专题13 实验探究题（光与热）（题型专练讲义）（辽宁专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专题13 实验探究题（光与热）（题型专练） 目 录 01 析·考情目标 2 02 筑·专题框架 3 03 攻·重难考点 4 核心提炼 方法技能 真题动向 易错警示 考点一 光学实验探究 4 考点二 热学实验探究 8 04 测·预测闯关 12 01 析·考情目标 命题透视 1. 核心考查：紧扣 2022 年新课标必做实验要求，聚焦光学、热学模块核心实验，覆盖 “实验原理、操作规范、数据处理、误差分析、结论推导”，结合辽宁地域情境，突出 “探究性、规范性、应用性”。 2. 题型特点：题干以 “新课标必做实验” 为基础，融合辽宁本地特色（如沈阳故宫光学设计、满族传统热学应用），设问分层设计（基础操作→数据处理→误差分析→拓展探究），题型固定为实验探究题，侧重考查科学探究素养。 3. 分值占比：光学、热学实验探究题在辽宁中考中占 6~9 分，题量 1~2 道，常结合图像、表格呈现实验数据，新课标必做实验（如探究光的反射规律、探究凸透镜成像规律、探究水的沸腾特点、探究物质的吸热能力）为高频命题点。 4. 命题关联：严格遵循 2022 年新课标要求，必做实验不遗漏，弱化复杂操作，强化 “操作规范性、数据合理性、结论科学性”，结合辽宁中考 “情境本地化、探究生活化” 的特点设计题目。 命题预测 1. 实验情境化：结合辽宁地域特色设计实验背景，如利用沈阳故宫窗棂探究光的反射、结合满族冰灯制作探究物态变化、利用辽西地热探究水的沸腾，贴合新课标 “从生活走向物理” 的理念。 2. 考点聚焦：光学重点考查 “探究光的反射规律”“探究凸透镜成像规律”（新课标必做），热学重点考查 “探究水的沸腾特点”“探究不同物质的吸热能力”（新课标必做），偶尔涉及 “探究平面镜成像特点”“探究物态变化的吸放热”。 3. 趋势突出：侧重 “实验操作细节、数据处理（图像 / 表格分析）、误差分析、实验改进”，设问贴近新课标要求，强调科学探究的完整流程（提出问题→设计实验→进行实验→分析论证→评估反思）。 复习目标 1. 熟练掌握光学、热学模块新课标必做实验的 “原理、器材、操作步骤、规范要求”，能独立完成实验操作与数据处理。 2. 能结合辽宁地域情境，对接实验原理，分析实验现象、处理实验数据、推导实验结论，解决探究性问题。 3. 掌握实验误差分析的方法，能识别实验操作中的错误并改正，能提出合理的实验改进方案，适配新课标探究素养要求。 4. 熟悉辽宁中考实验探究题的命题特点，突破 “数据处理、误差分析、拓展探究” 等失分点，提高实验题得分率。 02 筑·专题框架 学科网（北京）股份有限公司第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 03 攻·重难考点 考点一 光学实验探究 核心提炼 实验名称 核心原理 中考特色情境 考查方向 实验器材 探究光的反射规律 光的反射定律：三线共面、两线分居、反射角等于入射角 1. 沈阳故宫窗棂的镜面反射实验； 2. 满族刺绣表面的漫反射探究； 3. 传统皮影戏的光的反射补充实验。 1. 实验装置组装（硬纸板的作用、量角器的使用）； 2. 实验操作（改变入射角，记录反射角，验证两角相等）； 3. 数据处理（填写表格、分析数据异常原因）； 4. 误差分析（反射光线无法在硬纸板上呈现的原因）； 5. 拓展探究（漫反射是否遵循反射定律）。 平面镜、激光笔、可折叠硬纸板、量角器、支架、白纸 探究凸透镜成像规律 凸透镜对光线的会聚作用，成像规律：一焦分虚实、二焦分大小；物近像远像变大 1. 教室投影仪的成像规律探究； 2. 学生用放大镜的成像实验； 3. 近视眼镜（凹透镜）对凸透镜成像的影响探究。 1. 实验器材组装与调整（三心等高的目的）； 2. 实验操作（改变物距，移动光屏找清晰的像，记录数据）； 3. 数据处理（绘制物距 - 像距图像、分析成像规律）； 4. 误差分析（像不清晰、找不到像的原因）； 5. 拓展探究（凸透镜被遮住一部分的成像特点、近视矫正的实验验证）。 凸透镜（已知焦距）、光屏、蜡烛、光具座、刻度尺、火柴 探究平面镜成像的特点 平面镜成像的特点：等大、等距、垂直、虚像，成像原理是光的反射 1. 沈阳故宫平面镜装饰的成像探究； 2. 传统梳妆镜的成像实验； 3. 利用平面镜成像制作简易潜望镜。 1. 实验设计（用玻璃板代替平面镜的原因）； 2. 实验操作（找像的位置、测量物距与像距）； 3. 数据处理（对比物距与像距、分析像的大小变化）； 4. 误差分析（像与物不重合的原因、测量误差）； 5. 拓展探究（平面镜成像的对称性应用）。 玻璃板、蜡烛（两支完全相同）、刻度尺、白纸、支架 方法技能 解题技巧 具体操作步骤 适用场景 实验装置组装法 1. 明确实验原理，确定器材的摆放顺序（如凸透镜成像：蜡烛→凸透镜→光屏，依次放置在光具座上）； 2. 按规范调整器材（如光的反射实验：硬纸板与平面镜垂直；凸透镜成像：三心等高）； 3. 检查器材是否完好，确保实验能正常进行（如激光笔能发光、温度计刻度清晰）。 所有光学实验的装置组装 数据处理与分析方法 1. 规范记录实验数据（如光的反射：记录入射角、反射角，保留合适的小数位数）； 2. 分析数据规律（如凸透镜成像：对比物距 u 与焦距 f 的关系，总结像的性质）； 3. 处理异常数据（判断数据是否合理，分析异常原因，如反射角不等于入射角可能是量角器读数错误）； 4. 绘制图像（如物距 - 像距折线图、反射角 - 入射角图像），结合图像总结规律。 数据记录、分析类设问 误差分析万能法 1. 从 “器材、操作、环境” 三个角度分析误差原因； 2. 器材误差：如玻璃板太厚、凸透镜焦距不准确、量角器刻度误差； 3. 操作误差：如读数时视线不垂直、器材调整不到位、实验步骤顺序错误； 4. 环境误差：如光线过强 / 过弱影响实验现象、温度变化影响器材精度； 5. 提出改进措施（如用薄玻璃板代替厚玻璃板、调整实验环境光线）。 所有实验的误差分析、评估反思类设问 实验拓展探究法 1. 结合实验原理，分析拓展问题（如凸透镜成像中，遮住凸透镜一部分，像的变化）； 2. 联系生活实际，迁移实验规律（如光的反射规律解释故宫窗棂的反光现象）； 3. 设计改进实验（如平面镜成像实验中，用光屏验证虚像的特点）。 拓展探究、实验改进类设问 真题动向 1．（2025·辽宁铁岭·模拟预测）【新考法・结合加湿器营造雾气的创新实验，探究光的反射规律】在“探究光反射的规律”时，小林进行了如图所示的实验。 （1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板_____放在平面镜上。 （2）小林让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示。在NOF面上看不到反射光线，此时反射光_____（选填“存在”或“不存在”）。 （3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小林将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示。发现在纸板右侧的_____（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。 （4）若将纸板整体向后倾斜，如图丁所示。此时反射光线_____（选填字母序号）。 A．仍在纸板整体呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 （5）接下来老师进行了如下演示，先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱M上固定红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示_____的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，出现了如图戊所示的情景。为了证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内，接下来老师缓慢转动圆台，当我们观察到入射绿光、红光和反射绿光看起来能_____时，便会得出结论。 2．（2025·辽宁阜新·二模）【新情境・结合 “浇不灭的蜡烛” 魔术，探究平面镜成像的特点】在探究“平面镜成像的特点”这个实验时，老师表演了小魔术“浇不灭的蜡烛”（如图甲）以激发同学们的兴趣。向水平桌面上玻璃杯中逐渐加水，透过玻璃板，会看到杯中“燃烧的蜡烛”并没有被水浇灭。 （1）魔术表演时，点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板_________的（选填“同侧”或“异侧”），才能看到这个“浇不灭的蜡烛”现象； （2）为了使现象更明显，该魔术最好在较_________（选填“明”或“暗”）的环境中进行； （3）若魔术表演前图甲中竖立的玻璃板水平向左移动了少许，为保证魔术顺利，图甲中玻璃杯应_________（选填“仍放在原位置”“向左移动少许”或“向右移动少许”）； （4）魔术之后，同学们继续探究“平面镜成像的特点”（如图乙）。实验中选择两个完全相同的棋子A和B是为了比较像与物_________的关系。为了研究平面镜成的是虚像还是实像，可以移去与像重合的棋子B，在棋子B处放置一块不透明的光屏（如图丙），眼睛按照_________（选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，根据光屏上_________的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 3．（2025·辽宁朝阳·三模）【新考法・结合凸透镜成像实验，关联近视眼成因与矫正，考查实验操作和规律应用】实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）组装器材时，将光源、凸透镜（f＝10.0cm）和光屏依次放在光具座上，还应调整它们中心的高度，目的是使像可以呈在 _________ 。 （2）实验时，将光源和凸透镜固定在如图1所示的刻度处，需要向 _____ （选填“左”或“右”）适当移动光屏，直至光屏上出现清晰的实像。 （3）将光源向右移动至25cm刻度处，再次移动光屏直到在光屏上出现清晰的像，与（2）中的现象相比，光屏上所成的像将变 _____ （选填“大”或“小”）。 （4）实验中若将透镜的下半部分用不透光的物体挡住，则光屏上烛焰的像会变 _______ 。 （5）中小学生长期看手机等电子产品、不注意用眼卫生会导致近视眼，图2中是近视眼成因的原理图的是 _____ ；近视眼应该佩戴 _____ （选填“凸”或“凹”）透镜来矫正。 易错警示 1. 实验操作错误：① 探究光的反射规律时，硬纸板未与平面镜垂直，导致反射光线无法在硬纸板上呈现；② 探究凸透镜成像规律时，未调整烛焰、凸透镜、光屏 “三心等高”，导致找不到清晰的像；③ 探究平面镜成像特点时，用平面镜代替玻璃板，无法确定像的位置。 2. 仪器使用错误：① 量角器读数时，视线不垂直于刻度线，导致反射角、入射角测量误差；② 温度计读数时，玻璃泡未完全浸没在被测液体中（热学实验关联）；③ 刻度尺测量物距、像距时，未对齐零刻度线，读数错误。 3. 数据处理错误：① 记录数据时，遗漏单位（如物距、像距未标注 cm）；② 分析凸透镜成像数据时，混淆 “物距” 与 “像距”；③ 绘制图像时，横坐标、纵坐标标注错误，或数据点连线错误。 4. 误差分析错误：① 忽略器材本身的误差（如玻璃板太厚导致像与物不重合）；② 误将 “操作错误” 当作 “误差”（如未调整三心等高属于操作错误，而非误差）；③ 无法提出合理的改进措施。 5. 结论推导错误：① 探究光的反射规律时，误将 “反射角等于入射角” 说成 “入射角等于反射角”（因果关系错误）；② 探究凸透镜成像规律时，混淆 “实像” 与 “虚像” 的特点（如认为虚像可在光屏上呈现）；③ 平面镜成像实验中，误判 “像的大小与物距有关”。 考点二 热学实验探究 核心提炼 实验名称 核心原理 中考特色情境 考查方向 实验器材 水沸腾前后温度特点 水的沸腾是汽化现象，沸腾时需要吸热，温度保持不变（沸点）；沸点与气压有关 1. 结合辽西地热供暖，探究水的沸腾特点； 2. 结合满族传统火锅，探究水沸腾时的吸热特点； 3. 探究大连海边与辽西内陆水的沸点差异（气压影响）。 1. 实验装置组装（酒精灯外焰加热、温度计玻璃泡浸没要求）； 2. 实验操作（记录加热时间、温度，观察沸腾现象）； 3. 数据处理（绘制温度 - 时间图像、分析沸腾前后温度变化规律）； 4. 误差分析（沸点偏离 100℃的原因、温度上升缓慢的原因）； 5. 拓展探究（气压对沸点的影响、不同液体的沸点对比）。 烧杯、酒精灯、温度计、石棉网、铁架台、秒表、水、火柴 探究不同物质的吸热能力 不同物质的比热容不同，比热容越大，吸热能力越强；用控制变量法探究（控制质量、初温、吸热相同） 1. 结合辽宁传统供暖燃料（煤、秸秆），探究不同燃料加热下物质的吸热能力； 2. 结合工厂冷却设备，探究水与煤油的吸热能力差异； 3. 探究辽宁不同地区土壤的吸热能力（内陆与沿海差异）。 1. 实验设计（控制变量：物质质量、初温相同，用相同酒精灯加热保证吸热相同）； 2. 实验操作（记录加热时间、温度变化，观察实验现象）； 3. 数据处理（对比不同物质的温度变化，判断吸热能力强弱）； 4. 误差分析（质量测量误差、加热时间记录误差、热量散失）； 5. 拓展探究（比热容的应用、不同物质吸热能力与生活的联系）。 烧杯（两个相同）、酒精灯、温度计、天平、石棉网、铁架台、秒表、水、煤油（或其他不同物质） 探究物态变化的吸放热特点 熔化、汽化、升华吸热；凝固、液化、凝华放热；晶体有固定熔点，非晶体无固定熔点 1. 结合满族冰灯制作，探究冰（晶体）的熔化特点； 2. 结合传统酿酒蒸馏，探究酒精的汽化与液化特点； 3. 探究辽西冬季冰花的凝华特点。 1. 实验装置组装（晶体 / 非晶体的放置、温度计的使用）； 2. 实验操作（记录加热 / 冷却时间、温度，观察物态变化现象）； 3. 数据处理（绘制温度 - 时间图像，判断晶体与非晶体）； 4. 误差分析（温度测量误差、热量散失导致熔化 / 凝固时间异常）； 5. 拓展探究（晶体熔化的条件、物态变化的吸放热应用）。 试管、酒精灯、温度计、烧杯、石棉网、铁架台、秒表、冰（晶体）、石蜡（非晶体） 方法技能 解题技巧 具体操作步骤 适用场景 控制变量法应用 1. 明确实验探究的变量（如探究不同物质的吸热能力，变量是 “物质种类”）； 2. 控制其他无关变量相同（如质量、初温、加热方式、器材规格）； 3. 改变变量，进行对比实验，记录实验数据； 4. 分析变量与实验现象、数据的关系，推导结论。 探究不同物质的吸热能力、探究影响水沸腾快慢的因素等实验 实验现象观察与记录法 1. 实验前：观察器材状态、物质的初始状态（如冰是固态、水是液态）； 2. 实验中：实时观察实验现象（如水沸腾时的气泡变化、晶体熔化时的状态变化），规范记录数据（时间、温度、状态）； 3. 实验后：整理实验现象与数据，对比分析，总结规律（如沸腾时气泡上升变大、晶体熔化时温度不变）。 所有热学实验的现象分析、数据记录 温度 - 时间图像解读法 1. 明确图像的横坐标（时间）、纵坐标（温度），识别图像的关键点（起点、终点、拐点）； 2. 分析图像趋势（如沸腾前温度上升、沸腾时温度不变；晶体熔化时温度不变、非晶体熔化时温度上升）； 3. 结合图像提取信息（如沸点、熔点、熔化 / 沸腾时间），推导实验结论。 探究水的沸腾、探究晶体与非晶体熔化等实验 实验评估与改进法 1. 分析实验操作中的不足（如热量散失过多、器材精度不足）； 2. 针对不足提出改进措施（如给烧杯加盖减少热量散失、用更精准的温度计）； 3. 评估实验结论的合理性，分析实验误差对结论的影响； 4. 结合生活实际，拓展实验的应用价值（如利用水的沸腾特点制作简易热水器）。 实验评估反思、拓展探究类设问 真题动向 4．（2025·辽宁沈阳·三模）【新考法・探究水沸腾前后温度变化特点，考查实验器材组装、气泡现象分析】某小组探究水在沸腾前后温度变化的特点。 （1）组装图（a）的器材应按照________（填“自下而上”或“自上而下”）的顺序； （2）用酒精灯加热，当水温接近70℃时每隔1min记录一次温度，同时观察水中的气泡情况。观察到其中图______是水沸腾前的情况，沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中______； A．气泡遇冷收缩    B．气泡遇热膨胀 C．气泡所受水的压强变小    D．气泡内水蒸气遇冷液化 （3）根据记录的数据，绘制的水温与时间关系的图像如图（b）所示。结合实验现象，分析图像可以得出水在沸腾时，温度______； （4）同学们在实验中发现有时看不清温度计的示数，交流后找到的原因是水蒸气在温度计表面发生了________现象。 5．（2025·辽宁抚顺·二模）【新考法・结合沿海地区海陆风形成原理，探究不同物质的吸热情况】在“比较不同物质吸热情况”的实验中，某组同学用如图1实验装置进行探究： （1）实验中应选取两个规格________（选填“相同”或“不同”）的电加热器进行实验； （2）某组同学选取初温不同、质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入烧杯中，用图中加热器加热，从开始加热到第16分钟时，甲和乙吸收热量的关系是________； A．甲多 B．乙多 C．一样多 （3）根据实验数据绘制出的温度与时间关系的图像，由图像可知：________液体的吸热能力更强：甲和乙两种物质，________更适合做温度计中的测温物质； （4）其他条件不变，更换烧杯中电加热器，使甲、乙液体在相同时间内升高相同的温度，则甲烧杯的电加热器的电功率和乙烧杯中的电加热器电功率的大小关系为________（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （5）实验后，兴趣小组的同学们又进行如下的讨论：在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海陆风或陆海风。图3甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风。仅在形成风因素的影响下，图3乙所示风力发电机出现的情形是在_________（选填“白天”或“夜晚”）。 6．（2025·辽宁盘锦·二模）【新考法・探究物质的熔化特点，考查实验数据记录、温度计读数和内能分析】小华同学用图甲的实验装置来探究某物质的熔化特点。 （1）该实验除了需要记录加热时间和温度外，还应该记录物质的________； （2）加热一段时间后，发现气泡上升过程中，体积逐渐变小，说明烧杯中水的温度在________（选填“升高”或“不变”）； （3）实验中，他按图乙中的A方法进行读数，则他所测得的温度值比真实值偏________（选填“高”或“低”）； （4）他改正了错误的读数方法后，又正确地进行了实验，并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时间变化的关系图像，如图丙所示： ①由图像可知，该物质是________（选填“晶体”或“非晶体”）； ②在第7 min时，若将试管从温水中取出，并立即放入熔点为-4℃的盐冰水混合物中，此时试管中该物质的温度________（选填“升高”“不变”或“降低”）； （5）交流评估环节中，同学们提出了自己的观点，其中正确的有________（填序号）。 A．该物质在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力强 B．增加烧杯中水的质量能延长该物质熔化时间 C．该物质在BC阶段中C点处具有的内能等于B点处具有的内能 D．若将试管中的固体换成适量的水，当烧杯中的水沸腾后，继续加热，试管中的水也能沸腾 易错警示 1. 实验装置组装错误：① 探究水的沸腾实验时，酒精灯外焰未对准烧杯底部，导致加热效率低；② 温度计玻璃泡接触烧杯底部或侧壁，导致温度测量错误；③ 探究不同物质的吸热能力实验时，两个烧杯的加热方式不同（未用相同酒精灯），无法保证吸热相同。 2. 仪器使用错误：① 酒精灯使用错误（用燃着的酒精灯引燃另一只、熄灭时未用灯帽盖灭）；② 温度计读数时，视线俯视或仰视，导致读数偏大或偏小；③ 天平使用时，未调平或物体、砝码放反，导致质量测量错误。 3. 控制变量法应用错误：① 探究不同物质的吸热能力时，未控制物质的质量、初温相同；② 探究影响水沸腾快慢的因素时，同时改变多个变量（如水量和加热功率），无法得出正确结论。 4. 数据处理与图像错误：① 绘制温度 - 时间图像时，横坐标、纵坐标的刻度不均匀，或数据点连线错误；② 分析水的沸腾图像时，误将 “沸腾前的温度上升段” 当作 “沸腾段”；③ 探究晶体熔化时，误将 “温度不变段” 当作 “数据错误”。 5. 结论推导与误差分析错误：① 探究不同物质的吸热能力时，误将 “温度变化大” 当作 “吸热能力强”；② 忽略热量散失对实验的影响，导致结论偏差；③ 分析水的沸点偏离 100℃时，未考虑气压的影响（如大连海边气压低于标准大气压，沸点低于 100℃）。 04 测·预测闯关 1．（2025·辽宁盘锦·模拟预测）【新考法・整合小孔成像、平面镜成像和凸透镜成像实验，综合考查光学实验原理和操作】实验室常用蜡烛完成以下光学实验： （1）图甲演示的是________成像示意图； （2）图乙为“探究平面镜成像特点”实验，点燃蜡烛A并观察它的像，把______（选填“未点燃”或“点燃”）的蜡烛B移到蜡烛A像的位置；若用光屏代替蜡烛B，发现光屏上______像（选填“有”或“没有”）； （3）图丙为“探究凸透镜成像规律”的实验装置； ①凸透镜成像的原理是______； ②实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到________； ③当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动到光具座的15cm刻度线处，此时可将光屏向______（填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的像。 2．（2025·辽宁鞍山·三模）【新考法・探究凸透镜成像规律，考查焦距测量、实验故障分析和实验器材改进】在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）如图1所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学让一束平行光正对凸透镜照射，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与________的距离（选填“光源”或“光屏”），直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑； （2）实验中固定好透镜和蜡烛后，若发现无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是________； （3）在实验时，小明用该凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图2所示，要看到如图A的情形，物距应该满足的条件是________； （4）小明将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上如图3所示，要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向________调整； （5）调整蜡烛后，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图3的位置时，光屏上呈现的像是模糊的。如果保持图3中蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，在凸透镜前放置一个度数合适的________眼镜片，也可以在光屏上获得清晰的像； （6）小华用发光二极管按“E”排列在板上替代蜡烛作为光源，实验装置如图4所示。同学们对小华使用的实验装置进行了评价，优点是可以比较物与像的大小和________关系，但也存在一定的缺陷，小红认为选择字母“F”更好。 3．【新考法・通过实验数据表格，归纳光的反射定律和折射规律】利用如图所示的装置探究光的反射定律和折射规律。实验时，用激光笔发出一束光从空气射向水面，多次改变入射光的方向，记录的实验数据如下表。通过分析实验数据，可以归纳出： 15° 30° 45° 60° 75° 80° 15° 30° 45° 60° 75° 80° 11° 22° 32° 40.5° 46.5° 47.5° （1）在光的反射现象中，反射角________入射角。 （2）在光的折射现象中，折射角与入射角的关系特点是________（写出一条即可）。 （3）若光沿CO方向从空气斜射向水面，折射光________（选填“会”或“不会”）沿OB方向进入水中。 4．（2025·辽宁阜新·二模）【新考法・探究冰熔化时温度变化规律，考查实验器材选择、温度读数和比热容计算】如图甲所示，小明同学设计了“探究冰熔化时温度变化规律”实验装置。（标准大气压下） （1）该实验还需要的测量器材有______； （2）小明某一时刻观察到温度计示数如图乙所示，该温度值为______℃； （3）试管中的冰熔化时，温度计示数______（选填“大于”、“小于”或“等于”）0℃； （4）根据实验数据，小明画出了温度随时间变化的图像如图丙所示，分析图像可知： ①冰熔化过程经历了______min； ②当冰全部熔化后继续加热，其温度随时间变化的图线是______（选填“CD”、“CE”或“CF”）； ③若该物质在第3min时比热容为c₁，第12min时比热容为c₂，则：c₁∶c₂=______。 5．（2025·辽宁抚顺·模拟预测）【新考法・对比不同同学的实验装置和图像，探究水沸腾前后温度变化的特点】如图是小米、小度两名同学在实验室分别探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同。 （1）组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整______的位置； （2）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知，水的沸点为_______℃。使水沸腾，小米用的时间明显比小度用的时间要少许多，造成这个结果的原因________； （3）实验计时第7min，发现有一位同学的装置水中气泡在上升过程中如图丙所示，这位同学是________； （4）水沸腾后，撤去酒精灯，烧杯中的水还能够沸腾一段时间，是因为______； （5）本实验中收集多组数据的目的是_______。 6．（2025·辽宁鞍山·一模）【新考法・利用同一套实验装置完成两个探究实验，考查实验器材选择和热值、比热容相关分析】小明利用如图装置，可完成两个探究实验： 实验一：“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” （1）在探究实验一时：甲、乙虚线中应选择的器材组合是__________（选填“AC”、“AD”、“BC”或“BD”），物质吸收热量的多少通过比较__________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的； （2）在探究实验二时：小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图所示的图像，则通过比较__________（选填“温度计的示数变化”或“加热时间”）可初步判断燃料__________（选填“a”或“b”）的热值大，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要__________（选填“偏小”或“偏大”）；为比较两种燃料的热值，不必控制相同的是__________（选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”）。 7．【新考法・通过调整实验器材完成不同探究实验，考查实验设计和比热容计算】如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成如下两个实验：实验一是探究不同物质吸热升温的现象：实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。 提供：三种供选择的液体分别用a、b、c表示，三种燃料分别用1、2、3表示。 （1）为了两个实验都完成，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的有___________； A．将甲图中的液体换成c B．将乙图中的燃料换成1 C．将甲图中的燃料换成3 D．将丙图中的液体换成b （2）为了完成实验二，应选用___________两套装置，实验时通过比较___________来反映燃料燃烧放热多少； （3）小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分燃烧均用时5分钟）。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收，燃料1热值是燃料2的0.2倍，则液体a比热容是液体b的___________倍。 $ 专题13 实验探究题（光与热）（题型专练） 目 录 01 析·考情目标 2 02 筑·专题框架 3 03 攻·重难考点 4 核心提炼 方法技能 真题动向 易错警示 考点一 光学实验探究 4 考点二 热学实验探究 9 04 测·预测闯关 14 01 析·考情目标 命题透视 1. 核心考查：紧扣 2022 年新课标必做实验要求，聚焦光学、热学模块核心实验，覆盖 “实验原理、操作规范、数据处理、误差分析、结论推导”，结合辽宁地域情境，突出 “探究性、规范性、应用性”。 2. 题型特点：题干以 “新课标必做实验” 为基础，融合辽宁本地特色（如沈阳故宫光学设计、满族传统热学应用），设问分层设计（基础操作→数据处理→误差分析→拓展探究），题型固定为实验探究题，侧重考查科学探究素养。 3. 分值占比：光学、热学实验探究题在辽宁中考中占 6~9 分，题量 1~2 道，常结合图像、表格呈现实验数据，新课标必做实验（如探究光的反射规律、探究凸透镜成像规律、探究水的沸腾特点、探究物质的吸热能力）为高频命题点。 4. 命题关联：严格遵循 2022 年新课标要求，必做实验不遗漏，弱化复杂操作，强化 “操作规范性、数据合理性、结论科学性”，结合辽宁中考 “情境本地化、探究生活化” 的特点设计题目。 命题预测 1. 实验情境化：结合辽宁地域特色设计实验背景，如利用沈阳故宫窗棂探究光的反射、结合满族冰灯制作探究物态变化、利用辽西地热探究水的沸腾，贴合新课标 “从生活走向物理” 的理念。 2. 考点聚焦：光学重点考查 “探究光的反射规律”“探究凸透镜成像规律”（新课标必做），热学重点考查 “探究水的沸腾特点”“探究不同物质的吸热能力”（新课标必做），偶尔涉及 “探究平面镜成像特点”“探究物态变化的吸放热”。 3. 趋势突出：侧重 “实验操作细节、数据处理（图像 / 表格分析）、误差分析、实验改进”，设问贴近新课标要求，强调科学探究的完整流程（提出问题→设计实验→进行实验→分析论证→评估反思）。 复习目标 1. 熟练掌握光学、热学模块新课标必做实验的 “原理、器材、操作步骤、规范要求”，能独立完成实验操作与数据处理。 2. 能结合辽宁地域情境，对接实验原理，分析实验现象、处理实验数据、推导实验结论，解决探究性问题。 3. 掌握实验误差分析的方法，能识别实验操作中的错误并改正，能提出合理的实验改进方案，适配新课标探究素养要求。 4. 熟悉辽宁中考实验探究题的命题特点，突破 “数据处理、误差分析、拓展探究” 等失分点，提高实验题得分率。 02 筑·专题框架 学科网（北京）股份有限公司第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 03 攻·重难考点 考点一 光学实验探究 核心提炼 实验名称 核心原理 中考特色情境 考查方向 实验器材 探究光的反射规律 光的反射定律：三线共面、两线分居、反射角等于入射角 1. 沈阳故宫窗棂的镜面反射实验； 2. 满族刺绣表面的漫反射探究； 3. 传统皮影戏的光的反射补充实验。 1. 实验装置组装（硬纸板的作用、量角器的使用）； 2. 实验操作（改变入射角，记录反射角，验证两角相等）； 3. 数据处理（填写表格、分析数据异常原因）； 4. 误差分析（反射光线无法在硬纸板上呈现的原因）； 5. 拓展探究（漫反射是否遵循反射定律）。 平面镜、激光笔、可折叠硬纸板、量角器、支架、白纸 探究凸透镜成像规律 凸透镜对光线的会聚作用，成像规律：一焦分虚实、二焦分大小；物近像远像变大 1. 教室投影仪的成像规律探究； 2. 学生用放大镜的成像实验； 3. 近视眼镜（凹透镜）对凸透镜成像的影响探究。 1. 实验器材组装与调整（三心等高的目的）； 2. 实验操作（改变物距，移动光屏找清晰的像，记录数据）； 3. 数据处理（绘制物距 - 像距图像、分析成像规律）； 4. 误差分析（像不清晰、找不到像的原因）； 5. 拓展探究（凸透镜被遮住一部分的成像特点、近视矫正的实验验证）。 凸透镜（已知焦距）、光屏、蜡烛、光具座、刻度尺、火柴 探究平面镜成像的特点 平面镜成像的特点：等大、等距、垂直、虚像，成像原理是光的反射 1. 沈阳故宫平面镜装饰的成像探究； 2. 传统梳妆镜的成像实验； 3. 利用平面镜成像制作简易潜望镜。 1. 实验设计（用玻璃板代替平面镜的原因）； 2. 实验操作（找像的位置、测量物距与像距）； 3. 数据处理（对比物距与像距、分析像的大小变化）； 4. 误差分析（像与物不重合的原因、测量误差）； 5. 拓展探究（平面镜成像的对称性应用）。 玻璃板、蜡烛（两支完全相同）、刻度尺、白纸、支架 方法技能 解题技巧 具体操作步骤 适用场景 实验装置组装法 1. 明确实验原理，确定器材的摆放顺序（如凸透镜成像：蜡烛→凸透镜→光屏，依次放置在光具座上）； 2. 按规范调整器材（如光的反射实验：硬纸板与平面镜垂直；凸透镜成像：三心等高）； 3. 检查器材是否完好，确保实验能正常进行（如激光笔能发光、温度计刻度清晰）。 所有光学实验的装置组装 数据处理与分析方法 1. 规范记录实验数据（如光的反射：记录入射角、反射角，保留合适的小数位数）； 2. 分析数据规律（如凸透镜成像：对比物距 u 与焦距 f 的关系，总结像的性质）； 3. 处理异常数据（判断数据是否合理，分析异常原因，如反射角不等于入射角可能是量角器读数错误）； 4. 绘制图像（如物距 - 像距折线图、反射角 - 入射角图像），结合图像总结规律。 数据记录、分析类设问 误差分析万能法 1. 从 “器材、操作、环境” 三个角度分析误差原因； 2. 器材误差：如玻璃板太厚、凸透镜焦距不准确、量角器刻度误差； 3. 操作误差：如读数时视线不垂直、器材调整不到位、实验步骤顺序错误； 4. 环境误差：如光线过强 / 过弱影响实验现象、温度变化影响器材精度； 5. 提出改进措施（如用薄玻璃板代替厚玻璃板、调整实验环境光线）。 所有实验的误差分析、评估反思类设问 实验拓展探究法 1. 结合实验原理，分析拓展问题（如凸透镜成像中，遮住凸透镜一部分，像的变化）； 2. 联系生活实际，迁移实验规律（如光的反射规律解释故宫窗棂的反光现象）； 3. 设计改进实验（如平面镜成像实验中，用光屏验证虚像的特点）。 拓展探究、实验改进类设问 真题动向 1．（2025·辽宁铁岭·模拟预测）【新考法・结合加湿器营造雾气的创新实验，探究光的反射规律】在“探究光反射的规律”时，小林进行了如图所示的实验。 （1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板_____放在平面镜上。 （2）小林让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示。在NOF面上看不到反射光线，此时反射光_____（选填“存在”或“不存在”）。 （3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小林将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示。发现在纸板右侧的_____（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。 （4）若将纸板整体向后倾斜，如图丁所示。此时反射光线_____（选填字母序号）。 A．仍在纸板整体呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 （5）接下来老师进行了如下演示，先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱M上固定红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示_____的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，出现了如图戊所示的情景。为了证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内，接下来老师缓慢转动圆台，当我们观察到入射绿光、红光和反射绿光看起来能_____时，便会得出结论。 【答案】（1）垂直/竖直；（2）存在；（3）下部；（4）C；（5） 法线；重合 【详解】（1）将平面镜平放在水平桌面上,白色硬纸板应垂直（或竖直）放在平面镜上，这样才能保证法线在硬纸板平面内，从而在硬纸板上显示出反射光线和入射光线。 （2）将纸板绕ON向后折，在NOF面上看不到反射光线，这是因为反射光线、入射光线和法线在同一平面内，此时反射光存在，只是不在NOF这个折后的平面上了。 （3）将纸板的上半部分向后折，由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，下半部分仍在原来的平面，所以发现在纸板右侧的下部会看到反射光线。 （4）若将纸板整体向后倾斜，此时法线会在纸板前方，根据反射光线、入射光线和法线在同一平面内，此时反射光线在纸板前方，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）[1]光垂直入射时，反射光线沿原路返回，这条线就是法线，红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是显示法线的位置。 [2]缓慢转动圆台，当观察到入射绿光、红光和反射绿光看起来能重合时，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 2．（2025·辽宁阜新·二模）【新情境・结合 “浇不灭的蜡烛” 魔术，探究平面镜成像的特点】在探究“平面镜成像的特点”这个实验时，老师表演了小魔术“浇不灭的蜡烛”（如图甲）以激发同学们的兴趣。向水平桌面上玻璃杯中逐渐加水，透过玻璃板，会看到杯中“燃烧的蜡烛”并没有被水浇灭。 （1）魔术表演时，点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板_________的（选填“同侧”或“异侧”），才能看到这个“浇不灭的蜡烛”现象； （2）为了使现象更明显，该魔术最好在较_________（选填“明”或“暗”）的环境中进行； （3）若魔术表演前图甲中竖立的玻璃板水平向左移动了少许，为保证魔术顺利，图甲中玻璃杯应_________（选填“仍放在原位置”“向左移动少许”或“向右移动少许”）； （4）魔术之后，同学们继续探究“平面镜成像的特点”（如图乙）。实验中选择两个完全相同的棋子A和B是为了比较像与物_________的关系。为了研究平面镜成的是虚像还是实像，可以移去与像重合的棋子B，在棋子B处放置一块不透明的光屏（如图丙），眼睛按照_________（选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，根据光屏上_________的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 【答案】（1）异侧；（2）暗；（3）仍放在原位置；（4）大小；②；没有像 【详解】（1）点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板的异侧，小心地移动盛水的玻璃杯，直到蜡烛的像完全在盛水的玻璃杯中为止；平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像。 （2）在较暗的环境中，蜡烛的光相对更亮，所成的像会更加清晰，能使 “浇不灭的蜡烛” 现象更明显。因为在较亮的环境中，周围环境的光线会干扰人对蜡烛像的观察。 （3）如果将竖立的玻璃板水平向左移动少许，蜡烛的位置不变，根据平面镜成像特点，像与物体关于镜面对称，所以在水平向左移动的过程中，对称面的位置不变，蜡烛像的位置不变，玻璃杯仍在原位置。 （4）[1]选择两个完全相同的棋子A和B，将棋子A放在玻璃板前，棋子B放在玻璃板后移动，当移动到像的位置时，观察到它与棋子A的像完全重合，这表明平面镜成像时，像与物体的大小相等。 [2][3]因为平面镜成的是虚像，所以在探究平面镜所成的是实像还是虚像时，应把光屏放在棋子B的位置处，然后直接观察光屏，即按照②的方法观察光屏，若光屏上没有像，说明平面镜所成的像是虚像。 3．（2025·辽宁朝阳·三模）【新考法・结合凸透镜成像实验，关联近视眼成因与矫正，考查实验操作和规律应用】实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）组装器材时，将光源、凸透镜（f＝10.0cm）和光屏依次放在光具座上，还应调整它们中心的高度，目的是使像可以呈在 _________ 。 （2）实验时，将光源和凸透镜固定在如图1所示的刻度处，需要向 _____ （选填“左”或“右”）适当移动光屏，直至光屏上出现清晰的实像。 （3）将光源向右移动至25cm刻度处，再次移动光屏直到在光屏上出现清晰的像，与（2）中的现象相比，光屏上所成的像将变 _____ （选填“大”或“小”）。 （4）实验中若将透镜的下半部分用不透光的物体挡住，则光屏上烛焰的像会变 _______ 。 （5）中小学生长期看手机等电子产品、不注意用眼卫生会导致近视眼，图2中是近视眼成因的原理图的是 _____ ；近视眼应该佩戴 _____ （选填“凸”或“凹”）透镜来矫正。 【答案】（1）光屏中央；（2）左；（3）大；4）暗；（5）②；凹 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，便于观察，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。 （2）凸透镜固定在光具座零刻度线上，将光源移至40cm刻度处，此时物距，成倒立缩小的实像，此时像距，所以需向左适当移动光屏，直至光屏上出现清晰的实像。 （3）根据凸透镜的成实像时，物近像远像变大可知，将光源向右移动至25cm刻度处，物体变近，所以光屏上所成的像将变大。 （4）如果用不透光的物体挡住凸透镜的下半部分，上半部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗。 （5）[1]产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，即图2中是近视眼成因的原理图的是②。 [2]利用凹透镜能使光线发散的特点，在眼睛前面放一个凹透镜，可使来自远处物体的光会聚在视网膜上，则近视眼应该佩戴凹透镜来矫正。 易错警示 1. 实验操作错误：① 探究光的反射规律时，硬纸板未与平面镜垂直，导致反射光线无法在硬纸板上呈现；② 探究凸透镜成像规律时，未调整烛焰、凸透镜、光屏 “三心等高”，导致找不到清晰的像；③ 探究平面镜成像特点时，用平面镜代替玻璃板，无法确定像的位置。 2. 仪器使用错误：① 量角器读数时，视线不垂直于刻度线，导致反射角、入射角测量误差；② 温度计读数时，玻璃泡未完全浸没在被测液体中（热学实验关联）；③ 刻度尺测量物距、像距时，未对齐零刻度线，读数错误。 3. 数据处理错误：① 记录数据时，遗漏单位（如物距、像距未标注 cm）；② 分析凸透镜成像数据时，混淆 “物距” 与 “像距”；③ 绘制图像时，横坐标、纵坐标标注错误，或数据点连线错误。 4. 误差分析错误：① 忽略器材本身的误差（如玻璃板太厚导致像与物不重合）；② 误将 “操作错误” 当作 “误差”（如未调整三心等高属于操作错误，而非误差）；③ 无法提出合理的改进措施。 5. 结论推导错误：① 探究光的反射规律时，误将 “反射角等于入射角” 说成 “入射角等于反射角”（因果关系错误）；② 探究凸透镜成像规律时，混淆 “实像” 与 “虚像” 的特点（如认为虚像可在光屏上呈现）；③ 平面镜成像实验中，误判 “像的大小与物距有关”。 考点二 热学实验探究 核心提炼 实验名称 核心原理 中考特色情境 考查方向 实验器材 水沸腾前后温度特点 水的沸腾是汽化现象，沸腾时需要吸热，温度保持不变（沸点）；沸点与气压有关 1. 结合辽西地热供暖，探究水的沸腾特点； 2. 结合满族传统火锅，探究水沸腾时的吸热特点； 3. 探究大连海边与辽西内陆水的沸点差异（气压影响）。 1. 实验装置组装（酒精灯外焰加热、温度计玻璃泡浸没要求）； 2. 实验操作（记录加热时间、温度，观察沸腾现象）； 3. 数据处理（绘制温度 - 时间图像、分析沸腾前后温度变化规律）； 4. 误差分析（沸点偏离 100℃的原因、温度上升缓慢的原因）； 5. 拓展探究（气压对沸点的影响、不同液体的沸点对比）。 烧杯、酒精灯、温度计、石棉网、铁架台、秒表、水、火柴 探究不同物质的吸热能力 不同物质的比热容不同，比热容越大，吸热能力越强；用控制变量法探究（控制质量、初温、吸热相同） 1. 结合辽宁传统供暖燃料（煤、秸秆），探究不同燃料加热下物质的吸热能力； 2. 结合工厂冷却设备，探究水与煤油的吸热能力差异； 3. 探究辽宁不同地区土壤的吸热能力（内陆与沿海差异）。 1. 实验设计（控制变量：物质质量、初温相同，用相同酒精灯加热保证吸热相同）； 2. 实验操作（记录加热时间、温度变化，观察实验现象）； 3. 数据处理（对比不同物质的温度变化，判断吸热能力强弱）； 4. 误差分析（质量测量误差、加热时间记录误差、热量散失）； 5. 拓展探究（比热容的应用、不同物质吸热能力与生活的联系）。 烧杯（两个相同）、酒精灯、温度计、天平、石棉网、铁架台、秒表、水、煤油（或其他不同物质） 探究物态变化的吸放热特点 熔化、汽化、升华吸热；凝固、液化、凝华放热；晶体有固定熔点，非晶体无固定熔点 1. 结合满族冰灯制作，探究冰（晶体）的熔化特点； 2. 结合传统酿酒蒸馏，探究酒精的汽化与液化特点； 3. 探究辽西冬季冰花的凝华特点。 1. 实验装置组装（晶体 / 非晶体的放置、温度计的使用）； 2. 实验操作（记录加热 / 冷却时间、温度，观察物态变化现象）； 3. 数据处理（绘制温度 - 时间图像，判断晶体与非晶体）； 4. 误差分析（温度测量误差、热量散失导致熔化 / 凝固时间异常）； 5. 拓展探究（晶体熔化的条件、物态变化的吸放热应用）。 试管、酒精灯、温度计、烧杯、石棉网、铁架台、秒表、冰（晶体）、石蜡（非晶体） 方法技能 解题技巧 具体操作步骤 适用场景 控制变量法应用 1. 明确实验探究的变量（如探究不同物质的吸热能力，变量是 “物质种类”）； 2. 控制其他无关变量相同（如质量、初温、加热方式、器材规格）； 3. 改变变量，进行对比实验，记录实验数据； 4. 分析变量与实验现象、数据的关系，推导结论。 探究不同物质的吸热能力、探究影响水沸腾快慢的因素等实验 实验现象观察与记录法 1. 实验前：观察器材状态、物质的初始状态（如冰是固态、水是液态）； 2. 实验中：实时观察实验现象（如水沸腾时的气泡变化、晶体熔化时的状态变化），规范记录数据（时间、温度、状态）； 3. 实验后：整理实验现象与数据，对比分析，总结规律（如沸腾时气泡上升变大、晶体熔化时温度不变）。 所有热学实验的现象分析、数据记录 温度 - 时间图像解读法 1. 明确图像的横坐标（时间）、纵坐标（温度），识别图像的关键点（起点、终点、拐点）； 2. 分析图像趋势（如沸腾前温度上升、沸腾时温度不变；晶体熔化时温度不变、非晶体熔化时温度上升）； 3. 结合图像提取信息（如沸点、熔点、熔化 / 沸腾时间），推导实验结论。 探究水的沸腾、探究晶体与非晶体熔化等实验 实验评估与改进法 1. 分析实验操作中的不足（如热量散失过多、器材精度不足）； 2. 针对不足提出改进措施（如给烧杯加盖减少热量散失、用更精准的温度计）； 3. 评估实验结论的合理性，分析实验误差对结论的影响； 4. 结合生活实际，拓展实验的应用价值（如利用水的沸腾特点制作简易热水器）。 实验评估反思、拓展探究类设问 真题动向 4．（2025·辽宁沈阳·三模）【新考法・探究水沸腾前后温度变化特点，考查实验器材组装、气泡现象分析】某小组探究水在沸腾前后温度变化的特点。 （1）组装图（a）的器材应按照________（填“自下而上”或“自上而下”）的顺序； （2）用酒精灯加热，当水温接近70℃时每隔1min记录一次温度，同时观察水中的气泡情况。观察到其中图______是水沸腾前的情况，沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中______； A．气泡遇冷收缩    B．气泡遇热膨胀 C．气泡所受水的压强变小    D．气泡内水蒸气遇冷液化 （3）根据记录的数据，绘制的水温与时间关系的图像如图（b）所示。结合实验现象，分析图像可以得出水在沸腾时，温度______； （4）同学们在实验中发现有时看不清温度计的示数，交流后找到的原因是水蒸气在温度计表面发生了________现象。 【答案】（1）自下而上；（2） 乙；AD；（3）保持不变；（4）液化 【详解】（1）由图甲可知，安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行，目的是使用酒精灯的外焰加热，因为酒精灯的外焰温度最高。 （2）[1][2]水沸腾前，烧杯上部分水的温度低于下部分水的温度，水蒸气形成气泡，当气泡从烧杯底部逐渐上升的过程中，气泡遇冷收缩，且水蒸气遇冷液化形成小水珠，导致水蒸气的含量变小，气泡变小，因此乙图是水沸腾前的情况，故AD符合题意，BC不符合题意。 故AD符合题意。 （3）由图（b）可知，对水开始加热时，温度不断上升，当水沸腾时，吸收热量，温度保持不变。 （4）实验中发现有时看不清温度计的示数，原因是水蒸气在温度计表面发生了液化现象，水附着在温度计上，因此看不清示数。 5．（2025·辽宁抚顺·二模）【新考法・结合沿海地区海陆风形成原理，探究不同物质的吸热情况】在“比较不同物质吸热情况”的实验中，某组同学用如图1实验装置进行探究： （1）实验中应选取两个规格________（选填“相同”或“不同”）的电加热器进行实验； （2）某组同学选取初温不同、质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入烧杯中，用图中加热器加热，从开始加热到第16分钟时，甲和乙吸收热量的关系是________； A．甲多 B．乙多 C．一样多 （3）根据实验数据绘制出的温度与时间关系的图像，由图像可知：________液体的吸热能力更强：甲和乙两种物质，________更适合做温度计中的测温物质； （4）其他条件不变，更换烧杯中电加热器，使甲、乙液体在相同时间内升高相同的温度，则甲烧杯的电加热器的电功率和乙烧杯中的电加热器电功率的大小关系为________（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （5）实验后，兴趣小组的同学们又进行如下的讨论：在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海陆风或陆海风。图3甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风。仅在形成风因素的影响下，图3乙所示风力发电机出现的情形是在_________（选填“白天”或“夜晚”）。 【答案】（1）相同；（2）C；（3）乙；甲；（4）小于；（5）夜晚 【详解】（1）比较不同物质的吸热能力时，应控制物质质量相同和相同时间提供的热量相同，所以要用规格相同的电加热器。 （2）用相同的加热器，加热时间越长，吸收热量越多。从开始加热到加热16分钟，甲和乙的加热时间相同，所以吸收热量相同，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。 （3）[1][2]吸热能力指比热容大小。图像中，加热相同时间（吸收相同热量）时，乙温度升高得少，所以乙的比热容大，吸热能力更强。做温度计中的测温物质，应选用比热容小的，温度变化明显，所以甲更适合。 （4）要使甲、乙在相同时间内升高相同的温度，因为乙的比热容大，需要加热器提供更多热量，所以乙的加热器功率要更大，即。 （5）如图3甲可知，由旋翼的一侧总是自动面向来风的方向，因此可知，图乙中，风从陆地吹向大海，这是夜晚的海风，这是因为晚上陆地降温快，空气下降，海面降温慢，其上方空气温度较高，上升，从而使得空气从陆地流向大海，形成陆海风。 6．（2025·辽宁盘锦·二模）【新考法・探究物质的熔化特点，考查实验数据记录、温度计读数和内能分析】小华同学用图甲的实验装置来探究某物质的熔化特点。 （1）该实验除了需要记录加热时间和温度外，还应该记录物质的________； （2）加热一段时间后，发现气泡上升过程中，体积逐渐变小，说明烧杯中水的温度在________（选填“升高”或“不变”）； （3）实验中，他按图乙中的A方法进行读数，则他所测得的温度值比真实值偏________（选填“高”或“低”）； （4）他改正了错误的读数方法后，又正确地进行了实验，并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时间变化的关系图像，如图丙所示： ①由图像可知，该物质是________（选填“晶体”或“非晶体”）； ②在第7 min时，若将试管从温水中取出，并立即放入熔点为-4℃的盐冰水混合物中，此时试管中该物质的温度________（选填“升高”“不变”或“降低”）； （5）交流评估环节中，同学们提出了自己的观点，其中正确的有________（填序号）。 A．该物质在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力强 B．增加烧杯中水的质量能延长该物质熔化时间 C．该物质在BC阶段中C点处具有的内能等于B点处具有的内能 D．若将试管中的固体换成适量的水，当烧杯中的水沸腾后，继续加热，试管中的水也能沸腾 【答案】（1）状态；（2）升高；（3）高；（4）晶体；不变；（5）B 【详解】（1）实验是为了探究物质熔化的特点，物质在熔化过程中状态会发生变化，因此除了需要记录加热时间和温度外，还应该记录物质的状态。 （2）加热一段时间后，发现气泡上升过程中，体积逐渐变小，说明此时水还没有开始沸腾，需持续吸热，温度升高直至达到沸点，因此烧杯中水的温度在升高。 （3）温度计在读数时视线应与液柱的上表面相平，俯视时会导致读数偏大，仰视时会导致读数偏小。图乙中的A方法为俯视，读数会偏大，他所测得的温度值比真实值偏高。 （4）[1]由图丙可知，该物质有固定的熔点为-2℃，且熔化的过程中温度不变，因此该物质为晶体。 [2]由图丙可知，在第7min时试管中的晶体物质处于熔化过程，为固液共存态，温度为-2℃，取出并立即放入熔点为-4℃的盐冰水混合物中，因为试管内晶体物质的温度高于盐冰水混合物的温度，则该晶体物质将放出热量而凝固，且晶体凝固放热，但温度不变。 （5）A．由图丙可知，该物质在AB阶段为固态，在CD阶段为液态。升高相同温度，固态用时更短，说明固态升温快，液态升温慢。根据可知，吸收相同热量的情况下，温度变化慢的比热容大，吸热能力强，即液态的吸热能力强，故A错误； B．增加水的质量，水升温慢，能提供更稳定的热量，延长熔化时间，故B正确； C．BC段处于熔化阶段，虽然温度不变，但持续吸热，因此内能持续增加，C点处具有的内能大于B点处具有的内能，故C错误； D．若将试管中的固体换成适量的水，试管中的水达沸点后，与烧杯中水的温度相同，试管中的水无法继续吸热，因此不能沸腾，故D错误。 故选B。 易错警示 1. 实验装置组装错误：① 探究水的沸腾实验时，酒精灯外焰未对准烧杯底部，导致加热效率低；② 温度计玻璃泡接触烧杯底部或侧壁，导致温度测量错误；③ 探究不同物质的吸热能力实验时，两个烧杯的加热方式不同（未用相同酒精灯），无法保证吸热相同。 2. 仪器使用错误：① 酒精灯使用错误（用燃着的酒精灯引燃另一只、熄灭时未用灯帽盖灭）；② 温度计读数时，视线俯视或仰视，导致读数偏大或偏小；③ 天平使用时，未调平或物体、砝码放反，导致质量测量错误。 3. 控制变量法应用错误：① 探究不同物质的吸热能力时，未控制物质的质量、初温相同；② 探究影响水沸腾快慢的因素时，同时改变多个变量（如水量和加热功率），无法得出正确结论。 4. 数据处理与图像错误：① 绘制温度 - 时间图像时，横坐标、纵坐标的刻度不均匀，或数据点连线错误；② 分析水的沸腾图像时，误将 “沸腾前的温度上升段” 当作 “沸腾段”；③ 探究晶体熔化时，误将 “温度不变段” 当作 “数据错误”。 5. 结论推导与误差分析错误：① 探究不同物质的吸热能力时，误将 “温度变化大” 当作 “吸热能力强”；② 忽略热量散失对实验的影响，导致结论偏差；③ 分析水的沸点偏离 100℃时，未考虑气压的影响（如大连海边气压低于标准大气压，沸点低于 100℃）。 04 测·预测闯关 1．（2025·辽宁盘锦·模拟预测）【新考法・整合小孔成像、平面镜成像和凸透镜成像实验，综合考查光学实验原理和操作】实验室常用蜡烛完成以下光学实验： （1）图甲演示的是________成像示意图； （2）图乙为“探究平面镜成像特点”实验，点燃蜡烛A并观察它的像，把______（选填“未点燃”或“点燃”）的蜡烛B移到蜡烛A像的位置；若用光屏代替蜡烛B，发现光屏上______像（选填“有”或“没有”）； （3）图丙为“探究凸透镜成像规律”的实验装置； ①凸透镜成像的原理是______； ②实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到________； ③当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动到光具座的15cm刻度线处，此时可将光屏向______（填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的像。 【答案】（1）小孔；（2）未点燃；没有；（3）光的折射；同一高度；左 【详解】（1）图甲演示的是小孔成像示意图，其原理是光的直线传播现象。 （2）[1][2]探究平面镜成像特点实验中，点燃蜡烛A并观察它的像，为增强明暗对比，使得成像更清晰，蜡烛B不点燃，并把蜡烛B移到蜡烛A像的位置；实像能用光屏承接，虚像不能，平面镜成的是虚像，所以若用光屏代替蜡烛B，发现光屏上没有像。 （3）[1]光经过凸透镜后会发生偏折，然后成像，所以凸透镜成像的原理是光的折射。 [2]根据过光心的光线传播方向不变，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。 [3]保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动到光具座的15cm刻度线处，物距变大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像距变小，此时可将光屏向左移动适当距离能再次得到清晰的像。 2．（2025·辽宁鞍山·三模）【新考法・探究凸透镜成像规律，考查焦距测量、实验故障分析和实验器材改进】在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）如图1所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学让一束平行光正对凸透镜照射，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与________的距离（选填“光源”或“光屏”），直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑； （2）实验中固定好透镜和蜡烛后，若发现无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是________； （3）在实验时，小明用该凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图2所示，要看到如图A的情形，物距应该满足的条件是________； （4）小明将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上如图3所示，要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向________调整； （5）调整蜡烛后，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图3的位置时，光屏上呈现的像是模糊的。如果保持图3中蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，在凸透镜前放置一个度数合适的________眼镜片，也可以在光屏上获得清晰的像； （6）小华用发光二极管按“E”排列在板上替代蜡烛作为光源，实验装置如图4所示。同学们对小华使用的实验装置进行了评价，优点是可以比较物与像的大小和________关系，但也存在一定的缺陷，小红认为选择字母“F”更好。 【答案】（1）光屏；（2）蜡烛放在了凸透镜的焦点上；（3）大于10cm且小于20cm；（4）下；（5）近视；（6）左右 【详解】（1）要测凸透镜的焦距，让平行光正对凸透镜照射，应改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，这个光斑到凸透镜光心的距离就是焦距。由图知道，尺子分度值为1cm，焦距为 （2）实验中固定好透镜和蜡烛后，若无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是蜡烛放在了凸透镜的焦点处，此时经凸透镜折射后的光线平行射出，在光屏上形成与透镜大小几乎相同的光斑。 （3）看到如图A的情形，像是倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律，物距应该满足的条件是大于1倍焦距小于2倍焦距，即大于10cm且小于20cm。 （4）由图3知道，蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，要使烛焰的像能成在光屏的中央，根据 “过光心的光线传播方向不变”，应将蜡烛向下调整，使三者中心在同一高度。 （5）由图3知道，物距大于二倍焦距，像距应该大于一倍焦距小于二倍焦距，但此时像距较大，像成在光屏前方，要在光屏上获得清晰的像，应使光线发散一些，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜片是凹透镜，所以在凸透镜前放置一个度数合适的近视眼镜片，也可以在光屏上获得清晰的像。 （6）用发光二极管按“E”排列在板上替代蜡烛作为光源，优点是可以比较物与像的大小和左右关系；选择字母“F”更好，因为“F“的结构更有利于观察像与物的上下、左右关系。 3．【新考法・通过实验数据表格，归纳光的反射定律和折射规律】利用如图所示的装置探究光的反射定律和折射规律。实验时，用激光笔发出一束光从空气射向水面，多次改变入射光的方向，记录的实验数据如下表。通过分析实验数据，可以归纳出： 15° 30° 45° 60° 75° 80° 15° 30° 45° 60° 75° 80° 11° 22° 32° 40.5° 46.5° 47.5° （1）在光的反射现象中，反射角________入射角。 （2）在光的折射现象中，折射角与入射角的关系特点是________（写出一条即可）。 （3）若光沿CO方向从空气斜射向水面，折射光________（选填“会”或“不会”）沿OB方向进入水中。 【答案】（1）等于；（2）折射角随入射角的增大而增大；（3）不会 【详解】（1）从表格数据可以看到，反射角∠CON与入射角∠AON的数值完全相同，因此在光的反射现象中，反射角等于入射角。 （2）表格中入射角从增加到时，折射角∠BOM也从增加到，且始终小于对应的入射角，即当光从空气中斜射入水时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 （3）由光的折射规律可知，折射光线和入射光线分居法线的两侧，若光沿CO方向从空气斜射向水面，折射光会出现在法线的左侧，故不会沿OB方向进入水中。 4．（2025·辽宁阜新·二模）【新考法・探究冰熔化时温度变化规律，考查实验器材选择、温度读数和比热容计算】如图甲所示，小明同学设计了“探究冰熔化时温度变化规律”实验装置。（标准大气压下） （1）该实验还需要的测量器材有______； （2）小明某一时刻观察到温度计示数如图乙所示，该温度值为______℃； （3）试管中的冰熔化时，温度计示数______（选填“大于”、“小于”或“等于”）0℃； （4）根据实验数据，小明画出了温度随时间变化的图像如图丙所示，分析图像可知： ①冰熔化过程经历了______min； ②当冰全部熔化后继续加热，其温度随时间变化的图线是______（选填“CD”、“CE”或“CF”）； ③若该物质在第3min时比热容为c₁，第12min时比热容为c₂，则：c₁∶c₂=______。 【答案】（1）秒表；（2）-3；（3）等于；（4） 6 CD 1∶2 【详解】（1）实验中需要记录温度随时间的变化，所以该实验还需要的测量器材为秒表。 （2）由图乙可知，温度计的分度值是1℃，此时是零下，液柱上表面对准了0下面第3个小格处，所以温度值为-3℃。 （3）由图丙可知，试管中的冰熔化时，熔点为0℃，温度计的示数等于0℃。 （4）[1]由图丙可知，冰在4min到10min熔化，熔化过程用时10min-4min=6min [2]因为水的比热容大于冰的比热容，冰全部熔化成水后，质量不变，继续加热，吸收相同的热量，水的温度变化小，所以其温度随时间变化的图线是CD。 [3]由图丙可知，该物质在第3min时是冰，比热容为c₁，第12min时是水，比热容为c₂，因为AB段和CD段物质的质量m相同，加热的时间相同，都是4min，吸收的热量相同，升高的温度之比为4℃∶2℃=2∶1 根据，比热容和升高的温度成反比，所以c₁∶c₂=1∶2。 5．（2025·辽宁抚顺·模拟预测）【新考法・对比不同同学的实验装置和图像，探究水沸腾前后温度变化的特点】如图是小米、小度两名同学在实验室分别探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同。 （1）组装实验装置时，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整______的位置； （2）图乙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知，水的沸点为_______℃。使水沸腾，小米用的时间明显比小度用的时间要少许多，造成这个结果的原因________； （3）实验计时第7min，发现有一位同学的装置水中气泡在上升过程中如图丙所示，这位同学是________； （4）水沸腾后，撤去酒精灯，烧杯中的水还能够沸腾一段时间，是因为______； （5）本实验中收集多组数据的目的是_______。 【答案】（1）烧杯；（2） 98；水的质量比小度少；（3）小度；（4）见详解；（5）见详解 【详解】（1）组装实验器材时，应自下而上，对于盛水的烧杯和测水温的温度计，应先调整烧杯的位置，以便用酒精灯外焰加热，为了保证温度计的液泡不碰到烧杯底部，温度计的位置根据烧杯的位置进一步确定。 （2）[1]由图可知，水沸腾时，不断吸收热量，水温保持98℃一直不变，所以水的沸点为98℃。 [2]小米的水的初始温度比小度低，但水沸腾小米用得时间更短，所以小米水的质量更小。 （3）水中气泡在上升过程中如图所示，气泡由大变小，可以知道水还没有沸腾，而根据曲线图，小米的水在第6分钟时就开始沸腾，小度则是在第10分钟才开始沸腾，所以实验第7分钟还没有沸腾的是小度的实验。 （4）撤去酒精灯后，虽然没有了外部热源，但高温的烧杯和石棉网不会立刻降温，仍会向温度较低的水传递热量。此时水的温度仍维持在沸点，同时能持续从容器吸收热量，满足沸腾的两个条件，因此还能沸腾一段时间。 （5）实验需要收集不同时间对应的水温数据，从而得出水温先升高，达到沸点后保持不变的规律。探究物理规律的实验，仅做1组数据，那么很可能存在偶然情况，所以多组数据能让规律更具普遍性。 6．（2025·辽宁鞍山·一模）【新考法・利用同一套实验装置完成两个探究实验，考查实验器材选择和热值、比热容相关分析】小明利用如图装置，可完成两个探究实验： 实验一：“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” （1）在探究实验一时：甲、乙虚线中应选择的器材组合是__________（选填“AC”、“AD”、“BC”或“BD”），物质吸收热量的多少通过比较__________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的； （2）在探究实验二时：小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图所示的图像，则通过比较__________（选填“温度计的示数变化”或“加热时间”）可初步判断燃料__________（选填“a”或“b”）的热值大，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要__________（选填“偏小”或“偏大”）；为比较两种燃料的热值，不必控制相同的是__________（选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”）。 【答案】（1）BC；加热时间；（2）温度计的示数变化； b ；偏小；燃烧的时间 【详解】（1）[1]为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，应选择BC两套装置。 [2]根据转换法，在实验中，物质吸收热量的多少通过加热时间来反映，因为实验所用的热源相同，即在相同时间内放出的热量相同，那么物质在相同时间内吸收的热量也相同，则加热时间越长，吸收的热量也越多。 （2）[1][2][3]根据水温的变化情况判断两种燃料放出热量的多少，从而判断出热值的大小；由图可知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。 [4]运用控制变量法比较两种燃料的热值时，应控制两种燃料的质量相同，烧杯内液体的种类、质量相同，不必控制相同的是燃烧的时间。 7．【新考法・通过调整实验器材完成不同探究实验，考查实验设计和比热容计算】如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成如下两个实验：实验一是探究不同物质吸热升温的现象：实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。 提供：三种供选择的液体分别用a、b、c表示，三种燃料分别用1、2、3表示。 （1）为了两个实验都完成，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的有___________； A．将甲图中的液体换成c B．将乙图中的燃料换成1 C．将甲图中的燃料换成3 D．将丙图中的液体换成b （2）为了完成实验二，应选用___________两套装置，实验时通过比较___________来反映燃料燃烧放热多少； （3）小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分燃烧均用时5分钟）。若燃料充分燃烧放出的热量全部被液体吸收，燃料1热值是燃料2的0.2倍，则液体a比热容是液体b的___________倍。 【答案】（1）B；（2）甲、丙；液体升高的温度；（3）0.4 【详解】（1）实验一是探究不同物质吸热升温的现象，需要选取相同质量的相同燃料、相同质量的不同物质进行实验；实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，需要选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验。 A．将甲图中的液体换成，甲、乙、丙三套装置的燃料与待测液体都不相同，两个实验都不能完成，故A不符合题意； B．将乙图中的燃料换成1，甲、乙两套装置中，燃料的种类相同，液体的种类不同，可以完成实验一；甲、丙两套装置中，燃料的种类不同，液体的质量、种类相同，可以完成实验二，故B符合题意； C．将甲图中的燃料换成3，甲、丙两套装置中，燃料的种类相同，液体的种类也相同，相当于同一套装置，乙与甲丙的燃料、液体种类都不相同，两个实验都不能完成，故C不符合题意； D．将丙图中的液体换成，甲、乙、丙三套装置的燃料种类都不相同，乙丙液体相同，可以完成实验二，由于燃料都不相同，不能完成实验一，故D不符合题意。 故选B。 （2）[1]实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，要保证选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验，所以，为了完成实验二，应选用甲、丙两套装置。 [2]根据转换法可知，甲丙待加热液体相同，实验时通过比较液体升高的温度来反映燃料燃烧放热多少。 （3）因为，燃料1，即；则燃料2，即；所以 所以液体比热容是液体的倍。 $