到平面镜的距离/ 1 5 5 2 10 10 3 15 15 … … … 第2题图 平面镜成像时， 像和物体到平面镜的距离相等 通过分析数据，可以得到结论：______________ _____________________________。 9 第2题图 （4）评估交流：小李同学按照小王的实 验过程进行了探究，确定了蜡烛 的位置 、、和对应的像的位置、、 （如图乙），接下来他将白纸沿 对折， 发现、、与、、 重合，于是他得 对称 3 出结论：平面镜所成的像与物关于平面镜______。细心的小张同学又发现 每次实验时都有两个像出现，经过大家讨论得出这是由于玻璃板有厚度造 成的，于是小张测出每次实验两个像间的距离，发现两个像间的距离始终 是，则玻璃板的厚度是___ 。 10 实验3 探究凸透镜成像的规律（2021.32） 3.某兴趣小组用焦距为 的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验。 第3题图 （1）如图所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水 平桌面上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏， 使它们的中心位于__________上。 同一高度 （2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置 时，在光屏上得到一个清晰的像（未画出），这个 像一定是______、______的实像。生活中的_______ ___就是用此成像规律制成的。 倒立 缩小 照相机 （3）把蜡烛逐渐向左移动的过程中，像逐渐______透镜，所成像的大小 逐渐______。 靠近 变小 11 第3题图 （4）把图中的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，使烛焰在“视网膜” 上呈一清晰的像。若取下远视眼镜，保持蜡烛和透 镜位置不变，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏 ______（选填“远离”或“靠近”）透镜。 远离 （5）当把蜡烛移到 处移动光屏，此时______（选填“能”或“不能”） 在光屏上观察到像。 （6）用蜡烛做实验的过程中，随着蜡烛燃烧变短，为了使烛焰清晰的像 呈在光屏中心，可将______（选填“蜡烛”或“透镜”）向上调节。 不能 蜡烛 12 实验4 探究水在沸腾前后温度变化的特点 第4题图 4.某实验小组的同学们在实验室做“探究水在沸 腾前后温度变化的特点”的实验。 （1）实验装置如图1所示，在组装过程中需要 先固定的是___（选填“”或“ ”）部位。 13 （2）某同学在实验中记录的实验数据如表所示，其中第 时温度计的 示数如图2所示，此时水的温度是____ 。 时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/ 90 94 96 98 98 98 98 92 第4题图 （3）分析表格中的数据可知水的沸点是____ 。 98 14 （4）请根据表中的数据在图3中画出水在沸腾前后温度随时间变化的图像。 第4题图 如答图所示 第4（4）题答图 （5）由实验数据可知，水沸腾时，继续吸热，水的温度__________。 保持不变 15 （6）细心的同学们发现水沸腾时，烧杯上方出 现了“白气”，“白气”是________（选填“水蒸气” 或“小水珠”）。 小水珠 第4题图4 （7）实验中观察到，水沸腾时，在气泡上升的过程中， 周围的水不断______（填物态变化名称）形成水蒸气进 入气泡，气泡的变化情况如图4中的___图。 汽化 16 实验5 探究通电螺线管外部磁场的方向 第5题图 5.在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中， 小华设计了如图甲所示的电路。实验时： （1）可通过观察_____________________来判 断通电螺线管的磁极。 小磁针极所指的方向 （2）如图乙所示是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，观 察可知通电螺线管的外部磁场与__________的磁场相似。若改变螺线管中 的电流方向，发现小磁针指向发生改变，该现象说明通电螺线管外部的磁 场方向与__________有关。 条形磁体 电流方向 17 第5题图 （3）要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素， 除了图中所示的器材外，还需________。若开 关接“1”时，电流表的示数为，现将开关 从 “1”换接到“2”上，接下来他的操作是________ ________________________________________ _____，这样可以探究通电螺线管磁场的强弱 与线圈匝数的关系。 大头针 调节滑 动变阻器的滑片,保持电路中的电流大小为 不变 18 实验6 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件（2022.32,2021.18） 图1 6.2025年，第四批驱逐舰的飞行甲板上，全新的 舰 载反潜直升机揭开面纱，其机尾装有机载磁异探测器，能将潜 艇经过海域引起的磁场强弱变化，转化为相应的变化电流，从 （1）实验中的硬棒 应选择______（选填“铁棒”“铝棒”或“塑料棒”）。 铝棒 而发现潜艇的存在。该过程中感应电流是如何产生的呢？小明接下来进行 实验探究： 19 第6题图 （2）如图2所示，小明进行了五次实验，其中 能使电流表指针发生偏转的是____________ （请填写实验序号）。 ①、③、④ （3）小明分析实验现象，得到了产生感应电流 的条件。在此装置中，________（选填“硬棒 ” “电流计”“开关”或“磁体”）相当于电源。 硬棒 20 （4）在探究实验中，小明发现每次电流表指针摆动的角度不同，猜想可 能与导体切割磁感线运动速度有关。小明为了验证自己的猜想，再次利用 如图1装置进行多次实验（导体运动区域的磁场强弱相同）。在同一实验 中，应使导体做______（选填“匀速”或“变速”）运动。如表是实验测得的 数据，分析数据可得出结论：在磁场强弱相同时，____________________ _______________________________。 实验次数 1 2 3 4 5 速度 1 2 3 4 5 电流 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 匀速 导体切割磁感线运动 的速度越大，产生的感应电流越大 21 （二）力学实验 实验1 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 第1题图 1.冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一。如图甲 所示，小丹在体育课上进行冰壶训练时，老师发 给她两只鞋套，一只是橡胶底面，另一只是塑料 底面。为探究其中的奥秘，她找来器材“探究滑 动摩擦力大小与材料的关系”。 22 第1题图 （1）如图乙所示，将一个物块的塑料表面和橡 胶表面分别平放在长木板上，用弹簧测力计沿水 平方向__________拉动物块，读出弹簧测力计的 示数，记入表格。在长木板上分别铺上丝绸和棉 布，重复上述步骤，如图丙、丁所示。 匀速直线 23 实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数 1 木板 塑料表面 0.2 2 木板 橡胶表面 2.0 3 丝绸 塑料表面 0.3 4 丝绸 橡胶表面 2.5 5 棉布 塑料表面 0.5 6 棉布 橡胶表面 3.0 （2）通过比较____________________两次数据， 可以发现：在水平面材料相同时，物块______表面 与之接触时的滑动摩擦力大。 1、2（3、4或5、6） 橡胶 实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数 1 木板 塑料表面 0.2 2 木板 橡胶表面 2.0 3 丝绸 塑料表面 0.3 4 丝绸 橡胶表面 2.5 5 棉布 塑料表面 0.5 6 棉布 橡胶表面 3.0 25 （3）通过比较______________________三次数据， 可以发现：物块同一表面，在不同材料的水平面上 滑动时，摩擦力大小______（选填“相同”或“不同”）。 1、3、5（或2、4、6） 不同 实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数 1 木板 塑料表面 0.2 2 木板 橡胶表面 2.0 3 丝绸 塑料表面 0.3 4 丝绸 橡胶表面 2.5 5 棉布 塑料表面 0.5 6 棉布 橡胶表面 3.0 26 第1题图 （4）小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿______ 底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触。需要 停下时，穿______底面鞋套的脚接触地面进行控制。 塑料 橡胶 27 第2题图 2.下雨天气小红同学注意到很多公共场所都有类 似图1“小心地滑”的提示牌，她想：摩擦力的大小 与接触面的潮湿程度有什么关系呢？她就这个问 题和小芳进行了交流，之后决定一起就这个问题 进行探究。她们找来长条形地板砖、拖鞋、弹簧 测力计和喷雾器，设计了如图2所示的实验装置。 28 （1）为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小， 小红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匀速直线运动， 根据__________知识可知，此时弹簧测力计的示 数等于鞋子所受滑动摩擦力的大小。 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 14 摩擦力 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6 2.6 二力平衡 （2）小红用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾从而改变地板砖的潮湿程度， 通过实验得到表中的数据。小芳分析数据得出结论：摩擦力的大小随 接触面潮湿程度的增大____________________。 先增大后减小再不变 29 第2题图 （3）小红了解了小芳的实验结论后说：“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！原来沾一点水摩擦力就可以______ （选填“变大”或“变小”）。”小芳说：“我打篮球 时也发现，球上沾了一点水之后不容易掉，可是 沾到太多水就变滑，原来是因为这时候摩擦力又 ______（选填“变大”或“变小”）了啊！” 变大 变小 30 第2题图 （4）她们发现在实验中很难使拖鞋做匀速直线运 动，于是她们设计了如图3所示的实验装置，该装 置的优点是________（选填“需要”或“不需要”） 拉动地板砖做匀速直线运动。 不需要 31 第2题图 （5）小红又拉动拖鞋在木板上运动，拖鞋运动 的路程—时间图像如图4所示。若用和 分别 表示和时间内弹簧测力计的示数 、 ，则可判断___（选填“ ”“ ”或“”） 。 32 第2题图 （6）小芳向小红展示了她和同学拔河比赛时的情 景（图5）。若甲、乙两队同学拔河，结果甲胜乙 负，如果甲拉绳的力为，乙拉绳的力为 ，地 面对甲的摩擦力为，地面对乙的摩擦力为 ， 则___。 A A. ， B. ， C. ， D. ， 33 3.（2017河北33题6分）小明在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实 验中，提出以下猜想： 第3题图 猜想一：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关； 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关； 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 34 小明通过如图所示的实验验证猜想，验证猜想二和猜想三的数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 接触面 木板 木板 木板 棉布 毛巾 压力/ 1.0 1.5 2.0 1.0 1.0 弹簧测力计示数/ 0.4 0.6 0.8 0.5 0.6 第3题图 35 第3题图 回答下列问题： （1）实验中，小明用弹簧测力计水平拉 着木块在水平方向做匀速直线运动，其目 的是使滑动摩擦力的大小______（选填“大 等于 （2）为验证猜想一，小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同 的速度在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数相同，说明滑动摩擦 力的大小与速度______。 无关 于”“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数。 36 第3题图 （3）分析_________次实验可验证猜想二， 在接触面不变的条件下，滑动摩擦力的大小 与接触面所受的压力大小成______。 1、2、3 正比 次数 1 2 3 4 5 接触面 木板 木板 木板 棉布 毛巾 压力/ 1.0 1.5 2.0 1.0 1.0 弹簧测力计示数/ 0.4 0.6 0.8 0.5 0.6 37 （4）分析1、4、5次实验，小明得出，在压力 相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 大，老师提出小明的实验设计应加以改造，应 控制在______________相同的条件下粗糙程度 不同。 物体运动速度 第3题图 次数 1 2 3 4 5 接触面 木板 木板 木板 棉布 毛巾 压力/ 1.0 1.5 2.0 1.0 1.0 弹簧测力计示数/ 0.4 0.6 0.8 0.5 0.6 38 第3题图 【拓展】 小明完成实验后，将长木板一 端支起，用弹簧测力计沿平行斜面方向向 上拉着木块做匀速直线运动，弹簧测力计 的示数为 ，则木块对木板的压力为 ____。已知木板长 ，支起的高度为 ，木块重 。 0.8 39 【解析】【拓展】 ，额外功即克服摩擦力做的功，故 ，接触面不变 的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小成正比，故此时的压力为 。 第3题图 实验2 测量固体和液体的密度（10年3考） 第4题图 4.暑期，小伟在科技创新大赛中获奖，他想知 道所获奖牌的材质，为此，设计如下实验方案。 （1）把天平放在__________上，把游码移到 标尺左端的零刻度线处，横梁静止时，指针 指在如图甲所示位置，接下来的操作是 __________________，直至横梁在水平位置 平衡。 水平台面 向右调节平衡螺母 （2）测量过程中，当天平重新平衡时，右盘中所加砝码和标尺上游码的 位置如图乙所示，则奖牌的质量为_____ 。 70.4 41 第4题图 （3）在测量奖牌体积时，由于量筒口 径较小，奖牌无法放入。经过思考，小 伟采取了以下步骤测出了奖牌的密度： ①向烧杯中加入适量的水，用细线系住奖 ②把奖牌从水中取出后，将量筒中的水（体积是 ）缓慢加入烧杯中 至标记处，量筒中剩余水的体积如图丁所示，则奖牌的体积为___ ； 8 牌使其浸没在水中，并在烧杯壁上水面到达的位置作出标记，如图丙所示； 42 ③算出奖牌的密度是__________ 。小伟将测得的密度和表中数据进 行对比，推测奖牌可能是____制成的（答案合理即可）。 铜 物质 密度/ 铜 铁 铝 43 5.“梦天”学习小组取回江水样品，测量密度。 第5题图 （1）实验步骤如下： ①将空烧杯放在调好的天平上，测出其质量为 ； 44 ②在烧杯中倒入适量的江水，将其放在天平左盘，向右盘从大到小加减砝 码，当加入最小的砝码 前，指针偏向分度盘中线左侧，此时，将最小 的砝码 加入右盘，指针偏向分度盘中线右侧，接下来应进行的实验操 作是：________________________________，直到天平平衡，所用砝码和 游码在标尺上的位置如图甲，则烧杯和水的总质量为_____ ； 取下最小的砝码，并向右移动游码 62.4 第5题图 ③将烧杯中的江水倒入量筒，读出量筒 中水的体积为 ； 45 ④由上述实验数据计算出江水的密度为______ 。（结果保留两位 小数） （2）实验评估时，小华认为，在步骤③中，由于烧杯中的水有残留，会 使密度的测量结果______（选填“偏大”“不变”或“偏小”），他提出只要将 实验步骤的顺序作调整就能使测量结果更准确，调整后的顺序为________ ___。（只填实验步骤前的序号） 偏大 ②③①④ 46 （3）另一小组测量橙汁的密度，选择天平和容积为 的两个完全相同瓶子 等器材。两个瓶子分别装满水和橙汁，放在已平衡的天平左右两盘，移动 游码使天平平衡。游码示数为，如图乙。则橙汁的密度 ________ （用字母、和 来表示）。 第5题图 47 6.家乡的土豆丰收了，小红想利用所学知识测量土豆的密度。 第6题图 （1）把天平放到水平台上，将游码移至标尺左端的__________处，调节 __________使横梁平衡。 （2）将土豆放在天平左盘，向右盘增减砝码并调节游码，当天平平衡时， 砝码质量及游码在标尺上的位置如图所示，土豆的质量为_____ 。 零刻度线 平衡螺母 154 48 （3）由于土豆较大，无法放入量筒，于是小红将它缓缓放入一个盛满水 的溢水杯中，直至浸没，测得溢出水的质量为 。已知水的密度为 ，则土豆的体积为_____，密度为____ 。在测量溢出水 的质量时，不小心有水溅出。测得土豆的密度与真实值相比______ （选填“偏大”或“偏小”）。 140 1.1 偏大 第6题图 49 （4）小华通过查阅资料知道，土豆密度越大，淀粉含量越高，土豆品质 越好。可以采取如下方法来评定土豆的品质：先用弹簧测力计测量出土豆 样品的重力 ；然后把土豆样品浸没在水中（未接触容器底）静止时，读 出测力计的示数，则 的值越____（选填“大”或“小”），土豆品质越好。 小 50 （5）回家后：小红又利用电子秤、杯子和水测出了土豆的密度。测量过 程如下： ①把土豆放在水平放置的电子秤上，电子秤示数为 ； ②取下土豆，将装有适量水的杯子放在电子秤上，电子秤示数为 ； ③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中，水未溢出且土豆不触碰杯底，电 子秤示数为 ； ④求出土豆的密度___________。（用、、、 表示） 51 重难——特殊方法测密度 7.（2025陕西）研学活动中，小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测 量其密度，测量过程如图所示。下列判断不正确的是（不计绳子的质量和 体积，水的密度为，取 ）( ) 第7题图 52 A. 根据本次实验数据，可得出石头密度最准确的测量值为 B. 从水中取出石头时，带出了 的水 C. 从水中取出石头时，带出的水不会影响密度的测量值 D. 石头沉在水底时，杯底对石头的支持力为 第7题图 √ 53 第7题图 【解析】由图知，从水中取出石头时， 带出水的质量 故B正确；由题意知，补充上水的质量 ，则补 充上水的体积 ，所以 ， 石头的密度 ， ， 54 故A正确；石头拿出过程会带出一部分水，但再 加入水使液面到达标记处时，会将带出的水补 充进来，不影响实验结果，故C正确；在图②中， 石头沉入水底，石头还受到杯底的支持力、重力 和浮力的作用，这三个力相互平衡，即，则 ，故D错误。故选D。 第7题图 第8题图 8.（2025凉山州节选）小东想知道家中酱油的 密度，除了常规的利用天平、量筒测量以外， 小东想到用浮力相关知识也能粗略测出酱油 密度，于是他找来图甲、乙、丙中的实验器 材，进行测量，步骤如下： （1）用细线系住物体，如图甲，用弹簧测力计测出该物体受到的重力 为 ，并记录。 （2）将物体浸没在水中，如图乙，弹簧测力计示数为 ，并记录。 56 （3）再将该物体取出擦干后浸没在酱油中，如图丙，弹簧测力计示数为 ，并记录。 （4）利用上述测量出的物理量和已知量，可以计算该物体浸没在水中时 所受浮力为___；酱油的密度_ _______（用、、、 表示）。 1 第8题图 57 第9题图 9.（2025绥化节选）学习了密度、浮力的知识后，某 同学改用量筒、水和细线测量橡皮泥的密度，（不考 虑橡皮泥吸水及质量变化）如图所示。 步骤一：在量筒中倒入适量的水，读出量筒的示数为 ； ①请写出橡皮泥密度的表达式_ ________（用、、、 表示）。 步骤二：将橡皮泥用细线拴好慢慢浸没于水中，读出量筒的示数为 ； 步骤三：将橡皮泥捏成空心碗，放入量筒中使其浮在水面，读出量筒的示 数为 ； 58 ②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中，则所测橡 皮泥密度的结果______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 不变 第9题图 59 第10题图 10.（2025吉林节选）学校科技小组利用浮力知识测 出了小石块的密度。 步骤一：如图甲所示，将长方体物块放入柱形盛水 容器中，物块漂浮，测出物块浸入水中的长度。 变大 步骤二：如图乙所示，将小石块放在物块上，测得物块浸入水中的长度与 图甲相比增加了 。此时物块受到的浮力与图甲相比______。 60 步骤三：如图丙所示，将小石块用细线（细线体积 和质量均忽略不计）系在物块下，测得物块浸入水 中的长度与图甲相比增加了 。图丙中水对容器底 部的压强______（选填“大于”“等于”或“小于”）图 乙中水对容器底部的压强。 根据以上信息可得，小石块密度的表达式为 _ _____（用、、 表示）。 等于 第10题图 第11题图 11.小明同学回家后经过思考，发现利用家中现 有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外 部底面积为，水的密度为， 取 。步骤如下： ①将金属片固定在空柱形容器底部，测出金属片和柱形容器总质量为 。将它们放入水中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图甲所示，则此 时金属片和柱形容器排开水的总体积为_____ 。测出此时柱形容器露出 水面的高度为 。 62 ②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它们放入在家配制的盐水 中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图乙所示，测出此时柱形容器露出液面 高度为 。 ③根据以上信息，可以求出在家配制盐水的密度为______ 。 第11题图 63 第11题图 【解析】由图得，金属片和柱形容器漂浮在水面上， 则金属片和柱形容器受到的浮力等于金属片和柱形 容器的重力，由和 得， 金属片和柱形容器排开水的质量等于金属片和柱形 容器的质量，为，由 得此时金属片和柱形容器排开水的总体积为 ，依题意得，金属片和柱形容器排开水的总 体积比金属片和柱形容器排开盐水的总体积多 ， 64 金属片和柱形容器排开盐水的总体积为 ， 将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它 们放入在家配制的盐水中，稳定后处于竖直漂浮 状态，如图乙所示，则金属片和柱形容器受到的 浮力等于金属片和柱形容器的重力，由 和 得金属片和柱形容器排开盐水的质 量等于金属片和柱形容器的质量，为 ，则配 制盐水的密度为 。 第11题图 第12题图 12.小晨设计了一个实验，用排水法测硬币的密度。 实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水， 实验步骤如下： ①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图1；② 将硬币浸没在水中，测得溢出水的体积为 ，如 图2；③将烧杯中水倒掉，从水中取出硬币，如图 3；④将硬币放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积 为，如图4，若水的密度用 表示，则被测硬币的密度为__________ （用、、 表示）。 66 实验3 探究液体压强与哪些因素有关 第13题图 13.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中， 一中实验小组在 形管接头处加装了一个“三通 接头”，如图甲所示。 （1）形管与探头的橡胶管连接时，阀门 应处 于______（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保 形管内的液面相平。 打开 67 第13题图 （2）比较图乙与____两图，可得出液体压强随 深度的增加而增大；比较图丙与丁两图，还可初 步得出液体在同一深度向各个方向的压强______。 丙 相等 （3）若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液 体密度的关系，应将图戊中的探头向____移动适 当的距离。移动探头后，观察到 形管液面高度 上 2 000 差为，此时探头受到盐水的压强为，取出探头放回水中，当 形管液 面高度差再次为时，测出探头在水中的深度为，则 _______ 。 68 第13题图 （4）探究了液体压强的相关内容后，该小组又 设计出如图己所示的创新实验器材，测量盐水 的密度： ①用细线和橡皮膜把两端开口且粗细均匀的玻 璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，橡皮膜 向下凸起，如图己A所示，用刻度尺测出水面到 下管口的距离记为 ； 69 第13题图 ②在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其 中，直至橡皮膜与下管口平齐为止，如图己B所示， 用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为 ； ③盐水密度表达式：_ ______（用、 、 表示），用该方法测出的盐水密度将______ （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 偏小 70 第14题图 14.小莉在“物理创新实验”社团活动中，看见如图所 示的双探头压强计，该装置一次测量可采集多个数 据，激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。 （1）该实验是通过_______________________来反 映被测液体压强的大小的。 形管两侧液面的高度差 （2）形管、中装入同种液体，小莉用手轻压探头、 处橡皮膜到一 定程度， 形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定，说明压强计 ________（选填“漏气”或“不漏气”）。 不漏气 71 （3）如图，小莉先在装水的容器中进行实验；然 后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验，记录实 验数据如下表： 序号 液体种类 探头 深度 高度差 /格 探头 深度 高度差 /格 1 水 3 6 5 10 2 水 4 8 6 12 3 硫酸铜溶液 3 9 5 15 4 硫酸铜溶液 4 12 6 18 72 第14题图 ①分析表中________________（填序号）两次数据 可知：同种液体中，深度越深，压强越大； 1、2（或3、4） ②分析表中1、3（或2、4）数据可知：深度相同时， 液体______越大，压强越大； 密度 序号 液体种类 探头 深度 高度差 /格 探头 深度 高度差 /格 1 水 3 6 5 10 2 水 4 8 6 12 3 硫酸铜溶液 3 9 5 15 4 硫酸铜溶液 4 12 6 18 73 第14题图 ③若实验中形管两端液面的高度差不明显，可将 形管中的水换成密度更____的液体以方便读数。 小 【拓展】 根据表中数据，小莉估算出硫酸铜溶液 的密度为____ 。 1.5 序号 液体种类 探头 深度 高度差 /格 探头 深度 高度差 /格 1 水 3 6 5 10 2 水 4 8 6 12 3 硫酸铜溶液 3 9 5 15 4 硫酸铜溶液 4 12 6 18 74 15.在探究“液体压强与哪些因素有关”时，物理小组根据生活经验，提出如 下猜想： ①可能与深度有关； ②可能与方向有关； ③可能与液体密度有关。 75 第15题图 （1）请写出能支持猜想①的一个生活实例：______ _____________。 拦河 大坝上窄下宽 （2）实验中用到的气密性良好的压强计中的 形管 ______（选填“是”或“不是”）连通器，当其金属盒 在空气中时， 形管两边的液面应该相平，而物理小 组却观察到如图甲所示的情景，调节的方法是___ 不是 B （选填下面的字母）； A.将此时右管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装 76 （3）比较图中________两次实验可得出液体压强与深度的关系；比较丙、 丁两次实验可得出：同种液体内部同一深度，液体向各方向的压强______。 乙、丙 相等 第15题图 77 第15题图 （4）物理小组利用 形管压强计改装成如图戊所示 的测液体密度的密度计。 为固定支架，其作用是 保证橡皮膜在不同的液体中深度均为。 形管 盛水，其右管标有刻度值，为了便于读数，在 形 管右管有一个指示液面位置（刻度值）的红色浮标。 未测量时，形管水面刚好与 相平，读数时，读取 1.4 小 浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中，浮标指示在处，当 之间的距离为时，可算出待测液体的密度为____ ，这种方法 计算出的液体密度测量值偏____。 78 第15题图 【解析】（4）橡皮膜在不同的液体中深度均为 。 当橡皮膜放入某液体中，浮标指示在处，当 之间 的距离为时，即上升了 ，则高度差为 ，根据液体压强计受到的压强等于左右两管水 产生的压强差，根据可得 ； 代入数据有： ，待测液体的密度为 。因橡皮软管发生形变，造成 形管左侧的气 压减小，测得形管两侧液面的高度差减小，即 减小，由上面表达式可 知液体密度的测量值总是偏小。 79 实验4 探究浮力大小与哪些因素有关 第16题图 16.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： （1）观察弹簧测力计的零刻度线、__________和分度值。调零时，弹簧 测力计应在______（选填“竖直”或“水平”）方向上调零。 测量范围 竖直 80 乙 第16题图 （2）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为 的长方体物块 （可塑），测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在、、、、 这五个位置弹簧测力计的示数和深度 。请根据实验数据，在图乙 中画出物块所受浮力随 变化的图像。 如答图所示 第16题答图 81 第16题图 （3）分析图像可知：浸没前，增加， ______； 浸没后，增加， ______。（均选填“变大”“变小” 或“不变”） 变大 不变 （4）若把此物块捏成高为 的圆锥体，重复上述 实验。两次实验所得的随 变化的图像______ （选填“相同”或“不同”）。 不同 （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料： ____________________________。 不同密度的液体（合理即可） 82 第17题图 17.（2025大兴安岭）小明在得出浸在液体中的 物体受到的浮力大小跟物体本身因素无关的结论 后，进一步探究“浮力的大小跟哪些因素有关”。 （1）如图甲所示，小明将装有适量水的烧杯放 在盘中，用手把空的饮料罐沿竖直方向逐渐按入 体积 水中。此过程中，手感受到饮料罐受到的浮力逐渐增大。小明通过分析现 象提出猜想，浮力大小可能跟物体浸入液体的深度或物体浸在液体中的 ______有关。通过其他生活经验，小明还猜想浮力的大小可能跟液体密度 有关。 83 第17题图 （2）小明用图乙的实验装置进行实验。将盛有 适量水的容器放置在桌面上，正确使用弹簧测力 计，将一个长方体铝块（高为 ）用细线悬挂 在弹簧测力计下。使铝块沿竖直方向逐渐下降， 缓慢浸入水中。实验过程中，保持弹簧测力计的 轴线与铝块的竖直轴线在同一直线上。获取触底前的多组实验数据并记录 在表一中。#1.3 84 表一 实验 次序 液体 种类 物体下表面浸入水中的深度/ 弹簧测力计 的示数/ 1 水 0 2.7 2 2 2.2 3 4 1.7 4 6 1.7 … … … ①分析实验数据可知，铝块受到的重力是____ ，第2组实验中铝块受到的 浮力是____ 。 2.7 0.5 第17题图 85 第17题图 ②分析第1、3、4三组实验数据可知，浮力大小跟物体浸入液体的深度 ______（选填“有关”或“无关”）。 无关 ③分析第1、2、3三组实验数据可得出初步结论：__________________ ______________________________________。 液体密度一定时，浮力的大小与物体浸在液体中的体积成正比 表一 实验 次序 液体 种类 物体下表面浸入水中的深度/ 弹簧测力计 的示数/ 1 水 0 2.7 2 2 2.2 3 4 1.7 4 6 1.7 … … … 86 第17题图 （3）小明根据实验的初步结论，设计了用图丙所 示装置测量某液体密度的方案： ①将3个空的相同厚底薄壁圆柱形玻璃容器 （高为 ）放入足够深的水槽中，待稳定后， 容器、、都保持竖直静止，测得容器、、 浸入水中的深度均为 。 87 第17题图 ②向容器、 中分别缓慢装入______（选填“质量” 或“体积”）相等的某液体和水。待稳定后，容器 、、 都保持竖直静止，且未触底。测量容器 、浸入水中的深度，将容器、、 浸入水中 的深度记录在表二中。 体积 ③分析表二中的数据，通过计算可知，液体的密度__________ 。 表二 容器 容器浸入水中的深度/ 6 12 11 88 第17题图 【解析】（3）利用浮力测液体密度时，根据浮力 等于重力，相当于间接测量了液体的质量，因而控 制体积相等；根据浮沉条件知，增大浮力等于增大 的液体的重力， ， ， 解得 。 ， 89 第18题图 18.（跨学科实践实验——制作浮力秤）“曹冲称 象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿效曹冲，展 开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”。制作 “浮力秤”步骤如下： （1）浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时， 浮力______（选填“大于”“小于”或“等于”）重力。 等于 90 第18题图 （2）小组同学按照如图1所示进行组装：选择轻 质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上 端放一个轻质的小秤盘，将小筒放在水中，就制 成了一个“浮力秤”。在小筒底部铺上细沙的目的 是：________________________。 使小筒竖直漂浮在水面上 【解析】（2）把空小筒放入水中漂浮在水面上， 由于小筒质量较轻，高度较高，难以保持竖直漂浮 在水面，在小筒底部铺上细沙，整个小筒重心降低， 能使小筒竖直漂浮在水面上，便于实验操作。 91 第18题图 （3）①将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并 使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的 位置画上一个刻度，标记为___ ； 0 ②在秤盘中只放入一个 的砝码，用记号笔在 小筒外侧水面位置画上刻度，标记为 ； ③在秤盘中只放入一个 的砝码，用记号笔在 小筒外侧水面位置画上刻度，标记为 ； ④作好标记的小筒外侧，如图2所示，、、 三个位置正确的是___ （选填“A”或“B”）； A 92 第18题图 ⑤用刻度尺测量发现 ，说明该秤的刻度会 是______（选填“均匀”或“不均匀”）的。接下来分 别在每相邻两个刻度之间平均分成5等份，就完成 了浮力秤的刻度的标记。这个浮力秤的分度值是 ___ 。 均匀 2 93 【解析】（3）秤盘上是空的，没有质量，所以漂浮在 水面的小筒外侧的刻度应标为 。秤盘上物体的质量 越大，小筒浸入水中的深度越深，所以刻度从下往上依 次增大，即从下往上依次为、、 三个位置，故选A。 根据漂浮时浮力等于重力，故放入物体的增大的浮力等于增大的重力，则 ，说明物体的质量与增大深度成正比，故刻度 是均匀的；由题可知，相邻两个刻度之间的质量是 ，把它分成5等份， 每等份就是，所以这个浮力秤的分度值是 。 94 第18题图 （4）同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量： 如图3所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定 后，发现水面对应的位置小于分度值，认为浮力 秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组 同学提出的以下改进措施中可行的是___。 B A. 用直径更大的大筒 B. 用直径更小的小筒 C. 增大小筒中细沙的质量 D. 大筒中换用密度更小的液体 95 第18题图 【解析】（4）直径更大的大筒，放入秤盘的质量每变 化 时，相邻两刻线之间的距离更小，浮力秤精确 度更低，故A不符合题意；直径更小的小筒，放入秤 盘的质量每变化 时，相邻两刻线之间的距离更 大，浮力秤精确度更高，故B符合题意；增大小筒中 细沙的质量，只能改变0刻度线的位置，不能改变质量每变化 之间的 距离，不能改变浮力秤的精确度，故C不符合题意；筒中换用密度更大的 液体，由可知，质量每变化 时，相邻两刻度之间的距离 更小，浮力秤的精确度越低，故D不符合题意。故选B。 96 第18题图 （5）秤盘上未放物体时小筒浸入水中深度为 ，在某 次测量物体的质量时小筒浸入水中深度为 ，已知小筒 和秤盘的质量为，水的密度为 。则被测物体的质量 为_ _______（用已知物理量写出表达式）。 【解析】（5）物体漂浮时所受浮力等于重力，增大的重力等于增大的浮力， 开始时，浮力等于重力，即根据阿基米德原理 ；放上物体后， 解得 。 97 实验5 探究杠杆的平衡条件(2024.33,2018.33) 19.实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。 第19题图 98 第19题图 （1）实验前，杠杆水平静止如图1甲所示，此 时杠杆处于______状态（选填“平衡”或“非平 衡”）。将杠杆左下角物块 取走后，不调节平 衡螺母，杠杆______（选填“仍能”或“不能”） 保持水平位置静止。 平衡 仍能 【解析】（1）图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处 于静止的平衡状态；图甲中杠杆的重力作用线过 支点，将杠杆左下角物块 取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线 仍过支点，所以杠杆仍能平衡； 99 （2）调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如表： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 2 18.0 100 第19题图 ①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是 ____________（用表格中的字母表示）。多次 实验的目的是___（选填“A”或“B”）。 A.寻找普遍规律 B.减小实验误差 A ②如图1乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠 杆会__________（选填“左端下沉”或“右端下沉”）。 右端下沉 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 2 18.0 101 【解析】（2）①根据表格中的实验数据得出杠杆的平衡条件 ； 本实验要进行多次实验得出普遍规律，一次实验得出的结论存在偶然性， 故选A；②在右侧钩码下端加挂一个钩码，则 ， 所以杠杆右端将下沉； 102 第19题图 （3）桔槔是我国古代的取水工具，如图2甲，在井边竖一根树杈，架上 一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图2乙。 若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 ______（选填“增大”或“减小”）石块的质量或向____（选填“左”或“右”） 移动杠杆的支点。 增大 左 103 第19题图 【解析】（3）水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，为减小人向 上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以增大石块的重力；水桶盛 满水后，阻力变大，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动 力臂，从而减小人向上提水的拉力； 104 第19题图 （4）图2丙为桔槔在水平位置平衡的模型图， 处所 吊水和水桶的总质量为，处为支点，杠杆的质量 为 ，重心在处，处所挂石块的质量为， , ，，请写出的表达式， _ ________（用字母、、、、 表示）。 【解析】（4）由杠杆平衡条件可知 ， 代入数据可得，解得 。 105 第20题图 20.项目式学习小组根据密度公式 想到，是否可以 通过密度与质量之间的关系来制作密度计。小组的同学 经过查阅资料及深入讨论，最后确定了制作方案。 （1）查阅资料：如图1所示，杆秤是我国古老的质量称 量工具，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 杠杆的平衡条件 的数值即为物体的质量，杆秤的工作原理是__________________________ _____________。 106 第20题图2 （2）产品制作：准备的器材有木棒、塑料杯、 细线、刻度尺、金属块等。制作步骤如下： ①模仿杆秤结构，用塑料杯代替秤钩，杯中不 加液体，提起秤纽，移动由金属块做成的秤砣， 当由木棒做成的秤杆在水平位置平衡时，如图 2甲所示，将此时秤砣的悬挂点 标记为“0”刻度。 107 第20题图2 ②往塑料杯中加水，在水面处标记为 ，提起 秤纽，秤杆出现左低右高的现象，如图2中乙所示，应 将秤砣适当向____侧移动，直至秤杆在水平位置平衡， 如图2中丙所示，此时秤砣的悬挂点 的刻度应标记为 __________ 。 右 ③经过推导，发现该密度计的刻度____（选填“是”或 是 “不是”）均匀的，以、两点之间长度的 为标准，在整根秤杆上标上刻度。 108 第20题图2 【解析】（2）②秤杆左低右高，说明秤砣对秤杆的拉 力与其力臂的乘积小于物体的拉力与其力臂的乘积， 根据杠杆的平衡条件可知，此时应增大秤砣的力臂来 达到水平平衡，故秤砣应往右侧调节；水的密度为 ，所以秤砣的悬挂点 的刻度应记为 ；③方法一：题干指出以、 两点 之间长度的 为标准，进行标刻刻度，说明刻度是均匀的。方法二：当秤 砣上的距离与液体密度成一次函数时，说明刻度是均匀的。具体推导如下： 109 设液体密度为 ，秤砣到的距离为 ，根据杠杆平横 条件可知 ，化简得 ，因为 ， 所以可得 ，化简得 ，可以看出秤砣到的距离 与 液体密度 成一次函数关系，故说明刻度是均匀的。 第20题图2 第20题图2 （3）产品检验：在塑料杯中倒入“等量”的密度已知 的液体，移动秤砣，使密度秤在水平位置平衡，读 出液体的密度，这里的“等量”是指液体的______相 等。用多种密度已知的液体对“密度秤”的刻度准确 度进行检验。某次检验时测量的数据如图2丁所示， 已知，、 ，秤砣 （金属块）的质量为 ，则该液体的密度为 __________ 。 体积 111 第20题图2 【解析】（3）根据杠杆的平衡条件可得，当杯中不加 液体时，有 ，当杯中加入液体 时，有液 ，有 ，由 可得 ，由此可知，要便于 测出液体的密度，应加入等体积的液体；某次检验时， 根据上式可得 ，解得 该液体密度为 ； 112 第20题图 （4）产品升级：为了制作出精确度更高的“密度秤”， 下列改进措施可行的是___。 B A. 把秤纽位置往靠近塑料杯一侧移动 B. 减小秤砣的质量 C. 减少加入塑料杯中液体的体积 D. 换用更细的秤杆 113 第20题图 【解析】（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，需在 液体的密度一定，即液体的重力一定时，增大各刻度间的 距离，从而标出更多的刻度值，达到精确度增大的目的。 根据杠杆的平衡条件可知，应减小秤砣的重力，即减小 秤砣的质量，可增大 间的距离，故B符合题意；把秤 纽位置往靠近杯子一侧移动，即减小了物体的力臂，则 秤砣的力臂也应减小，即 间的距离会减小，故A不符合题意；减少加入 杯中液体的体积，即减小了液体的重力，在秤砣质量一定时，应减小秤砣 的力臂，即 间的距离会减小，故C不符合题意；换用更细的秤杆，对测 量无影响，故D不符合题意。 114 （三）电学实验 实验1 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点( 2024.34,2021.31,2016.34) 第1题图 1.（2021河北34题7分节选，无拓展）小明利用如图 甲所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知 、 ， ， ，电 源电压可调。 115 （1）请根据如图甲所示电路图用笔画线代替导线将实物图乙补充完整。 （此时电源电压为 ） 第1题图 如答图所示 第1（1）题答图 116 第1题图 （2）电路连接完成后，闭合开关 ，发现电压 表、电流表均无示数；小明又将电压表并联在 两端，闭合开关 ，发现电压表有示数、电流 表无示数。则电路中一定存在的故障是___ （选填字母）。 B A. 处短路 B. 处断路 C. 电流表处短路 117 （3）排除故障后，继续实验。实验中，小明调节了电源电压，换用了规格 不同的电阻，分别将电压表并联在、和 两端，收集的数据如下表。 1 与 串联 0.5 1 2 3 2 与 串联 0.2 0.8 1 1.8 3 与 串联 0.3 1.5 3 4.5 4 与 串联 1 5 6 118 ①表格中第4次实验空格处的数据为____。 0.5 ②探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据 可得其规律是_____________________________ _________________。 串联电路两端总电压等于各部分 电路两端电压之和 第1题图 1 与 串联 0.5 1 2 3 2 与 串联 0.2 0.8 1 1.8 3 与 串联 0.3 1.5 3 4.5 4 与 串联 1 5 6 ③探究串联电路中电阻的关系时，分析表中数据可得其规律是__________ _________________________。 串联电路 的总电阻等于各分电阻之和 第1题图 ④探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数 据可得其关系是______________________________ _________________________。 电流一定时，串联电路中导体两 端电压与导体的电阻成正比 1 与 串联 0.5 1 2 3 2 与 串联 0.2 0.8 1 1.8 3 与 串联 0.3 1.5 3 4.5 4 与 串联 1 5 6 2.（2016河北34题7分）小明利用如图甲所示的电路“探究串、并联电路中 电流的关系”。 第2题图甲 （1）探究串联电路中电流的关系。 ①用笔画线代替导线将开关 连入电路中。 （要求：只闭合开关后，、 以及电流表串联；导 线不许交叉） 第2（1）题答图 如答图所示 121 ②小明将 闭合后，发现电流表均无示数。于是他用一只电压表对电路故 障（电路中只有一处故障）进行了检测，将电压表接在 两端时，电压表 与电流表均无示数；接在 两端时，电压表有示数，电流表无示数。电路 中的故障是________。小明排除故障后继续实验，读出了电路中各电流表 的示数，得到了串联电路中电流的关系是：串联电路中各处电流相等。 断路 第2题（1）答图 122 （2）完成上述实验后，小明继续探究并联电路中电流的关系。 乙 第2题图 ①各开关的连接情况是___________________ （填写各开关断开或闭合）； 闭合、，断开 ②分析实验中各电流表的读数（如图乙所示）， 可知并联电路中电流的关系是：_____________ _________________________； ③电阻 _____。 并联电路中干 路电流等于各支路电流之和 （3）为了验证结论的普遍性，你可以采用的方法是： ____________________________________________________。 改变定值电阻的规格（或调节电源电压），进行多次实验 第2题（1）答图 123 【拓展】 在电源电压不变的情况下，小明两次实验中电路消耗的最大功 率与最小功率之比 _____。 第2题（1）答图 124 第3题图 3.（2025张家口一模）小明设计了如图甲所示的电 路探究并联电路中电流的规律，电源电压为 。 （1）图乙为小明连接的实物图，则电流表测量的 是图甲中___点的电流。小明试触开关，发现两只 灯泡不发光，电流表指针大角度偏转，小明把灯泡 取下，发现灯泡 正常工作，则故障可能是 ________。 短路 （2）排除故障后，闭合开关，电流表指针偏转如图丙所示，其示数为 _____A。 0.52 125 （3）在图乙中只需移动一根导线就能测量通过 的电流，请你在这根导 线上打“×”并用笔画线代替导线将电路正确连接。 第3题图 如答图所示 第3（3）题答图 126 （4）小明收集到的实验数据如表一所示（灯泡有、、、 四种规格）。 表一 组别 规格 规格 1 0.52 0.26 0.26 2 0.44 0.22 0.22 3 0.48 0.26 0.22 分析表中数据，小明得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之 和。小明在完成第1、2组实验后，又进行了第3组实验，这样操作的目的 是__________________________。 避免偶然性，得到普遍规律 第3题图 127 （5）得出结论后，小明用、和规格的灯泡继续进行实验，得到 点电 流如表二所示，则种规格灯泡在实验中消耗的实际功率为____ 。 表二 组别 规格 规格 4 0.5 5 0.48 0.6 【解析】由（4）可得通过灯泡电流为 ，所以由第4组数据得通 过灯泡电流 。由第5组数据可求 通过灯泡的电流。所以 灯泡消 耗的电功率 。 第3题图 128 第3题图 【拓展】 完成实验后，小红用两个定值电阻 、分别替换图甲中的和 ，用一可调电 压电源替换原来的电池组（未画出），如图丁 所示。在保证电路安全的情况下，小红用电流 表分别测量、、 三点的电流，发现电流表 的指针有一次满偏，还有一次偏转的角度为满 偏的三分之二，已知通过点的电流大于通过 点的电流，则所有符合上 述要求的情况中，通过 点的电流的最大值与最小值之比为______。 129 第3题图 【解析】【拓展】因点的电流为支路电流， ， 要使点电流最大，只要点电流最大即可。所以 点电流表选 测量范围，并满偏，即 。若点电流为满偏的三分二，则 点电 流为，点电流为。若 点电流为满偏的 三分之二，则点电流就是， 点电流为 ，所以点最大电流为。要使点电流最小，只要 点电流最小 即可。所以点电流表选测量范围，并满偏，即 。若 点电流为满偏的三分二，则点电流为，点电流为。若 点 130 电流为满偏的三分之二，则点电流就是， 点电流为，但点电流大于 点电流，所以不 符合条件，所以点最小电流为，所以 点最 大电流与最小电流之比为 。 第3题图 实验2 探究电流与电压、电阻的关系 第4题图 4.（2025唐山一模）在“探究通过导体的电流与电 阻的关系”实验中，小明设计了如图1所示的电路。 电源电压为，滑动变阻器规格为“ ”， 四个阻值分别为 、 、 、 的定 值电阻。 （1）用笔画线代替导线，将图1所示的实物图补充完整。 132 如答图所示 第4（1）题答图 133 第4题图 （2）正确连接电路后，闭合开关，电流表和电压 表均无示数，出现这种现象的原因可能是___。 C A. 电阻短路 B. 电阻 断路 C. 滑动变阻器断路 134 （3）排除故障后，小明先将 的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑 动变阻器的滑片，使电压表示数为 ，电流表的示数如图2所示，该 示数为_____A。实验过程中，把阻值为 的电阻更换成阻值为 的 电阻，移动滑片，使电压表的示数为，滑片 位置与更换电阻之前相 比更靠近___（选填“”或“ ”）端。实验数据记录在下面表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 电阻 5 10 15 20 30 电流 0.24 0.16 0.12 0.48 135 第4题图 （4）由于实验室没有阻值为 的电阻，为了完 成第5次实验，小明将阻值为 的电阻与 的 电阻____（选填“串”或“并”）联，接入电路即可完成 实验。 串 （5）在第5次实验中，移动滑片 使电压表的示数为 ，电流表的示数为 ，此时滑动变阻器接入 电路的电阻是______ 。 26.25 实验次数 1 2 3 4 5 电阻 5 10 15 20 30 电流 0.24 0.16 0.12 136 第4题图 【拓展】 小明用图3所示电路测量未知电阻 的阻 值，电源是干电池串联组成的电池组（电池组的电 压为的整数倍），滑动变阻器 最大阻值为 ，未知电阻的阻值小于 的最大阻值，电压 表测量范围，电流表测量范围 。滑 动变阻器滑片 位于最大阻值处时，电压表示数为 15 ；移动滑片使电压表示数为时，电流表指针未达到满偏。则 的 阻值为____ 。 137 第4题图 【解析】设电源电压 ，滑动变阻器滑片 位于最大阻值处时，电压表示数为 ，即 ，其中 ， ，所以电压表示数为 时， ，联立得， 。 138 5.在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明可利用的器 材：滑动变阻器，开关，电源（电压恒定），电流表、电压表各一个，四 个定值电阻 、 、 、 ，导线若干。小明做了如下实验： 第5题图 139 （1）图甲是小明连接的实物电路，其中有一根导线未连接，请你用笔画 线代替导线正确连接电路。 第5题图 如答图所示 第5（1）题答图 （2）连接好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最____ （选填“左”或“右”）端。 左 140 （3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表和电流 表示数发生变化，收集的实验数据填入了表1中。 第5题图 ①在记录第2组实验数据时，电流表的示数如图乙所示，为______A。 141 ③分析可知，小明使用的定值电阻的阻值为____ 。 表1 数据序号 1 2 3 4 5 电压 1 1.4 2 2.1 3 电流 0.1 0.2 0.26 0.3 第5题图 ②分析表1中数据，可以看出第___（填数据序号）组数据明显错误。 142 第5题图 （4）小红又拿来可调电压的电源，并且把电压调到 不变，其他实 验器材不变，探究“电流与电阻的关系”，使与 电阻并联的电压表示 数为 ，读出电流表示数，再分别改接 、 电阻，重复上述 实验，收集的实验数据如表2所示。小红在实验中使用的滑动变阻器的 规格可能是____（选填“①”“②”或 “③”）。 ② ① ， ② ， ③ ， 表2 数据序号 1 2 3 电阻 5 10 20 电流 0.4 0.2 0.1 143 第5题图 【解析】总电压 ，定值电 阻 ，所以滑动变阻器两端 的电压 ， 根据串联分压原理有 ，即 ，解得 ，又因 为最大电流为，滑动变阻器的规格选择“ ， ”，故选②； 小红重新实验后，得到正确数据并分析，得出结论：当导体两端电压一定 时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 144 【拓展】 小红选用（4）中的滑动变阻器和 的电源，其他器材与图甲 一致，进行探究电流与电阻的实验，在前三个电阻接入电路并顺利完成实 验后，又将 电阻接入电路，发现无论怎样调节滑片，都不能使电压 表示数为 。为了完成实验，她打算重新设定定值电阻两端的电压，再 重做这个实验，她正确设定的定值电阻两端的电压可能是______ （选填“①”“②”或“③”）。 ②③ 第5题图 145 第5题图 【解析】由图知，电流表选用小量程，即电 路中最大电流为 ，当电路中电流最大， 定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最 大，故定值电阻两端最大电压为 ；探究电 流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联， 设电压表示数为 ，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 ， 146 根据串联分压原理有 ，即 ，因为电压表示数 为定值， 所以 的左边为定值，右边也为 定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器 连入电路中的电阻最大，所以 ， 解得 ，即为完成实验，电压表 的最小电压为 ；因此为顺利完成4次 实验，定值电阻两端的电压需要控制在 范围内，故②③正确。 第5题图 第6题图 6.物理课上某实验小组在“探究电流与电阻关系”的实验时，电路图如图甲 所示，电源电压为 。 （1）请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图根据图甲所示电路图连接 完整（要求导线不交叉）。 第6（1）题答图 如答图所示 148 第6题图 （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数， 此时出现的故障可能是______________。 定值电阻断路 149 第6题图 （3）排除故障后，该组同学取来 、 、、 、 几个定值电阻，当接入 定值电阻并 调节滑动变阻器后，电流表的示数如图丙，则此时电 压表示数为___，将 的定值电阻换成其他定值电 阻时，均通过调节滑动变阻器的滑片使电压表保持该 示数，为能够完成所有实验，应选择的滑动变阻器是 ___。 A. ， B. ， 2 C C. ， D. ， 150 第6题图 【解析】由图丁可知，当电阻为 时，电流为 ， 则定值电阻两端电压 ； 由图像可知，电流与电阻的乘积不变，则电压一定时， 通过导体的电流与导体的电阻成反比。当定值电阻为 时，电路中的电流 ， 滑动变阻器接入电路的阻值 ， 当定值电阻阻值最小时， 电路中电流最大，此时 ，所 以滑动变阻器应选择的规格是“ ”； 151 第6题图 （4）实验结束后，老师展示了另一小组根据实验数 据作出的 图像如图丁所示，请指出该小组实验过 程中存在的问题：______________________________。 没有控制定值电阻两端电压相同 【解析】探究电流与电阻关系的实验中，要控制电阻 两端的电压不变，根据作出 图像知，丁中电流与 电阻之积不相等，即电压不相等，实验操作中不符合 要求，其错误的做法：没有控制电压表示数不变。 152 第6题图 【拓展】 用上述实验器材中的滑动变阻器、电压表和一 个定值电阻，来测量另一额定电压为 ，额定电流 大于 的小灯泡正常发光时的电阻，电路图如图戊所示。 闭合开关、 ，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ；保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关 ，闭合 开关，读出电压表示数为 ，由此计算出了灯泡电阻。 该小灯泡正常发光时的电阻为____ 。 2.5 153 第6题图 【解析】闭合开关、 ，电压表测量小灯泡两端电压， 保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关 ，闭合开关 ，电压表测量小灯泡和定值电阻两端总电压，根据串 联电路电压特点，定值电阻两端电压 ，电路中电流为 ，串联电路中电流处处相等，所以 小灯泡正常发光时的电阻为 。 154 第7题图 7.小明在“探究电流的大小与哪些因素有关”的实验 中，选用了如下器材：恒为 的电源，电流表 、电压表 、滑动变阻器 ，四个定值电阻 、 、 、 、开关和若干导线。 155 第7题图 （1）请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图 乙中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片 滑到最右端时阻值最大。 如答图所示 第7（1）题答图 156 第7题图 （2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示 数，无论怎样移动滑片 ，电压表都无示数，则故 障可能是____________________________________ _____（答出一种情况即可）。 电阻短路（或电压表短路或电压表断 路） 157 （3）在探究电流与电压的关系时，小明调节滑动变阻器的滑片 ，将测出 的三组电流和电压值填入下表。小红猜测了一组数据，也填入下表中。小 红猜测的是第___次实验的数据，根据小明测得的数据可得出结论：在导 体电阻一定时，______________________________________。 实验次数 1 2 3 4 电压 1.0 1.6 2.0 2.4 电流 0.2 0.32 0.4 0.48 1 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 158 第7题图 【解析】分析表格数据可计算出定值电阻大小为 ，当滑动 变阻器完全接入电路中时，则电路最小电流为 ， 由此可知第1次实验的数据不是测出来的，是猜测的；由分析可得出结 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； 实验次数 1 2 3 4 电压 1.0 1.6 2.0 2.4 电流 0.2 0.32 0.4 0.48 159 第7题图 （4）在探究电流跟电阻的关系时，小明根据测量 数据画出了电流随电阻变化的图像，如图丙所示。 实验过程中，每次更换电阻后，小明均根据______ ___（选填“电压表”或“电流表”）的示数变化来调 节滑动变阻器的滑片 ，符合要求后再记录数据。 为了完成所有四次实验，还需提供一个阻值不小于 ____ 的滑动变阻器。 电压表 10 160 第7题图 【解析】在探究电流跟电阻的关系时，要控制定 值电阻两端的电压一定，因此每次更换电阻后， 小明均根据电压表的示数变化来调节滑动变阻器 的滑片；根据图丙可求出定值电阻两端电压大小 ，由此可知滑动变阻器两端电压为定 值电阻两端电压的 为 ， 则滑动变阻器两端电压大小为 161 倍，则根据串联分压原理可知，滑动 变阻器每次接入电路的电阻也应为定值电阻阻值 的1.25倍，故当接入 的定值电阻时，滑动变 阻器的最大阻值应不小于 ； 已知原有滑动变阻器的最大阻值为 ，则根 据串联电路电阻的规律可知，还需串联一个最大 阻值至少为 的滑动变阻器， 即两滑动变阻器串联可满足变阻器的最大总电阻 为 ； 第7题图 【拓展】 探究结束，小明去掉定值电阻后，用剩余的器材测量了小灯泡 （标有“ ”字样）的电阻。他将电流表串联在电路中，将电压表并联在 电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，请观察数据，计算 出小灯泡正常发光时的电阻为___ （结果保留整数）。 实验次数 电压 电流 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 9 163 【解析】根据表格中的数据分析可知：电路中的电流越大，电压表的示数 越小，所以电压表并联在滑动变阻器两端；由第2次实验数据知， 时，灯泡两端电压 ，此时灯泡正常 发光，通过灯泡的额定电流为 ，则小灯泡正常发光时的电阻为 。 实验次数 电压 电流 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 164 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整。 如答图所示 第8（1）题答图 8.（2024陕西）小明和小华在探究电流与电阻的关系时，实验电路如图甲 所示。 第8题图 165 第8题图 （2）正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片 应置于最____ （选填“左”或“右”）端。闭合开关，观察到电压表有示数，电流表无示 数。已知导线、电表均完好且接触良好，则原因可能是定值电阻 ______。 右 断路 166 第8题图 （3）排除故障后，小明换用不同的电阻，控制电压表 示数不变进行实验，将实验数据记录在表中，并作出 图像，如图乙。小华认为小明所绘图像不合理，其 理由是__________________________________________ ________________________________________________ ________________。 由图乙已有数据可知，电流与电阻不是线性关 系，各相邻数据点之间不能简单地用直线相连，应该拟 合为平滑的曲线 实验次数 1 5 0.4 2 10 0.2 3 15 0.12 4 20 0.1 167 第8题图 （4）小明和小华发现，由 图像不能确定电流与 电阻的定量关系，于是他们进一步分析数据特点，作 出了 图像，如图丙，分析其特点，可得出：当导 体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ____比。 反 168 第8题图 （5）小明和小华对实验进行了反思：若再换用两个定值电阻，增加两组 数据，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好地反映电流与电阻的关 系，你建议选用___________（选填“ 、 ”或“ 、 ”）的定 值电阻。 、 实验次数 1 5 0.4 2 10 0.2 3 15 0.12 4 20 0.1 169 第8题图 （6）小明和小华找到一卷规格为 的镍 铬合金丝（无绝缘表层），截取了长度为 、、、 的四段，对应阻 值为、 、 、 。分别将它们 绕成螺旋状后，两端缠绕在接线柱上固定，制 成了四个简易定值电阻，如图丁所示。在老师 的帮助下，他们对制作的电阻进行了测量检验， 镍铬合金丝两端有 一部分缠绕在接线柱上，导致有效长度变短 发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，原因可能是__________________ _______________________________________。 170 实验3 用电流表和电压表测量电阻 9.小明和同组同学用“伏安法”测未知电阻的阻值，电源电压为 ，滑动 变阻器标有“ ”字样。其中小明设计的电路如图甲所示。 第9题图 171 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中未完成的电路补充完整（要求：滑 动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小）。 第9题图 如答图所示 第9（1）题答图 172 （2）实验中，电压表示数突然变为0，而电流表示数变大，产生这一现象 的原因可能是___________。 电阻短路 第9题图 173 （3）排除故障后继续实验，记录的实验数据如下表所示。其中有一组数 据不是本实验测得的，它是第___组（填序号）。 序号 1 2 3 4 5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 0.10 0.19 0.30 0.40 0.51 1 第9题图 （4）本实验多次测量的目的是__________________。 求平均值减小误差 174 第9题图 （5）小明根据实验数据绘制的定值电阻的 图像如图乙中的 所示，小亮采用相同的器材进 行该实验时根据实验数据绘出的 图像如图乙 中的 所示。你认为小亮得到的图像与小明得到 的图像不同的原因可能是____________________ _______________。 小亮把电压表并联在 滑动变阻器两端 175 【拓展】 小明想继续使用原电路探究电流与电阻关系： 第9题图 ①他又找到阻值为 、 和 的定值电阻各一个，若要4个电阻 都能完成实验，且保证各元件安全，电压表示数范围应为________ 。 176 第9题图 【解析】根据串联电路的电压规律及串联分 压原理有 ，方程左边为一定值， 故右边也为一定值，当变阻器最大电阻连入 电路中时，对应的定值电阻阻值也最大，这 时电压表控制的电压最小，即 ， 控制的最小电压为，最大电流为，对应的电阻为 ， 由欧姆定律知最大电压为 ，若要4个电阻都能完成实验，且保证各元件 安全，电压表示数范围应为 。 177 第9题图 ②小明用以上电阻进行实验时，在移动滑 动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电 流恰好是最小电流的5倍，则电流最小时 小明用的应为____ 的电阻。 20 【解析】小明用以上电阻进行实验时，在 移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的 最大电流（为）恰好是最小电流的5倍，最小电流为 ，根据串 联电路电阻的规律及欧姆定律有 ， 即，解得 ， 则此时小明用的应为 的电阻。 178 10.小明同学用伏安法测量定值电阻 的阻值，进行了如下实验。 第10题图 179 第10题图 （1）他连接了如图甲所示的电路，接错了一根 导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确 的导线。 第10（1）题答图 如答图所示 180 （2）连接电路时，开关应处于______状态；电路连接正确后，闭合开关， 发现电流表几乎没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近 电源电压，造成这一现象的原因可能是______________。排除故障后，他 按正确步骤进行了3次实验，记录数据如表所示，此定值电阻 的阻值为 _____ （结果保留1位小数）。 数据序号 1 2 3 电压 1.2 1.8 2.4 电流 0.10 0.14 0.20 断开 待测电阻断路 12.3 第10题图 181 第10题图 【解析】连接电路时，开关应处于断开状态；电路 连接正确后，闭合开关，发现电流表几乎没有示数 电路是断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数 始终接近电源电压，说明与电源正负极相通，故造 成这一现象的原因可能是待测电阻断路。排除故障 后，根据表格数据知 ， ， ，电阻 ； 182 第10题图 （3）小明根据实验数据绘制出的 图像， 如图乙中所示。根据图像可得通过 的电流 与两端电压成____比。 正 【解析】小明根据实验数据绘制出的 图 像，如图乙中 所示，是过原点的直线，成正比 关系。根据图像可得通过 的电流与两端电压 成正比。 183 第10题图 （4）小明将定值电阻换成小灯泡，绘制出小灯泡 的图像如图乙中所示，则图中三点电阻 、 、 由小到大为_____________。 、、 【解析】小明将定值电阻换成小灯泡，绘制出小灯 泡的图像如图乙中所示，根据，、 的电流相等，的电压比小，故的电阻比 小， 、电压相等，的电流大，故电阻小，、 两点，是图像弯曲，电压 均匀增大相同时，电流的增大量越来越小，说明电阻越来越大，故 。由小到大为、、 ； 184 第10题图 【拓展】 小明想用电路图丙测图中铭牌模糊不清 的滑动变阻器 的最大阻值。已知电流表的测量范 围是 ，电源电压恒定且满足 ， 但具体数值未知，定值电阻阻值已知且为，为保 证顺利测量，则至少为___ 。 5 185 【解析】小明想用电路图丙测图中铭牌模糊不清的 滑动变阻器 的最大阻值。已知电流表的量程是 ，电源电压恒定且满足 ， 当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0时，电流最大， 不能大于，故 至少为 。 第10题图 第11题图 11.某小组想测量标有“ ”的小灯泡在不同工作状态下的电阻， 设计了如图甲所示实验电路，电源电压不变。 （1）请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。 第11（1）题答图 如答图所示 187 第11题图 （2）移动滑动变阻器的滑片至最____端，闭合开关， 电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查 电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是 ____________。 左 小灯泡断路 188 第11题图 （3）排除故障后，向另一端移动滑片，观察到小 灯泡在电压达到 时开始发光，此时电流表示 数如图乙，示数为_____A。该小组根据实验数据 发现灯丝电阻是变化的，小灯泡未发光时电阻可能 为___。 A. B. 0.12 B C. D. 189 第11题图 【拓展】 另一小组设计了如图丙所示电路，利用另一 只小灯泡的实验数据测出了未知电阻阻值，这只小灯泡 的电流随其两端电压变化的图像如图丁所示，电源电压 不变但未知，电流表量程为 ，电压表测量范围 为，定值电阻大于 ，滑动变阻器 的规格 4.5 40 为“”，若闭合开关， 接1，在电路安全的情况下，滑动变阻器 允许接入电路的最大阻值为 ，则他们选用的电源电压为____ ；若 闭合开关， 接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是 最小电流的1.5倍，则电阻的阻值为____ 。 190 第11题图 【解析】由图丙可知，闭合开关、 接1时，灯泡 与滑动变阻器串联，电压表测量 两端的电压， 电流表测量电路中的电流；由于电压表测量范围为 ，所以，在电路安全的情况下，变阻器 允 许接入电路的最大阻值时电压表的示数最大为 ， 则根据串联电路的电流处处相等的特点可知，通过 灯泡的电流为 ，由图丁 可知此时灯泡两端的电压为 ，根据串联电路电压的规律可知， 电源电压为；闭合开关、接2， 191 与滑动变阻器串联，电流表接 测量范围， 根据串联电路电流特点结合滑动变阻器的规格可知 通过电路的最大电流为 ， 或最大电流为 ，根据串联电路电阻规律 结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路最大电阻 时，通过电路的电流最小，通过电路的最小电流为 ，在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中 的最大电流恰好是最小电流的1.5倍，分以下几种情 况讨论：①若最大电流为 ，则最小电流为 第11题图 ，此时变阻器接入电路的电阻为允许的最 大值，由电压表的量程和串联分压的规律可知此时电 压表示数最大为，则分得的电压 大 ，电阻 的阻值 ，已知定值电阻 大于 ，则这种情况 不可能；②若最大电流为 （变阻器接入电路的阻 值为0），最小电流为 ，则， 解得 。 第11题图 第12题图 12.小明要测量额定电压为 的小灯泡正常发光 时的电阻，他选择了一些器材，其中电源电压为 ，滑动变阻器上标有“ ”字样。 194 第12题图 （1）小明连接了图甲所示的电路，经检查，发现有 一条导线连接错误，请你在错误的导线上画上“×”， 并用笔画线代替导线画出正确的连线。 第12（1）题答图 如答图所示 195 第12题图 （2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不 发光，电流表无示数，电压表示数超过量程，则 电路存在的故障可能是小灯泡______（选填“短路” 或“断路”）。 断路 （3）某次实验时，电流表的示数如图乙所示，则 通过灯的电流为_____A；移动滑片 ，记下多组电 压和电流值，绘制成图丙所示的图像，根据图像 的信息，小灯泡正常发光时的电阻为____ 。 0.22 10 196 第12题图 （4）接下来小明拿走电流表，增加两个开关和一个定值 电阻 ，利用如图丁所示的电路，测出了另一个额定电压 为 的小灯泡正常发光时的电阻。实验步骤如下： ①只闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片 ，使小灯泡 正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片的位置不动，只闭合开关和 ，记录此时电压表 示数为。该小灯泡正常发光时的电阻为_ ________________（用 、 、 及已知量表示）。 197 第12题图 【解析】只闭合开关和 ，定值电阻与滑动变阻器 串联，电压表示数为 ，电压表测量滑动变阻器两端 电压，根据串联分压可知，定值电阻两端电压为 ，电路中电流 ，滑 动变阻器的阻值为 ；只闭 合开关和 ，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡正常发光，此时滑动变 阻器两端电压为 ，此时电路中电流 198 ，小灯泡正常 发光时的电阻 ； 第12题图 第12题图 【拓展】 小明继续实验，探究电流跟电阻的关系。 他用5个不同的定值电阻分别替换图甲中的灯泡，并 用图甲中的器材正确连接电路。小明选用的定值电 阻阻值分别为 、 、 、 、 ， 控制定值电阻两端电压为 不变，则以上电阻中不 能完成该实验的电阻有___个；通过只改变“电源电 压”，完成上述5个电阻的实验，在所有能完成实验 的情况中，电源的最大电压为____ 。 2 3.6 200 第12题图 【解析】由串联分压 可知，控制定值电阻 两端电压为 不变，滑动变阻器接入电路中阻值 为 ，代入数值可知 ，解得 ，所以至少有两组电阻不能完成 实验；若通过只改变“电源电压”，来完成上述5个 电阻的实验，此时定值电阻两端设定的电压值仍然 为，滑动变阻器的最大阻值仍然为 ，当把 的定值电阻接入 电路时，变阻器接入电路的阻值最大为 ，由串联分压的规律可得 可知，，解得 。 201 （四）电学实验拓展 类型1 可调电压电源电路分析与计算 第1题图 1.（2022河北34题拓展）小红利用现有器材[可调电压电源 （可调为、、、 之一）、5个定值电阻 （阻值分别为 、 、 、 、 ）、滑动变 阻器 、电压表和电流表]又做了下面的实验： ①按图连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关， 移动滑片直到电压表示数为 。 ②保持滑片不动，换接另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件 下闭合开关，发现电压表示数恰好为 。 202 通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为___ 。 4 第1题图 203 第1题图 【解析】根据电压表的示数为 ，可以排除电源电压为 ，由串联电路的电压特点可知，当电源电压为 时，滑 动变阻器两端的电压 ， 当电源电压为 时，滑动变阻器两端的电压 ，当电源电压为 时，滑动变阻 器两端的电压 ，由串联电路的分压 原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定 值电阻的阻值之比分别为 ， 204 ， ，由题意可知，两 次实验中滑动变阻器接入电路的阻值不变，因此两次实验中 定值电阻的阻值之比可能为， , ，由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有 和 满足上述条件，故两次的电源电压分别为和 ， 因为滑动变阻器的最大阻值为 ，结合和 可 知，定值电阻 ， ，因此滑动变阻器接入 电路的阻值 。 第1题图 第2题图 2.（2020河北34题拓展）完成实验后，老师告诉 小明用一个稳压电源和一个滑动变阻器可以制作 成一个可调电压电源。图甲是小灯泡和的 图像，将自制的可调电压电源 （稳压电源 电压恒为 ）、电流表、小灯泡 和开关串联， 如图乙所示。将滑片置于阻值最大处，闭合开关， 7 向左移动滑片，当滑片从 点滑到最左端点时（、两点图中未标出）， 电流表示数变化了，则 ___ 。 206 第2题图 【解析】滑片移动到最左端时，电路为 的简 单电路，灯泡两端的电压为 ，由图甲知，电 路的电流为，滑片在 点时，变阻器与灯 泡 串联，电路的电流为 ，由图甲知，灯泡 两 端的电压为 ，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，变阻器连入电 路的电阻 。 207 3.（2021河北37题拓展）小红连接了如图所示电路，已知 , 。调整电源电压，将电压表分别并联在、和 两端，电压 表指针三次偏转中，其中一次满偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二。 则所有符合上述情况的 的最大值与最小值之比是______。 第3题图 208 第3题图 【解析】已知，则两端电压大于 两端电压。 ①当电压表选用量程时，若， ， 则，符合题意；根据、 、 、,可求得 ，即 ； ②当电压表选用量程时，若 ， ，则，符合题意；根据 、 、、，可求得 ，即 ； ③当测量使用量程，测量使用 量程时，若 、，则，同上求得 ，即 209 ；若、，则 ， 同上求得 ，即 ；若 、 ，则，同上求得 ，即 ；若（量程）、 （量程），则，同上求得 ， 即 。综上所述，最小为 ，最大为 ， 则的最大值与最小值之比是 。 第3题图 类型2 特殊方法测电阻、电功率 第4题图 4.小明利用滑动变阻器、（最大阻值为 ）和一个电 压未知的电源，以及电流表等器材设计了如图所示的电路， 测出了标有“ ”字样小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤 如下： ①先将、的滑片移至最右端，闭合开关、，断开开关，再将 的滑片移至最左端，电流表的示数为 。 ②将的滑片移至最右端，断开开关，闭合开关、，向左移动 的 滑片，直至电流表的示数为 。 211 ③保持滑片位置不动，断开开关，闭合开关、 电流表的示数恰好 为 。 ④小灯泡正常发光时的电阻为___ 。 7 第4题图 212 第4题图 【解析】①先将、的滑片移至最右端，闭合开关、 ， 断开开关，再将 的滑片移至最左端，电流表的示数为 ，此时电路中只有 ，电源电压 ；②将 的滑片移至最右端， 断开开关，闭合开关、，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为 ，小灯泡和串联，小灯泡正常发光；③保持 滑片位置不动，断 开开关，闭合开关、，电流表的示数恰好为，此时、 串 联，，则两端的电压 ，则 接入电路中 213 的阻值 。小灯泡正常发光时， 小灯泡和串联， ，则此时 两端的电压 ，小灯泡的电阻 。 第4题图 第5题图 5.小明找来了两个开关和一个滑动变阻器 ，设计了如图所 示的电路来测量额定电压为 小灯泡正常发光时的电阻。 已知电源电压为,滑动变阻器的最大阻值为 。实验 操作如下： ①开关、闭合，断开，调节滑动变阻器 的滑片，使小灯泡正常发光。 ②保持的滑片位置不动，开关、闭合，断开，调节 的滑片，使电 压表的示数为 。 ③______________________，将 的滑片调至最右端，记录电压表示数为 。 则小灯泡正常发光时的电阻____ 。 保持的滑片位置不动 15 215 【解析】①开关、闭合，断开，调节滑动变阻器 的 滑片，使小灯泡正常发光；②保持 的滑片位置不动，开关 、闭合，断开，调节 的滑片，使电压表的示数为 ,此时滑动变阻器连入电路的阻值 等于小灯泡正 常发光时的电阻；③保持的滑片位置不动，将 的滑片调 至最右端，滑动变阻器全部接入电路， ，此时 电压表示数为，即，电源电压 ，则滑 动变阻器两端电压 ， ， ,则小灯泡正常发光时的电阻 。 第5题图 第6题图 6.实验小组选用规格为“ ”的滑动变阻器、“ ”的电压表和 、 、 、 、 电阻中的一个定值电阻，来测量额定电压为 ，额定电流 大于 的小灯泡正常发光时的电阻，电路图如图所示。 闭合开关、 ，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 15 7.5 ，保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关，闭合开关 ，读出电 压表示数为，由此计算出了小灯泡电阻。则他们选的是____ 的定值 电阻，该小灯泡正常发光时的电阻为____ 。 217 第6题图 【解析】闭合开关、 ，电压表测量小灯泡两端电压， 保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关，闭合开关 ， 电压表测量小灯泡和定值电阻两端总电压，根据串联电路 电压特点，定值电阻两端电压 ，滑动变阻器的规格为“ ”，测量额定电压为，额定电流大于 的小灯泡正常发 光时的电阻，故可知，电路的电流大于，小于，若用 的 电阻，则电路的电流为，不可行，若用 时， 电路电流 218 一定大于，不可行，若用 的电阻，由欧姆定律 知电路的电流为，可行；若用 的电阻，由欧姆 定律知电路的电流为，不可行；若用 的电阻， 由欧姆定律知电路的电流为 ，不可行；综上，选的 是 的定值电阻，该小灯泡正常发光时的电阻为 。 第6题图 第7题图 7.小林用如图所示的电路测量完一小灯泡的额定功率后， 发现实验室还有一待测小灯泡（标有“ ”字样、额定 功率在 之间），接着他采用了一个学生电 源（电压为 的整数倍）重新连接电路。滑动变阻器 规格为“ ”，闭合开关后，移动变阻器的滑片， 0.55 观察到随着小灯泡亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小。他经过思考后， 继续移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，并记下了此时电压表和电 流表的示数。如果将小林所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电 功率为。根据相关信息可知小灯泡的额定功率为_____ 。 220 第7题图 【解析】闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，随着灯 泡亮度增大，电压表的示数减小，说明滑动变阻器与 小灯泡串联，且电压表并联在滑动变阻器的两端。由 题意可知，滑动变阻器功率 ，所以 电路电流 ，此时灯泡正常发光，灯泡的 额定功率 ， 所以 ，解不等式得； 因为电源电压为 的整数倍，则 ，灯泡额定功率为 。 221 8.（2023河北34题拓展）某小灯泡的额定电流是 ，但额定电压的标识模 糊不清，为测定 正常发光时的电阻，小明设计了下列的电路，其中定值 电阻和滑动变阻器的最大阻值 已知，但电源电压未知。为保证电路安 全，滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡 都能调 至正常发光。以下电路图中，能够达到目的的有______（填选项）。 ACD A. B. C. D. 222 9.小红想要测量额定电压为 的小灯泡正常工作时的电阻，设计了以下四 种方案，电源电压不变， 为已知电阻，在不改变电路连接的情况下可行 的是___（仅一项正确）。 D A. B. C. D. 223 224 $