抢分07 实验题（光热力电）（抢分专练）（江苏专用）2026年中考物理终极冲刺讲练测

抢分07 实验探究题（光热力电综合）（江苏专用） 参考答案 题型一 光学实验 1．(1)左 (2)入射光线和反射光线 垂直 法线 (3)顺 2．(1)逆 (2)垂直 反射角与入射角的关系 使实验结论具有普遍性 (3)C (4)70 3．(1)未点燃 相等 (2)② 虚 (3)A (4) (5)a (6)左 4．(1)OB同时挡住NO与AO的光 (2)a (3) 不变 先变大后变小 5．(1)距离 (2)强 (3)两液面高度不同 (4) 折射角 入射角相同，折射角越小，光偏离原来位置越远，折射能力越强 6．(1)不一定 (2)小于 增大 (3)60 (4)F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度 7．(1) 放大 投影仪 (2) 晶状体 凹透镜 (3)右 8．(1)主光轴 (2)＜ (3)B (4) 左 > (5)B 9．(1)10.0 (2)主光轴 (3)缩小 不能 (4)远视 10．(1) 主光轴 缩小 照相机 (2)远离 远视 (3)小明和小华选用的凸透镜焦距不同 题型二 热学实验 11．(1)AC (2)-4 (3)小于 (4)持续吸热，温度不变 (5) 12．(1) 温度计的玻璃泡碰到了容器底部 气泡 (2) (3)不能 水沸腾需要持续吸热 (4)打气 13．(1)92 (2)水蒸气 100 不变 (3)b (4)放 14．(1)虚 (2)不能 (3)4 (4)不会 酒精 15．(1) 块状冰受热不均匀 液化 不可以 (2)ABC 16．(1) B 温度/℃ (2)D (3) > 98 (4)降低 17．(1) (2)持续吸热 (3) 减小记录温度的时间间隔 18．(1) 正在 (2)先快后慢 水壶内气压高于1标准大气压，气压越高，沸点越高 (3)水温升高后，汽化加快，散失的热量变多，因此升温变慢 19．(1)等于 (2)升高的温度 (3)多 (4)小 20．(1)水的比热容比沙子大 (2)燃料燃尽时温度计1示数变化大 (3)③ (4) R1、R2 换上初温、质量相同的不同种液体 a 题型三 力学实验 21．(1) 必须 2.8 (2) 控制变量法 接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 (3) 不必 左 受 22．(1)压力 (2)1.6N 接触面积 (3) a 1.0 23．(1)使力的作用效果相同 (2)甲、丙 之和 (3)之差 较大 24．20.2 10.00 /99000 不变 25．(1)活塞 (2)不漏气 (3) 6.80 测得的拉力偏小 (4)2mL注射器容积小，活塞受到的大气拉力较小，测量误差更大 26．(1)作用点 (2)DF (3)变小 27．(1) A 不漏气 (2)U形管液面高度差 (3)方向 没有控制液体的深度相同 (4)变大 28．(1) 0.08 10 (2) 无关 反 (3)0.33 密度/速度/压强/功率 29．(1) 向右调节平衡螺母，使天平的横梁水平平衡 80.2 710 (2)甲乙均可 30．(1) 0.5 没有控制物体浸在液体中的体积不变 (2)2 (3)大 (4) = 能 31．(1)相反 (2)下 (3)橡皮筋的伸长量相同 (4) 压力 匀速直线 (5) 质量 A (6)能 (7)不同 32．(1)左 (2)右 (3) 2 不变 (4) 均匀 换用质量更小的秤砣（合理即可） 33．(1)可以省力 (2)可以改变力的方向 (3)测力计移动距离是钩码上升高度的2倍/使用动滑轮费距离 (4)需要 (5)约95.2% (6) 0.055 < (7)动滑轮重不同，额外功不同/乙实验中动滑轮重小于丙实验中动滑轮重，丙实验额外功更多，机械效率更低 34．(1)90.9% (2) 一 0.2 (3)3、4 (4)无关 (5)省力 (6)偏大 35．(1)匀速 (2)B (3)不变 题型四 电学实验 36．(1) (2)定值电阻断路 (3) 2.7 左 2.5 (4)在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 (5)小灯泡的阻值随温度的升高而变大 37．(1) (2)③ (3)在电路中串联一个或或的电阻 当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 (4) 若电压表和电流表无示数，则被检部分断路 38．(1) (2)定值电阻断路 (3)3 0.15 B (4)A (5)20 39．(1)开关没有断开 (2)定值电阻R短路 (3) 右（B端） 2 (4) 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 R2 (5) 2.1 17.5 40．(1)断路 (2) 0.28 1 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3) 变大 减小 41．(1) (2)断路 (3) 0.1 右 (4) 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 B (5)灯泡的电阻受温度的影响 (6)电压表并联在滑动变阻器两端 42．(1) 7.5 (2) 电流表示数为0.3A ABCD 43．(1) (2)C (3)0.75 (4)大于 44．(1) (2) 0.28 2.4 (3) 5.56 变化 0.4 0.6W 45．(1)沙子的比热容比水的比热容小 (2)燃料燃尽时温度计1示数变化大 (3)③ (4) R1、R2 串 电阻丝 a 46．(1) B B A 0.625 RC (2) 47．(1) (2)断路 (3)0.75 (4) 48．(1)左 (2)8 (3) 6.1 1.62 AB AB段灯泡瞬时功率较大，超出灯泡额定功率，使灯丝温度急剧升高，超过其熔点而熔断。 (4) 49．(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 7 / 8 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 $ 抢分07 实验探究题（光热力电综合）（江苏专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 3年考情 抢分依据 命题预测 2025南京T24、2025无锡T27、2025南通T19、2025常州26、 2025扬州T14、2025苏州T28 1. 凸透镜成像实验（重点） 2. 光的反射实验 3. 实验故障与改进 光学实验：侧重凸透镜成像实验，考查装置调节、成像规律、故障分析，结合实验改进，难度中档 2025南京T23、2025扬州T27、2025苏州T25、2024淮安T16 1. 晶体熔化实验 2. 比热容探究实验 3. 温度图像解读 热学实验：考查晶体熔化实验或比热容实验，侧重控制变量法、图像解读，难度基础至中档 2025南京T25、2025镇江T25、2025南通T21、2025苏州T26、 1. 压强探究实验（重点） 2. 二力平衡实验 3. 阿基米德原理实验 力学实验：侧重压强探究或阿基米德原理实验，考查控制变量法、实验步骤、误差分析，难度中档 2025南京T28、2025无锡T29、2025镇江T24、2025南通T20、 2025常州T28、2025苏州T27 1. 电功率测量实验（重点） 2. 欧姆定律探究实验 3. 电磁铁实验 电学实验：侧重电功率测量实验，考查电路连接、滑动变阻器作用、数据处理，难度中档至偏难 1.时间分配技巧：实验题每题耗时不超过2分钟，基础识记类（实验器材、步骤）优先作答，复杂数据处理、故障分析后作答；避免在单个实验的细节上耗时过长，确保所有实验题都能完成。 2.实验器材与步骤技巧：牢记各实验核心器材及作用（如滑动变阻器：保护电路、改变电压；石棉网：使受热均匀）；实验步骤按“准备→操作→测量→记录”的逻辑记忆，重点记关键步骤（如凸透镜实验“三心等高”、电功率实验“调节滑片使电压等于额定电压”）。 3.控制变量法应用技巧：光热力电实验大多涉及控制变量，解题时先明确“探究的是哪个物理量与哪个因素的关系”，再判断控制的变量和改变的变量，实验结论必须体现“控制变量”（如“在压力相同时，受力面积越小，固体压强越大”）。 4.实验数据处理技巧：读取电表、温度计、弹簧测力计数据时，先看量程再看分度值，规范记录数据（保留合适小数位数）；数据处理时，若有错误数据需剔除，根据正确数据总结结论；涉及公式计算（如电功率、浮力），确保单位统一、公式准确。 5.实验故障分析技巧：分类记忆故障类型（光学：光屏无像；热学：温度计示数不变；力学：弹簧测力计无示数；电学：电表无示数），对应故障原因（如电学电表无示数→断路或短路），快速定位故障并给出解决方法（如光屏无像→调节“三心等高”）。 6.实验结论书写技巧：结论需简洁、准确，体现“因果关系”，结合控制变量法，避免遗漏关键条件；如“同种液体，深度越深，液体压强越大”（控制液体密度相同），不写成“深度越深，压强越大”。 7.转换法应用技巧：牢记实验中的转换法（如用海绵凹陷程度表示压强大小、用吸引大头针数量表示电磁铁磁性强弱、用温度计示数变化表示吸热多少），解题时直接对应，避免表述错误。 8.易错点规避技巧：牢记高频易错点——温度计玻璃泡接触容器底/壁；电流表并联、电压表串联；滑动变阻器接“两下”或“两上”；实验结论未控制变量；填空时避免错别字（如“凸透镜”不写成“凸透境”、“石棉网”不写成“石绵网”）。 9.实验改进技巧：熟记常见实验改进方法（如蜡烛换发光二极管、木块换小车、溢水杯改进减少误差），结合题干要求，写出改进目的（如“减小摩擦力影响”“使实验现象更明显”）。 10.检查技巧：完成后快速检查，重点看实验步骤是否完整、数据记录是否规范、结论是否体现控制变量、故障分析是否合理，尤其注意公式应用和单位统一，避免基础失误失分。 【考向一】光学实验（2个高频实验） 核心实验1：光的反射实验 （1）考查重点：反射定律验证、反射光线与入射光线的位置关系、实验器材作用、实验误差分析 （2）抢分关键：反射光线、入射光线、法线在同一平面内（可将纸板向后折，观察是否有反射光线）；反射角等于入射角（多次实验避免实验偶然性）；纸板作用：显示光的传播路径、验证三线共面；误差原因：纸板未与镜面垂直、读数误差。 核心实验2：凸透镜成像实验 （1）考查重点：实验装置调节、成像规律验证、像的虚实/大小/正倒判断、实验故障分析、实验改进 （2）抢分关键：实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度（目的：使像成在光屏中央）；牢记3种核心成像规律（u>2f、f<u<2f、u<f）及对应应用；故障分析：光屏无像→烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度，或u≤f；实验改进：用发光二极管代替蜡烛（更稳定、易调节）。 【考向二】热学实验（2个高频实验） 核心实验1：晶体熔化/凝固实验 （1）考查重点：实验器材（酒精灯、温度计、石棉网）作用、温度变化图像解读、晶体与非晶体区分、实验注意事项 （2）抢分关键：温度计使用（玻璃泡完全浸没在物质中，不接触容器底和壁）；晶体熔化/凝固时温度不变（图像有水平线段），非晶体无水平线段；石棉网作用：使物质受热均匀；酒精灯外焰加热。 核心实验2：比热容探究实验 （1）考查重点：控制变量法应用、实验器材选择、温度变化测量、比热容大小判断、实验结论总结 （2）抢分关键：控制变量（两种物质质量相同、用相同酒精灯加热→吸收热量相同）；通过比较升高相同温度所需时间，判断比热容大小（时间越长，比热容越大）；水的比热容大，常用于对比实验；误差原因：热量散失、物质质量测量不准。 【考向三】力学实验（3个高频实验） 核心实验1：二力平衡条件探究实验 （1）考查重点：实验装置（小车、滑轮、钩码）、二力平衡条件验证、实验改进、实验误差分析 （2）抢分关键：二力平衡条件（同体、等大、反向、共线）；实验改进：用小车代替木块（减小摩擦力影响）；验证“同体”：将小车分成两半，观察是否仍平衡；误差原因：摩擦力过大、钩码质量不相等。 核心实验2：压强探究实验（固体/液体） （1）考查重点：控制变量法应用、压强大小判断（海绵凹陷程度）、实验结论总结、实验拓展 （2）抢分关键：固体压强：控制压力相同，改变受力面积；控制受力面积相同，改变压力（用海绵显示压强大小）；液体压强：控制液体密度相同，改变深度；控制深度相同，改变液体密度（用U型管压强计测量）；实验结论需体现“控制变量”。 核心实验3：浮力探究实验（阿基米德原理） （1）考查重点：实验器材（弹簧测力计、溢水杯、烧杯）、实验步骤、浮力大小计算、实验结论验证 （2）抢分关键：实验步骤（测物体重力→测空烧杯重力→物体浸入溢水杯→测烧杯+溢出水重力）；核心公式；误差原因：溢水杯未装满水、弹簧测力计读数误差、物体接触溢水杯底部。 【考向四】电学实验（3个高频实验） 核心实验1：欧姆定律探究实验 （1）考查重点：实验电路连接、控制变量法应用、电表读数、实验数据处理、实验故障分析 （2）抢分关键：控制变量（探究I与U的关系，控制R不变；探究I与R的关系，控制U不变）；电路连接：电流表串联、电压表并联，滑动变阻器“一上一下”接入（保护电路、改变电压）；故障分析：电流表无示数→断路；电压表无示数→与电压表并联部分短路。 核心实验2：电功率测量实验（测小灯泡额定功率） （1）考查重点：实验电路连接、滑动变阻器作用、实验步骤、额定功率计算、实验误差分析 （2）抢分关键：实验步骤（闭合开关前，滑动变阻器滑片移至最大阻值处→调节滑片，使小灯泡两端电压等于额定电压→记录电流，计算额定功率）；滑动变阻器作用：保护电路、调节小灯泡两端电压；误差原因：电表分压/分流、温度影响灯丝电阻。 核心实验3：电磁铁磁性强弱探究实验 （1）考查重点：控制变量法应用、实验器材作用、磁性强弱判断、实验结论总结 （2）抢分关键：通过吸引大头针的数量判断磁性强弱（转换法）；控制变量（探究磁性与电流大小的关系，控制线圈匝数不变；探究磁性与线圈匝数的关系，控制电流大小不变）；结论：匝数越多、电流越大，电磁铁磁性越强。 题型一 光学实验 1．在“探究光的反射定律”的实验中： (1)如图甲，将一束光射向平面镜，反射光在光屏上形成一个光斑，保持激光笔位置不变，转动激光笔，要使光屏上的光斑向上移动，应让入射点______（选填“左”或“右”）移。 (2)如图乙，让一束光贴着白板斜射到平面镜上，转动白板，直至白板上同时出现______，此时白板与镜面的位置关系为______。为便于测量和研究，接着在白板上画出______，接着测量出反射角和入射角。改变入射角，多次实验，发现反射角等于入射角。当入射光线和法线重合时，反射角等于______。 (3)光热电站利用计算机控制定日镜的方向，持续地将太阳光反射到吸热器上，加热其中的熔盐用于发电。图丙是上午9时的光路示意图，随着太阳的运动，上午9时到中午12时，定日镜应该______时针旋转，才可使反射光始终射向吸热器。 2．如图所示，探究光的反射定律。 (1)如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，看到光屏上的光斑向下移动，是因为入射光在竖直平面内________（选填“顺”或“逆”）时针转动。 (2)①如图乙所示，平面镜水平放置，将一束光紧贴白板斜射到平面镜上，不断调整白板，当白板和平面镜位置________时，白板上同时呈现入射光和反射光。 ②使入射光与法线重合，从0°开始增大入射角，并测量对应的反射角，这是为了探究________，多次实验的目的是________。 (3)探究完成后，小明对实验进行反思，一开始白板上没有呈现反射光的原因是________。 A．反射光线、入射光线、法线不在同一平面 B．此时反射光不存在 C．此时白板不在入射光线与法线所处的平面 D．此时法线与平面镜不垂直 (4)如图丙所示，为小明通过平面镜看到桌子前方的一个皮球的光路，此时入射角为________°。 3．如图甲，小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物大小________； (2)如图乙，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛________（选填“①”、“②”或“③”）的角度观察光屏，光屏上没有出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是________（选填“虚”或“实”）像； (3)下列操作中，像的位置不发生变化的是________； A．将玻璃板沿所在平面向右平移 B．将玻璃板绕OO'轴转向自己 C．将玻璃板沿水平桌面向后平移 D．将玻璃板绕OD轴顺时针旋转 (4)如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像A1和A2，则像A1的像距为________（填“v1”或“v2”）； (5)小明想进一步探究像和物的左右是否颠倒，她应将蜡烛改成图丁中的________（填“a”、“b”或“c”）光源进行实验； (6)完成上述实验后，小明反思实验过程，提出一个质疑：实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像，应该在镀膜那一面下边划线，作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢？小组同学讨论出一种方法：将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图戊所示，由此可以判断镀膜在玻璃板的________（选填“左”或“右”）面。 4．同学们学习了光学后，将光学实验又进行了回顾。 (1)如图甲，“探究光的反射定律”的实验，他将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，水平圆台用一个透明玻璃罩盖着，先通过加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，然后用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，再用另一支绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出。若从侧面观察到________现象，说明在光的反射中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 (2)如图乙，探究“平面镜成像”的实验，小谦同学利用两支大小完全相同的蜡烛A和B、茶色透明薄玻璃板、刻度尺等器材，进行以下操作。为确定像的位置，将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板前，眼睛从图乙________处观察A的像，再将相同未点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后方，调至完全重合并记录像的位置； (3)如图丙，平面镜竖直放置，S为镜前的一个发光点，现将平面镜从MN位置绕M点向右缓慢旋转90°，物体S在平面镜中的像离M的距离________（选填“变大”、“变小”、“不变”或“先变大后变小”，下同），像离S的距离________。 5．为探究不同透明物体对光的折射本领的大小，小明进行了下列实验：如图甲所示，在透明水槽中点燃艾草，盖上盖子，水槽中弥漫一定量的烟雾，打开激光笔，将一束光从空气中斜射到水槽底部，标记光斑位置为点O。 (1)将纸质刻度尺的零刻度线与点O对齐，贴在水槽底部，目的是便于测量光斑移动的______（“时间”或“距离”）。 (2)如图甲所示，在水槽中加入不同液体至a位置，测量出此时光斑到点O的距离，若距离越大，则该透明物体对光的折射本领越______（选填“强”或“弱”）。 (3)如图乙，在水槽中加入水至a位置，测出光到点O的距离为sOA；如图丙，在另外一个同规格的水槽中加入油至b位置，测出光斑到点O的距离为sOB，小明比较发现sOB>sOA，得出结论：油对光的折射本领比水对光的折射本领强。同组的小华认为得出结论的过程不科学，是因为该实验过程中存在一处错误，请指出错误之处：______ (4)另一同学认为（3）中错误不影响结论的得出，在上述实验中，他是通过比较______的大小，来判断水和油对光的折射本领的大小，请你帮他说明判断理由：______ 6．小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示： 入射角α 0° 30° 45° 60° 反射角γ 0° 30° 45° 60° 折射角β 0° 22° 32° 41° (1)当光从空气射入水中时，传播方向__________（选填“一定”或“不一定”）发生改变。 (2)由表中数据可知，光从空气斜射入水中时，折射角_________（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角，且折射角随着入射角的增大而_________。 (3)由表中数据可知，当光从水中以41°入射角斜射到空气中时，折射角为_________°。 (4)小明同学在实验时，当他沿AO方向射入一束光，F光屏上没有反射光和折射光，可能原因是_____。 7．小亮同学利用如图甲所示的实验装置探究凸透镜成像的规律，实验记录见下表。 (1)实验中，不改变凸透镜位置，移动蜡烛使物距，然后调节光屏的位置，能在光屏上得到一个倒立______的实像，______就是利用该成像原理制成的； (2)该实验装置可以用来模拟探究视力的矫正，将凸透镜看作眼球的________，光屏看作视网膜。保持凸透镜的位置不变，先移动光屏至其与凸透镜相距18.0 cm，然后移动蜡烛使物距，此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的________眼镜； 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 16.0 放大 倒立 实像 26.6 18.0 放大 倒立 实像 22.3 20.0 等大 倒立 实像 20.0 22.0 缩小 倒立 实像 18.4 24.0 缩小 倒立 实像 17.2 (3)如图乙所示，凸透镜位置不变，移动蜡烛，光屏先后在凸透镜同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，此过程中蜡烛水平向______移动。 8．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，甲图中凸透镜的焦距为10cm。 (1)为使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的___________ 上； (2)小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时，进行了两次实验，如乙图所示，在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距___________ 实验2中使用的凸透镜的焦距；（填“>”“＜”或“=”） (3)图甲中凸透镜不动，移动蜡烛到30～40cm之间时，按___________ （填“A”或“B”）方式能观察到烛焰像； (4)如图丙所示，当蜡烛在光具座A处时，光屏在B处得到了烛焰清晰的像，现将蜡烛由A处向左移动距离s到C处，为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向___________ （填“左或右”）移动距离s'，则s'___________ s；（填“>”“＜”或“=”） (5)小丽发现实验中当物距u等于焦距f时，发现在光屏侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。你觉得下列解释合理的是___________ 。 A．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离齐大于焦距 B．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距 C．这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像 9．小明和小红进行“探究凸透镜成像规律”实验。 (1)为了测量凸透镜的焦距，小明做了如图甲所示实验，此凸透镜焦距为_________cm。 (2)测出焦距后，他们将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的_________上。 (3)当烛焰离凸透镜较远时，调节光屏到透镜的距离，当烛焰在光屏上成清晰的像时，位置如图乙所示，此时光屏上成倒立的_________（放大/等大/缩小）的实像；如果固定蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到蜡烛和光屏正中间的位置，光屏上_________（能/不能）成等大的清晰的像。 (4)实验完成之后，小明将小红的眼镜放在烛焰与凸透镜之间，如图丙所示，使烛焰在光屏上成清晰的像，移去眼镜，光屏上的像变模糊了。小明将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后，光屏上的像再次清晰，则小红同学的眼镜为_________（近视/远视）眼镜。 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验小组利用图甲所示的装置进行实验。 (1)实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、_______的实像，生活中的_______（选填“照相机”“投影仪”、“放大镜”）就是根据这一原理制成的； (2)保持凸透镜位置不变，将蜡烛靠近凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏______透镜（靠近/远离），或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置______眼镜（选填“近视”、“远视”）； (3)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间的关系的图像，如图乙，分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作的错误，你觉得图像有差异的原因是______。 题型二 热学实验 11．图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。（实验中不考虑水的质量变化等因素） (1)下列措施中，能使冰受热均匀的是___________（选填字母）。 A．加热过程中不断搅拌 B．温度计的玻璃泡完全浸没在冰中 C．通过水给试管加热 (2)某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为___________°C 。 (3)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙，冰在B点时的内能___________（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能。 (4)冰在熔化过程中的特点是___________。 (5)实验后，某同学根据图丙计算出冰的比热容是___________ 。 12．“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验。 (1)图甲是小明组装的实验装置，其错误是_______；调整装置无误后，在水温升到后，每隔记录一次温度计的示数，同时注意观察水中________的变化，直到水沸腾并持续30 s后停止加热。 (2)根据数据在图乙中绘制水沸腾前后温度变化的图像。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 水温/℃ 94.5 95.3 96.8 98.2 99.2 99.7 100.3 100.5 100.5 100.5 100.5 (3)停止加热后，发现水__________（选填“能”或“不能”）继续沸腾，这说明__________。 (4)探究水的沸点与气压的关系，小明可用乳胶管将气筒与烧瓶口的玻璃管连接，如图丙，并对着图中正在沸腾的水_____（选填“打气”、“抽气”或“两者均可”），观察水再次沸腾时的温度，重复上述实验，分析比较得出结论。 13．小明、小红两位同学分别探究“水的沸腾”。如图甲所示，向水壶中注入适量的水，闭合开关加热，观察水的温度变化和水中发生的现象。 (1)当水温度达到90℃时，开始每隔10s记录一次温度，记录数据如下表所示，计时开始20s后温度计示数如图甲所示，此时水的温度为__________℃。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 … 温度/℃ 90 91 93 94 95 96 97 98 99 100 100 100 (2)实验时，当看到水中有大量气泡不断上升、变大，到液面破裂开来，里面的___________（水蒸气/空气）散发到空气中，就表明水沸腾了。由上表可知水的沸点为___________℃，继续给沸腾的水加热，水的温度会___________（升高/不变/降低）。 (3)在实验过程中，小红在不同时间内观察到如图乙所示的实验现象，图___________（a/b）是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况。 (4)实验中杯口周围出现大量“白气”，“白气”的形成要___________（吸/放）热。 14．小赵做“探究冰熔化特点”的实验。如图甲，在烧杯和试管中都放入碎冰，并各放一支温度计，两支温度计示数随时间变化的图像如图乙所示。 (1)_____ （选填“实”或“虚”）线表示试管内碎冰的温度随时间变化的图像。 (2)如图乙，8min时试管内的碎冰_______ （选填“能”或“不能”）熔化。 (3)试管内冰的熔化过程共经历了_____ min。 (4)用酒精灯不断给烧杯加热，当烧杯里的水沸腾以后继续加热，试管中的水_______ （选填“会”或“不会”）沸腾，要使试管中的物质一定能沸腾，可将试管里的物质换成_______ 。[选填“酒精”（沸点78℃）、“甲苯”（沸点111℃）或“煤油”（沸点150℃）] 15．在研究“固体熔化时温度的变化规律”实验中，同学们选用不同物质进行实验。 (1)小余同学利用图甲装置对冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的图像，已知实线是采用碎冰，虚线是采用块状冰的实验结果，出现这样现象的原因是________。实验过程中发现烧杯外部出现了小水珠，这是________（填物态变化名称）现象。若将冰换成非晶体石蜡，________（选填“可以”或“不可以”）看到与图乙相同的图像。 (2)如图丙是另一组同学根据记录的数据绘出的晶体海波的温度与时间的曲线，出现这种情况的可能原因有________。 A．实验中海波的量太少了，导致海波熔化过程经历时间太短 B．实验时记录数据时间间隔太长了，导致两次时间间隔中，海波的熔化过程已经结束 C．采用酒精灯直接加热，导致海波熔化速度太快 16．实验小组做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验，装置如图甲所示： 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 … ① 90 92 94 96 97 98 98 98 98 … (1)图甲中三种读数，正确的是________；数据记录表格中“①”处应填________； (2)实验中，不必要观察和记录的数据或现象有________；（选填字母） A．温度计示数 B．水中气泡情况 C．加热时间 D．实验时的室温 (3)第一组同学将实验数据绘制成图乙中的a图线，第二组同学在相同的环境下，同样的加热装置进行实验，并绘制成b图线，由图像可知，第一组的水量________第二组的水量（选填“”、“”或“”）：由图像可知，在当时条件下，水的沸点是________。 (4)实验结束后，另一组同学将刚停止沸腾的水装入烧瓶，迅速塞上瓶塞并倒置，然后向瓶底浇冷水，发现水重新沸腾起来，如图丁所示，原因是瓶内气压减小，水的沸点________（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 17．探究水在沸腾前后温度变化的特点。 (1)按图甲组装器材，水温达到88℃时开始读数，每隔1min记录一次，第3min时温度计示数如图所示，读数为___________℃。 (2)撤去酒精灯，停止加热，水停止沸腾，说明水沸腾时需要___________； (3)在（2）的基础上，观察水自然冷却过程中温度随时间的变化，从90℃时开始读数，每隔2min记录一次水温。描点作出温度一时间图像，则乙图中图___________（填a或者b）是正确的。要证明另一张图像与实际情况不符，可以采用的做法是___________。 18．小明向电水壶中注入1000mL的水，将温度传感器的探头插入水中，闭合开关，观察水的温度变化和水中发生的现象。（） (1)壶中水的温度从升至，吸收的热量为______J；水中的气泡如图甲所示，表明此时水______（选填“未”或“正在”）沸腾； (2)由图乙可知，水沸腾前升温快慢的特点是______，沸点高于的原因是______； (3)实验中水温达到后，水壶底部的气泡明显变得密集且体积也更大，但水升温明显变慢，结合以上现象，提出一个合理的猜想：______。 19．在探究“不同物质吸热的情况”实验中： 升高的温度/℃ 5 10 15 20 加热水的时间/min 2.5 5 7.5 10 加热沙子的时间/min 1 2 3 4 (1)用红外灯加热质量相等的沙子和水，使它们加热相等的时间，水吸收的热量______ （选填“大于”、“等于”或“小于”）沙子吸收的热量； (2)实验中在加热相等的时间情况下，可以通过比较______来判断吸热能力的强弱； (3)多次实验后得到的数据如表，分析可得：质量相等的水和沙子，升高相同的温度，水比沙子吸收更______的热量； (4)根据实验结论推理：沿海地区昼夜温差比内陆地区更______。 20．关于热量的三个重要实验： (1)甲实验中，质量相同的沙子和水，沙子比水升温快，是因为_________________； (2)乙实验中，若燃料1的热值比燃料2的大（两试管内液体a的质量、初温相等），则支持该结论的实验现象_______________； (3)甲、乙、丙实验中都需要控制________相同（选填序号）； ①加热时间    ②被加热物质的种类    ③被加热物体的质量 (4)丙实验中，电阻丝。 ①在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”，应选择__________两个电阻丝； ②在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验后，至少要有两处的更换才能完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验，第一：需要将所在容器中________，同时将所在容器与__________（选填“R2”或“R3”）所在容器位置互换。 ③若丙图的R1、R2、R3分别置于3个相同容器a、b、c中，容器中液体的种类、初温和质量都相间，则通电相同时间后，容器________（选填“a”、“b”或“c”）中的液体温度最高。 题型三 力学实验 21．宁宁在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，他利用水杯、水、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计等器材进行实验。 (1)如图甲，用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动，拉力F________（必须/不必）沿水平方向，此时测出滑动摩擦力为________N。 (2)为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，在长木板上分别铺上毛巾和棉布，保持水杯中的水质量一定进行实验，所采用的实验方法是________；在水杯中添加适量的水，在相同的接触面上重复实验，发现弹簧测力计示数变大，说明________。 (3)实验中发现拉动水杯时较难保持匀速直线运动，导致弹簧测力计示数不稳定，读数不方便，于是他们改用如图乙的装置，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程________（必须/不必）匀速拉动长木板，此时水杯受到的滑动摩擦力方向水平向________（左/右），拉动长木板过程中，长木板________（受/不受）水杯的摩擦力。 22．为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，小石进行了如下实验。小石猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度、接触面受到的压力大小、接触面积等因素有关。于是他利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、两块粗糙程度不同的长木板、细线等器材进行了如图所示的实验。 (1)由1、2两次实验可以得出：在______一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 (2)第4次实验时，弹簧测力计的示数为______N；对比3、4两次实验，可以说明滑动摩擦力的大小与______无关。 (3)小石发现，实验中很难控制木块做匀速直线运动，于是她对实验做了改进，如图5所示，将物块A放在长木板B上，拉动长木板B，则图中弹簧测力计______（选填“a”或“b”）的示数表示A、B间滑动摩擦力的大小；小石改用力传感器测量实验中A、B间摩擦力的大小，力传感器记录的拉力与时间的关系图像如图6所示，则A、B间滑动摩擦力的大小为______N。 23．小红探究同一直线上两个力的合成，选用了橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子等器材，实验装置如图所示： (1)该实验应用了力能使物体发生形变的道理，图中AE表示橡皮筋原来的长度，每次都要将E拉到的目的是_____； (2)通过比较______两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小______，方向跟这两个力的方向相同； (3)通过比较乙和丙两种情况，可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小______，方向跟______的那个力的方向相同。 24．如图甲所示，利用20 mL的注射器（含橡皮帽）、小桶、沙子、弹簧测力计、刻度尺、细绳等估测大气压．步骤如下：①将注射器的活塞推到注射器筒前端，用橡皮帽封住注射器小孔，在活塞上拴住一小桶，向桶中逐渐增加沙子，直至活塞刚好被拉动，用弹簧测力计测出桶和沙子总重G1如图乙所示，则G1=________N；如图丙所示，用刻度尺测注射器有刻度部分的长度为________cm；②取下橡皮帽，重复步骤①，当桶和沙子总重G2=0.4 N时，活塞刚好被拉动，此时外界大气压为________Pa。上述实验中，若考虑活塞自重，所测大气压值________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 25．小明利用容积的注射器、小桶、刻度尺等器材测量大气压强的值。 (1)实验中研究的是大气对______（选填“活塞”或“注射器筒”）的压力。 (2)操作步骤如下： ①将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔。拉动活塞，松手后观察到活塞能回到注射器筒的前端，说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）。 ②用绳拴住注射器活塞的颈部，并在下面挂小桶，如图甲所示。慢慢向桶内加细沙，直到活塞刚好被拉动时，停止加细沙。测得桶和沙总重力为G，则大气对活塞的压力大小为______。 ③测出注射器上有刻度部分的长度为l，即可计算大气压的值。 (3)如图乙所示，在原实验装置的基础上，使用力传感器在竖直方向上连接注射器的活塞与桶，即可实时记录活塞受到的拉力F。逐渐往桶中添加细沙，直到58.000s时活塞刚好被拉动，此时，该过程中活塞受到拉力F随时间t的变化情况如图丙所示。 ①如图丁所示，该注射器有刻度部分的长度是______cm，则本地大气压的测量值为______Pa。 ②小明对实验进行评估，发现本次测量结果低于当地当时的大气压，则可能原因是______。 (4)本次实验小明选用20mL的注射器而非2mL的，原因是______。 26．矿泉水瓶常用于开展物理实验。 (1)如图甲，小明若用力沿水平方向推矿泉水瓶下部，则瓶子滑动；若用大小相等的力沿水平方向推上部，则瓶子倾倒。这说明力的作用效果与力的__________有关。 (2)探究液体压强与深度关系时，小华在瓶中、处扎大小相同的孔并堵好，并装满水，如图乙①所示。她在瓶底部水平放置接水盘，拧开瓶盖，同时放开两孔，发现水的落点为、点；将接水盘竖直向下移动，使，装满水重新实验，发现水的落点为、点，各点标记如图乙②所示的。若要比较满瓶时、处液体的压强大小，则应比较与__________的距离。 (3)小李将装有少量水的薄矿泉水瓶的瓶盖拧紧，然后扭转瓶身，最后轻旋瓶盖，瓶盖“砰”的一声快速飞出，瓶口出现大量“白雾”，如图丙所示，瓶盖被冲出的过程中瓶内气体的内能__________（填变化情况）。 27．如图所示，探究液体内部压强影响因素的实验。 (1)在制作压强计时，小明手头有两块形状相同的橡皮膜，将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度不同，如图甲，则小明应选择橡皮膜________（选填“A”或“B”）覆盖在压强计金属盒表面；使用压强计前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置________； (2)实验中液体压强大小的变化是通过比较________来判断的； (3)比较图乙、丙、丁可知，液体内部的压强大小与________无关；小明还比较图丁、戊得出：液体压强和液体密度有关，同组小华认为这样比较得出结论是不正确的，她的理由是________； (4)小华在做图戊实验后，保持金属盒在盐水中的位置不变，向盐水中加入少量的清水与盐水均匀混合后（液体未溢出），则烧杯底部受到液体的压强会________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 28．某校“悟理”实践小组在设计制作简易密度计的过程中，经历了以下三个探究活动，请结合所学知识完成相关问题。（g取10N/kg） 活动一：制作简易密度计。取一根长30cm的塑料吸管，下端塞入配重并将其密封。调整配重，使其竖直漂浮在水中，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离H，如图所示。已知该密度计的质量为8g，底面积为。 (1)该密度计漂浮时受到浮力为______N，吸管下端到水面的距离H=______cm。 活动二：探究密度计浸入深度的影响因素。制作了长度、质量、底面积不同的密度计，放入水或酒精中均能使其竖直漂浮，测出吸管下端到液面的距离H、h，并记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 长度l/cm 30 20 20 20 30 30 30 30 质量m/g 8 8 8 8 12 12 12 16 底面积S/ 0.6 0.6 0.8 1 0.6 0.8 1 1 浸入水中的深度H/cm 13.3 13.3 10 8.0 20.0 15.0 12.0 16.0 浸入酒精中的深度h/cm 16.7 16.7 12.5 10.0 25.0 18.8 15.0 20.0 (2)分析1、2组数据可知，密度计下端浸入水的深度与密度计的长度______（选填“有关”或“无关”）；分析2、3、4组数据可知，质量相同，漂浮在同种液体中的密度计，其下端浸入液体的深度与底面积成______比。 活动三：研究密度计的测量范围及准确程度。 (3)以上密度计竖直漂浮时，能够测量的最小密度为______；为了表征密度计的准确程度，请你选取有关密度计的长度、质量、底面积等物理量，引入新物理量，值越大，准确程度越高，写出定义式：A=______；初中物理中采用此类方法定义的物理量有：__________（列举一个）。 29．小华在实验室为“测量油的密度”进行了一些尝试： (1)她首先想到用天平和量筒测量油的密度： ①她把天平放在水平桌面上，游码归零后发现指针偏向分度盘左侧，则接下来她应___________； ②天平调好后，小华测油的质量，盘中砝码及游码的位置如图1所示，读数为___________g； ③小华将烧杯中的油倒入量筒中，液面的位置如图2，再测烧杯质量为66g，则油的密度为___________kg/m3； (2)小华还选用长度相同，粗细不同的吸管，制作了液体密度计测量油的密度： ①她选择两个粗细不同的吸管，底部用热熔胶封住，装上适量沙子，顶部也密封，放入水中静止如图3，发现甲乙两个吸管在水下的深度均为h1，为了使制作的液体密度计测量更精确，则应该选择___________（甲/乙/甲乙均可）； ②小华选择甲吸管，放入油中，静止如图4，发现甲吸管在油下的深度均为h2，则油的密度为___________。（用h1，h2，表示） 30．如图1所示，是实验小组同学“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置。 猜想1：与物体浸在液体中的深度有关 猜想2：与物体浸在液体中的体积有关 猜想3：与液体的密度有关 (1)如图1，步骤B物体受到的浮力是________N；根据步骤A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确，理由是________；为了验证猜想1，小华利用上述器材设计了步骤D，请在图D中画出他实验时长方体物块的位置_____。 (2)比较图1中实验步骤A、B、C，可知猜想________是正确的。 (3)比较图1中实验步骤A、D、E，可知在物体浸在液体体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越________。 (4)实验中小组同学发现，浸在液体中的物体排开液体的重力越大，受到的浮力也越大，为了验证这一发现，小组同学设计了如图2所示实验装置进行探究。 ①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变化量与弹簧测力计乙的示数变化量始终相等，则可以得出________（选填“>”“=”或“<”）； ②爱思考的小华又提出了一个新的问题，水产生的浮力能否比自身重力大？于是他取了两个相同的一次性塑料杯（），如图3，甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯50g水中，发现甲杯中水没有溢出，用手轻轻向下按，甲杯中才有水溢出，说明水产生的浮力________（选填“能”或“不能”）比自身重力大。 31．小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理： （一）如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。 (1)图中表示正在探究同一直线上、方向________的两个力的合力与这两个力的大小关系； (2)在乙图中连接上方钩码的细绳，其下端连接在橡皮筋的________（选填“上”或“下”）端； (3)图中可见___________现象，所以力F的作用效果与力和的效果相同，故力F是它们的合力。 （二）小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验，如图： (4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与________的关系，实验时要求木块在水平方向做________运动。 (5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与________的关系，细心的小明发现实验中木块的初始位置（如图中虚线所示）摆放不当，应将木块的左边沿对齐图丙中________（选填“A”或“B”）点摆放，实验效果更佳。 (6)利用改进后的图丙和图丁________（选填“能”或“不能”）完成实验探究“重力势能的大小与什么因素有关”。 (7)在上述实验中，木块在实验中的作用________（选填“相同”或“不相同”）。 32．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为0.5 N的钩码。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向___________端调节； (2)如图乙在杠杆两侧挂如图所示的钩码，杠杆平衡，若保持如图乙所示的两个悬挂点位置不变，将两侧钩码各取下一个，则杠杆___________端会下沉； (3)小明撤去挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，如图丙所示，当杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的示数F为___________N；若保持弹簧测力计拉力方向不变，将杠杆缓慢拉动一段距离，测力计示数大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)杆秤是我国古老的衡量工具，如今仍然被人们使用。小明根据探究结果用一根粗细均匀的硬杆制成了如图丁所示的杆秤，提纽固定在D点，托盘挂在C点，不放重物，提起提纽，杆秤刚好在水平位置平衡，将D点记为零刻度线，请根据杠杆的平衡条件判断：杆秤D点右边的刻度是___________（选填“均匀”或“非均匀”）的；经测试发现：该杆秤分度值太大，不够精准。若要使该杆秤分度值变小，可采取的方法是___________。（保持杆秤零刻度线的位置不变） 33．小华和小丽非常喜欢实验探究，如图是他们“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他们按图示提起钩码时均保持测力计竖直匀速移动，分别测得三组数据如下表所示。请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 测力计用力的方向 甲 1 0.2 1 0.2 向上 乙 1 0.2 1.05 0.2 向下 丙 1 0.2 0.55 0.4 向上 (1)比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是______。 (2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______。 (3)把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______。 (4)做完甲实验后再去做乙实验，此时弹簧测力计______（选填“需要”或“不需要”）重新调零。 (5)在乙实验中，该装置的机械效率为______。 (6)在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W。静止时测力计示数______（选填“>”“<”或“=”）0.55N。 (7)对比乙、丙两次实验中，将同一个物体提升相同的高度，两装置机械效率大小不等的原因是______。 34．在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中，同学们提出以下猜想： 猜想一：斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关； 猜想二：斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关； 猜想三：斜面的机械效率可能跟物体的重力有关； 为了验证以上猜想，小铭和同学们找来棉布、两个相同的木块、一块长木板，并将其一端垫高，构成长度一定，高度可调的斜面。用弹簧测力计沿平行于斜面向上的方向拉着木块做匀速直线运动。记录木块的重力、拉力、斜面的高度和长度的数据如表所示，请完成相关问题。 实验次数 接触面 物重G/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 沿斜面拉力F/N 机械效率η 1 木板 2 0.2 1 0.7 57.1% 2 木板 2 0.4 1 1 80% 3 木板 2 0.5 1 1.1 ___________① 4 毛巾 2 0.5 1 1.4 71.4% 5 毛巾 4 0.5 1 2.8 71.4% (1)表格中①处的数据应该为___________（保留到0.1%） (2)分析1、2、3三次实验数据，可以验证猜想___________是正确的；在第2次实验中，木块所受的摩擦力为___________N； (3)分析___________两次实验数据，可知在其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越小； (4)分析数据可知，斜面的机械效率与物体的重力___________（选填“有关”“无关”）； (5)由实验数据可知，使用斜面可以___________（选填“省力”或“省功”）； (6)实验结束后，小铭和同学对实验过程进行了反思：在测木块的重力前沿竖直方向对弹簧测力计进行了调零，测完重力后就开始测量沿斜面向上的拉力，这可能会对机械效率的测量结果有影响。你认为这样的操作会使得测量的机械效率___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 35．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表： 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 ② 30 90.9% (1)实验时应沿竖直方向 ____ 拉动弹簧测力计，并用刻度尺测出物体上升的高度； (2)分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是 ； A． B． C． D． (3)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计绳重和摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 ________ （选填“改变”或“不变”）。 题型四 电学实验 36．小明利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压为3V，五个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω；2A”。 (1)根据图甲电路图，请用笔画线代替导线，将图乙电路连接完整。 (2)闭合开关，小明同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是__________。 (3)故障排除后，小明同学先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，读出电流表示数后，断开开关，他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是___________V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器滑片向___________端（左/右）移动，使电压表的示数为___________V。 (4)小明将剩余的三个电阻分别接入电路，记下每次对应的电流表的示数，根据实验数据画出如图丁所示的图像。分析图像可以得出：___________。 (5)实验结束后，小明向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是__________。 37．小华同学在探究电流与电阻的实验中，连接电路如图所示。 (1)小华检查电路时，发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。 (2)纠正错误后，保持学生电源电压为3V，定值电阻两端电压为2V不变，得到实验数据如表中所示。其中有一组数据是错误的，错误数据的序号是______。 数据序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 35 电流I/A 0.40 0.20 0.70 0.10 0.08 (3)小华完成前五次实验后，换用35Ω的电阻进行实验，定值电阻两端电压无法调至2V。经查看：滑动变阻器标有“15Ω  1A字样”，小华利用现有器材解决的方法是：_______。完成实验后得到结论：_______。 (4)小华发现：在电学实验中，经常存在某处断路、电阻阻值模糊不清、电池电压过低等现象，他利用两节新干电池和其他现有器材，设计了一款便捷多功能测试装置，能迅速找到断点或测出阻值； ①如图所示，M、N为该检测装置的两个测试接头，检测时，只要断开待检电路总开关，将M、N并联在被检部分两端，就能判断出该部分是否断路或测出其具体阻值，请在虚线框内画出该装置的内部电路图____； ②简述你判断该被检部分是否断路的方法：_______。 38．在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材有电源电压为4.5V、定值电阻6只、滑动变阻器A（0~10Ω）、滑动变阻器B（0~20Ω）、电流表、电压表、开关及导线。 (1)图甲中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线将其正确连接； (2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数，但电流表无示数，则故障可能是______； (3)排除故障后，将定值电阻从大到小依次接入电路进行实验，并画出如图乙所示的图像。用20Ω的电阻实验时，需使其两端的电压为______V，电路中的电流为______A。为顺利完成实验，应选用滑动变阻器______（选填“A”或“B”）； (4)实验中，再接入50Ω的定值电阻后，小雨发现无论怎么移动滑片，都不能使电压表示数达到，为了完成本次实验，下列措施不可行的是（　　） A．调高电源电压 B．串一个10Ω的电阻 C．更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器 (5)同组的小华选用了、两个定值电阻进行实验，将接入电路调节滑片使电压表示数为，然后断开开关，用替换接入电路，直接闭合开关，发现电流表的示数变为原来的两倍，则的阻值是______Ω。 39．小明打算和同学们进行“探究导体中电流与电阻的关系”的实验，实验中选用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、定值电阻四只（、、、各一只），滑动变阻器（10Ω 1A）、滑动变阻器（15Ω  0.5A）、开关、导线若干。 (1)如图甲所示是小明正在连接的电路，连接过程中存在的问题是________； (2)连接好电路闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，故障原因可能是________； (3)排除故障后闭合开关，在电路接入5Ω的电阻时，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，并记下电流值。接着断开开关，将滑动变阻器的滑片移到A端，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，闭合开关后，接着向_______移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为_______V，并记下此时电流表的示数； (4)多次更换电阻并调节滑动变阻器，实验数据记录如下表所示： 实验序号 1 2 3 4 R/Ω 5 10 20 25 I/A 0.4 0.2 0.1 0.08 ①小明根据实验数据在图乙中描点作出图像，分析实验数据和图像可以总结出的结论是________； ②实验中选取的滑动变阻器应为________（选填“”或“”）； (5)小明又找来一个阻值为35Ω的电阻，当将35Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为2V的条件。为使该电阻也能完成实验，下面是组内同学的不同解决方案： ①小明：改变电压表的预设电压，该预设值应不低于________V； ②小丽：更换一个最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。 40．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻，电压恒为6V的电源，“40Ω，1A”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。 (1)闭合开关后，发现两电表指针偏转情况如图乙所示，则电路存在的故障可能是定值电阻_________ （短路/断路）。 (2)排除故障后，接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”。 ①当电压表的示数为2.8V时，电流表示数如图丙所示，为_______ A：实验小组记录的数据见表格，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验次序是_________ 。 实验次序 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1 1.4 2 2.4 2.8 3 电流I/A 0.1 0.14 0.2 0.24 0.3 ②分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，___________ 。 (3)接着小红继续按照图甲所示的电路，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻单独接入电路，探究“电流与电阻的关系”。 ①实验中控制电阻两端的电压为2V不变，她用5Ω的电阻完成实验后，断开开关，换上10Ω的电阻，再调节滑动变阻器使电阻两端的电压为2V。本次实验滑动变阻器的电阻与上次相比___________ （变大/变小/不变）。 ②小红发现当接入25Ω的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都无法达到2V，为了完成实验，她可以适当的___________ （增大/减小）电源电压。 41．实验小组在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验器材有：两节新干电池、定值电阻R、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)请将图甲实验电路补充完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数变大。 (2)闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定值电阻________（选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后闭合开关，调节滑片P使电压表示数为0.5 V，此时电流表的示数如图乙，则此时通过R的电流为________A；若要使电压表示数为1 V，应将滑片P向________移动。 (4)继续实验，将实验数据记录在下表中。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 根据表格数据可得初步结论：________。 为了使结论具有普遍性，可采用的方法是______。（填写序号） A．用刚才的实验器材增加实验次数 B．换用不同的定值电阻重复前面的实验 (5)小明组用灯泡代替定值电阻完成该实验，绘制图像如图丙所示，与结论不相符，这是因为________。 (6)图丁为小琳组探究此实验绘制的图像，经分析该组电路连接错误，她们组的错误是________。 42．有一个阻值未知的定值电阻（阻值）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出的阻值和小灯泡的额定功率。 (1)图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。 ①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）。_______ ②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为 ________ Ω。 (2)小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。 ①断开S2，闭合S1，调节电阻箱的阻值和滑动变阻器的滑片，直到 _________ ，记下此时电阻箱的阻值。 ②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务。以下四个元件符合要求的有 _________ （填字母）。 A．一根导线     B．5Ω电阻      C．30Ω电阻     D．电阻箱 43．在“测量小灯泡的功率”实验中一部分连接的电路如图甲所示。已知小灯泡的额定电压是2.5V，正常工作时电阻约为10Ω。 (1)请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。 (2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表都有示数，接下来应该进行的操作是_______。 A．检查电路是否短路 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 (3)问题解决后继续实验，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_______W。 (4)因为灯丝电阻随温度的升高而增大，小明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P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P1_______P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 44．小明想用如图所给的器材设计一个探究额定电压为3V的小灯泡伏安特性的电路。 (1)请你用笔画线代替导线，帮小明把图中的器材连接起来。要求：①滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡的亮度变暗；②用电流表测灯泡的电流（灯泡正常工作时电阻约为10），电压表测灯泡两端的电压。 (2)小明检查电路连接无误后，闭合开关，测得流过灯泡的电流和灯泡两端电压如图（甲、乙所示，则通过灯泡的电流是________A，灯泡两端的电压是________V。 (3)小明通过实验测得一组I－U数据，绘出其电流随电压变化的曲线如图。由图可知： ①当小灯泡两端电压为1V时，其电阻是______；图线表明灯丝的电阻随灯丝工作温度变化是______的（选填“变化”或“不变”）。 ②当小灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是_______A；通过调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为2V，则此时小灯泡L消耗的实际功率为_______。 45．关于热量的三个重要实验： (1)甲实验中，质量相同的沙子和水，沙子比水升温快，是因为___________； (2)乙实验中，若燃料1的热值比燃料2的大（两试管内液体a的质量、初温相等），则支持该结论的实验现象是__________； (3)甲、乙、丙实验中都需要控制________相同（选填序号）； ①加热时间 ②被加热物质的种类 ③被加热物体的质量 (4)丙实验中，电阻丝。 ①在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”，应选择________两个电阻丝； ②在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验后，至少要有两处的更换才能完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验，第一：需要将、两个电阻丝______联，同时将________（选填“电阻丝”或“电阻丝”）所在容器中的温度计放到电阻丝所在容器中。 ③若丙图的、、分别置于3个相同容器a、b、c中，容器中液体的种类、初温和质量都相间，则通电相同时间后，容器______（选填“a”、“b”或“c”）中的液体温度最高。 46．小敏在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡和额定电流为的小灯泡进行实验。 (1)图甲是小敏同学在测量小灯泡的额定功率时连接的实物电路。 ①图甲中有一根导线连接错误，请在这根线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法___________。 ②改正电路连接后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至___________端以保护电路（选填“A”或“B”）； ③闭合开关后发现灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，故障原因可能是___________； A．灯泡短路    B．灯泡断路    C．滑动变阻器短路    D．滑动变阻器断路 ④实验中，观察到小灯泡的电压为2.0V时，为了测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向___________（选填“A”或“B”）端移动。若通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示，可知小灯泡的额定功率为___________W。 ⑤实验中滑动变阻器有三种规格，分别为“  1A”、“  0.2A”、“  0.5A”应选用___________（选填“”、“”或“”）。 (2)小宇同学还设计了如图丙所示的电路，测出了灯泡的额定功率。已知：滑动变阻器的最大阻值均为。 ①只闭合开关S、，移动的滑片，使电流表示数为。 ②断开开关，并保持滑片的位置不变，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为。 ③保持滑片的位置不变，再将的滑片调至最左端，记下电流表的示数；最后将的滑片调至最右端，记下电流表的示数。 ④写出灯泡额定功率的表达式：___________。（用、、、表示） 47．小海想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验： (1)用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整； (2)检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，造成这一故障的原因可能是小灯泡___________； (3)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的图像，如图丙所示； (4)小海还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于且未知，滑动变阻器最大阻值未知，定值电阻阻值为），请将实验步骤补充完整： ①闭合S、，断开，移动滑片P使电压表示数为； ②闭合S、，断开，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为； ③闭合S、，断开，滑片滑动到最左端，读出电压表的示数为； ④小灯泡正常发光时的电阻___________（用、、、表示）。 48．实验小组在开展电学实验时，进行了以下测量与探究活动。 （一）如图甲所示，电源电压为4.5 V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)闭合开关，移动滑动变阻器滑片至某位置时，电压表示数为2 V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________移动，使电压表示数为2.5 V。 (2)图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，则小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为___________。 （二）将另一只小灯泡和电流传感器（数字电流表）串联后接入电源输出电压恒为4.5 V的电路中，接通电路，电流传感器记录的电流变化情况如图丙。 (3)在B时刻灯丝的电阻为___________（取一位小数）；若在CD时间段灯泡正常发光，则额定功率为___________W；某次实验中灯丝突然熔断，最有可能发生在___________（AB/BC/CD）时间段，原因是___________。 (4)如图所示，某款配有三脚插头的空气炸锅工作时部分电路示意图。空气炸锅内电动机由开关控制，电阻丝由开关、共同控制，请连接电路，并符合安全用电原则。 49．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。 7 / 8 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 $ 抢分07 实验探究题（光热力电综合）（江苏专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 3年考情 抢分依据 命题预测 2025南京T24、2025无锡T27、2025南通T19、2025常州26、 2025扬州T14、2025苏州T28 1. 凸透镜成像实验（重点） 2. 光的反射实验 3. 实验故障与改进 光学实验：侧重凸透镜成像实验，考查装置调节、成像规律、故障分析，结合实验改进，难度中档 2025南京T23、2025扬州T27、2025苏州T25、2024淮安T16 1. 晶体熔化实验 2. 比热容探究实验 3. 温度图像解读 热学实验：考查晶体熔化实验或比热容实验，侧重控制变量法、图像解读，难度基础至中档 2025南京T25、2025镇江T25、2025南通T21、2025苏州T26、 1. 压强探究实验（重点） 2. 二力平衡实验 3. 阿基米德原理实验 力学实验：侧重压强探究或阿基米德原理实验，考查控制变量法、实验步骤、误差分析，难度中档 2025南京T28、2025无锡T29、2025镇江T24、2025南通T20、 2025常州T28、2025苏州T27 1. 电功率测量实验（重点） 2. 欧姆定律探究实验 3. 电磁铁实验 电学实验：侧重电功率测量实验，考查电路连接、滑动变阻器作用、数据处理，难度中档至偏难 1.时间分配技巧：实验题每题耗时不超过2分钟，基础识记类（实验器材、步骤）优先作答，复杂数据处理、故障分析后作答；避免在单个实验的细节上耗时过长，确保所有实验题都能完成。 2.实验器材与步骤技巧：牢记各实验核心器材及作用（如滑动变阻器：保护电路、改变电压；石棉网：使受热均匀）；实验步骤按“准备→操作→测量→记录”的逻辑记忆，重点记关键步骤（如凸透镜实验“三心等高”、电功率实验“调节滑片使电压等于额定电压”）。 3.控制变量法应用技巧：光热力电实验大多涉及控制变量，解题时先明确“探究的是哪个物理量与哪个因素的关系”，再判断控制的变量和改变的变量，实验结论必须体现“控制变量”（如“在压力相同时，受力面积越小，固体压强越大”）。 4.实验数据处理技巧：读取电表、温度计、弹簧测力计数据时，先看量程再看分度值，规范记录数据（保留合适小数位数）；数据处理时，若有错误数据需剔除，根据正确数据总结结论；涉及公式计算（如电功率、浮力），确保单位统一、公式准确。 5.实验故障分析技巧：分类记忆故障类型（光学：光屏无像；热学：温度计示数不变；力学：弹簧测力计无示数；电学：电表无示数），对应故障原因（如电学电表无示数→断路或短路），快速定位故障并给出解决方法（如光屏无像→调节“三心等高”）。 6.实验结论书写技巧：结论需简洁、准确，体现“因果关系”，结合控制变量法，避免遗漏关键条件；如“同种液体，深度越深，液体压强越大”（控制液体密度相同），不写成“深度越深，压强越大”。 7.转换法应用技巧：牢记实验中的转换法（如用海绵凹陷程度表示压强大小、用吸引大头针数量表示电磁铁磁性强弱、用温度计示数变化表示吸热多少），解题时直接对应，避免表述错误。 8.易错点规避技巧：牢记高频易错点——温度计玻璃泡接触容器底/壁；电流表并联、电压表串联；滑动变阻器接“两下”或“两上”；实验结论未控制变量；填空时避免错别字（如“凸透镜”不写成“凸透境”、“石棉网”不写成“石绵网”）。 9.实验改进技巧：熟记常见实验改进方法（如蜡烛换发光二极管、木块换小车、溢水杯改进减少误差），结合题干要求，写出改进目的（如“减小摩擦力影响”“使实验现象更明显”）。 10.检查技巧：完成后快速检查，重点看实验步骤是否完整、数据记录是否规范、结论是否体现控制变量、故障分析是否合理，尤其注意公式应用和单位统一，避免基础失误失分。 【考向一】光学实验（2个高频实验） 核心实验1：光的反射实验 （1）考查重点：反射定律验证、反射光线与入射光线的位置关系、实验器材作用、实验误差分析 （2）抢分关键：反射光线、入射光线、法线在同一平面内（可将纸板向后折，观察是否有反射光线）；反射角等于入射角（多次实验避免实验偶然性）；纸板作用：显示光的传播路径、验证三线共面；误差原因：纸板未与镜面垂直、读数误差。 核心实验2：凸透镜成像实验 （1）考查重点：实验装置调节、成像规律验证、像的虚实/大小/正倒判断、实验故障分析、实验改进 （2）抢分关键：实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度（目的：使像成在光屏中央）；牢记3种核心成像规律（u>2f、f<u<2f、u<f）及对应应用；故障分析：光屏无像→烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度，或u≤f；实验改进：用发光二极管代替蜡烛（更稳定、易调节）。 【考向二】热学实验（2个高频实验） 核心实验1：晶体熔化/凝固实验 （1）考查重点：实验器材（酒精灯、温度计、石棉网）作用、温度变化图像解读、晶体与非晶体区分、实验注意事项 （2）抢分关键：温度计使用（玻璃泡完全浸没在物质中，不接触容器底和壁）；晶体熔化/凝固时温度不变（图像有水平线段），非晶体无水平线段；石棉网作用：使物质受热均匀；酒精灯外焰加热。 核心实验2：比热容探究实验 （1）考查重点：控制变量法应用、实验器材选择、温度变化测量、比热容大小判断、实验结论总结 （2）抢分关键：控制变量（两种物质质量相同、用相同酒精灯加热→吸收热量相同）；通过比较升高相同温度所需时间，判断比热容大小（时间越长，比热容越大）；水的比热容大，常用于对比实验；误差原因：热量散失、物质质量测量不准。 【考向三】力学实验（3个高频实验） 核心实验1：二力平衡条件探究实验 （1）考查重点：实验装置（小车、滑轮、钩码）、二力平衡条件验证、实验改进、实验误差分析 （2）抢分关键：二力平衡条件（同体、等大、反向、共线）；实验改进：用小车代替木块（减小摩擦力影响）；验证“同体”：将小车分成两半，观察是否仍平衡；误差原因：摩擦力过大、钩码质量不相等。 核心实验2：压强探究实验（固体/液体） （1）考查重点：控制变量法应用、压强大小判断（海绵凹陷程度）、实验结论总结、实验拓展 （2）抢分关键：固体压强：控制压力相同，改变受力面积；控制受力面积相同，改变压力（用海绵显示压强大小）；液体压强：控制液体密度相同，改变深度；控制深度相同，改变液体密度（用U型管压强计测量）；实验结论需体现“控制变量”。 核心实验3：浮力探究实验（阿基米德原理） （1）考查重点：实验器材（弹簧测力计、溢水杯、烧杯）、实验步骤、浮力大小计算、实验结论验证 （2）抢分关键：实验步骤（测物体重力→测空烧杯重力→物体浸入溢水杯→测烧杯+溢出水重力）；核心公式；误差原因：溢水杯未装满水、弹簧测力计读数误差、物体接触溢水杯底部。 【考向四】电学实验（3个高频实验） 核心实验1：欧姆定律探究实验 （1）考查重点：实验电路连接、控制变量法应用、电表读数、实验数据处理、实验故障分析 （2）抢分关键：控制变量（探究I与U的关系，控制R不变；探究I与R的关系，控制U不变）；电路连接：电流表串联、电压表并联，滑动变阻器“一上一下”接入（保护电路、改变电压）；故障分析：电流表无示数→断路；电压表无示数→与电压表并联部分短路。 核心实验2：电功率测量实验（测小灯泡额定功率） （1）考查重点：实验电路连接、滑动变阻器作用、实验步骤、额定功率计算、实验误差分析 （2）抢分关键：实验步骤（闭合开关前，滑动变阻器滑片移至最大阻值处→调节滑片，使小灯泡两端电压等于额定电压→记录电流，计算额定功率）；滑动变阻器作用：保护电路、调节小灯泡两端电压；误差原因：电表分压/分流、温度影响灯丝电阻。 核心实验3：电磁铁磁性强弱探究实验 （1）考查重点：控制变量法应用、实验器材作用、磁性强弱判断、实验结论总结 （2）抢分关键：通过吸引大头针的数量判断磁性强弱（转换法）；控制变量（探究磁性与电流大小的关系，控制线圈匝数不变；探究磁性与线圈匝数的关系，控制电流大小不变）；结论：匝数越多、电流越大，电磁铁磁性越强。 题型一 光学实验 1．在“探究光的反射定律”的实验中： (1)如图甲，将一束光射向平面镜，反射光在光屏上形成一个光斑，保持激光笔位置不变，转动激光笔，要使光屏上的光斑向上移动，应让入射点______（选填“左”或“右”）移。 (2)如图乙，让一束光贴着白板斜射到平面镜上，转动白板，直至白板上同时出现______，此时白板与镜面的位置关系为______。为便于测量和研究，接着在白板上画出______，接着测量出反射角和入射角。改变入射角，多次实验，发现反射角等于入射角。当入射光线和法线重合时，反射角等于______。 (3)光热电站利用计算机控制定日镜的方向，持续地将太阳光反射到吸热器上，加热其中的熔盐用于发电。图丙是上午9时的光路示意图，随着太阳的运动，上午9时到中午12时，定日镜应该______时针旋转，才可使反射光始终射向吸热器。 【答案】(1)左 (2)入射光线和反射光线 垂直 法线 (3)顺 【详解】（1）保持激光笔位置不变，入射点左移时，入射光线更靠近法线，入射角减小，根据光的反射定律，反射角也随之减小，反射光线向上偏转，因此光斑向上移动，故填左。 （2）本实验中，转动白板直至白板上同时出现入射光线和反射光线，才能验证反射光线、入射光线共面；由于法线始终垂直于平面镜，且法线在白板所在平面，因此此时白板与镜面一定垂直；为了方便测量角度，需要在白板上画出法线，再测量反射角和入射角；当入射光线与法线重合时，入射角为，由反射角等于入射角，可知反射角也为。 （3）上午9时到中午12时，太阳位置逐渐升高，入射光线绕定日镜的入射点顺时针偏转，要求反射光线始终射向吸热器（方向不变），根据反射角等于入射角的规律，定日镜需要顺时针旋转。 2．如图所示，探究光的反射定律。 (1)如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，看到光屏上的光斑向下移动，是因为入射光在竖直平面内________（选填“顺”或“逆”）时针转动。 (2)①如图乙所示，平面镜水平放置，将一束光紧贴白板斜射到平面镜上，不断调整白板，当白板和平面镜位置________时，白板上同时呈现入射光和反射光。 ②使入射光与法线重合，从0°开始增大入射角，并测量对应的反射角，这是为了探究________，多次实验的目的是________。 (3)探究完成后，小明对实验进行反思，一开始白板上没有呈现反射光的原因是________。 A．反射光线、入射光线、法线不在同一平面 B．此时反射光不存在 C．此时白板不在入射光线与法线所处的平面 D．此时法线与平面镜不垂直 (4)如图丙所示，为小明通过平面镜看到桌子前方的一个皮球的光路，此时入射角为________°。 【答案】(1)逆 (2) 垂直 反射角与入射角的关系 使实验结论具有普遍性 (3)C (4)70 【详解】（1）由题意可知，入射点不变，但光屏上的光斑向下移动，说明反射角增大。根据光的反射定律可知，入射角也增大，即入射光在竖直平面内逆时针转动。 （2）光的反射中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。所以当白板和平面镜位置垂直时，白板上同时呈现入射光和反射光；使入射光与法线重合，从0°开始增大入射角并测量对应反射角，是为了探究反射角与入射角的关系。多次实验的目的是避免实验的偶然性，使实验结论具有普遍性。 （3）根据光的反射定律中三线共面的特点可知，如果白板不在入射光线与法线所处的平面内，那么就无法呈现反射光。故选C。 （4）由图丙可知，入射光线与反射光线的夹角度数为，根据反射定律，入射角等于反射角，则入射角的度数为 3．如图甲，小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物大小________； (2)如图乙，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛________（选填“①”、“②”或“③”）的角度观察光屏，光屏上没有出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是________（选填“虚”或“实”）像； (3)下列操作中，像的位置不发生变化的是________； A．将玻璃板沿所在平面向右平移 B．将玻璃板绕OO'轴转向自己 C．将玻璃板沿水平桌面向后平移 D．将玻璃板绕OD轴顺时针旋转 (4)如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像A1和A2，则像A1的像距为________（填“v1”或“v2”）； (5)小明想进一步探究像和物的左右是否颠倒，她应将蜡烛改成图丁中的________（填“a”、“b”或“c”）光源进行实验； (6)完成上述实验后，小明反思实验过程，提出一个质疑：实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像，应该在镀膜那一面下边划线，作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢？小组同学讨论出一种方法：将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图戊所示，由此可以判断镀膜在玻璃板的________（选填“左”或“右”）面。 【答案】(1) 未点燃 相等 (2) ② 虚 (3)A (4) (5)a (6)左 【详解】（1）在实验中，为了确定蜡烛A像的位置，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至与蜡烛A的像完全重合，这表明平面镜成像时，像与物大小相等。 （2）移去蜡烛B后，在其原位置放不透明光屏，要观察光屏上有无像，眼睛应在②的角度直接观察光屏。 因为虚像不能在光屏上呈现，光屏上没出现蜡烛的像，所以物体通过平面镜所成的像是虚像。 （3）A．玻璃板沿所在平面向右平移，物的位置不变，对称面位置也不变，像的位置不发生变化，故A符合题意； B．根据平面镜成像特点可知，像与物关于镜面是对称的，将玻璃板绕轴转向自己，像也转向自己，像的位置发生变化，故B不符合题意； C．玻璃板沿水平桌面向后平移，物距变大，像距也变大，像的位置发生变化，故C不符合题意； D．玻璃板绕OD轴顺时针旋转，对称面角度改变，像的位置发生变化，故D不符合题意。 故选A。 （4）厚玻璃板的两个表面都会反射成像，是蜡烛通过平面镜的前表面形成的像，根据平面镜成像特点可知，到该面的距离与蜡烛A到该面的距离相等，所以像的像距为v2。 （5）要探究像和物的左右是否颠倒，需要选择左右不对称的光源，a光源左右不对称，b、c光源左右对称，所以应选a光源。 （6）镀膜面的反射效果更好，成像更清晰；平面镜成的像，像和物体到镜面距离相等，若笔尖贴近的面为镀膜面，则它的清晰像与它的距离几乎为零，若笔尖贴近的面为非镀膜面，则它的清晰像与它的距离为玻璃厚度的两倍，由图戊可知，镀膜在玻璃板的左面。 4．同学们学习了光学后，将光学实验又进行了回顾。 (1)如图甲，“探究光的反射定律”的实验，他将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，水平圆台用一个透明玻璃罩盖着，先通过加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，然后用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，再用另一支绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出。若从侧面观察到________现象，说明在光的反射中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 (2)如图乙，探究“平面镜成像”的实验，小谦同学利用两支大小完全相同的蜡烛A和B、茶色透明薄玻璃板、刻度尺等器材，进行以下操作。为确定像的位置，将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板前，眼睛从图乙________处观察A的像，再将相同未点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后方，调至完全重合并记录像的位置； (3)如图丙，平面镜竖直放置，S为镜前的一个发光点，现将平面镜从MN位置绕M点向右缓慢旋转90°，物体S在平面镜中的像离M的距离________（选填“变大”、“变小”、“不变”或“先变大后变小”，下同），像离S的距离________。 【答案】(1)OB同时挡住NO与AO的光 (2)a (3) 不变 先变大后变小 【详解】（1）若转动圆台，从侧面观察到OB同时挡住NO与AO的光，即可证明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （2）平面镜成像是光的反射形成的，观察蜡烛A的像需要在玻璃板前、蜡烛A的同侧，即图中的处观察。 （3）[1]根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，发光点到旋转中心的距离始终固定，因此像到的距离始终等于到的距离，保持不变； [2]平面镜绕旋转的过程中，到平面镜的垂直距离先变大后变小，而物与像的距离等于物体到镜面距离的2倍，因此到的距离先变大后变小。 5．为探究不同透明物体对光的折射本领的大小，小明进行了下列实验：如图甲所示，在透明水槽中点燃艾草，盖上盖子，水槽中弥漫一定量的烟雾，打开激光笔，将一束光从空气中斜射到水槽底部，标记光斑位置为点O。 (1)将纸质刻度尺的零刻度线与点O对齐，贴在水槽底部，目的是便于测量光斑移动的______（“时间”或“距离”）。 (2)如图甲所示，在水槽中加入不同液体至a位置，测量出此时光斑到点O的距离，若距离越大，则该透明物体对光的折射本领越______（选填“强”或“弱”）。 (3)如图乙，在水槽中加入水至a位置，测出光到点O的距离为sOA；如图丙，在另外一个同规格的水槽中加入油至b位置，测出光斑到点O的距离为sOB，小明比较发现sOB>sOA，得出结论：油对光的折射本领比水对光的折射本领强。同组的小华认为得出结论的过程不科学，是因为该实验过程中存在一处错误，请指出错误之处：______ (4)另一同学认为（3）中错误不影响结论的得出，在上述实验中，他是通过比较______的大小，来判断水和油对光的折射本领的大小，请你帮他说明判断理由：______ 【答案】(1)距离 (2)强 (3)两液面高度不同 (4) 折射角 入射角相同，折射角越小，光偏离原来位置越远，折射能力越强 【详解】（1）刻度尺是用来测量长度的工具，将纸质刻度尺的零刻度线与点O对齐，贴在水槽底部，目的是便于测量光斑移动的距离。 （2）光从空气中斜射入液体中时，折射本领越强，光线偏折程度越大，光斑移动的距离就越大。所以在水槽中加入不同液体至a位置，测量出此时光斑到点O的距离，若距离越大，则该透明物体对光的折射本领越强。 （3）在探究不同透明物体对光的折射本领大小的实验中，应控制光线的入射角相同、液体的深度相同等条件。图乙中液面高度为a，图丙中液面高度为b，故液体的深度不同，是实验过程中的错误。 （4）[1][2]在入射角相同的情况下，光线偏折程度越大，则液体对光线的折射本领越强。即通过判断折射角的大小即可判断液体对光的折射本领，折射角越小，折射能力越强，折射角越大，折射能力越弱。 6．小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示： 入射角α 0° 30° 45° 60° 反射角γ 0° 30° 45° 60° 折射角β 0° 22° 32° 41° (1)当光从空气射入水中时，传播方向__________（选填“一定”或“不一定”）发生改变。 (2)由表中数据可知，光从空气斜射入水中时，折射角_________（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角，且折射角随着入射角的增大而_________。 (3)由表中数据可知，当光从水中以41°入射角斜射到空气中时，折射角为_________°。 (4)小明同学在实验时，当他沿AO方向射入一束光，F光屏上没有反射光和折射光，可能原因是_____。 【答案】(1)不一定 (2) 小于 增大 (3)60 (4)F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度 【详解】（1）当光从空气中垂直射入水中时，传播方向不变；当光从空气中斜射入水中时，传播方向发生改变。故光从空气射入水中时的传播方向不一定发生改变。 （2）[1][2]由表中数据可知，后三组对应的数据中，折射角都小于入射角，所以光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；且折射角随着入射角的增大而增大。 （3）根据光的折射规律，在光的折射现象中，光路是可逆的。表格中空气入射角60°时，水中折射角为41°，所以当光从水中以41°入射角斜射到空气中时，折射角为60°。 （4）根据光的反射和折射规律，入射光线、折射光线、反射光线始终处于同一平面内。因为光线AO是贴着E光屏入射的，所以只要F光屏与E光屏在同一平面内，在F光屏上就能看到反射光线和折射光线。而题中F光屏上没有反射光和折射光，说明F光屏与E光屏并不在同一平面，原因是F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度。 7．小亮同学利用如图甲所示的实验装置探究凸透镜成像的规律，实验记录见下表。 (1)实验中，不改变凸透镜位置，移动蜡烛使物距，然后调节光屏的位置，能在光屏上得到一个倒立______的实像，______就是利用该成像原理制成的； (2)该实验装置可以用来模拟探究视力的矫正，将凸透镜看作眼球的________，光屏看作视网膜。保持凸透镜的位置不变，先移动光屏至其与凸透镜相距18.0 cm，然后移动蜡烛使物距，此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的________眼镜； 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 16.0 放大 倒立 实像 26.6 18.0 放大 倒立 实像 22.3 20.0 等大 倒立 实像 20.0 22.0 缩小 倒立 实像 18.4 24.0 缩小 倒立 实像 17.2 (3)如图乙所示，凸透镜位置不变，移动蜡烛，光屏先后在凸透镜同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，此过程中蜡烛水平向______移动。 【答案】(1) 放大 投影仪 (2) 晶状体 凹透镜 (3)右 【详解】（1）根据实验记录表中物距为20.0cm时成等大实像，可推知该透镜焦距，当物距调整为，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，此时会在光屏上成一个倒立、放大的实像。 现实生活中，投影仪正是利用了物距在一倍焦距与二倍焦距之间的凸透镜成像原理，将投影片的倒立、放大实像投射到屏幕上。 （2）在探究视力缺陷及矫正的模拟实验中，凸透镜由于其良好的会聚与折射特性，被用来等效替代人眼结构中的晶状体。 当物距时，根据凸透镜成像公式计算，实际像距，由于光屏固定在与透镜相距18.0cm的位置，说明此时清晰的像成在了光屏的前方，这正是近视眼的成像特征。为了让像向后移动至光屏上，需要在凸透镜前添加一个对光线有发散作用的凹透镜进行矫正。 （3）根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律，由于光屏在乙处得到的像比甲处小，说明像距减小了，对应的物距必然增大，因此凸透镜在光屏的右侧，蜡烛在透镜的右侧，且蜡烛向远离凸透镜的右侧水平移动。 8．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，甲图中凸透镜的焦距为10cm。 (1)为使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的___________ 上； (2)小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时，进行了两次实验，如乙图所示，在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距___________ 实验2中使用的凸透镜的焦距；（填“>”“＜”或“=”） (3)图甲中凸透镜不动，移动蜡烛到30～40cm之间时，按___________ （填“A”或“B”）方式能观察到烛焰像； (4)如图丙所示，当蜡烛在光具座A处时，光屏在B处得到了烛焰清晰的像，现将蜡烛由A处向左移动距离s到C处，为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向___________ （填“左或右”）移动距离s'，则s'___________ s；（填“>”“＜”或“=”） (5)小丽发现实验中当物距u等于焦距f时，发现在光屏侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。你觉得下列解释合理的是___________ 。 A．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离齐大于焦距 B．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距 C．这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像 【答案】(1)主光轴 (2)＜ (3)B (4) 左 > (5)B 【详解】（1）为了使像成在光屏的中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上； （2）由图乙可知，两次实验中物距相同，在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的像，说明此时物距在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，在实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的像，说明此时物距小于该透镜的焦距，故实验1中使用的凸透镜的焦距小于实验2中使用的凸透镜的焦距； （3）图甲中凸透镜不动，移动蜡烛到30～40cm之间时，物距小于焦距，成正立放大的虚像，像与物同侧，故应按B方式观察像； （4）将蜡烛由A处向左移动距离s到C处，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间成倒立、放大的实像，由凸透镜成像规律可知，成实像时物距增大，像距会减小，所以为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向左移动； 成倒立、放大实像时，像移动速度比物体快，所以像距减小距离大于物距增大距离，即； （5）A、若因为烛焰有一定的宽度，它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距，应成倒立、放大的实像，与题干中成“正立”的像矛盾，故A不符合题意； B、若因为烛焰有一定的宽度，它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距，应成正立、放大的虚像，故B 符合题意； C、透镜表面反射成像为凸面镜成像，成正立缩小的虚像，与“放大”矛盾，故C不符合题意。 故选B。 9．小明和小红进行“探究凸透镜成像规律”实验。 (1)为了测量凸透镜的焦距，小明做了如图甲所示实验，此凸透镜焦距为_________cm。 (2)测出焦距后，他们将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的_________上。 (3)当烛焰离凸透镜较远时，调节光屏到透镜的距离，当烛焰在光屏上成清晰的像时，位置如图乙所示，此时光屏上成倒立的_________（放大/等大/缩小）的实像；如果固定蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到蜡烛和光屏正中间的位置，光屏上_________（能/不能）成等大的清晰的像。 (4)实验完成之后，小明将小红的眼镜放在烛焰与凸透镜之间，如图丙所示，使烛焰在光屏上成清晰的像，移去眼镜，光屏上的像变模糊了。小明将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后，光屏上的像再次清晰，则小红同学的眼镜为_________（近视/远视）眼镜。 【答案】(1)10.0 (2)主光轴 (3) 缩小 不能 (4)远视 【详解】（1）由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，此凸透镜焦距为 （2）为了使像成在光屏的中央，需要调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的主光轴上。 （3）[1]由图乙可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 [2]由图乙可知，此时物距与像距之和为 若将凸透镜移到中间，烛焰到凸透镜的距离大于2倍焦距，即物距不等于2倍焦距，因此不能成等大的清晰像。 （4）移去眼镜后，光屏需远离透镜才能再次清晰，说明眼镜对光线有会聚作用，对光线有会聚作用的透镜是凸透镜，所以小红同学的眼镜为远视眼镜。 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验小组利用图甲所示的装置进行实验。 (1)实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、_______的实像，生活中的_______（选填“照相机”“投影仪”、“放大镜”）就是根据这一原理制成的； (2)保持凸透镜位置不变，将蜡烛靠近凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏______透镜（靠近/远离），或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置______眼镜（选填“近视”、“远视”）； (3)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间的关系的图像，如图乙，分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作的错误，你觉得图像有差异的原因是______。 【答案】(1) 主光轴 缩小 照相机 (2) 远离 远视 (3)小明和小华选用的凸透镜焦距不同 【详解】（1）[1]实验前为了让像成在光屏中央，需要调整烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 [2][3]由图甲得，此时物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，这是照相机的工作原理。 （2）[1]根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”：蜡烛靠近凸透镜，物距减小，像距会增大，因此需要将光屏远离凸透镜； [2]若光屏位置不动，需要让光线提前会聚才能让像重新落到光屏上，远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，因此放置远视眼镜。 （3） 凸透镜的关系和焦距有关，当时成等大实像，从图乙可知两人实验中对应的数值不同，操作无错误的情况下，图像差异的原因是两人使用的凸透镜焦距不同。 题型二 热学实验 11．图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。（实验中不考虑水的质量变化等因素） (1)下列措施中，能使冰受热均匀的是___________（选填字母）。 A．加热过程中不断搅拌 B．温度计的玻璃泡完全浸没在冰中 C．通过水给试管加热 (2)某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为___________°C 。 (3)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙，冰在B点时的内能___________（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能。 (4)冰在熔化过程中的特点是___________。 (5)实验后，某同学根据图丙计算出冰的比热容是___________ 。 【答案】(1)AC (2)-4 (3)小于 (4)持续吸热，温度不变 (5) 【详解】（1）A．加热过程中不断搅拌，可以让冰各部分受热均匀，符合要求； B． 温度计玻璃泡完全浸没在冰中，是为了准确测量温度，不能使冰受热均匀，不符合； C．水浴法（通过水给试管加热）本身就是为了让被加热物体受热均匀，符合要求。 因此选AC。 （2）温度计分度值为，液柱顶端在以下第4格，因此示数为。 （3）冰熔化过程中持续吸收热量，内能不断增大，B点是熔化过程中较早的时刻，因此B点的内能小于C点的内能。 （4）冰是晶体，晶体熔化的特点是：持续吸热，温度保持不变。 （5）相同酒精灯加热，相同时间内物质吸收热量相等，冰熔化前后质量m不变。 由图丙可知：冰升温阶段（A→B），用时4min；水升温阶段（C→D），用时也为4min，因此两者吸热相等， 可得 代入得 12．“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验。 (1)图甲是小明组装的实验装置，其错误是_______；调整装置无误后，在水温升到后，每隔记录一次温度计的示数，同时注意观察水中________的变化，直到水沸腾并持续30 s后停止加热。 (2)根据数据在图乙中绘制水沸腾前后温度变化的图像。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 水温/℃ 94.5 95.3 96.8 98.2 99.2 99.7 100.3 100.5 100.5 100.5 100.5 (3)停止加热后，发现水__________（选填“能”或“不能”）继续沸腾，这说明__________。 (4)探究水的沸点与气压的关系，小明可用乳胶管将气筒与烧瓶口的玻璃管连接，如图丙，并对着图中正在沸腾的水_____（选填“打气”、“抽气”或“两者均可”），观察水再次沸腾时的温度，重复上述实验，分析比较得出结论。 【答案】(1) 温度计的玻璃泡碰到了容器底部 气泡 (2) (3) 不能 水沸腾需要持续吸热 (4)打气 【详解】（1）图甲的错误是温度计的玻璃泡接触到了容器底部，这样会导致测量的温度不准确。 实验中除了记录温度，还需要观察水中气泡的变化，沸腾前气泡上升时逐渐变小，沸腾时气泡上升时逐渐变大。 （2）根据表格中的数据，在坐标纸上描出对应点。 用平滑的曲线将这些点连接起来。 （3）停止加热后，水不能继续沸腾； 这说明水沸腾需要持续吸热，停止加热后，水无法继续吸收热量，沸腾停止。 （4）打气，气压升高，沸点升高。此时水的温度（原沸点）低于新沸点，水停止沸腾。  要让水再次沸腾，必须继续加热，使水温升到新的、更高的沸点， 测出新沸点。 13．小明、小红两位同学分别探究“水的沸腾”。如图甲所示，向水壶中注入适量的水，闭合开关加热，观察水的温度变化和水中发生的现象。 (1)当水温度达到90℃时，开始每隔10s记录一次温度，记录数据如下表所示，计时开始20s后温度计示数如图甲所示，此时水的温度为__________℃。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 … 温度/℃ 90 91 93 94 95 96 97 98 99 100 100 100 (2)实验时，当看到水中有大量气泡不断上升、变大，到液面破裂开来，里面的___________（水蒸气/空气）散发到空气中，就表明水沸腾了。由上表可知水的沸点为___________℃，继续给沸腾的水加热，水的温度会___________（升高/不变/降低）。 (3)在实验过程中，小红在不同时间内观察到如图乙所示的实验现象，图___________（a/b）是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况。 (4)实验中杯口周围出现大量“白气”，“白气”的形成要___________（吸/放）热。 【答案】(1)92 (2) 水蒸气 100 不变 (3)b (4)放 【详解】（1）温度计分度值为1℃，液面在90℃向上2小格，因此水的温度为92℃。 （2）[1]水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡在上升过程中，不断有水汽化为水蒸气进入气泡，气泡越来越大，到液面破裂开来。 [2][3]水沸腾时持续吸热，温度不变，保持不变的温度叫做沸点，根据表格数据，水的沸点为100℃。 （3）水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡在上升过程中，不断有水汽化为水蒸气进入气泡，气泡越来越大，故选b。 （4）物质由气态转变为液态的过程叫液化现象，液化放热，“白气”是由水蒸气液化形成的，因此“白气”的形成要放热。 14．小赵做“探究冰熔化特点”的实验。如图甲，在烧杯和试管中都放入碎冰，并各放一支温度计，两支温度计示数随时间变化的图像如图乙所示。 (1)_____ （选填“实”或“虚”）线表示试管内碎冰的温度随时间变化的图像。 (2)如图乙，8min时试管内的碎冰_______ （选填“能”或“不能”）熔化。 (3)试管内冰的熔化过程共经历了_____ min。 (4)用酒精灯不断给烧杯加热，当烧杯里的水沸腾以后继续加热，试管中的水_______ （选填“会”或“不会”）沸腾，要使试管中的物质一定能沸腾，可将试管里的物质换成_______ 。[选填“酒精”（沸点78℃）、“甲苯”（沸点111℃）或“煤油”（沸点150℃）] 【答案】(1)虚 (2)不能 (3)4 (4) 不会 酒精 【详解】（1）实验过程中两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示，烧杯中的冰先熔化，通过分析图像可知，虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图像； （2）第4min烧杯中的碎冰开始熔化，第10min冰完全熔化，晶体熔化过程中，第8min时烧杯内的碎冰固液共存态，此时温度为0℃，没有温度差无法继续吸热，试管内的碎冰不能熔化； （3）由图乙可知，试管中的冰从10min开始熔化，14min结束，持续了4min； （4）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，杯中水达到沸点后能沸腾且温度保持不变，试管中水从杯中水吸热升温，当温度升高到沸点时，与杯中水温度相同，不能继续吸热，所以不能沸腾；要使试管中的物质一定能沸腾，可将其换成沸点比水的沸点低的物质，即酒精。 15．在研究“固体熔化时温度的变化规律”实验中，同学们选用不同物质进行实验。 (1)小余同学利用图甲装置对冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的图像，已知实线是采用碎冰，虚线是采用块状冰的实验结果，出现这样现象的原因是________。实验过程中发现烧杯外部出现了小水珠，这是________（填物态变化名称）现象。若将冰换成非晶体石蜡，________（选填“可以”或“不可以”）看到与图乙相同的图像。 (2)如图丙是另一组同学根据记录的数据绘出的晶体海波的温度与时间的曲线，出现这种情况的可能原因有________。 A．实验中海波的量太少了，导致海波熔化过程经历时间太短 B．实验时记录数据时间间隔太长了，导致两次时间间隔中，海波的熔化过程已经结束 C．采用酒精灯直接加热，导致海波熔化速度太快 【答案】(1) 块状冰受热不均匀 液化 不可以 (2)ABC 【详解】（1）[1]由图像可知，同样吸热的情况下，块状冰化成水后升温比固态冰升温快， 原因是块状冰受热不均匀，吸热时冰块内部比外部升温慢，所以出现上述现象。 [2]烧杯外部出现小水珠是因为空气中的水蒸气遇到较冷的烧杯外壁液化成小水滴，属于液化现象。 [3]石蜡是非晶体，没有固定的熔点，其熔化过程中温度会持续上升，因此无法看到与冰（晶体）相同的熔化过程中温度保持不变的图像。 （2）海波是晶体，有固定的熔点，图像没有固定的熔点，可能的原因是：实验中海波的量太少了，导致海波熔化过程经历时间太短；实验时记录时间间隔太长了，导致两次时间间隔中，海波的熔化过程已经结束；采用酒精灯直接加热，海波受热不均匀，导致海波一部分熔化速度太快，示数不准，故ABC符合题意。 故选ABC。 16．实验小组做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验，装置如图甲所示： 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 … ① 90 92 94 96 97 98 98 98 98 … (1)图甲中三种读数，正确的是________；数据记录表格中“①”处应填________； (2)实验中，不必要观察和记录的数据或现象有________；（选填字母） A．温度计示数 B．水中气泡情况 C．加热时间 D．实验时的室温 (3)第一组同学将实验数据绘制成图乙中的a图线，第二组同学在相同的环境下，同样的加热装置进行实验，并绘制成b图线，由图像可知，第一组的水量________第二组的水量（选填“”、“”或“”）：由图像可知，在当时条件下，水的沸点是________。 (4)实验结束后，另一组同学将刚停止沸腾的水装入烧瓶，迅速塞上瓶塞并倒置，然后向瓶底浇冷水，发现水重新沸腾起来，如图丁所示，原因是瓶内气压减小，水的沸点________（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 【答案】(1) B 温度/℃ (2)D (3) > 98 (4)降低 【详解】（1）[1]温度计读数时，视线应与温度计内液柱的上表面相平，俯视读数偏大、仰视读数偏小，因此B正确。 [2]实验为“探究水在沸腾前后温度变化的特点”，因此需要记录水温随时间的变化，因此表格下表为温度（水温），单位为摄氏度（℃）。 （2）实验探究的是水沸腾前后的温度变化，实验时的室温不会影响水沸腾的现象和沸点，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 （3）[1]在相同环境和加热装置下，b图线升温更快，说明水量更少；a图线升温更慢，说明水量更多。因此第一组的水量大于第二组的水量。 [2]由图乙可知，水温达到98℃后，继续加热水温也不会再升高，故在当时条件下，水的沸点是98℃。 （4）气压会影响水的沸点，气压越低，水的沸点越低。因此向瓶底浇冷水会使瓶内气体气压减小，使瓶内水的沸点降低，而尚未完全降温的瓶中水会再次沸腾。 17．探究水在沸腾前后温度变化的特点。 (1)按图甲组装器材，水温达到88℃时开始读数，每隔1min记录一次，第3min时温度计示数如图所示，读数为___________℃。 (2)撤去酒精灯，停止加热，水停止沸腾，说明水沸腾时需要___________； (3)在（2）的基础上，观察水自然冷却过程中温度随时间的变化，从90℃时开始读数，每隔2min记录一次水温。描点作出温度一时间图像，则乙图中图___________（填a或者b）是正确的。要证明另一张图像与实际情况不符，可以采用的做法是___________。 【答案】(1) (2)持续吸热 (3) 减小记录温度的时间间隔 【详解】（1）图乙中温度计的分度值为，示数为。 （2）在实验中，当撤去酒精灯后，虽然水的温度仍处于沸点98℃，但它失去了持续的热量来源，不能持续吸热，水的沸腾就会立即停止。这个现象直接证明了：水在沸腾过程中，除了温度要达到沸点，还必须持续从外界吸收热量，否则沸腾就会停止。 （3）[1]热水的初温为90℃，在其自然冷却过程中，水温的变化是先快后慢的，当温度降至与室温相同时，温度不再降低，每记录一次最后应该用平滑曲线连接起来，故a图正确。 [2]要证明另一张图像与实际情况不符，可缩短记录温度的时间间隔，并描点作图与之对比，测量原数据之外的数据，在两个图像上描点，看大部分的点在哪个图像上，就与哪个图更吻合。 18．小明向电水壶中注入1000mL的水，将温度传感器的探头插入水中，闭合开关，观察水的温度变化和水中发生的现象。（） (1)壶中水的温度从升至，吸收的热量为______J；水中的气泡如图甲所示，表明此时水______（选填“未”或“正在”）沸腾； (2)由图乙可知，水沸腾前升温快慢的特点是______，沸点高于的原因是______； (3)实验中水温达到后，水壶底部的气泡明显变得密集且体积也更大，但水升温明显变慢，结合以上现象，提出一个合理的猜想：______。 【答案】(1) 正在 (2) 先快后慢 水壶内气压高于1标准大气压，气压越高，沸点越高 (3)水温升高后，汽化加快，散失的热量变多，因此升温变慢 【详解】（1）水的体积 水的质量 温度变化 代入吸热公式得 （2）从图乙图像可知，相同时间内，水温升高的幅度逐渐减小，因此沸腾前升温特点是先快后慢。 沸点随气压升高而升高，1标准大气压下水的沸点为，电水壶为密闭容器，内部气压高于1标准大气压，因此沸点高于。 （3）水温升高到后，产生大量气泡，说明汽化变快，水汽化会吸收大量热量，同时水温度越高，与外界的温差越大，向外界散失的热量也越多，相同时间内电水壶提供的热量不变，用于水升温的热量减少，因此升温变慢。 19．在探究“不同物质吸热的情况”实验中： 升高的温度/℃ 5 10 15 20 加热水的时间/min 2.5 5 7.5 10 加热沙子的时间/min 1 2 3 4 (1)用红外灯加热质量相等的沙子和水，使它们加热相等的时间，水吸收的热量______ （选填“大于”、“等于”或“小于”）沙子吸收的热量； (2)实验中在加热相等的时间情况下，可以通过比较______来判断吸热能力的强弱； (3)多次实验后得到的数据如表，分析可得：质量相等的水和沙子，升高相同的温度，水比沙子吸收更______的热量； (4)根据实验结论推理：沿海地区昼夜温差比内陆地区更______。 【答案】(1)等于 (2)升高的温度 (3)多 (4)小 【详解】（1）实验中用相同热源加热，相同时间内热源放出的热量相同，因此水和沙子吸收的热量相等。 （2）加热时间相同即吸收热量相等时，不同物质升高的温度不同，因此可以通过比较升高的温度判断吸热能力，即相同条件下升高温度越小，吸热能力越强。 （3）从表格数据可得：质量相等的水和沙子升高相同温度时，水的加热时间更长，说明水吸收的热量更多。 （4）水的比热容比沙石大，沿海地区水多，相同吸热或放热情况下，水的温度变化更小，因此沿海地区昼夜温差比内陆更小。 20．关于热量的三个重要实验： (1)甲实验中，质量相同的沙子和水，沙子比水升温快，是因为_________________； (2)乙实验中，若燃料1的热值比燃料2的大（两试管内液体a的质量、初温相等），则支持该结论的实验现象_______________； (3)甲、乙、丙实验中都需要控制________相同（选填序号）； ①加热时间    ②被加热物质的种类    ③被加热物体的质量 (4)丙实验中，电阻丝。 ①在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”，应选择__________两个电阻丝； ②在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验后，至少要有两处的更换才能完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验，第一：需要将所在容器中________，同时将所在容器与__________（选填“R2”或“R3”）所在容器位置互换。 ③若丙图的R1、R2、R3分别置于3个相同容器a、b、c中，容器中液体的种类、初温和质量都相间，则通电相同时间后，容器________（选填“a”、“b”或“c”）中的液体温度最高。 【答案】(1)水的比热容比沙子大 (2)燃料燃尽时温度计1示数变化大 (3)③ (4) R1、R2 换上初温、质量相同的不同种液体 a 【详解】（1）水的比热容大于沙子的比热容，所以甲实验中，质量相同的沙子和水，加热相同时间，吸收相同热量时，根据可知，沙子升高的温度多，即沙子比水升温快。 （2）乙实验中，比较不同燃料的热值时，根据液体a温度的变化来反映对应燃料放出热量的多少，若燃料燃尽时，温度计1示数变化大，说明燃料1放出的热量多，则说明燃料1的热值比燃料2的大。 （3）根据控制变量法，甲实验中要控制沙子和水的质量相同。乙实验中，要用质量相同的不同燃料加热等质量的同种液体。丙实验中，要用电阻丝加热等质量的同种液体。所以甲、乙、丙实验中都需要控制③被加热物体的质量相同。 （4）[1]，图丙中，R2、R3串联后与R1并联。在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”时，要控制电阻丝的阻值和通电时间相同，而电流大小不同，所以应选择R1、R2两个电阻丝。 [2][3]在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验时，要控制电阻丝的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，所以应选择R2、R3两个电阻丝。而要完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验，需要用相同的热源加热等质量的不同种液体，所以需要将R1的容器中换上初温、质量相同的不同种液体，同时将所在容器与R3所在容器位置互换。 [4]图丙中，R2、R3串联后与R1并联，且，所以R2、R3所在支路的电流小于R1所在支路的电流，而R1、R2电阻又大于R3电阻，根据可知，通电相同时间后，R1产生热量最多，则容器a中的液体温度最高。 题型三 力学实验 21．宁宁在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，他利用水杯、水、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计等器材进行实验。 (1)如图甲，用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动，拉力F________（必须/不必）沿水平方向，此时测出滑动摩擦力为________N。 (2)为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，在长木板上分别铺上毛巾和棉布，保持水杯中的水质量一定进行实验，所采用的实验方法是________；在水杯中添加适量的水，在相同的接触面上重复实验，发现弹簧测力计示数变大，说明________。 (3)实验中发现拉动水杯时较难保持匀速直线运动，导致弹簧测力计示数不稳定，读数不方便，于是他们改用如图乙的装置，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程________（必须/不必）匀速拉动长木板，此时水杯受到的滑动摩擦力方向水平向________（左/右），拉动长木板过程中，长木板________（受/不受）水杯的摩擦力。 【答案】(1) 必须 2.8 (2) 控制变量法 接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 (3) 不必 左 受 【详解】（1）用弹簧测力计拉着水杯在水平长木板上做匀速直线运动时，拉力必须沿水平方向，这样才能保证拉力和滑动摩擦力在同一直线上，满足二力平衡的条件； 弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向2.8N的位置，所以滑动摩擦力为2.8N。 （2）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，控制水杯的质量（即压力）不变，只改变接触面的粗糙程度，这种实验方法是控制变量法； 在水杯中添加适量的水，压力增大，在相同接触面（粗糙程度不变）上重复实验，弹簧测力计示数变大，说明在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）图乙的装置中，固定弹簧测力计，拉动长木板时，不必匀速拉动长木板，因为水杯相对于地面始终处于静止状态，受到的摩擦力和拉力始终是一对平衡力； 长木板向左运动，水杯相对于长木板向右运动，所以水杯受到的滑动摩擦力方向水平向左； 根据力的作用是相互的，水杯受到长木板的摩擦力，那么长木板受水杯的摩擦力。 22．为了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，小石进行了如下实验。小石猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度、接触面受到的压力大小、接触面积等因素有关。于是他利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、两块粗糙程度不同的长木板、细线等器材进行了如图所示的实验。 (1)由1、2两次实验可以得出：在______一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 (2)第4次实验时，弹簧测力计的示数为______N；对比3、4两次实验，可以说明滑动摩擦力的大小与______无关。 (3)小石发现，实验中很难控制木块做匀速直线运动，于是她对实验做了改进，如图5所示，将物块A放在长木板B上，拉动长木板B，则图中弹簧测力计______（选填“a”或“b”）的示数表示A、B间滑动摩擦力的大小；小石改用力传感器测量实验中A、B间摩擦力的大小，力传感器记录的拉力与时间的关系图像如图6所示，则A、B间滑动摩擦力的大小为______N。 【答案】(1)压力 (2) 1.6N 接触面积 (3) a 1.0 【详解】（1）由图可知1、2两次实验接触面压力相同，接触面粗糙程度不同，弹簧测力计示数不同，所以可以得出在接触面压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （2）第4次实验，弹簧测力计分度值为0.2N，故示数为1.6N；第3、4两次实验接触面压力相同，接触面粗糙程度相同，接触面的面积不同，但弹簧测力计示数相同，所以可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关。 （3）图5所示的实验方案，A相对地面处于静止状态，受到的测力计的拉力与受到摩擦力为一对平衡力，大小相等，A所受摩擦力大小等于a弹簧测力计示数； 木块在t2后相对于地面处于静止状态，所受拉力，与滑动摩擦力是一对平衡力，故摩擦力。 23．小红探究同一直线上两个力的合成，选用了橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子等器材，实验装置如图所示： (1)该实验应用了力能使物体发生形变的道理，图中AE表示橡皮筋原来的长度，每次都要将E拉到的目的是_____； (2)通过比较______两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小______，方向跟这两个力的方向相同； (3)通过比较乙和丙两种情况，可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小______，方向跟______的那个力的方向相同。 【答案】(1)使力的作用效果相同 (2) 甲、丙 之和 (3) 之差 较大 【详解】（1）实验将E端每次都拉到同一位置，是为了保证分力共同作用和合力单独作用的效果相同，满足实验要求。 （2）图甲中两个力沿同一直线同向拉橡皮筋，图丙用一个力拉橡皮筋达到相同的形变效果，比较甲、丙可得：同一直线方向相同的两个力，合力大小等于两个力的大小之和，方向与两个力方向相同。 （3）图乙中两个力方向相反，共同拉橡皮筋到，和丙图的单个合力作用效果对比，可知：同一直线上方向相反的两个力，合力大小等于两个力大小之差，方向和较大的力方向相同。 24．如图甲所示，利用20 mL的注射器（含橡皮帽）、小桶、沙子、弹簧测力计、刻度尺、细绳等估测大气压．步骤如下：①将注射器的活塞推到注射器筒前端，用橡皮帽封住注射器小孔，在活塞上拴住一小桶，向桶中逐渐增加沙子，直至活塞刚好被拉动，用弹簧测力计测出桶和沙子总重G1如图乙所示，则G1=________N；如图丙所示，用刻度尺测注射器有刻度部分的长度为________cm；②取下橡皮帽，重复步骤①，当桶和沙子总重G2=0.4 N时，活塞刚好被拉动，此时外界大气压为________Pa。上述实验中，若考虑活塞自重，所测大气压值________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】 20.2 10.00 /99000 不变 【详解】[1]弹簧测力计分度值为0.2N，指针对齐20.2N刻度线，因此。 [2]刻度尺测量注射器有刻度部分，分度值为0.1cm，左端对齐0刻度，右端对齐10.00cm，因此长度为10.00cm。 [3]注射器容积 活塞横截面积 封住小孔时，总重力平衡大气压力和摩擦力；取下橡皮帽后，总重力平衡摩擦力，因此大气压力 大气压 [4]若考虑活塞自重，两次平衡中活塞自重都会计入总重力 活塞自重被抵消，因此所测大气压值不变。 25．小明利用容积的注射器、小桶、刻度尺等器材测量大气压强的值。 (1)实验中研究的是大气对______（选填“活塞”或“注射器筒”）的压力。 (2)操作步骤如下： ①将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔。拉动活塞，松手后观察到活塞能回到注射器筒的前端，说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）。 ②用绳拴住注射器活塞的颈部，并在下面挂小桶，如图甲所示。慢慢向桶内加细沙，直到活塞刚好被拉动时，停止加细沙。测得桶和沙总重力为G，则大气对活塞的压力大小为______。 ③测出注射器上有刻度部分的长度为l，即可计算大气压的值。 (3)如图乙所示，在原实验装置的基础上，使用力传感器在竖直方向上连接注射器的活塞与桶，即可实时记录活塞受到的拉力F。逐渐往桶中添加细沙，直到58.000s时活塞刚好被拉动，此时，该过程中活塞受到拉力F随时间t的变化情况如图丙所示。 ①如图丁所示，该注射器有刻度部分的长度是______cm，则本地大气压的测量值为______Pa。 ②小明对实验进行评估，发现本次测量结果低于当地当时的大气压，则可能原因是______。 (4)本次实验小明选用20mL的注射器而非2mL的，原因是______。 【答案】(1)活塞 (2) 不漏气 (3) 6.80 测得的拉力偏小 (4)2mL注射器容积小，活塞受到的大气拉力较小，测量误差更大 【详解】（1）实验中大气压作用在注射器活塞上，研究的是大气对活塞的压力。 （2）[1]拉动活塞后松手，活塞能回到前端，说明内部气压小于外界大气压，装置气密性好，不漏气；若漏气，内外气压平衡，活塞不会回到前端。 [2]活塞刚好被拉动时，二力平衡，忽略活塞自重，大气对活塞的压力等于桶和沙的总重力G。 （3）[1]由丁图刻度尺可知，分度值为1mm，有刻度部分左端对齐0.00cm，右端对齐6.80cm，故长度为6.80cm。 活塞横截面积 拉力F=29.00N，则大气压 [2]本次实验中，将力传感器连在活塞下面，活塞刚好被拉动时，大气对活塞的压力等于活塞、传感器、小桶、沙子的总重力，而力传感器测得的力是小桶和沙子的总重力，测得的拉力F偏小，所以，测量结果低于当地当时的大气压。 （4）2mL注射器容积小，活塞横截面积小，大气产生的拉力小，测量时相对误差更大；20mL注射器容积大，大气压力更大，测量的相对误差更小，因此选用20mL注射器减小实验误差。 26．矿泉水瓶常用于开展物理实验。 (1)如图甲，小明若用力沿水平方向推矿泉水瓶下部，则瓶子滑动；若用大小相等的力沿水平方向推上部，则瓶子倾倒。这说明力的作用效果与力的__________有关。 (2)探究液体压强与深度关系时，小华在瓶中、处扎大小相同的孔并堵好，并装满水，如图乙①所示。她在瓶底部水平放置接水盘，拧开瓶盖，同时放开两孔，发现水的落点为、点；将接水盘竖直向下移动，使，装满水重新实验，发现水的落点为、点，各点标记如图乙②所示的。若要比较满瓶时、处液体的压强大小，则应比较与__________的距离。 (3)小李将装有少量水的薄矿泉水瓶的瓶盖拧紧，然后扭转瓶身，最后轻旋瓶盖，瓶盖“砰”的一声快速飞出，瓶口出现大量“白雾”，如图丙所示，瓶盖被冲出的过程中瓶内气体的内能__________（填变化情况）。 【答案】(1)作用点 (2)DF (3)变小 【详解】（1）如图甲，用大小相等、方向相同的力推矿泉水瓶的不同部位，瓶子的运动状态不同（滑动或倾倒），这说明力的作用效果与力的作用点有关。 （2）如图乙，为了比较两小孔处液体压强大小，应控制水下落的高度相同，比较水喷出的距离大小，所以使，比较AC与DF的距离。 （3）如图丙，瓶盖被冲出的过程中，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶内的水蒸气液化成小水滴，形成“白雾”。 27．如图所示，探究液体内部压强影响因素的实验。 (1)在制作压强计时，小明手头有两块形状相同的橡皮膜，将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度不同，如图甲，则小明应选择橡皮膜________（选填“A”或“B”）覆盖在压强计金属盒表面；使用压强计前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置________； (2)实验中液体压强大小的变化是通过比较________来判断的； (3)比较图乙、丙、丁可知，液体内部的压强大小与________无关；小明还比较图丁、戊得出：液体压强和液体密度有关，同组小华认为这样比较得出结论是不正确的，她的理由是________； (4)小华在做图戊实验后，保持金属盒在盐水中的位置不变，向盐水中加入少量的清水与盐水均匀混合后（液体未溢出），则烧杯底部受到液体的压强会________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】(1) A 不漏气 (2)U形管液面高度差 (3) 方向 没有控制液体的深度相同 (4)变大 【详解】（1）[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小，橡皮膜形变程度明显，误差小，如图甲小明应选择橡皮膜A。 [2]使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气。 （2）探究影响液体压强大小的因素，根据转换法，通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强大小。 （3）[1]乙、丙、丁三次实验中，液体密度相同，橡皮膜所处深度相同，朝向不同，U形管两侧液面高度差相同，说明在同种液体内部，同一深度处，液体向各个方向的压强相等； [2]探究液体压强和液体密度的关系时，应控制液体密度不同，深度相同，丁、戊两次实验橡皮膜所处深度不同，不能完成实验目的。 （4）向盐水中加入少量的清水与盐水均匀混合后（液体未溢出），因为液体重力增大，即液体对容器底的压力增大，由可知，液体对容器底的压强变大。 28．某校“悟理”实践小组在设计制作简易密度计的过程中，经历了以下三个探究活动，请结合所学知识完成相关问题。（g取10N/kg） 活动一：制作简易密度计。取一根长30cm的塑料吸管，下端塞入配重并将其密封。调整配重，使其竖直漂浮在水中，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离H，如图所示。已知该密度计的质量为8g，底面积为。 (1)该密度计漂浮时受到浮力为______N，吸管下端到水面的距离H=______cm。 活动二：探究密度计浸入深度的影响因素。制作了长度、质量、底面积不同的密度计，放入水或酒精中均能使其竖直漂浮，测出吸管下端到液面的距离H、h，并记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 长度l/cm 30 20 20 20 30 30 30 30 质量m/g 8 8 8 8 12 12 12 16 底面积S/ 0.6 0.6 0.8 1 0.6 0.8 1 1 浸入水中的深度H/cm 13.3 13.3 10 8.0 20.0 15.0 12.0 16.0 浸入酒精中的深度h/cm 16.7 16.7 12.5 10.0 25.0 18.8 15.0 20.0 (2)分析1、2组数据可知，密度计下端浸入水的深度与密度计的长度______（选填“有关”或“无关”）；分析2、3、4组数据可知，质量相同，漂浮在同种液体中的密度计，其下端浸入液体的深度与底面积成______比。 活动三：研究密度计的测量范围及准确程度。 (3)以上密度计竖直漂浮时，能够测量的最小密度为______；为了表征密度计的准确程度，请你选取有关密度计的长度、质量、底面积等物理量，引入新物理量，值越大，准确程度越高，写出定义式：A=______；初中物理中采用此类方法定义的物理量有：__________（列举一个）。 【答案】(1) 0.08 10 (2) 无关 反 (3) 0.33 密度/速度/压强/功率 【详解】（1）[1]密度计漂浮，浮力等于自身重力 [2]根据阿基米德原理，整理得 （2）[1]分析1、2组数据：密度计长度不同，但浸入水中深度相同，说明密度计浸入深度与长度无关。 [2]分析2、3、4组数据：密度计质量相同，漂浮在同种液体中，底面积越大，浸入深度越小，且为定值，说明浸入深度与底面积成反比。 （3）[1]密度计漂浮时，，越大，测量的密度越小。最大为密度计刚好完全浸入，即 因此最小密度 [2][3]准确程度越高，说明相同密度差对应的深度变化量越大。由可得，与成正比，因此定义，越大准确程度越高，这是比值定义法，初中物理中用比值法定义的物理量有密度、速度、压强、功率等。 29．小华在实验室为“测量油的密度”进行了一些尝试： (1)她首先想到用天平和量筒测量油的密度： ①她把天平放在水平桌面上，游码归零后发现指针偏向分度盘左侧，则接下来她应___________； ②天平调好后，小华测油的质量，盘中砝码及游码的位置如图1所示，读数为___________g； ③小华将烧杯中的油倒入量筒中，液面的位置如图2，再测烧杯质量为66g，则油的密度为___________kg/m3； (2)小华还选用长度相同，粗细不同的吸管，制作了液体密度计测量油的密度： ①她选择两个粗细不同的吸管，底部用热熔胶封住，装上适量沙子，顶部也密封，放入水中静止如图3，发现甲乙两个吸管在水下的深度均为h1，为了使制作的液体密度计测量更精确，则应该选择___________（甲/乙/甲乙均可）； ②小华选择甲吸管，放入油中，静止如图4，发现甲吸管在油下的深度均为h2，则油的密度为___________。（用h1，h2，表示） 【答案】(1) 向右调节平衡螺母，使天平的横梁水平平衡 80.2 710 (2) 甲乙均可 【详解】（1）天平在使用前，应把天平放在水平桌面上，将游码调到左端零刻度线处。游码归零后，指针偏左说明左侧偏重，接下来应向右调节平衡螺母，使横梁水平平衡。 天平读数为砝码总质量与游码示数的和，砝码总质量为，游码示数为0.2g，总读数为 已知烧杯质量，烧杯和油的总重量，量筒读出油的体积 则油的密度为 （2）要让测量更精确，需要吸管浸入液体的深度变化更明显。根据漂浮条件，即，则，由此可知，底面积越小，或者重力越大，相同密度变化下，深度变化越大，精度更高。从图3中可以看出，甲的底面积小，乙的底面积；乙的质量大（则重力大），甲的质量小，所以选甲乙均可。 设甲吸管底面积为S，吸管始终漂浮，浮力等于自身重力。水中漂浮时 油中漂浮时 则得 30．如图1所示，是实验小组同学“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验装置。 猜想1：与物体浸在液体中的深度有关 猜想2：与物体浸在液体中的体积有关 猜想3：与液体的密度有关 (1)如图1，步骤B物体受到的浮力是________N；根据步骤A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确，理由是________；为了验证猜想1，小华利用上述器材设计了步骤D，请在图D中画出他实验时长方体物块的位置_____。 (2)比较图1中实验步骤A、B、C，可知猜想________是正确的。 (3)比较图1中实验步骤A、D、E，可知在物体浸在液体体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越________。 (4)实验中小组同学发现，浸在液体中的物体排开液体的重力越大，受到的浮力也越大，为了验证这一发现，小组同学设计了如图2所示实验装置进行探究。 ①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变化量与弹簧测力计乙的示数变化量始终相等，则可以得出________（选填“>”“=”或“<”）； ②爱思考的小华又提出了一个新的问题，水产生的浮力能否比自身重力大？于是他取了两个相同的一次性塑料杯（），如图3，甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯50g水中，发现甲杯中水没有溢出，用手轻轻向下按，甲杯中才有水溢出，说明水产生的浮力________（选填“能”或“不能”）比自身重力大。 【答案】(1) 0.5 没有控制物体浸在液体中的体积不变 (2)2 (3)大 (4) = 能 【详解】（1）[1]根据称重法测浮力​，步骤A中物体重力，步骤B中拉力，因此步骤B物体受到的浮力是 [2][3]探究浮力与物体浸在液体中的深度的关系，根据控制变量法，应只改变物体浸在液体中的深度。步骤A、B、C中，没有控制物体浸在液体中的体积不变，所以猜想1不一定正确。所以为了验证猜想1，应该让物体在水中浸没的深度不同，这样就可以控制物体浸在液体中的体积不变、物体浸在液体中的深度改变，如下图所示： （2）比较图-1中实验步骤A、B、C，只有物体浸在液体中的体积不同，测力计示数不同，根据称重法可知浮力不同，说明浸在液体中的物体所受浮力大小与物体浸在液体中的体积有关，可知猜想2是正确的。 （3）步骤 A、D、E 中，物体排开液体的体积相同，液体密度不同（水的密度大于酒精），物体在水中受到的浮力 在酒精中受到的浮力 说明：在物体浸在液体体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。 （4）[1]根据称重法可知弹簧测力计甲的示数变化量等于物体受到的浮力大小，弹簧测力计乙的示数变化量等于排开液体的重力的大小，当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变化量与弹簧测力计乙的示数变化量始终相等，则可以得出=。 [2]甲杯中只有50g水，乙杯（含100g水）漂浮在甲杯的水中，根据漂浮条件，乙杯受到的浮力等于乙杯的总重力（远大于甲杯中50g水的重力），说明水产生的浮力能比自身重力大。 31．小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理： （一）如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。 (1)图中表示正在探究同一直线上、方向________的两个力的合力与这两个力的大小关系； (2)在乙图中连接上方钩码的细绳，其下端连接在橡皮筋的________（选填“上”或“下”）端； (3)图中可见___________现象，所以力F的作用效果与力和的效果相同，故力F是它们的合力。 （二）小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验，如图： (4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与________的关系，实验时要求木块在水平方向做________运动。 (5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与________的关系，细心的小明发现实验中木块的初始位置（如图中虚线所示）摆放不当，应将木块的左边沿对齐图丙中________（选填“A”或“B”）点摆放，实验效果更佳。 (6)利用改进后的图丙和图丁________（选填“能”或“不能”）完成实验探究“重力势能的大小与什么因素有关”。 (7)在上述实验中，木块在实验中的作用________（选填“相同”或“不相同”）。 【答案】(1)相反 (2)下 (3)橡皮筋的伸长量相同 (4) 压力 匀速直线 (5) 质量 A (6)能 (7)不同 【详解】（1）图乙中，在力F1向下拉橡皮筋，F2向上拉橡皮筋，橡皮筋在这两个力的共同作用下被拉伸，所以探究的是同一直线上方向相反的两个力的合力与这两个力的大小关系。 （2）如图乙，橡皮筋的上端固定在支架上，下方的钩码通过细绳作用在橡皮筋的下端，其效果使橡皮筋伸长，由于实验是探究方向相反的两个力的合力，则连接上方钩码的细绳作用的效果应是使橡皮筋缩短，所以其下端连接在橡皮筋的下端，两个力作用在同一点，且与图甲中拉力作用点相同。 （3）图甲中，力F单独作用把橡皮筋拉长到O点，图乙中，在力 F1、F2的共同作用下，橡皮筋被拉长到与图甲相同的长度，即橡皮筋的伸长量相同，表示力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相同。故力F是它们的合力。 （4）[1]图乙在木块上增加了砝码，增大了对水平面的压力，而接触面粗糙程度不变，因此是探究滑动摩擦力与压力大小的关系。 [2] 根据二力平衡，只有当木块做匀速直线运动时，拉力才等于滑动摩擦力。故实验时要求木块在水平方向做匀速直线运动。 （5）[1]图丙和图丁中，小车从相同高度滑下，到达水平面时的速度相同，而质量不同，因此探究的是动能与质量的关系。 [2]为了保证小车刚到水平面就立刻能沿水平方向撞击木块，几乎没有额外的动能损耗，同时确保两次实验中木块位置相同，应将木块的左边对齐图丙中的A点摆放，实验结果更准确。 （6）改进后的图丙和图丁中，可通过控制小车的高度相同（探究重力势能与质量的关系）或质量相同（探究重力势能与高度的关系），并通过木块被推动的距离来反映重力势能的大小，因此能完成重力势能影响因素的探究。 （7）在探究滑动摩擦力的实验（甲、乙）中，木块是研究对象；而在探究动能或重力势能的实验（丙、丁）中，木块是被撞物体，用来反应小车动能或势能的大小（转换法）。因此，木块在实验中的作用不相同。 32．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为0.5 N的钩码。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向___________端调节； (2)如图乙在杠杆两侧挂如图所示的钩码，杠杆平衡，若保持如图乙所示的两个悬挂点位置不变，将两侧钩码各取下一个，则杠杆___________端会下沉； (3)小明撤去挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，如图丙所示，当杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的示数F为___________N；若保持弹簧测力计拉力方向不变，将杠杆缓慢拉动一段距离，测力计示数大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)杆秤是我国古老的衡量工具，如今仍然被人们使用。小明根据探究结果用一根粗细均匀的硬杆制成了如图丁所示的杆秤，提纽固定在D点，托盘挂在C点，不放重物，提起提纽，杆秤刚好在水平位置平衡，将D点记为零刻度线，请根据杠杆的平衡条件判断：杆秤D点右边的刻度是___________（选填“均匀”或“非均匀”）的；经测试发现：该杆秤分度值太大，不够精准。若要使该杆秤分度值变小，可采取的方法是___________。（保持杆秤零刻度线的位置不变） 【答案】(1)左 (2)右 (3) 2 不变 (4) 均匀 换用质量更小的秤砣（合理即可） 【详解】（1）实验前杠杆左端高、右端低，调节平衡螺母时，平衡螺母向偏高的一端调节，因此向左调。 （2）设每小格长度为，每个钩码重，各取下一个钩码后： 左侧力与力臂的乘积： 右侧，右侧乘积更大，因此杠杆右端下沉。 （3）根据杠杆平衡条件，得 解得。 杠杆倾斜后，动力臂和阻力臂会按相同比例缩小，比值不变，阻力不变，因此拉力大小不变。 （4）根据杠杆平衡推导：设被测物重力，提纽到托盘距离，秤砣重力，秤砣到提纽距离，可得，即，与成正比，因此杆秤刻度是均匀的。 分度值变小，需要相同质量变化对应更大的长度变化，保持零刻度位置不变时，换用质量更小的秤砣，可让相同质量变化对应的长度变化更大，使分度值变小。 33．小华和小丽非常喜欢实验探究，如图是他们“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他们按图示提起钩码时均保持测力计竖直匀速移动，分别测得三组数据如下表所示。请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 测力计用力的方向 甲 1 0.2 1 0.2 向上 乙 1 0.2 1.05 0.2 向下 丙 1 0.2 0.55 0.4 向上 (1)比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是______。 (2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______。 (3)把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______。 (4)做完甲实验后再去做乙实验，此时弹簧测力计______（选填“需要”或“不需要”）重新调零。 (5)在乙实验中，该装置的机械效率为______。 (6)在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W。静止时测力计示数______（选填“>”“<”或“=”）0.55N。 (7)对比乙、丙两次实验中，将同一个物体提升相同的高度，两装置机械效率大小不等的原因是______。 【答案】(1)可以省力 (2)可以改变力的方向 (3)测力计移动距离是钩码上升高度的2倍/使用动滑轮费距离 (4)需要 (5)约95.2% (6) 0.055 < (7)动滑轮重不同，额外功不同/乙实验中动滑轮重小于丙实验中动滑轮重，丙实验额外功更多，机械效率更低 【详解】（1）在丙中，拉力，，，，，故使用动滑轮时省力。 （2）对比甲和乙，甲拉力方向向上，乙拉力方向向下，说明定滑轮可以改变力的方向。 （3）钩码升高，丙中测力计移动，，即测力计移动距离是钩码上升高度的2倍️。 （4）甲实验中弹簧测力计向上拉，乙实验中向下拉，弹簧自重会影响示数，因此需要重新调零。 （5） （6）[1]动滑轮绳子段数，拉力速度 [2]匀速运动时需克服动滑轮重力和摩擦力，静止时无摩擦力，故拉力小于。 （7）不计摩擦和绳重，在提起的过程中，丙用的是动滑轮，所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功，丙比乙多做额外功。 34．在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中，同学们提出以下猜想： 猜想一：斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关； 猜想二：斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关； 猜想三：斜面的机械效率可能跟物体的重力有关； 为了验证以上猜想，小铭和同学们找来棉布、两个相同的木块、一块长木板，并将其一端垫高，构成长度一定，高度可调的斜面。用弹簧测力计沿平行于斜面向上的方向拉着木块做匀速直线运动。记录木块的重力、拉力、斜面的高度和长度的数据如表所示，请完成相关问题。 实验次数 接触面 物重G/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 沿斜面拉力F/N 机械效率η 1 木板 2 0.2 1 0.7 57.1% 2 木板 2 0.4 1 1 80% 3 木板 2 0.5 1 1.1 ___________① 4 毛巾 2 0.5 1 1.4 71.4% 5 毛巾 4 0.5 1 2.8 71.4% (1)表格中①处的数据应该为___________（保留到0.1%） (2)分析1、2、3三次实验数据，可以验证猜想___________是正确的；在第2次实验中，木块所受的摩擦力为___________N； (3)分析___________两次实验数据，可知在其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越小； (4)分析数据可知，斜面的机械效率与物体的重力___________（选填“有关”“无关”）； (5)由实验数据可知，使用斜面可以___________（选填“省力”或“省功”）； (6)实验结束后，小铭和同学对实验过程进行了反思：在测木块的重力前沿竖直方向对弹簧测力计进行了调零，测完重力后就开始测量沿斜面向上的拉力，这可能会对机械效率的测量结果有影响。你认为这样的操作会使得测量的机械效率___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)90.9% (2) 一 0.2 (3)3、4 (4)无关 (5)省力 (6)偏大 【详解】（1）第3次实验的机械效率为 （2）[1]1、2、3次实验中，接触面粗糙程度、物重相同，斜面倾斜程度（高度）不同，机械效率不同，因此验证了“猜想一（斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关）”是正确的。 [2]有用功为 总功为 额外功为 额外功由克服摩擦力做功产生，，因此，木块所受的摩擦力为 （3）要验证猜想二，需控制物重、斜面倾斜程度相同，改变接触面粗糙程度。因此选择3、4两次实验（物重均为2N，高度均为0.5m，接触面分别为木板和毛巾），可得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越小。 （4）实验4、5中，接触面、斜面倾斜程度相同，物重分别为2N和4N，机械效率均为71.4%，说明斜面的机械效率与物体的重力无关。 （5）对比拉力F与物重G，第1次： 第2次： 所有实验中拉力均小于物重，说明使用斜面可以省力。 （6）弹簧测力计在竖直方向调零，其自身的重力已被计入零点。当沿斜面方向使用时，其自身重力沿斜面向下的分力小于其自身重力，导致弹簧测力计的读数F偏小。根据，F偏小，计算出的总功偏小，因此机械效率的测量结果会偏大。 35．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表： 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 ② 30 90.9% (1)实验时应沿竖直方向 ____ 拉动弹簧测力计，并用刻度尺测出物体上升的高度； (2)分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是 ； A． B． C． D． (3)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计绳重和摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 ________ （选填“改变”或“不变”）。 【答案】(1)匀速 (2)B (3)不变 【详解】（1）实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，受到拉力等于测力计的示数。 （2）动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重力和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，由于摩擦增大，额外功也增大，所以机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）不计绳重及摩擦，则克服动滑轮的重力做的功为额外功，若将此滑轮组换一种绕绳方法，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率为 由于物体的重力G和动滑轮的重力不变，所以滑轮组的机械效率不变。 题型四 电学实验 36．小明利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压为3V，五个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω；2A”。 (1)根据图甲电路图，请用笔画线代替导线，将图乙电路连接完整。 (2)闭合开关，小明同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是__________。 (3)故障排除后，小明同学先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，读出电流表示数后，断开开关，他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是___________V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器滑片向___________端（左/右）移动，使电压表的示数为___________V。 (4)小明将剩余的三个电阻分别接入电路，记下每次对应的电流表的示数，根据实验数据画出如图丁所示的图像。分析图像可以得出：___________。 (5)实验结束后，小明向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是__________。 【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) 2.7 左 2.5 (4)在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 (5)小灯泡的阻值随温度的升高而变大 【详解】（1）由甲图可知，滑片向右滑动时，连入电路的阻值变小，故图乙中滑动变阻器应接右下方接线柱，如图所示： （2）闭合开关，小明同学发现电流表无示数，说明发生断路，电压表指针有明显偏转，说明电压表两端与电源相通，则可能是定值电阻断路。 （3）[1]闭合开关，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.7V。 [2][3]探究电流与电阻的关系，要控制定值电阻的电压为2.5V不变，根据串联分压原理，应增大滑动变阻器分得的电压，所以应将滑动变阻器滑片向左移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）根据图丁可知，对应电流与电阻的乘积均为 由此可以得出结论：在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。 （5）探究电流与电压关系，应控制电阻不变，小灯泡的阻值随温度的升高而变大，所以这个实验操作是不可行的。 37．小华同学在探究电流与电阻的实验中，连接电路如图所示。 (1)小华检查电路时，发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。 (2)纠正错误后，保持学生电源电压为3V，定值电阻两端电压为2V不变，得到实验数据如表中所示。其中有一组数据是错误的，错误数据的序号是______。 数据序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 35 电流I/A 0.40 0.20 0.70 0.10 0.08 (3)小华完成前五次实验后，换用35Ω的电阻进行实验，定值电阻两端电压无法调至2V。经查看：滑动变阻器标有“15Ω  1A字样”，小华利用现有器材解决的方法是：_______。完成实验后得到结论：_______。 (4)小华发现：在电学实验中，经常存在某处断路、电阻阻值模糊不清、电池电压过低等现象，他利用两节新干电池和其他现有器材，设计了一款便捷多功能测试装置，能迅速找到断点或测出阻值； ①如图所示，M、N为该检测装置的两个测试接头，检测时，只要断开待检电路总开关，将M、N并联在被检部分两端，就能判断出该部分是否断路或测出其具体阻值，请在虚线框内画出该装置的内部电路图____； ②简述你判断该被检部分是否断路的方法：_______。 【答案】(1) (2)③ (3) 在电路中串联一个或或的电阻 当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 (4) 若电压表和电流表无示数，则被检部分断路 【详解】（1）在探究电流与电阻的实验中，电流表应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻R两端，据此改图。 （2）该实验中，应保持定值电阻两端的电压为2V，根据计算第③组数据中电阻与电流的乘积是10.5V，是错误数据。 （3）根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器分得的电压为 根据串联分压有 带入数据 解的，则滑动变阻器连入电路的阻值应为，大于滑动变阻器的最大值，所以可以在电路中串联一个的定值电阻。由实验数据可知，当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 （4）要求能判断出电路是否存在断路或能测出具体阻值，利用已有实验器材，可根据“伏安法”测电路的实验来设计电路。若电压表和电流表有示数，可根据欧姆定律求出该部分电路的具体阻值；若电压表和电流表没有示数，说明该段电路存在断路。 38．在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材有电源电压为4.5V、定值电阻6只、滑动变阻器A（0~10Ω）、滑动变阻器B（0~20Ω）、电流表、电压表、开关及导线。 (1)图甲中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线将其正确连接； (2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数，但电流表无示数，则故障可能是______； (3)排除故障后，将定值电阻从大到小依次接入电路进行实验，并画出如图乙所示的图像。用20Ω的电阻实验时，需使其两端的电压为______V，电路中的电流为______A。为顺利完成实验，应选用滑动变阻器______（选填“A”或“B”）； (4)实验中，再接入50Ω的定值电阻后，小雨发现无论怎么移动滑片，都不能使电压表示数达到，为了完成本次实验，下列措施不可行的是（　　） A．调高电源电压 B．串一个10Ω的电阻 C．更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器 (5)同组的小华选用了、两个定值电阻进行实验，将接入电路调节滑片使电压表示数为，然后断开开关，用替换接入电路，直接闭合开关，发现电流表的示数变为原来的两倍，则的阻值是______Ω。 【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) 3 0.15 B (4)A (5)20 【详解】（1）由图可知，电压表正负接线柱接反，定值电阻和电压表被短路，改成电压表与定值电阻并联，如图所示 （2）电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端可连通电源，因此故障可能为与电压表并联的定值电阻断路。 （3）[1][2]探究电流与电阻关系时控制定值电阻电压不变，由乙图取点得 当R2=20Ω时，此时电流为 [3]电源电压4.5V，滑动变阻器需分压 当接入最大定值电阻30Ω时，由串联分压得 滑动变阻器需要的最大阻值 因此选最大阻值20Ω的滑动变阻器B。 （4）接入50Ω定值电阻时，要保持电压为，需要滑动变阻器最大阻值 现有滑动变阻器最大只有20Ω，分压不足，定值电阻两端电压始终高于3V， A. 调高电源电压会让定值电阻两端电压更高，更无法达到3V，故A不可行，符合题意； B. 额外串联10Ω电阻，总分压最大电阻 可完成实验，故B可行，不符合题意； C. 更换最大30Ω的滑动变阻器，，可完成实验，故C可行，不符合题意。 故选A。 （5）设滑动变阻器接入阻值为，电源电压不变，由得 化简得 又原电路调节后两端电压为3V，串联分压得，即； 联立上式得 结合实验所用电阻规格(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)，只有、符合关系，因此。 39．小明打算和同学们进行“探究导体中电流与电阻的关系”的实验，实验中选用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、定值电阻四只（、、、各一只），滑动变阻器（10Ω 1A）、滑动变阻器（15Ω  0.5A）、开关、导线若干。 (1)如图甲所示是小明正在连接的电路，连接过程中存在的问题是________； (2)连接好电路闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，故障原因可能是________； (3)排除故障后闭合开关，在电路接入5Ω的电阻时，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，并记下电流值。接着断开开关，将滑动变阻器的滑片移到A端，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，闭合开关后，接着向_______移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为_______V，并记下此时电流表的示数； (4)多次更换电阻并调节滑动变阻器，实验数据记录如下表所示： 实验序号 1 2 3 4 R/Ω 5 10 20 25 I/A 0.4 0.2 0.1 0.08 ①小明根据实验数据在图乙中描点作出图像，分析实验数据和图像可以总结出的结论是________； ②实验中选取的滑动变阻器应为________（选填“”或“”）； (5)小明又找来一个阻值为35Ω的电阻，当将35Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为2V的条件。为使该电阻也能完成实验，下面是组内同学的不同解决方案： ①小明：改变电压表的预设电压，该预设值应不低于________V； ②小丽：更换一个最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。 【答案】(1)开关没有断开 (2)定值电阻R短路 (3) 右（B端） 2 (4) 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 R2 (5) 2.1 17.5 【详解】（1）为了保护电路安全，在连接电路的过程中，开关要断开，小明正在连接的电路，连接过程中存在的问题是开关没有断开。 （2）连接好电路闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，故障原因可能是定值电阻R短路。 （3）更换电阻前，为了保护电路，断开开关并将滑片移到A端（滑动变阻器最大阻值处），电阻更换后，闭合开关，此时滑动变阻器阻值最大，根据串联分压规律，定值电阻两端电压会小于2V。为使定值电阻两端电压回到2V，需要减小滑动变阻器接入的阻值（让它分担的电压减小），因此滑片应向右（B端）移动，直到电压表的示数为2V。 （4）分析实验数据，电阻两端的电压保持2V不变，结合图乙的I-R图像，可以得出的结论：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； 电源电压为3V，定值电阻两端电压控制为2V，则滑动变阻器两端电压为 当接入最大阻值的定值电阻时，电路的电流，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 当接入最小阻值的定值电阻时，电路的电流最大，因为，，因此应选择滑动变阻器R2（15Ω 0.5A）。 （5）当使用35Ω电阻时，滑动变阻器选R2（15Ω），根据串联分压规律 当滑动变阻器阻值最大时，定值电阻两端能保持的最小电压为，此时 解得，因此预设电压不能低于2.1V； 若要保持预设电压为2V，接入电阻时，电路电流 滑动变阻器两端电压为1V，所需滑动变阻器的阻值为 因此，需要更换一个最大阻值至少为。 40．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻，电压恒为6V的电源，“40Ω，1A”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。 (1)闭合开关后，发现两电表指针偏转情况如图乙所示，则电路存在的故障可能是定值电阻_________ （短路/断路）。 (2)排除故障后，接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”。 ①当电压表的示数为2.8V时，电流表示数如图丙所示，为_______ A：实验小组记录的数据见表格，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验次序是_________ 。 实验次序 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1 1.4 2 2.4 2.8 3 电流I/A 0.1 0.14 0.2 0.24 0.3 ②分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，___________ 。 (3)接着小红继续按照图甲所示的电路，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻单独接入电路，探究“电流与电阻的关系”。 ①实验中控制电阻两端的电压为2V不变，她用5Ω的电阻完成实验后，断开开关，换上10Ω的电阻，再调节滑动变阻器使电阻两端的电压为2V。本次实验滑动变阻器的电阻与上次相比___________ （变大/变小/不变）。 ②小红发现当接入25Ω的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都无法达到2V，为了完成实验，她可以适当的___________ （增大/减小）电源电压。 【答案】(1)断路 (2) 0.28 1 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3) 变大 减小 【详解】（1）由图乙现象可知：电流表无偏转，说明电路断路；电压表偏转超过量程，说明电压表串联接在电源两端，测电源电压，因此故障为定值电阻断路。 （2）①电流表选用量程，分度值为，读数为； 电源电压恒为，当定值电阻两端电压为时，滑动变阻器需要分压 根据串联分压规律，计算得需要滑动变阻器接入，而题目中滑动变阻器最大阻值仅为，无法实现，因此第1组数据不符合实际。 ②分析正确数据可得结论：当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）换上更大的电阻后，定值电阻分压变大，为了保持定值电阻两端电压不变，需要增大滑动变阻器的分压，因此滑动变阻器接入电路的阻值比上次变大。 接入电阻，要保持定值电阻电压不变，计算可得需要滑动变阻器接入，现有滑动变阻器最大阻值不足，无法达到要求；减小电源电压后，滑动变阻器需要分得的总电压减小，所需的滑动变阻器最大阻值也减小，因此可以减小电源电压完成实验。 41．实验小组在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验器材有：两节新干电池、定值电阻R、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)请将图甲实验电路补充完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数变大。 (2)闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定值电阻________（选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后闭合开关，调节滑片P使电压表示数为0.5 V，此时电流表的示数如图乙，则此时通过R的电流为________A；若要使电压表示数为1 V，应将滑片P向________移动。 (4)继续实验，将实验数据记录在下表中。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 根据表格数据可得初步结论：________。 为了使结论具有普遍性，可采用的方法是______。（填写序号） A．用刚才的实验器材增加实验次数 B．换用不同的定值电阻重复前面的实验 (5)小明组用灯泡代替定值电阻完成该实验，绘制图像如图丙所示，与结论不相符，这是因为________。 (6)图丁为小琳组探究此实验绘制的图像，经分析该组电路连接错误，她们组的错误是________。 【答案】(1) (2)断路 (3) 0.1 右 (4) 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 B (5)灯泡的电阻受温度的影响 (6)电压表并联在滑动变阻器两端 【详解】（1）滑动变阻器向右移动时，电流表示数变大，则电路中的总电阻减小，滑动变阻器的阻值减小，则滑动变阻器的右下端与开关的右端相连。 （2）闭合开关发现电流表无示数，则电路中的故障为断路，电压表示数接近电源电压，则故障可能是定值电阻断路。 （3）电流表接小量程，分度值为0.02A，电流表示数读数为0.1A。 要使电压表示数从0.5V调至1V，则电路中的电流增大，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，滑片应向右移动。 （4）由表中数据可知，电压与电流的比值为 比值是个定值，数值刚好等于定值电阻的阻值，说明电流与电压成正比。所以得出的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 为了使实验结果更具有普遍性，避免偶然性，接下来应当进行的操作是换用另一个定值电阻，调节滑动变阻器，测量记录多组数据，故A不符合题意，B符合题意。故选B。 （5）用灯泡代替定值电阻，图像不对，原因是灯泡的电阻随温度升高而增大，不是定值，所以电流和电压不成正比。 （6）电阻与变阻器串联，当电路的电流变小时，根据欧姆定律知道，电阻的电压变小，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变大，根据图丙知道，电压表并联在变阻器两端了。 42．有一个阻值未知的定值电阻（阻值）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出的阻值和小灯泡的额定功率。 (1)图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。 ①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）。_______ ②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为 ________ Ω。 (2)小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。 ①断开S2，闭合S1，调节电阻箱的阻值和滑动变阻器的滑片，直到 _________ ，记下此时电阻箱的阻值。 ②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务。以下四个元件符合要求的有 _________ （填字母）。 A．一根导线     B．5Ω电阻      C．30Ω电阻     D．电阻箱 【答案】(1) 7.5 (2) 电流表示数为0.3A ABCD 【详解】（1）①电流表应和待测电阻串联，电压表应和待测电阻并联，待测电阻和变阻器串联。 ②由图乙读出电流为0.24A，待测电阻 （2）①利用等效替代法，调节电阻箱的阻值和滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.3A，即小灯泡额定电流。 ②A.闭合S2，电阻箱R0阻值调大，使电流表示数等于0.3A，此时电阻箱R0增加的电阻值ΔR0等于灯泡正常工作时的电阻，可通过计算灯泡电功率，故A符合题意； B.不调节变阻器，闭合S2，变阻箱R0阻值调大，使电流表示数等于0.3A，此时电阻箱R0增加的电阻值ΔR0与5Ω定值电阻的阻值之和等于灯泡正常工作时的电阻，可通过计算灯泡电功率，故B符合题意； C.闭合S2，此时电阻箱、滑动变阻器和定值电阻串联，保持电阻箱、滑动变阻器接入电路的阻值不变，读出此时电流表的示数I1，则电源电压 断开两个开关，调节电阻箱接入电路的阻值为0，保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合S2，此时滑动变阻器和定值电阻串联，读出此时电流表的示数I2，则电源电压 联立两式可得滑动变阻器的阻值和电源电压，在步骤①中灯泡正常发光，电源电压 代入、、、电源电压，可求得灯泡的额定电压，根据公式求得灯泡的额定电功率，故C符合题意； D．闭合S2，使电流表示数等于0.3A，此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻，可通过计算灯泡电功率，故D符合题意； 故选ABCD。 43．在“测量小灯泡的功率”实验中一部分连接的电路如图甲所示。已知小灯泡的额定电压是2.5V，正常工作时电阻约为10Ω。 (1)请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。 (2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表都有示数，接下来应该进行的操作是_______。 A．检查电路是否短路 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 (3)问题解决后继续实验，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_______W。 (4)因为灯丝电阻随温度的升高而增大，小明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P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P1_______P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1) (2)C (3)0.75 (4)大于 【详解】（1）灯泡正常工作时的电流约为 所以电流表接0~0.6A小量程；滑动变阻器已接入下面的接线柱，再接入上面一个接线柱，如图所示： （2）串联电路，电流表有示数，说明电路没有断路，电压表测灯泡两端的电压，电压表有示数，说明灯泡没有短路，所以小灯泡不亮，可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，导致通过小灯泡的电流太小，所以接下来应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）由图乙可知，电流表接的0`0.6A小量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，所以灯泡的额定功率 （4）因为灯丝电阻随温度的升高而增大，所以灯泡实际电压为其额定电压一半时，此时灯泡的阻值比额定电压的阻值小，由可知，灯泡实际电压为其额定电压一半时，它的实际功率 因为灯丝电阻随温度的升高而增大，所以实际电流等于额定电流一半时，，此时灯泡的阻值比额定电流的阻值小，由可知，实际电流等于额定电流一半时，实际功率 综上可知。 44．小明想用如图所给的器材设计一个探究额定电压为3V的小灯泡伏安特性的电路。 (1)请你用笔画线代替导线，帮小明把图中的器材连接起来。要求：①滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡的亮度变暗；②用电流表测灯泡的电流（灯泡正常工作时电阻约为10），电压表测灯泡两端的电压。 (2)小明检查电路连接无误后，闭合开关，测得流过灯泡的电流和灯泡两端电压如图（甲、乙所示，则通过灯泡的电流是________A，灯泡两端的电压是________V。 (3)小明通过实验测得一组I－U数据，绘出其电流随电压变化的曲线如图。由图可知： ①当小灯泡两端电压为1V时，其电阻是______；图线表明灯丝的电阻随灯丝工作温度变化是______的（选填“变化”或“不变”）。 ②当小灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是_______A；通过调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为2V，则此时小灯泡L消耗的实际功率为_______。 【答案】(1) (2) 0.28 2.4 (3) 5.56 变化 0.4 0.6W 【详解】（1）滑动变阻器应符合“一上一下”的接线原则，因为滑片向右移动，灯泡变暗，说明接入电路中的电阻增大，应选择左下接线柱；因为电源电压为3V；灯泡的电阻约为10Ω，所以电路中最大电流为0.3A，故电压表量程选择0∼3V，电流表量程选择0∼0.6A。用导线将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表顺次连接起来，电压表并联在灯泡两端，据此作图。 （2）电流表量程为0∼0.6A，分度值为0.02，电流示数为0.28A；电压表量程选择0∼3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.4V。 （3）[1]由小明通过实验测得的I－U数据绘出的图像可知，当小灯泡两端电压为1V时，通过小灯泡的电流为0.18A，其电阻 [2]因为I-U图像为曲线，非正比例关系，图线表明灯丝的电阻随灯丝工作温度变化是变化的。 [3]由I-U图像可知，当小灯泡L正常发光时，即灯泡两端的电压为3V，通过其灯丝的电流是0.4A。 [4]由I-U图像可知，当小灯泡两端的电压为2V，通过其灯丝的电流是0.3A，则此时小灯泡L消耗的实际功率为 45．关于热量的三个重要实验： (1)甲实验中，质量相同的沙子和水，沙子比水升温快，是因为___________； (2)乙实验中，若燃料1的热值比燃料2的大（两试管内液体a的质量、初温相等），则支持该结论的实验现象是__________； (3)甲、乙、丙实验中都需要控制________相同（选填序号）； ①加热时间 ②被加热物质的种类 ③被加热物体的质量 (4)丙实验中，电阻丝。 ①在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”，应选择________两个电阻丝； ②在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验后，至少要有两处的更换才能完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验，第一：需要将、两个电阻丝______联，同时将________（选填“电阻丝”或“电阻丝”）所在容器中的温度计放到电阻丝所在容器中。 ③若丙图的、、分别置于3个相同容器a、b、c中，容器中液体的种类、初温和质量都相间，则通电相同时间后，容器______（选填“a”、“b”或“c”）中的液体温度最高。 【答案】(1)沙子的比热容比水的比热容小 (2)燃料燃尽时温度计1示数变化大 (3)③ (4) R1、R2 串 电阻丝 a 【详解】（1）水的比热容大于沙子的比热容，所以甲实验中，质量相同的沙子和水，加热相同时间，吸收相同热量时，根据可知，沙子升高的温度多，即沙子比水升温快。 （2）乙实验中，比较不同燃料的热值时，根据液体a温度的变化来反映对应燃料放出热量的多少，若燃料燃尽时，温度计1示数变化大，说明燃料1放出的热量多，则说明燃料1的热值比燃料2的大。 （3）根据控制变量法，甲实验中要控制沙子和水的质量相同。乙实验中，要用质量相同的不同燃料加热等质量的同种液体。丙实验中，要用电阻丝加热等质量的同种液体。所以甲、乙、丙实验中都需要控制③被加热物体的质量相同。 （4）已知，图丙中，R2、R3串联后与R1并联。在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”时，要控制电阻丝的阻值和通电时间相同，而电流大小不同，所以应选择R1、R2两个电阻丝。 在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验时，要控制电阻丝的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，所以应选择R2、R3两个电阻丝；而要完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验，需要用相同的热源加热等质量的同种液体，所以需要将R1、R2两个电阻丝串联，同时将电阻丝R3所在容器中的温度计放到电阻丝R1所在容器中。所以至少要有2处的更换。 图丙中，R2、R3串联后与R1并联，且，所以R2、R3所在支路的电流小于R1所在支路的电流，而R1、R2电阻又大于R3电阻，根据可知，通电相同时间后，R1产生热量最多，则容器a中的液体温度最高。 46．小敏在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡和额定电流为的小灯泡进行实验。 (1)图甲是小敏同学在测量小灯泡的额定功率时连接的实物电路。 ①图甲中有一根导线连接错误，请在这根线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法___________。 ②改正电路连接后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至___________端以保护电路（选填“A”或“B”）； ③闭合开关后发现灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，故障原因可能是___________； A．灯泡短路    B．灯泡断路    C．滑动变阻器短路    D．滑动变阻器断路 ④实验中，观察到小灯泡的电压为2.0V时，为了测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向___________（选填“A”或“B”）端移动。若通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图乙所示，可知小灯泡的额定功率为___________W。 ⑤实验中滑动变阻器有三种规格，分别为“  1A”、“  0.2A”、“  0.5A”应选用___________（选填“”、“”或“”）。 (2)小宇同学还设计了如图丙所示的电路，测出了灯泡的额定功率。已知：滑动变阻器的最大阻值均为。 ①只闭合开关S、，移动的滑片，使电流表示数为。 ②断开开关，并保持滑片的位置不变，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为。 ③保持滑片的位置不变，再将的滑片调至最左端，记下电流表的示数；最后将的滑片调至最右端，记下电流表的示数。 ④写出灯泡额定功率的表达式：___________。（用、、、表示） 【答案】(1) B B A 0.625 RC (2) 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，原电路电压表未并联在灯泡两端，由实物图可知，应将灯泡左接线柱与电流表正极相连的线改接到与开关右接线柱相连。 闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即B端。 电流表示数为0说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表能连通电源两极，因此故障是小灯泡断路，故选B。 灯泡实际电压2V小于额定电压2.5V，要增大灯泡电压，由串联电压规律，减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压原理，需要减小滑动变阻器接入电路中的阻值，因此滑片向A端移动。 由图乙可知，额定电压2.5V对应的电流是0.25A，因此额定功率 灯泡正常发光时，滑动变阻器分压为 电路电流为0.25A，滑动变阻器需要的电阻 电阻不足14Ω，额定电流0.2A小于工作电流0.25A，因此选。 （2）利用等效替代法：两次电流都为时，滑动变阻器接入的电阻等于L2正常发光的电阻。滑片调至最左端，接入电阻为0，得电源电压① 滑片调至最右端，接入最大电阻，得电源电压② 联立①②解得，因此L2额定功率 47．小海想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验： (1)用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整； (2)检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，造成这一故障的原因可能是小灯泡___________； (3)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的图像，如图丙所示； (4)小海还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于且未知，滑动变阻器最大阻值未知，定值电阻阻值为），请将实验步骤补充完整： ①闭合S、，断开，移动滑片P使电压表示数为； ②闭合S、，断开，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为； ③闭合S、，断开，滑片滑动到最左端，读出电压表的示数为； ④小灯泡正常发光时的电阻___________（用、、、表示）。 【答案】(1) (2)断路 (3)0.75 (4) 【详解】（1）测量标有“”字样小灯泡的电功率时，由知，需测量小灯泡两端电压和流过小灯泡的电流，计算得出小灯泡的电功率，电压表与小灯泡并联接入电路中，据此作图。 （2）电流表无示数，灯泡不亮，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，与电压表并联的部分断路，故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路。 （3）电流表接量程，分度值，读数为；小灯泡额定电压为，小灯泡的额定功率 （4）步骤③滑片在最左端，滑动变阻器接入电阻为0，电压表测电源电压，得电源电压； 步骤②中​与滑动变阻器（接入电阻​）串联，电压表示数为，电路电流，由串联分压得； ③步骤①中灯泡正常发光，灯泡与​串联，滑动变阻器两端电压为，电路电流​​，因此灯泡正常发光电阻 48．实验小组在开展电学实验时，进行了以下测量与探究活动。 （一）如图甲所示，电源电压为4.5 V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)闭合开关，移动滑动变阻器滑片至某位置时，电压表示数为2 V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________移动，使电压表示数为2.5 V。 (2)图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，则小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为___________。 （二）将另一只小灯泡和电流传感器（数字电流表）串联后接入电源输出电压恒为4.5 V的电路中，接通电路，电流传感器记录的电流变化情况如图丙。 (3)在B时刻灯丝的电阻为___________（取一位小数）；若在CD时间段灯泡正常发光，则额定功率为___________W；某次实验中灯丝突然熔断，最有可能发生在___________（AB/BC/CD）时间段，原因是___________。 (4)如图所示，某款配有三脚插头的空气炸锅工作时部分电路示意图。空气炸锅内电动机由开关控制，电阻丝由开关、共同控制，请连接电路，并符合安全用电原则。 【答案】(1)左 (2)8 (3) 6.1 1.62 AB AB段灯泡瞬时功率较大，超出灯泡额定功率，使灯丝温度急剧升高，超过其熔点而熔断。 (4) 【详解】（1）要使小灯泡两端的电压从2V增大到额定电压2.5V，根据串联电路分压原理，需要减小滑动变阻器两端的电压，即减小其接入电路的电阻。由图甲可知，应将滑片向左移动。 （2）当小灯泡正常发光时，其两端电压为额定电压 。由图乙可知，此时通过小灯泡的电流为 电源电压为 ，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 （3）[1]由题可知，电路中只有灯泡接入电路，所以灯泡两端的电压等于电源电压 ，从图丙可知电流为 。根据欧姆定律，此时灯丝的电阻 [2]由图可知，在CD时间段，灯泡正常发光，电流稳定在 ，则其额定功率 [3][4]在AB时间段，电路刚接通，灯丝温度低，电阻很小，导致通过的电流很大，此时灯丝的瞬时功率 远大于其额定功率1.62W。过大的功率会使灯丝温度急剧升高，超过其熔点而熔断。 （4）根据安全用电原则和控制要求，保护线（地线） 连接到金属外壳，以防漏电时发生触电事故。开关作为总开关，串联在 相线（火线） 上。电动机M和电阻丝并联连接。开关控制整个电路。开关与电阻丝串联，只控制电阻丝所在的支路，然后所有支路最终都连接到 中性线（零线），如下图所示： 49．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。 7 / 8 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 $