抢分06 实验题(光热力电)(抢分专练)(山东专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-05-25
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3份
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摘要:
**基本信息**
以光热力电实验为核心,通过考情-依据-预测逻辑链,融合控制变量法等科学方法与山东本土情境,构建“原理-易错-应用”三维突破体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|光学实验|6题|硬纸板显示光路、玻璃板替代平面镜、凸透镜调焦法|从光的反射/折射规律到成像应用,结合核电等本土场景|
|热学实验|6题|水浴法控温、温度-时间图像分析、比热容转换法|从晶体熔化/沸腾规律到吸热能力探究,关联热岛效应等实际问题|
|力学实验|7题|机械效率公式(η=Gh/Fs)、杠杆调平法、误差分析|从平均速度测量到浮力/机械效率探究,融入全运会等情境|
|电磁学实验|10题|伏安法测电阻/功率、电路故障分析、控制变量法|从串并联规律到欧姆定律应用,结合智能家居等电路设计|
内容正文:
抢分06 实验题(光热力电)(山东专用)
参考答案
题型一 光学实验
1. (1)垂直 (2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3)下 (4)在反射现象中,反射角等于入射角
(5)
2.(1)便于确定像的位置 (2) 前面 不点燃 完全重合 像与物体的大小关系
(3)物体到平面镜的距离 (4)A (5)不变
3.(1)2 (2)B (3)视网膜 同一高度 B 远离 变大
4.(1)便于确定像的位置 未点燃 完全重合 (2)B (3)不透过 (4)C (5)左
5.(1)调整玻璃板的倾斜程度 OP与其在平面镜中所成的像处在一条直线上 (2)虚 相等
(3)延长CB与直线PQ交于一点 光沿直线传播 平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等
6.(1)10.0cm (2)缩小 照相机 (3)变小
(4)像距(或光屏到凸透镜的距离) (5)像距不变时,晶状体焦距随物距的增大而增大
题型二 热学实验
7. (1)持续吸热,温度不变 (2)不变 (3)气压越小,水的沸点越低 (4)M
8.(1)受热均匀 (2)热胀冷缩 -3 (3)增大 吸热,温度保持不变 (4)降低
9.(1)-14 (2)需要 (3)10 (4)低于 (5)不会
10.(1)A (2)92 (3)热传递 (4) 保持不变 低于
11.(1)自下而上 (2)93
(3) b 乙装置无盖玻璃盖板,热量散失多,升温较慢,水面压强较小,沸点较低
(4) 逐渐变大 不变 液化
12.(1)烧杯 (2)液化 (3)B (4)需要
(5) 秒表 天平 在两个同样的烧杯中,分别装入初温和质量都相等的水和煤油;用两支温度计分别测出水和煤油的初温;在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热时间相同;用温度计分别测出水和煤油最后的温度。 实验中用相同的电加热器加热,目的是让水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
若升高相同温度,加热时间长的物质(水)吸热能力强;若加热相同时间,温度升高慢的物质(水)吸热能力强。 误差来源:可能存在热量散失、搅拌不均匀等问题,可通过加盖子、增加保温措施来减小误差。
题型三 力学实验
13. (1)拉力/N(或弹簧测力计示数F/N) 88.9 (2)被提升物体的重力(物重)
(3)不合理 没有考虑到摩擦力的影响 (4)A
14.(1)右 (2)乙 杠杆平衡时,
(3) 动力臂变小 B (4)
15.(1)平衡螺母 (2)2 (3)/
(4) 变大
(5)小明适当远离支点O/弟弟适当靠近支点O
16.(1)游码 右 (2)12 (3) 0.08 20 错误
17.(1)调节天平横梁平衡时,没有将游码移到标尺左端的零刻度线处 右
(2)59.4
(3)偏大 将丹霞样石放入量筒前,先将其用保鲜膜包裹 (4)
18.(1)左 (2)40 44 偏大
(3)用细钢针将木块完全压入水中,使其浸没且不触底
19.排开液体体积 液体密度
20.(1)控制变量 排开液体的体积 (2)无 不变
(3)d、e 液体密度 (4)不能
题型四 电磁学实验
21.(1) (2)待测电阻断路
(3) 电阻R/Ω 1 10 (4)
22.(1) (2)对电流表进行调零
(3)电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比
(4)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 右 避免结论有偶然性,使结论有普遍性
(5)选择的定值电阻实验时,滑动变阻器接入电路的阻值大于滑动变阻器的最大阻值,所以移动滑片无法完成实验,更换最大阻值较大的滑动变阻器可完成实验。
23.(1)电流表
(2)左 4 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)A (4) 大于
24.(1)断开 右 (2)定值电阻R断路 (3)12 16
(4)改变定值电阻两端电压,多次实验得到普遍规律
(5)电压表并联在滑动变阻器两端 (6)20
25.(1) (2)右端
(3)12.5 2.88 (4)增大 (5)C (6)5 (7)<
(8) 闭合开关S和S2,断开开关S1 偏大
26.(1)当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 5 4 电压超过恒为3V的学生电源 (2)三 10 5
27.(1) (2)右
(3)10.4 (4)温度 增大 (5) U额 S3 S2
28.(1)支点 (2)是 (3)3 动力×动力臂=阻力×阻力臂/
(4)C (5)磁化 相似 北极/N极 右 (6)电流方向
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抢分06 实验题(光热力电)(山东专用)
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东营T20、滨州T22
2024日照T18、青岛T16
光学实验核心考点:光的反射定律;平面镜成像(玻璃板代替平面镜便于确定像的位置,等大、等距、正立虚像,光屏接不到,薄玻璃板防重影);凸透镜成像规律(光具座,调中心等高,f与2f划分,成实像时“物近像远像变大”,u=f不成像,u<f成虚像从右侧观察)。易错:反射定律表述顺序;平面镜像的大小与物体到镜面距离无关;凸透镜实验不成像的原因(u≤f或中心不等高)。
光学实验:可能结合“山东核电设备制造”“海阳核电站”等能源设施,考查电路基本概念;或结合“青岛智能家居”“济南地铁自动售票机”等生活场景,考查串并联电路的实际应用与故障分析。作图题常要求根据实物图画电路图或根据要求连接实物图,需注意电表量程选择和“电流表串联、电压表并联”的规则。实验题可能以“探究串并联电路电流规律”为背景,考查电流表的使用和数据分析。
2025德州T21、滨州T21
2024 菏泽T21、济宁T19
热学实验核心考点:固体熔化规律;水沸腾;比较吸热能力(控制变量法:质量、初温、加热器相同,转换法:加热时间反映吸热多少,比热容判断——升温慢的比热容大)。易错:温度计读数视线平齐;晶体熔化条件(达到熔点、继续吸热);沸腾条件(达到沸点、继续吸热);水浴法目的(受热均匀)。
热学实验:可能结合“山东夏季高温天气与城市热岛效应”“济南泉水温度测量”等本土情境,考查温度计使用与物态变化;或以“寿光蔬菜大棚温度调控”“青岛海洋牧场水温监测”为背景,考查比热容实验的迁移应用。实验题常要求根据表格数据绘制温度-时间图像,判断晶体熔点或水的沸点,分析比热容大小关系(如“探究不同液体吸热能力”中,选择质量相同的不同液体,加热相同时间比较温度变化)。注意区分“探究熔化规律”和“探究沸腾规律”两种实验装置的异同。
2025威海T25、青岛T18
2024 淄博T22、济南T26
力学实验核心考点:测量平均速度;密度测量;滑动摩擦力;阻力对运动的影响;二力平衡(旋转卡片探究共线);杠杆平衡(调平、力臂是垂直距离);滑轮组机械效率(η=Gh/Fs,匀速拉动,n的判断)。易错:液体密度测量中“残留”导致误差;机械效率中绳子段数n;滑动摩擦力实验改进(固定测力计拉动木板无需匀速)。
力学实验:可能结合“山东全运会体能测试”“青岛港集装箱吊装”等本土场景,考查测量平均速度或滑轮组机械效率;或以“黄河口泥沙密度检测”“烟台苹果密度测量”为情境,考查天平量筒的使用及误差分析。实验题常要求补充实验步骤、设计记录表格、分析图像(如s-t图像、m-V图像)、评估改进方案。特别关注“探究滑动摩擦力”与“探究阻力对运动的影响”两个实验的对比辨析(前者需要匀速,后者不需要匀速而是让小车自由滑下)。
2025 滨州T24、青岛T20
2024 淄博T23、日照T19
电磁学实验核心考点:串并联电流/电压规律;影响电阻因素(控制变量:材料、长度、横截面积、温度,转换法:灯泡亮度或电流表示数);欧姆定律实验;伏安法测电阻(R=U/I,多次测量求平均值减小误差,灯丝电阻随温度升高不能求平均);测小灯泡电功率(P=UI,额定功率与实际功率,亮度由实际功率决定);电磁铁(控制电流、匝数,转换法:吸引大头针数目)。易错:连接电路开关断开,滑片置于阻值最大处;电表“正进负出”;探究I-R时更换电阻后调节滑片保持电压不变;测灯丝电阻不能求平均值。
电磁学实验:可能结合“山东智能家居电路”“青岛新能源汽车充电系统”“海阳核电站输电模型”等本土科技,考查电学实验在实际电路故障分析中的应用;或以“济南地铁自动照明”“淄博烧烤店电烤炉电路设计”为背景,考查欧姆定律实验和电功率测量的综合迁移。实验题常要求:连接实物图、补充电路连接、读取电表示数、绘制U-I图像、计算电阻或功率、分析电路故障(如灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压等)。特别关注“探究电流与电阻的关系”中更换电阻后如何调节滑动变阻器(使电压表示数保持不变),以及“测量小灯泡电功率”实验中不能将多次测量功率求平均值的原因。电与磁实验(奥斯特实验、电磁铁、电动机、发电机)常以选择题或作图题形式出现,需注意区分“电生磁”(奥斯特、电磁铁)和“磁生电”(电磁感应、发电机)。
【考向一】光学实验
1.探究光的反射定律:硬纸板显示光路,验证三线共面(纸板可转折判断);反射角等于入射角;光路可逆。
2.探究平面镜成像特点:用玻璃板代替平面镜(便于确定像的位置);两支相同蜡烛(比较像与物大小关系);刻度尺测量距离;光屏不能承接虚像。结论:像与物大小相等、到镜面距离相等、连线垂直、虚像。
3.探究光的折射规律:光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;入射角增大,折射角增大;垂直入射方向不变;光路可逆。
4.探究凸透镜成像规律:点燃蜡烛使烛焰、透镜、光屏中心在同一高度(使像成在光屏中央)。改变物距,观察成像情况。一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像倒立可呈现在光屏,虚像正立不能呈现在光屏。
【考向二】热学实验
1.探究固体熔化规律(冰或海波):水浴法加热(使受热均匀);温度计玻璃泡与被测物充分接触;记录温度随时间变化。晶体熔化时吸热温度不变(有熔点),非晶体温度持续上升。
2.探究水沸腾规律:盖纸板减少热量散失;观察气泡变化(沸腾前气泡上升变小,沸腾时气泡上升变大);记录温度变化。沸腾时吸热温度不变;气压越低沸点越低。
3.探究影响蒸发快慢的因素:控制变量法(温度、表面积、表面空气流速)。相同条件下,温度越高、表面积越大、空气流速越快,蒸发越快。
4.探究不同物质的吸热能力(比热容):相同规格电加热器(保证相同时间吸热相同);质量相同的不同液体;升高相同温度比较加热时间(时间越长吸热能力越强);加热相同时间比较升高的温度(升高越少吸热能力越强)。
【考向三】力学实验
1.测量平均速度:原理 v=s/t;斜面坡度要小(便于测量时间);金属片挡板(确定终点);刻度尺测路程,停表测时间。
2.探究影响滑动摩擦力大小的因素:弹簧测力计水平匀速直线拉动(拉力等于摩擦力);控制变量法。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;与速度、接触面积无关。
3.探究二力平衡条件:小车或轻质硬纸片;砝码质量相等(拉力大小相等);扭转角度后不能平衡(作用在同一直线);硬纸片可验证是否作用在同一物体(剪开纸片)。
4.探究液体压强特点:压强计(U形管高度差反映压强大小);同一深度向各个方向压强相等;深度越大压强越大;不同液体同一深度,密度越大压强越大(控制深度相同)。
5.探究浮力大小影响因素:弹簧测力计称重法(F浮=G-F示);控制变量法。浮力与排开液体体积、液体密度有关,与浸没深度无关。阿基米德原理实验:F浮=G排(溢水杯、小桶接排开液体)。
6.探究杠杆平衡条件:调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡(消除杠杆自重影响,便于测量力臂);多次改变力和力臂,得出 F1l1=F2l2。
7.测量滑轮组机械效率:竖直匀速拉动弹簧测力计;η=W有/W总=Gh/(Fs);影响效率因素:动滑轮重力、绳重、摩擦、物重(物重越大效率越高)。
【考向四】电磁学实验
1.探究串并联电路电流电压规律:电流表串联接入、电压表并联接入。串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;并联电路干路电流等于各支路电流之和,各支路电压相等。
2.探究影响电阻大小的因素:控制变量法(材料、长度、横截面积、温度)。通过电流表示数或灯泡亮度判断电阻大小。
3.探究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律):①探究电流与电压关系——控制电阻不变,改变电压(滑动变阻器改变电阻两端电压),电流与电压成正比;②探究电流与电阻关系——控制电压不变,更换不同电阻,移动滑片使电阻两端电压不变,电流与电阻成反比。
4.伏安法测电阻:原理 R=U/I;滑动变阻器的作用:改变待测电阻两端电压和电流,多次测量求平均值减小误差。小灯泡电阻随温度升高而增大,不能求平均值。
5.伏安法测电功率(测小灯泡电功率):原理 P=UI;调节滑动变阻器使电压表示数为额定电压,测额定功率;多次测量(不同电压下实际功率)不可求平均值。
6.探究电流产生的热量与哪些因素有关(焦耳定律):控制变量法;转换法(通过温度计示数或U形管液面高度差反映热量多少)。与电流、电阻、通电时间有关;串联控制电流和时间相同(研究Q与R关系);并联控制电阻和通电时间相同(研究Q与I关系)。
7.探究通电螺线管外部磁场方向(奥斯特实验、安培定则):小磁针偏转方向反映磁场方向;改变电流方向,磁场方向改变;螺线管插入铁芯磁性增强(电磁铁)。安培定则判断极性。
8.探究磁场对通电导线的作用(电动机原理):导线在磁场中受力运动;改变电流方向或磁场方向,受力方向改变;将电能转化为机械能。
9.探究电磁感应现象(发电机原理):闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流;改变导体运动方向或磁场方向,感应电流方向改变;将机械能转化为电能。
题型一 光学实验
1.(2026·山东聊城·二模)探究光的反射定律及其在角反射器中的应用
(1)将激光笔、平面镜、可折叠光屏,按照图甲装配好,使光屏与平面镜________。
(2)将显示有反射光线的半个光屏向后折转一定角度,若向后折转的光屏上没有反射光线,可得_______。
(3)若要使入射角变大,不改变入射点的位置,图甲中的激光笔应该向______(选填“上”或“下”)移动。
(4)在光屏上用笔描出入射光线与反射光线,用量角器测出入射角、反射角的大小并填入下方表格中。改变入射角的大小,重复实验。由表格数据可得出的结论是________。
序号
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
反射角
30°
45°
60°
(5)激光测距技术之所以能测量地球与月球之间的距离,是因为月球上安装的角反射器。如图乙所示,角反射器就是把三面镜子两两相互垂直地对接在一起的装置,就像房间的墙角一样。光无论从什么角度射到它上面,角反射器总能将光沿入射的相反方向反射回去,请利用光的反射定律,在图丙中画出上述现象中光的传播路径。
【答案】(1)垂直
(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3)下
(4)在反射现象中,反射角等于入射角
(5)
【详解】(1)在探究光的反射定律实验中,为了使反射光线能呈现在光屏上,光屏要与平面镜垂直放置。
(2)将显示有反射光线的半个光屏向后折转一定角度,向后折转的光屏上没有反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,当光屏不在同一平面时,就无法呈现反射光线。
(3)入射角是入射光线与法线的夹角,若要使入射角变大,不改变入射点的位置,根据几何关系,图甲中的激光笔应该向下移动,这样入射光线与法线夹角会增大。
(4)从表格数据可以看出,当入射角分别为、、时,反射角也分别为、、,所以可得出结论:在反射现象中,反射角等于入射角。
(5)
根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出两次反射。如图所示
2.(2026·山东滨州·一模)小童利用如图所示的装置,相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸等实验器材,做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)该实验利用透明玻璃板替代平面镜,目的是________;
(2)实验中,小童把一只点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,他应该在玻璃板_____(选填“前面”或“后面”)观察蜡烛A经平板玻璃所成的像;再拿__________(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像__________,目的是比较_______。
(3)实验时,将同一支蜡烛A先后放置在白纸上与平板玻璃距离不同的M、N两点,观测每次蜡烛所成像的高度。该同学探究的问题是:物体通过平面镜所成像的高度与________是否有关。
(4)若将玻璃板相对于白纸水平向右移动1cm,该蜡烛的像相对于白纸的位置________(填序号)。
A.不变 B.向右移动1cm C.向右移动2cm
(5)将物体远离玻璃板,像的大小将__________。(填“变大”“变小”“不变”)
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) 前面 不点燃 完全重合 像与物体的大小关系
(3)物体到平面镜的距离
(4)A
(5)不变
【详解】(1)透明玻璃板透光,既可以反射成像,又能观察到玻璃板后方的蜡烛,因此可以方便确定像的位置。
(2)蜡烛A的像是光的反射形成的,反射光线在玻璃板前方,因此需要在玻璃板前面观察;若点燃后方的蜡烛B,会让玻璃板后方亮度升高,干扰对像的观察,因此用不点燃的蜡烛B;移动B直到与A的像完全重合,此时B的大小就代表像的大小,目的是比较像与物体的大小关系。
(3)实验中改变了蜡烛A到平面镜的距离,观测像的高度,因此探究的是:物体通过平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离是否有关。
(4)蜡烛A相对于白纸的位置不变,玻璃板仅沿自身平面水平移动,根据平面镜成像“像物关于镜面对称”的特点,像相对于白纸的位置不变,故选A。
(5)平面镜成像的特点是像与物体大小始终相等,和物体到镜面的距离无关,因此物体远离玻璃板时,像的大小不变。
3.(2026·山东济南·二模)小丽到眼镜店进行视力检查及配镜。
(1)如图1所示为眼镜店的平面图,墙上贴有视力表。按规定,视力检测的标准距离为5米,超过了这家眼镜店室内的左右距离。店主为了解决这个问题,在距视力表3米的位置竖直放置一块平面镜,如图2所示,为了满足测量要求,店主应将座位放置在离平面镜______米处;
(2)视力表上如图所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
A. B. C. D.
(3)“保护视力,远离近视”的项目化学习:下面是小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成以下内容。
①小组同学查询到人的眼球结构如上图所示。为了探究视物原理,小组同学组装如图乙的实验装置,其中用点燃的蜡烛代替物体,水透镜模拟眼睛中的晶状体,光屏模拟眼睛中的______。现将水透镜放在光具座上,点燃蜡烛,调节器材高度,使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在______;
②调节器材中蜡烛的位置至图乙的位置,此时向右移动光屏至“75cm”刻度处,光屏上会出现清晰的像,根据此时的实验情况,可以推测目前水透镜的焦距可能为( )
A.10cm B.14cm C.21cm D.30cm
③小组同学保持水透镜焦距不变,将光源靠近透镜方向移动,模拟观察近处的物体。为了在光屏上再次得到清晰的像,光屏应______(选填“远离”或“靠近”)水透镜方向移动。然而根据资料,眼睛主要依靠睫状肌调节晶状体的厚度使像成在视网膜上,于是小组同学保持水透镜、发光物位置不变,通过注射器使水透镜的焦距______(选填“变大”或“变小”),使光屏上重新成清晰的像;
【答案】(1)2
(2)B
(3) 视网膜 同一高度 B 远离 变大
【详解】(1)平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等。由图2可知,视力表距平面镜3m,因此其像也距平面镜3m。要满足视力检测的标准距离5m,即人到视力表的像的距离为5m,因此人到平面镜的距离,即座位应放在离平面镜处。
(2)根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称。字母“E”经平面镜成像后左右颠倒,上下不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1][2]眼睛中晶状体相当于凸透镜(会聚光线),视网膜相当于光屏(承接像);实验中需使光源、透镜、光屏中心在同一高度,确保像成在光屏中央。
[3]由图可知,物距,移动光屏后,像距
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。凸透镜成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律,满足,代入数据可得,,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
[4][5]根据“物近像远像变大”的成像规律,物距减小时,像距需增大,故光屏应远离透镜;眼睛看近处物体时,晶状体变厚、焦距变小,使像仍成在视网膜上,因此水透镜焦距需变小。
4.(2025·山东聊城·模拟预测)如图甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)用玻璃板替代平面镜的好处是__________;把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,__________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像__________,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(2)为使实验中得到的平面镜成像特点具有普遍性,小明应该__________。
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将光屏竖直放在原来蜡烛B所在位置,眼睛应__________(选填“透过”或“不透过”)玻璃板,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(4)如图乙所示,一枚象棋放在竖直的玻璃板前,象棋的像在处。将玻璃板向右平移至图丙所示的位置时,下列说法正确的是__________。
A.此时无论从何角度观察,都看不到象棋的像
B.从一定角度可以观察到象棋的像,像在处
C.从某一角度可以观察到象棋的像,像仍然在处
(5)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?他和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丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的__________(选填“左”或“右”)面。
【答案】(1) 便于确定像的位置 未点燃 完全重合
(2)B
(3)不透过
(4)C
(5)左
【详解】(1)玻璃板透明,既能反射光线成像,又能透过玻璃板看到后面的物体。因此,用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置;为了比较像与物的大小关系,实验中选用两根完全相同的蜡烛。前面的蜡烛A点燃后作为发光物体成像,后面的蜡烛B用来与A的像重合。如果蜡烛B也点燃,玻璃板后方光线过强,会导致A的像变得模糊,难以观察。因此,蜡烛B应该是未点燃的;在观察时,移动未点燃的蜡烛B,直到从玻璃板前方看去,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的大小相等,同时也确定了像的具体位置。
(2)为得出普遍规律,避免因单次实验的偶然性导致结论错误,通常需要进行多次实验。在这个实验中,应该保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,并重复上述实验步骤,观察成像规律是否一致。如果保持蜡烛位置不变改变玻璃板位置,难以完成像与物的重合。故选B。
(3)为判断平面镜成的像是实像还是虚像,在像的位置放置一个光屏,并直接观察光屏上是否有像。如果透过玻璃板观察,看到的依然是蜡烛A的虚像,无法判断光屏上是否承接到了实像。因此,眼睛应该直接观察光屏。
(4)如图乙所示,象棋的像在处。当玻璃板向右平移至图丙所示位置时,虽然玻璃板的位置改变了,但象棋的位置没有变,由平面镜成像时物像关于镜面对称可知,像的位置不会改变,仍然在处。由于平面镜成像是由光的反射形成,只要人眼在反射光线的位置上,就能观察到像。故选C。
(5)玻璃镀膜的那一面即为平面镜的反射面,根据平面镜成像时像距等于物距,当铅笔贴着镀膜面时,物距为0,像距也为0,像与物重合,因此镀膜面在玻璃板的左面。
5.(2026·山东菏泽·一模)某同学利用如图所示装置探究平面镜成像的特点,具体操作如下:
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用黑色水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像在OQ的正上方,此时需要______,直至观察到______,表明玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板;
(2)在直线OP上放置棋子A,在玻璃板后方放置白卡片并移动,发现不能在白卡片上观察到棋子的像,说明平面镜成的是______像,换用另一个相同的棋子B,在玻璃板后移动,直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合,表明平面镜所成的像和物大小________;
(3)经观察,A的像在直线OQ上,为了确定像的位置,如图乙所示,将棋子B、C放置在白纸上,移动棋子B、C,使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B,在白纸上标记B、C的位置,连接CB,_______,根据______原理确定该点即为棋子A的像的位置,将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐,用刻度尺分别测出A和到平面镜的距离,多次改变棋子A的位置,重复以上操作,将测得的数据记录在表中,分析数据可知:___________________________________。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
5.20
8.10
11.40
像到平面镜的距离/cm
5.20
8.10
11.40
【答案】(1) 调整玻璃板的倾斜程度 OP与其在平面镜中所成的像处在一条直线上
(2) 虚 相等
(3) 延长CB与直线PQ交于一点 光沿直线传播 平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等
【详解】(1)实验要求玻璃板与水平面(即纸面)垂直,已知MN和PQ垂直,玻璃板沿MN放置,若玻璃板垂直纸面,OP的像一定会与OQ重合,现在在OQ的正上方,因此需要调整玻璃板的倾斜程度,直到与OQ重合,即可确定玻璃板垂直纸面。
(2)实像可以呈现在白卡片上,虚像不能,白卡片无法承接棋子的像,说明平面镜成虚像;与A相同的棋子B能与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)已知A的像在OQ直线上,根据光的直线传播原理,当C同时遮挡住B和A的像,说明A的像也在CB直线上,因此CB与OQ交点就是A的像的位置;分析表格数据,三次实验中,像到平面镜的距离都等于物到平面镜的距离,因此可得结论:平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等。
6.(2026·山东济南·一模)小明同学在学习了《神奇的“眼睛”》之后,对人眼的视物原理产生了浓厚的兴趣,在实验室中利用凸透镜模拟晶状体,用光屏模拟视网膜进行研究。
(1)如图甲所示,用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_______。
(2)为了模拟人眼的成像特点,调整蜡烛的位置,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图乙所示,此时所成的像为倒立、____的实像;其成像特点与__(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
(3)小明通过多次改变蜡烛的位置,模拟人眼看远近不同的物体的成像情况,得到如下的实验数据:
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的大小
1
25.0
16.6
较大
2
30.0
15.0
中等
3
40.0
13.3
较小
分析数据发现,随着物距的增大,像距减小,像的大小逐渐__________。
(4)但是,正常人眼视物时视网膜与晶状体之间的距离是不变的,也就是实验中应保持______不变。那么正常人眼为何能看清远近不同的物体呢?小明通过查阅资料,了解到人眼是通过改变晶状体的厚度,从而调节焦距实现的。
实验序号
像距/cm
物距/cm
焦距/cm
1
15.0
25.0
9.4
2
30.0
10.0
3
40.0
10.9
(5)如图丙所示,小明用水透镜模拟晶状体,探究人眼成清晰像时晶状体的焦距与物距的关系。他将水透镜和光屏的位置固定不动,将蜡烛分别移至距水透镜25.0cm、30.0cm、40.0cm的位置,利用注射器调节水透镜的焦距直至光屏上出现清晰的像,测出三种情况下的焦距记录在表格中。分析实验数据可得出结论:______________________________。
实验后小明反思到,人眼如果看近处的物体,晶状体焦距减小,睫状肌持续收缩,长期如此易导致近视,他决定提醒同学们注意保护眼睛。
【答案】(1)10.0cm
(2) 缩小 照相机
(3)变小
(4)像距(或光屏到凸透镜的距离)
(5)像距不变时,晶状体焦距随物距的增大而增大
【详解】(1)平行光正对凸透镜,会聚得到的最小最亮光斑就是焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲可知焦距
(2)由图乙可得物距,大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这个原理工作的。
(3)由表可知,物距增大时,像的大小从“较大”变为“中等”再变为“较小”,因此像的大小逐渐变小。
(4)实验中凸透镜模拟晶状体,光屏模拟视网膜,视网膜与晶状体的距离不变,对应像距保持不变。
(5)由实验数据可知,像距固定不变时,物距越大,晶状体的焦距越大。
题型二 热学实验
7.(2026·山东青岛·二模)利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系图像。
(1)由实验可知,水沸腾时的特点是________;
(2)当烧瓶中的水沸腾时,将注射器内少量冷水全部注入烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点________(选填“变高”、“变低”或“不变”);
(3)接下来将三颈烧瓶的右瓶口用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,由此可得出水的沸点与气压的关系是________;
(4)对着图丁中烧瓶外壁喷冷水,烧瓶内水再次沸腾了,则所喷撒的位置应该是________(选填“M”或“N”)。
【答案】(1)持续吸热,温度不变
(2)不变
(3)气压越小,水的沸点越低
(4)M
【详解】(1)由图乙可知,水温达到沸点后不再升高,水沸腾的特点就是持续吸收热量,但温度保持不变。
(2)水的沸点只和气压有关,注入冷水后,烧瓶内气压没有改变,因此水的沸点不变,水停止沸腾只是因为注入冷水后整体温度降到沸点以下,沸点本身不变。
(3)向外拉注射器活塞后,烧瓶内的气压减小,原本停止沸腾的水重新沸腾,说明水的沸点随气压减小而降低,即气压越小,水的沸点越低。
(4)喷冷水的目的是让烧瓶内液面上方的水蒸气遇冷液化,降低瓶内气压,从而降低沸点让水重新沸腾,因此需要喷在液面上方的气体区域M。
8.(2025·山东枣庄·模拟预测)如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时融化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,该实验采用了水浴法进行实验的优点是______;
(2)实验采用温度计测量温度,它是根据液体的______原理制成的。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是______℃;
(3)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,其在熔化过程中内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。通过实验可知,冰熔化的特点是______;
(4)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成碎盐水,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像;取适量浓度更大一些的盐水制成碎盐水,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点会______(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1)受热均匀
(2) 热胀冷缩 -3
(3) 增大 吸热,温度保持不变
(4)降低
【详解】(1)水浴法加热的主要优点是:使被加热的冰受热均匀,且温度变化比较缓慢,便于记录各个时刻的温度。
(2)实验室常用温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的;图丙中温度计的分度值为1℃,液柱在 0℃以下,示数为-3℃。
(3)冰在熔化过程中,虽然温度不变,但一直在吸收热量,所以内能增大; 冰是晶体,熔化的特点是:继续吸热,温度保持不变。
(4)从丁图可以看出: 纯冰(A 图像)的熔点为 0℃; 淡盐水冰(B 图像)的熔点低于 0℃; 浓度更大的盐水冰(C 图像)的熔点更低。 因此,加入盐后冰的熔点会降低。
9.(2026·山东德州·一模)如图甲是小邵在室温恒为20 ℃的房间里,设计的能进行“探究水沸腾时温度变化的特点”和“探究冰熔化时温度的变化规律”实验的装置:
(1)将碎冰块放入试管中,某时刻温度计A的示数如图乙所示,此时的温度为________℃;
(2)小邵发现还未用酒精灯加热,试管中的冰就开始熔化了,此时冰熔化________(选填“需要”或“不需要”)吸收热量;
(3)重新放入碎冰,根据温度计A的示数绘制成图丙所示图像,分析图像可知,冰的熔化过程经历了________min;
(4)观察并记录温度计B的示数绘制出图丁的图像,由图像知道,当地的大气压________(选填“高于”、“等于”或“低于”)1个标准大气压;
(5)烧杯中的水已经沸腾,且A、B两温度计示数相同时,试管中的水________(选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】(1)-14
(2)需要
(3)10
(4)低于
(5)不会
【详解】(1)观察乙图,温度计的分度值为1℃,液柱在0℃以下,此时的温度为−14℃。
(2)冰熔化的条件是达到熔点且继续吸热,虽然未用酒精灯加热,但室温为20℃,高于冰的熔点,冰可以从周围环境吸收热量从而熔化,所以此时冰熔化需要吸收热量。
(3)冰在熔化过程中温度保持不变,观察丙图,冰从第5min开始熔化,到第15min结束,熔化过程经历的时间为
(4)标准大气压下,水的沸点是100℃,观察丁图,水的沸点为99℃,因为水的沸点随气压的降低而降低,所以当地的大气压低于1个标准大气压。
(5)烧杯中的水已经沸腾,温度保持不变,当 A、B 两温度计示数相同时,试管中的水达到了沸点,但由于试管内外温度相同,试管中的水不能继续吸热,所以试管中的水不会沸腾。
10.(2026·山东泰安·一模)小明利用如图所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)实验前调整器材时,图甲中应该先调节的高度_______;(选填“A”或“B”)
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度是_______℃;
(3)水在沸腾前,不断吸热,温度升高,这是通过______方式增加水的内能;
(4)加热几分钟后,得到如图丙所示的水的温度随时间变化图像。分析图像可知:
①水在沸腾时,不断吸热,温度______;
②实验时周围环境大气压_______1标准大气压。(选填“高于”、“低于”或“等于”)
【答案】(1)A
(2)92
(3)热传递
(4) 保持不变 低于
【详解】(1)实验时,由于酒精灯外焰温度最高,应用酒精灯外焰加热,实验前调整器材时,图甲中应该先根据外焰的高度调节铁架A的高度。
(2)温度计的分度值为1℃,读数为92℃,此时水的温度为92℃。
(3)水在沸腾前,吸收热量,这是通过热传递的方式增加水的内能。
(4)由图丙可知,水的温度上升到98℃时,温度保持不变,说明水已沸腾;水在沸腾时,不断吸热,温度保持不变。
水的沸点随外界气压的增大而升高;水在标准大气压的沸点为100℃,实验时,水的沸点为98℃,实验时周围环境大气压低于1标准大气压。
11.(2026·山东淄博·一模)周末小明帮妈妈煮水饺,妈妈叮嘱他:水烧开后一定要转小火,不然饺子容易煮破还浪费燃气。小明疑惑:水沸腾时如果继续用大火加热,温度会更高吗?带着问题,他与同学分别利用实验室甲、乙两套实验装置中的一套器材开展了“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)实验装置的安装顺序为________(填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其读数是________℃。
(3)图丁是两人根据各自的实验数据绘制的“温度——时间”图像,其中________(填“a”或“b”)是根据乙实验装置获得的数据绘制的,你判断的依据是________。
(4)实验中发现,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将________(填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”),温度计示数________(填“升高”“降低”或“不变”);同时,烧杯上方出现大量“白气”是________现象。
【答案】(1)自下而上
(2)93
(3) b 乙装置无盖玻璃盖板,热量散失多,升温较慢,水面压强较小,沸点较低
(4) 逐渐变大 不变 液化
【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,则应先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序。
(2)由丙图可知,温度计的分度值为1℃,读数为93℃。
(3)[1][2]甲装置带有玻璃盖板(减少热损失),水升温快,水面压强较大,沸点较高。乙装置无玻璃盖板,热量散失多,升温较慢,水面压强较小,沸点较低,故b是根据乙实验装置获得的数据绘制的。
(4)[1]水沸腾时,气泡在上升过程中,周围的水不断汽化补充,上升过程中受到水的压力减小,气泡体积逐渐变大。
[2]水沸腾过程中,虽然持续吸热,但温度保持在沸点不变。
[3]“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象。
12.(2025·山东东营·三模)如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图像如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整________的位置。(选填“烧杯”或“温度计”)
(2)实验中杯口周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于________现象。(填物态变化名称)
(3)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是________。(选填字母)
A.减少热损失 B.降低杯内气压,使水沸腾更快
C.减少“水雾”的干扰,方便读数 D.有助于固定温度计
(4)小组同学进一步分析图像,发现水沸腾时温度不变,此时________(选填“需要”或“不需要”)对水加热。
(5)小明想利用如图所示的装置“比较水和煤油的吸热能力”。
①实验器材:烧杯、水、煤油、相同的电加热器、温度计、________、________。
②实验步骤:________
③交流评估:________
【答案】(1)烧杯
(2)液化
(3)B
(4)需要
(5) 秒表 天平 见解析 见解析
【详解】(1)实验时,要用酒精灯外焰加热,温度计的玻璃泡要浸没在水中且不能碰到烧杯底,所以,须先调整被加热物体烧杯位置。
(2)“白气”是热的水蒸气遇冷液化形成的小水珠聚集在一起形成的。
(3)甲装置中硬纸片,可固定温度计,能减少热量散失,同时,杯中水面气压在加热过程中会增大,水的沸点升高。又可避免过多的水蒸气在上升时遇到冷的温度计液化成的水雾,干扰读数,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
(4)水沸腾时的特点是持续吸热,温度不变,所以即使温度保持恒定,仍然需要对水加热。
(5)①[1][2]实验中需要测量加热时间来间接反映物质吸收热量的多少,所以需要秒表。需要控制水和煤油的质量相同,用到天平。
②[3]实验步骤:在两个同样的烧杯中,分别装入初温和质量都相等的水和煤油;用两支温度计分别测出水和煤油的初温;
在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热时间相同;用温度计分别测出水和煤油最后的温度。
③[4]交流评估:实验中用相同的电加热器加热,目的是让水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
若升高相同温度,加热时间长的物质(水)吸热能力强;若加热相同时间,温度升高慢的物质(水)吸热能力强。
误差来源:可能存在热量散失、搅拌不均匀等问题,可通过加盖子、增加保温措施来减小误差。
题型三 力学实验
13.(2026·山东青岛·二模)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明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
①
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
2.2
30
90.9
(1)表格中①处应填写的内容为________,②处数据应为________(结果保留一位小数);
(2)分析以上实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与________有关;
(3)同组的小华发现边拉动弹簧测力计边读数时,弹簧测力计示数不稳定,她认为应在弹簧测力计静止时读数,小明认为她的想法________(选填“合理”或“不合理”),理由是________;
(4)另一实验小组的同学改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力________。
A.大于8N B.等于8N C.小于8N
【答案】(1) 拉力/N(或弹簧测力计示数F/N) 88.9
(2)被提升物体的重力(物重)
(3) 不合理 没有考虑到摩擦力的影响
(4)A
【详解】(1)[1]测量滑轮组机械效率时,需要测量的物理量有:钩码重、钩码上升距离、拉力、弹簧测力计上升距离,因此①处应为拉力(弹簧测力计示数),单位为N。
[2]第2次实验,有用功
总功
机械效率
因此②处为88.9。
(2)实验数据显示:同一滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率越高,因此同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力(物重)有关。
(3)[1][2]该想法不合理,因为实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,绳子与滑轮间存在动摩擦力;静止时弹簧测力计不会克服摩擦力做功,测得的拉力偏小(没有机械之间的摩擦力),会影响滑轮组的机械效率,因此不能静止读数。
(4)若不计绳重和摩擦,机械效率
代入A点数据,解得:;
但由于绳重和摩擦力使得额外功变大,根据
在机械效率不变时,额外功增大,有用功也增大,若提升相同的高度,物体的重力会大于8N,故选A。
14.(2026·山东济南·二模)同学们在校园劳动实践中,发现操场角落有一块较重的石块,计划用木棒撬动石块。由此引发探究:如何利用杠杆更省力地撬动重物?同学们利用实验室杠杆等器材探究当阻力和阻力臂一定,杠杆平衡时动力和动力臂的关系。
(1)实验前杠杆如图2所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节;
(2)小组交流明确了实验操作注意事项。甲组同学指出:弹簧测力计倒置使用时,需按图3中________(选填“甲”或“乙”)的方式提前调零。同学们正确实验,记录数据如下:
实验次数
阻力
阻力臂
动力
动力臂
1
4
5
1
20
2
4
5
2
10
3
4
5
4
5
分析实验数据,可得出结论:___________;
(3)实验过程中,如图4所示,弹簧测力计从B位置转动至C位置过程中,杠杆始终保持平衡,观察到弹簧测力计示数变大,原因是_________,该现象也验证了:力臂是指______;
A.支点到力的作用点的距离 B.支点到力的作用线的距离
(4)如图1所示,C为AB的中点,可向上或向下施力撬动石块。结合上述实验结论,请画出撬动石块时最省力的动力示意图。
【答案】(1)右
(2) 乙 杠杆平衡时,
(3) 动力臂变小 B
(4)
【详解】(1)由图2可知,实验前杠杆左低右高,为使杠杆在水平位置平衡,应向右调节平衡螺母。
(2)弹簧测力计倒置使用时,弹簧自身重力会影响测量结果,因此需要按照倒置的使用状态提前调零,需按图3中乙的方式提前调零;
分析表格数据可得,三次实验中,动力和动力臂的乘积始终等于阻力和阻力臂的乘积,因此得出结论:杠杆平衡时,
(3)弹簧测力计从B位置转动至C位置的过程中,支点到动力作用线的距离,即动力臂变小,阻力和阻力臂不变时,由杠杆平衡条件可知,动力变大,即弹簧测力计示数变大;
该现象说明:力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离,故选B。
(4)由图1可知,C为杠杆的阻力作用点,由杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小;由图分析可知,以B为支点,以整个木棒的长度作为力臂,即为最长动力臂,过木棒的另一端点垂直于木棒向上作一条带箭头的线段,即为最小动力F,据此作图。
15.(2026·山东聊城·二模)如图甲所示,小明和弟弟在玩跷跷板。小明对弟弟说,自己有办法让跷跷板在水平位置保持平衡。于是,他向弟弟讲起了自己探究杠杆平衡条件的实验,给弟弟做了一次物理实验的启蒙。
(1)首先安装杠杆,调节两端的_______,使杠杆在水平位置平衡。
(2)①如图乙所示,第一次实验在杠杆左边挂3个钩码(每个钩码的质量为50g),用弹簧测力计在杠杆右边某一位置竖直拉住杠杆。弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,动力臂为;钩码对杠杆的拉力是阻力,阻力臂为。此时弹簧测力计的示数如图丙所示,即=_______N。
②改变钩码的数量和位置以及弹簧测力计的位置,使杠杆在水平位置平衡,将相关数据记录在下表中:
实验序号
1
15
1.5
20
2
3
10
1.5
20
3
5
5
2.5
10
4
1
20
2
10
(3)利用上表中数据找到之间的关系,得到杠杆的平衡条件是_______。
(4)若在实验1中,保持杠杆在水平位置平衡,改变弹簧测力计拉杠杆的方向(如图丁所示),弹簧测力计的示数会__________(选填“变小”、“不变”或“变大”),请在图丁中作出的力臂__________。
(5)请利用(3)得到的结论,说出小明让图甲中的跷跷板在水平位置平衡的办法:___________。
【答案】(1)平衡螺母
(2)2
(3)/
(4) 变大
(5)小明适当远离支点O/弟弟适当靠近支点O
【详解】(1)探究杠杆平衡实验中,安装杠杆后,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,方便后续测量力臂。
(2)弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2N刻度线,因此读数为2N。
(3)分析表格所有数据,第一组
第二组
第三组
第四组
每组都满足,因此杠杆平衡条件为,即
(4)改变拉力方向后,动力臂会变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力会变大,因此弹簧测力计示数变大。
过O点作的垂线,标注即可。据此作图。
(5)根据杠杆平衡条件,要让跷跷板平衡,可减小弟弟的力臂(弟弟向支点O靠近),或增大小明的力臂(小明远离支点O),使两侧力和力臂的乘积相等,实现平衡。
16.(2026·山东聊城·一模)小明利用如图所示装置测量木块密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,移动________至零刻度线,此时指针如图乙所示,他应该将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡
(2)将木块放在托盘天平左盘,往右盘加减砝码和移动游码,天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图丙所示,则木块质量为________g;
(3)将木块放入注满水的容器中,如图丁所示,木块稳定后,可读出弹簧测力计示数为________N,已知水的密度为,则可得木块的体积为________,进而可得木块密度为________。由于弹簧测力计使用前未调零而导致测量结果不准确,这属于________(选填“误差”或“错误”)。
【答案】(1) 游码 右
(2)12
(3) 0.08 20 错误
【详解】(1)使用托盘天平时,首先将天平放在水平桌面,移动游码至标尺零刻度线处;图乙中指针偏左,说明左侧偏重,根据"左偏右调"原则,应将平衡螺母向右移动,直至天平平衡。
(2)天平的读数为砝码质量加游码对应示数,砝码质量为10g,游码对应示数为2g,因此木块质量
(3)弹簧测力计分度值为,指针对应示数为;木块完全浸没水中时受力平衡:浮力等于木块重力加拉力,即
结合阿基米德原理,可得木块体积
再计算木块密度
错误是不遵守测量仪器使用规则造成的,可避免;误差是正确操作下也不可避免的偏差。弹簧测力计使用前未调零是操作不规范导致的,因此属于错误。
17.(2026·山东临沂·二模)临沭岱涧丹霞地貌是山东唯一权威认定的丹霞地貌,小明到此研学,带回来一小块工艺仿制的丹霞样石。他想知道它的密度,于是和实验小组的同学们进行了如下实验:
(1)小明将天平放在水平桌面上,调节天平横梁平衡后如图1甲所示。请指出小明在操作过程中存在的问题:______;改正错误后指针静止时如图1乙所示,此时应将平衡螺母向______调节,直至天平水平平衡。
(2)按正确操作称量丹霞样石质量,天平平衡后,所用砝码及游码在标尺上的位置如图1丙所示,其质量为______g;接着向量筒中倒入60mL水,用细线系住丹霞样石并放入量筒中(细线体积忽略不计)后,量筒中的液位如图1丁所示,则实验所测丹霞样石的密度为______kg/m3.
(3)小明了解到丹霞样石具有吸水性,则他实验所测的密度值______(选填“偏大”或“偏小”)。为解决这一问题,小组同学认为只需要增加一个操作步骤:________,再进行合理计算即可。
(4)小明又利用电子秤、玻璃杯和水测量一块大理石的密度,如图2所示。
①将大理石放在电子秤上,记录电子秤的示数为m1;
②将玻璃杯放在电子秤上并倒入适量的水,记录电子秤的示数为m2;
③将大理石浸没在水中,不与玻璃杯底和壁接触,记录电子秤的示数m3;
④大理石的密度表达式为______(用已知量表示,水的密度为ρ水)。
【答案】(1) 调节天平横梁平衡时,没有将游码移到标尺左端的零刻度线处 右
(2) 59.4
(3) 偏大 将丹霞样石放入量筒前,先将其用保鲜膜包裹
(4)
【详解】(1)[1]调节天平横梁平衡时,没有将游码移到标尺左端的零刻度线处。
[2]因为在称量前调节天平平衡时,指针左偏,说明左侧质量大,应将平衡螺母向右调节,直至天平水平平衡。
(2)[1]由图丙可知,标尺分度值为0.2g,丹霞样石的质量为
[2]由图丁可知,量筒中水和丹霞样石的总体积为,已知水的体积
则丹霞样石的体积
根据密度公式,可得丹霞样石的密度
(3)[1]由于丹霞样石具有吸水性,会导致测量其体积时,所测体积偏小。根据密度公式,质量测量准确,体积偏小,所以密度测量值偏大。
[2]将丹霞样石放入量筒前,先将其用保鲜膜包裹,这样可以避免样石吸水,从而准确测量其体积。
(4)大理石的质量
大理石浸没在水中时受到的浮力
根据阿基米德原理可得大理石的体积
再根据密度公式可得大理石的密度表达式为
18.(2026·山东泰安·一模)酒精消毒液已成为居家必备用品。小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,应向___________调节平衡螺母直至天平平衡;
(2)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78 g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图乙所示,量筒内消毒液的体积为___________;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示,则其质量为___________g;
④消毒液的密度为___________;
⑤将烧杯中部分消毒液倒入量筒时,若有几滴消毒液溅到量筒壁上,则消毒液密度的测量值比真实值会___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)小强测量一个木块的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如下实验,测出了木块的密度;
①如图A所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;
②如图B所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;
③___________,电子秤的示数为;
④木块密度___________(用、、和表示)。
【答案】(1)左
(2) 40 44 偏大
(3) 用细钢针将木块完全压入水中,使其浸没且不触底
【详解】(1)由图可知指针向右偏,说明右端下沉,左端上翘,所以平衡螺母向左调节,使横梁在水平位置平衡。
(2)由图乙可知,量筒的分度值为2mL,量筒内消毒液的凹液面与40mL刻度平齐,故量筒内消毒液的体积为。
如图丙所示,标尺的分度值为0.2g,游码对应的质量为4g,则烧杯和剩余消毒液的质量为
倒入量筒中的消毒液的质量为
消毒液的密度为
将烧杯中部分消毒液倒入量筒时,若有几滴消毒液溅到量筒壁上,会造成测得的体积偏小,而质量不变,根据可知,消毒液密度的测量值比真实值会偏大。
(3)为了测出木块的体积,需用细钢针将木块完全压入水中,使其浸没且不触底质量为,浸没后木块受到的浮力为
木块的体积为
木块的质量为
木块的密度为
19.(2026·山东烟台·一模)小丽同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,发现手中的弹簧测力计损坏了,她利用刻度均匀的杠杆和两个相同的钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利完成了该实验。以下是她的实验探究过程:
(1)如图①所示,将物体G挂在A点,两只钩码挂在B点时,杠杆在水平位置平衡;
(2)如图②所示,将物体G部分浸入水中,两只钩码移到C点时,杠杆在水平位置平衡;
(3)如图③所示,将物体G浸没于水中,两只钩码移到D点时,杠杆在水平位置平衡;
(4)如图④所示,将物体G浸没于盐水中,两只钩码移到E点时,杠杆在水平位置平衡。分析与论证:
分析比较(1)、(2)、(3)可得:物体G所受浮力大小与___________有关;
分析比较(1)、(3)、(4)可得:物体G所受浮力大小与___________有关;
根据题中信息计算盐水的密度___________() 。
【答案】 排开液体体积 液体密度
【详解】比较(1)、(2)、(3)三次实验,物体G浸入的液体都是水,但排开液体的体积不同,杠杆平衡时钩码的力臂也不同,由分析可得物体G所受浮力大小不同。所以物体G所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
比较(1)(3)(4),物体均浸没,排开液体体积相同,液体分别是水和盐水,密度不同,钩码位置不同,说明浮力不同,所以物体G所受浮力大小与液体的密度有关。
设杠杆上一小格长度为L,由图知,,,,,
由①杠杆的平衡条件可得
解得
图③中物体G浸没在水中时,根据杠杆平衡条件
根据称重法可知在物体G浸没在水中的浮力
由阿基米德原理可得
因物体浸没,所以物体G的体积
图④中物体G浸没在盐水中时,根据杠杆平衡条件
根据称重法可知在物体G浸没在盐水中的浮力
由④根据阿基米德原理有
20.(2026·山东菏泽·一模)某物理兴趣小组利用如图所示的实验过程来探究浮力的大小与哪些因素有关。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,表明铁块受到的浮力与铁块浸入水中的深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,由此得到的前后结论明显不一致,通过分析发现要想探究浮力与深度是否有关时应采用______法,而上述实验某过程中同时改变了深度和______;
(2)改用b中的物块继续探究,通过观察b、c、d中弹簧测力计的示数,由此可得,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度______关;若实验前弹簧测力计未调零,指针静止时指在0.2 N刻度线处,直接用该弹簧测力计完成全部实验,则测得的浮力大小与真实值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)根据b、______三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关。根据b、e、f三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与_______有关;
(4)若将b中的物体换成相同材料、等体积的实心球体,则_______(选填“能”或“不能”)完成b、c、d三次实验中“浮力与浸入深度的关系”的探究。
【答案】(1) 控制变量 排开液体的体积
(2) 无 不变
(3) d、e 液体密度
(4)不能
【详解】(1)探究浮力和多个因素的关系时,需要用控制变量法,每次只改变一个待探究的变量,保持其他变量不变;在a中探究浮力与深度的关系时,铁块浸没前,改变深度的同时,铁块浸入水中的体积(即排开液体的体积)也同时改变,没有控制变量,因此得到了前后矛盾的结论。
(2)b、c、d中,物体浸在同种液体中,排开液体的体积相同,仅浸入深度不同,最终弹簧测力计示数相同、浮力相同,因此可得:浸在同种液体中、排开体积相同时,浮力大小与浸入深度无关。
浮力的测量原理是
若弹簧测力计初始指针在0.2N处,则测得的和都比真实值大0.2N,浮力的测量值为
和真实值相等,因此测量结果不变。
(3)探究浮力与排开液体体积的关系,需要控制液体密度相同,改变排开液体体积,因此选择b(测物体重力)、d(小体积排开,部分浸入水)、e(大体积排开,完全浸没水)三次实验,因此填d、e。
b、e、f三次实验中,物体排开液体体积相同,液体的密度不同,浮力大小不同,因此可得结论:排开液体体积相同时,物体所受浮力大小与液体的密度有关。
(4)原探究需要控制排开液体体积不变,改变浸入深度。原椭球形物体可以通过改变放置方式,实现排开体积相同、浸入深度不同;但实心球体形状对称,排开体积相同时浸入深度一定相同,无法满足控制变量的要求,因此不能完成该探究。
题型四 电磁学实验
21.(2026·山东潍坊·一模)在“伏安法测电阻”实验中,某小组连接了如图甲所示电路,电源为3节干电池,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流
0.10
0.16
0.20
0.24
0.30
_________
乙
(1)闭合开关前检查发现,有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线补画出正确的连线;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是____________;
(3)排除故障后,闭合开关,多次调节滑动变阻器滑片,记录实验数据如表乙所示,表格中的横线处应填写的内容是_________。某同学分析数据时,发现有一次数据不是实际测量得到的,该数据为第_________次的数据。该待测电阻的阻值为_________;
(4)完成上述实验后,某同学又设计了如图丙所示的测量方案,其中为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。实验操作如下:
①闭合、断开,记下此时电压表示数为;
②闭合、,记下此时电压表示数为;
③计算待测电阻阻值_________(写出用测量值、及表示)。
【答案】(1)
(2)待测电阻断路
(3) 电阻R/Ω 1 10
(4)
【详解】(1)图甲中电压表接在了滑动变阻器左上接线柱,测量的是电源电压。在电压表连接滑动变阻器左上接线柱的导线上画“×”,将电压表的正接线柱改接到待测电阻的右端,使电压表并联在待测电阻两端,测量其电压。
(2)电流表无示数,说明电路断路;电压表有明显偏转,说明电压表两端到电源两极是通的,因此故障为与电压表并联的待测电阻断路。
(3)实验目的是测量电阻,需记录每次的计算结果,因此表格横线处应填电阻R/Ω;
电源为3节干电池,电源电压为,当待测电阻两端电压为 ,则滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电路的阻值
而滑动变阻器的最大阻值为20Ω,因此第1次数据不是实际测量得到的;
根据,计算剩余4次实验的电阻值均为10Ω,故待测电阻的阻值为10Ω。
(4)闭合、断开,与串联,电压表测两端电压,即;
闭合、,短路,电压表测电源电压,即;
串联电路中两端的电压
电路电流
待测电阻
22.(2026·山东烟台·一模)某同学在做探究“电流与电压、电阻的关系”实验时,准备的电学器材如下:电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器标有“”、定值电阻(、、、、)、开关、导线若干。
(一)探究“电流与电压的关系”实验
(1)按照电路图乙将实物电路甲连接完整,要求滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)检查电路时另一组同学发现电流表如图丙所示,则接下来应该_________;
(3)调整后开始实验,移动滑动变阻器的滑片,记录对应的电压和电流值,如表所示。分析数据可得结论:_________。
实验次序
1
2
3
4
5
6
U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.06
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
(二)探究“电流与电阻的关系”实验
(4)实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,电路中电流随电阻变化的图像如图丁所示。
①由图像可以得出结论:____________________________________;
②该同学用的电阻做完实验后,断开开关,取下的电阻,直接将的电阻接入、两点间,闭合开关,他应向_________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为时,读出电流表的示数;
③多次改变电阻的阻值,多次实验的目的是:___________________________。
(5)该同学发现桌面上还有一个的定值电阻,他利用上述器材继续实验,无论怎样调节滑动变阻器,都无法完成该实验。分析说明无法完成实验的原因并提供一种解决问题的具体方案。
【答案】(1)
(2)对电流表进行调零
(3)电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比
(4) 电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 右 避免结论有偶然性,使结论有普遍性
(5)选择的定值电阻实验时,滑动变阻器接入电路的阻值大于滑动变阻器的最大阻值,所以移动滑片无法完成实验,更换最大阻值较大的滑动变阻器可完成实验。
【详解】(1)滑片向左移时电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,故滑动变阻器的左下接线柱接入电路,如图所示。
(2)开关闭合前电流表指针偏在零刻度线左侧,说明电流表使用前未调零,需要先调零再实验。
(3)由表格数据可知,电阻不变时,电压增大为原来的几倍,电流也同比例增大,因此得出:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(4)由图丁可得,电流与对应电阻的乘积为定值(保持3V不变),因此得出:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;换用更大的定值电阻后,定值电阻分压变大,要保持定值电阻两端电压不变,需要增大滑动变阻器的分压(增大滑动变阻器接入电阻),因此滑片需向右移动;本实验是探究物理规律的实验,多次实验是为了得到普遍成立的结论,避免单次实验的偶然性。
(5)由串联的分压规律可得
所需滑动变阻器的最大阻值至少为
说明现有滑动变阻器最大阻值偏小,无法满足要求,更换最大阻值较大的滑动变阻器即可继续完成实验。
23.(2026·广东深圳·一模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,准备的实验器材有阻值为的三个定值电阻、电源(电压为6 V且保持不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)小明连接的电路如图甲所示,闭合开关S后,发现_________(选填“电流表”“电压表”)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“”,并画出正确的连线。_________
(2)改正错误后,开关闭合前,将滑动变阻器滑片P移动到最_________(选填“左”“右”)端。将5 Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为_________V。换用不同电阻多次实验后,得到电流随电阻变化的图线如图乙所示,由图像可得出的结论是_________。
(3)下列实验中,多次实验的目的与本实验相同的是_________;
A.探究电流与电压的关系 B.伏安法测电阻
(4)实验之后,小明利用一个电压表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器,设计如图丙所示的电路,测待测电阻的阻值
实验步骤:
①闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端,读出电压表的示数为;
②将变阻器滑片P移至最左端,读出电压表的示数为;
③待测电阻_________(用和表示)。
若实验中,小明在“闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端”时,滑片P没有移至最右端,其他操作正确,则待测电阻的测量值_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1) 电流表
(2) 左 4 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)A
(4) 大于
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,闭合开关后,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中测电源电压,因电压表的内阻很大,则此时电流表无示数,电压表示数接近电源电压,因此定值电阻右接线柱与滑动变阻器左上接线柱之间的导线错误;在探究电流与电阻的关系实验中,电流表应串联在电路中,电压表应与定值电阻并联,所以定值电阻右接线柱应连接电压表负接线柱(电源负极),据此连接电路。
(2)[1]开关闭合前,滑动变阻器需调至最大阻值处,本电路滑动变阻器接右下接线柱,滑片在最左端时接入电阻最大,因此滑片移到最左端。
[2]根据图乙取点:时,,则定值电阻两端电压,任意点乘积均为4V,因此实验控制定值电阻两端电压为不变。
[3]由图像可知,电流与电阻的乘积一定,故可以得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(3)本实验多次实验的目的是寻找普遍规律。
A.探究电流与电压的关系,多次实验目的也是寻找普遍规律,故A符合题意;
B.伏安法测电阻多次实验目的是减小误差,故B不符合题意。
故选A。
(4)[1]滑片移到最左端时,滑动变阻器接入电阻为0,电压表测电源电压,因此电源电压
滑片移到最右端时,滑动变阻器接入最大阻值,与串联,电压表测待测电阻两端电压,此时滑动变阻器两端电压为
电路电流
待测电阻的阻值
[2]将变阻器滑片P移至最右端时,滑片P没有能到达最右端,实际的电阻比R0小,故公式代入的电阻偏大了,所测的电阻偏大。
24.(2026·山东滨州·一模)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小硕设计了如图1中甲所示电路。电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时开关应处于__________状态;闭合开关前滑动变阻器滑片P处于最__________端。
(2)闭合开关S,实验中发现电压表示数突然变大,电流表指针几乎不偏转,已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是__________。
(3)排除故障后,闭合开关S。小硕进行了多次实验,得出了电流与电压的规律。将滑动变阻器的滑片P由最左端滑到最右端时,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示,则可判断①电源电压是__________V,②滑动变阻器的最大阻值为__________。
(4)此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路之外,还可以_______________。
(5)小森也想探究电流与电压规律,但小森连接后的电路发现,移动滑动变阻器时,所得到的电流与电压图像如图2,与小硕所得图像不同的原因是__________。
(6)结合图2可知,小森实验时所使用的滑动变阻器最大阻值为_______。
【答案】(1) 断开 右
(2)定值电阻R断路
(3) 12 16
(4)改变定值电阻两端电压,多次实验得到普遍规律
(5)电压表并联在滑动变阻器两端
(6)20
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开。
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的最右端。
(2)电流表指针几乎不偏转,即电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)由图1甲可知,当滑动变阻器的滑片移至最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,此时电路中的电阻最小,电压表测电源电压,由欧姆定律可知此时电路中的电流最大,由图1乙可知,电路中的最大电流为1.5A,电压表的示数12V,因此电源电压为12V;当滑片移至最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由欧姆定律可知此时电路中的电流最小,由图1乙可知,电路中的最小电流为0.5A,电压表的示数为4V,由串联电路的电压特点可知,此时滑动变阻器两端的电压
由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值
(4)探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压进行多次实验,因此滑动变阻器的作用除了保护电路之外,还可以改变定值电阻两端的电压。
(5)由图2可知,电流随着电压的增大而减小,由欧姆定律可知,当电路中的电流增大时,定值电阻两端的电压增大,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压减小,因此与小硕所得图像不同的原因是小森实验时将电压表并联在滑动变阻器两端。
(6)滑动变阻器接入电阻最大时电流最小,由图2可知,最小电流为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为4V,因此最大阻值
25.(2026·山东临沂·一模)如图所示,图甲是小明设计的“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验电路图。滑动变阻器标有“20Ω 1A”,电源电压为18V,小灯泡上标有“6V”字样。
(1)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请在图乙中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)闭合开关S前,滑片P应滑到最________(选填“左端”或“右端”)。
(3)小明正确连接电路后,移动滑动变阻器滑片直至小灯泡正常发光,此时电流表的指针如图丙所示,测得小灯泡正常发光的电阻为________Ω;此时小灯泡的功率是________W。
(4)滑动变阻器的滑片向左移,小灯泡的电功率将________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(5)小明测出在不同电压下灯泡的电流值,将记录下来的数据描绘成图像,如图戊,实验中发现灯泡电阻随温度升高而增大,则正确的图像为________;
(6)为保证实验的完成,定值电阻的最小阻值为________Ω。
(7)实验过程中,小华向左调节滑动变阻器,滑动变阻器的功率减小了,灯泡的功率增大了,则________(选填“”、“”或“”)。
【拓展】
(8)小明完成上述实验后,又设计如图丁的电路图,只用电压表就能测量出额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压未知且恒定,定值电阻阻值为。请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S和、断开,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为;
②滑动变阻器滑片不动,再将________________,读出电压表示数为;
③小灯泡正常发光时的阻值,________________(用、、表示)。
若在步骤②中,不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了一点,其他操作正确,则测出的小灯泡正常发光时的电阻值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)右端
(3) 12.5 2.88
(4)增大
(5)C
(6)5
(7)<
(8) 闭合开关S和S2,断开开关S1 偏大
【详解】(1)原电路图中,电压表并联在灯泡和定值电阻两端是错误的,在“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验中,灯泡、滑动变阻器、定值电阻和电流表串联,电压表并联在灯泡两端。
(2)闭合开关前滑动变阻器应调到最大阻值处,本题滑动变阻器接左下接线柱,滑片滑到最右端时接入电阻最大。
(3)小灯泡额定电压,电流表选量程,分度值,读数为,小灯泡正常发光的电阻为
此时小灯泡的功率是
(4)滑片左移,滑动变阻器接入电阻变小,电路总电阻变小,电流变大,灯泡两端电压变大,由得,小灯泡功率增大。
(5)灯泡电阻随温度升高而增大,,I-U图像的斜率,越大,斜率越小,因此随增大,斜率逐渐减小,对应图像C。
(6)灯泡正常发光时,总电压,和滑动变阻器总分压,电流是,总电阻
滑动变阻器最大阻值,因此最小为
(7)滑片向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,电路中的电流变大,由串联分压原理及欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压减小,定值电阻和灯泡的两端的电压增大,由P=UI可知,定值电阻和灯泡两端的电功率增大,设电路总功率变化量为ΔP总,定值电阻R0的功率变化量为ΔP0。则
可得
(8)步骤②:保持滑片不动,改接开关使电压表测量和小灯泡的总电压,即可得到的分压
小灯泡正常发光电流,因此
滑片右移,滑动变阻器接入电阻变大,总电流变小,测得的偏小,分母偏小,计算得到的偏大。
26.(2026·山东菏泽·一模)老师带领学生分组做探究“电流与电压关系”的实验,器材有:电源为恒为3V的学生电源,阻值不同的定值电阻R1、R2、R3,滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A”,实验电路如图甲所示。
(1)一组选用定值电阻R1来探究“电流与电压的关系”,实验数据如下表所示,由此得出结论:_________,同时能确定R1=____Ω,老师分析发现,他们其中有1组数据是捏造的,你认为是第____组,理由是____________;
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
1.2
1.8
2.4
3.5
电流I/A
0.24
0.36
0.48
0.7
(2)二组和三组分别选用定值电阻R2、R3,探究“电流与电压的关系”;二组将所得数据描点连线画出如图乙所示的R2的I-U图像,三组将所得数据描点连线画出如图丙所示的R3的I-U图像,发现两组图像反映的规律不同,对实验过程重新进行分析评估,发现______组的电压表连接错误,测量了滑动变阻器两端的电压,两组对乙、丙图像进行了分析可知:R2=______Ω,R3=______Ω。
【答案】(1) 当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 5 4 电压超过恒为3V的学生电源
(2) 三 10 5
【详解】(1)根据表格数据,
电流与电压的比值恒定,且电流越大电压越高。由此可得出结论,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
第4组数据是捏造的,由于电源恒为3V的学生电源,定值电阻与滑动变阻器串联,其两端电压不可能超过电源电压。
(2)探究电流与电压关系时,电压表应测定值电阻两端电压,电流随电压增大而增大(如乙图);丙图中电流随电压增大而减小,说明电压表测的是滑动变阻器两端电压(滑动变阻器电压增大时,定值电阻电压减小,电流减小)。
根据图乙,
根据图丙,当滑动变阻器两端电压为0V时,定值电阻两端的电压等于电源电压,此时电流为0.6A,则
27.(2026·山东泰安·一模)学校兴趣小组为测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,进行了以下实验。
(1)如图甲所示,连接的电路有一处错误,请在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后闭合开关,小明同学测量了小灯泡在不同电压下的电流,如表格所示。在实验过程中从第2次实验到第3次实验时,滑动变阻器的滑片应向______移动。(选填“左”或“右”)
实验次数
U/V
I/A
1
1
0.15
2
1.5
0.2
3
2.5
4
2.8
0.25
(3)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为______Ω(结果保留一位小数)。
(4)对比不同电压下小灯泡的电阻,发现当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的______升高,灯泡电阻_______。(选填“增大”或“减小”)
(5)上述实验结束后,小华同学又利用如图丙所示的电路,测量另一小灯泡正常发光时的电阻。其中R0是已知阻值的定值电阻,若该小灯泡的额定电压为U额,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2,断开S3,调节滑动变阻器,使电压表的示数为_______时,小灯泡正常发光;
②闭合开关______,断开______,读出电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式:R=______(用已知量和测量量的符号表示)。
【答案】(1)
(2)右
(3)10.4
(4) 温度 增大
(5) U额 S3 S2
【详解】(1)如图甲,电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中;测量灯泡的电阻的实验中,电压表应和灯泡并联,电流表串联在电路中,因此连接灯泡和电源负极的导线错误;应将灯泡左端的接线柱和电压表的正接线柱或滑动变阻器的左上接线柱连接起来。
(2)在实验过程中从第2次实验到第3次实验时,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流增大,电路中的电流增大,滑动变阻器的阻值减小,滑片应向右移动。
(3)如图乙,电流表选用测量范围,分度值为0.02A,读数为0.24A,此时小灯泡的电阻
(4)当小灯泡两端的电压增大时,通过灯丝的电流增大,灯丝的温度升高,灯泡电阻增大。
(5)①闭合开关S1、S2,断开S3,滑动变阻器、电阻R0、小灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U额时,小灯泡正常发光;
②闭合开关S3,断开S2,电路的组成不变,电压表测灯泡和电阻R0两端的电压,读出电压表的示数为U,电阻R0两端的电压,电路中的电流
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式
28.(2026·山东菏泽·一模)小明在实验室做了以下两个实验。
实验一:利用杠杆探究杠杆的平衡条件。
(1)小明发现,甲图杆秤实质是一个杠杆,提纽1处是杠杆的________;
(2)实验前,小明将杠杆的中点置于支架上如图乙,此时杠杆________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
(3)在水平位置调平后,图丙在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂________个钩码,在此基础上小明继续实验,探究得出杠杆的平衡条件:________________;
(4)用图丁的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡,但老师建议同学不宜采用这种方式,该方式的不足主要是因为________。
A.一个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂的数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
实验二:小明在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中,做了如图1和图2两个实验。
(5)在装有螺线管和条形磁铁的硬纸板上均匀撒满铁屑,铁屑会被________。轻敲纸板,观察到铁屑规则排列成如图1和图2所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场________。物理学规定在磁场中小磁针静止时________所指的方向为该点的磁场方向。图3中B点的磁场方向指向________。(选填“左”或“右”)
(6)对调图1螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中________有关。
【答案】(1)支点
(2)是
(3) 3 动力×动力臂=阻力×阻力臂/
(4)C
(5) 磁化 相似 北极/N极 右
(6)电流方向
【详解】(1)杠杆绕着转动的固定点叫支点,杆秤提纽1是杠杆转动的支撑点,因此是支点。
(2)杠杆的平衡状态包括静止或匀速转动,图乙中杠杆虽然倾斜但保持静止,因此属于平衡状态,填“是”。
(3)设每个钩码重力为,每格长度为,根据杠杆平衡条件:左边
解得,因此需要挂3个钩码;杠杆的平衡条件为:(动力×动力臂=阻力×阻力臂)。
(4) 图丁中多个钩码悬挂在杠杆不同位置,会出现多个力和多个力臂,计算复杂,不易得出结论,因此选C。
(5)铁屑放入磁场会被磁化,从而按照磁场规律排列;对比铁屑排列可知,通电螺线管外部磁场和条形磁体的磁场分布相似;物理学规定:小磁针静止时N极(北极)所指方向为该点磁场方向;图中磁体左端为S极、右端为N极,磁感线在磁体外部从N极出发回到S极,B点在S极左侧,磁感线指向S极(向右),因此B点磁场方向向右。
(6)对调电源正负极,螺线管中电流方向改变,小磁针指向也改变,说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流方向有关。
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抢分06 实验题(光热力电)(山东专用)
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东营T20、滨州T22
2024日照T18、青岛T16
光学实验核心考点:光的反射定律;平面镜成像(玻璃板代替平面镜便于确定像的位置,等大、等距、正立虚像,光屏接不到,薄玻璃板防重影);凸透镜成像规律(光具座,调中心等高,f与2f划分,成实像时“物近像远像变大”,u=f不成像,u<f成虚像从右侧观察)。易错:反射定律表述顺序;平面镜像的大小与物体到镜面距离无关;凸透镜实验不成像的原因(u≤f或中心不等高)。
光学实验:可能结合“山东核电设备制造”“海阳核电站”等能源设施,考查电路基本概念;或结合“青岛智能家居”“济南地铁自动售票机”等生活场景,考查串并联电路的实际应用与故障分析。作图题常要求根据实物图画电路图或根据要求连接实物图,需注意电表量程选择和“电流表串联、电压表并联”的规则。实验题可能以“探究串并联电路电流规律”为背景,考查电流表的使用和数据分析。
2025德州T21、滨州T21
2024 菏泽T21、济宁T19
热学实验核心考点:固体熔化规律;水沸腾;比较吸热能力(控制变量法:质量、初温、加热器相同,转换法:加热时间反映吸热多少,比热容判断——升温慢的比热容大)。易错:温度计读数视线平齐;晶体熔化条件(达到熔点、继续吸热);沸腾条件(达到沸点、继续吸热);水浴法目的(受热均匀)。
热学实验:可能结合“山东夏季高温天气与城市热岛效应”“济南泉水温度测量”等本土情境,考查温度计使用与物态变化;或以“寿光蔬菜大棚温度调控”“青岛海洋牧场水温监测”为背景,考查比热容实验的迁移应用。实验题常要求根据表格数据绘制温度-时间图像,判断晶体熔点或水的沸点,分析比热容大小关系(如“探究不同液体吸热能力”中,选择质量相同的不同液体,加热相同时间比较温度变化)。注意区分“探究熔化规律”和“探究沸腾规律”两种实验装置的异同。
2025威海T25、青岛T18
2024 淄博T22、济南T26
力学实验核心考点:测量平均速度;密度测量;滑动摩擦力;阻力对运动的影响;二力平衡(旋转卡片探究共线);杠杆平衡(调平、力臂是垂直距离);滑轮组机械效率(η=Gh/Fs,匀速拉动,n的判断)。易错:液体密度测量中“残留”导致误差;机械效率中绳子段数n;滑动摩擦力实验改进(固定测力计拉动木板无需匀速)。
力学实验:可能结合“山东全运会体能测试”“青岛港集装箱吊装”等本土场景,考查测量平均速度或滑轮组机械效率;或以“黄河口泥沙密度检测”“烟台苹果密度测量”为情境,考查天平量筒的使用及误差分析。实验题常要求补充实验步骤、设计记录表格、分析图像(如s-t图像、m-V图像)、评估改进方案。特别关注“探究滑动摩擦力”与“探究阻力对运动的影响”两个实验的对比辨析(前者需要匀速,后者不需要匀速而是让小车自由滑下)。
2025 滨州T24、青岛T20
2024 淄博T23、日照T19
电磁学实验核心考点:串并联电流/电压规律;影响电阻因素(控制变量:材料、长度、横截面积、温度,转换法:灯泡亮度或电流表示数);欧姆定律实验;伏安法测电阻(R=U/I,多次测量求平均值减小误差,灯丝电阻随温度升高不能求平均);测小灯泡电功率(P=UI,额定功率与实际功率,亮度由实际功率决定);电磁铁(控制电流、匝数,转换法:吸引大头针数目)。易错:连接电路开关断开,滑片置于阻值最大处;电表“正进负出”;探究I-R时更换电阻后调节滑片保持电压不变;测灯丝电阻不能求平均值。
电磁学实验:可能结合“山东智能家居电路”“青岛新能源汽车充电系统”“海阳核电站输电模型”等本土科技,考查电学实验在实际电路故障分析中的应用;或以“济南地铁自动照明”“淄博烧烤店电烤炉电路设计”为背景,考查欧姆定律实验和电功率测量的综合迁移。实验题常要求:连接实物图、补充电路连接、读取电表示数、绘制U-I图像、计算电阻或功率、分析电路故障(如灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压等)。特别关注“探究电流与电阻的关系”中更换电阻后如何调节滑动变阻器(使电压表示数保持不变),以及“测量小灯泡电功率”实验中不能将多次测量功率求平均值的原因。电与磁实验(奥斯特实验、电磁铁、电动机、发电机)常以选择题或作图题形式出现,需注意区分“电生磁”(奥斯特、电磁铁)和“磁生电”(电磁感应、发电机)。
【考向一】光学实验
1.探究光的反射定律:硬纸板显示光路,验证三线共面(纸板可转折判断);反射角等于入射角;光路可逆。
2.探究平面镜成像特点:用玻璃板代替平面镜(便于确定像的位置);两支相同蜡烛(比较像与物大小关系);刻度尺测量距离;光屏不能承接虚像。结论:像与物大小相等、到镜面距离相等、连线垂直、虚像。
3.探究光的折射规律:光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;入射角增大,折射角增大;垂直入射方向不变;光路可逆。
4.探究凸透镜成像规律:点燃蜡烛使烛焰、透镜、光屏中心在同一高度(使像成在光屏中央)。改变物距,观察成像情况。一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像倒立可呈现在光屏,虚像正立不能呈现在光屏。
【考向二】热学实验
1.探究固体熔化规律(冰或海波):水浴法加热(使受热均匀);温度计玻璃泡与被测物充分接触;记录温度随时间变化。晶体熔化时吸热温度不变(有熔点),非晶体温度持续上升。
2.探究水沸腾规律:盖纸板减少热量散失;观察气泡变化(沸腾前气泡上升变小,沸腾时气泡上升变大);记录温度变化。沸腾时吸热温度不变;气压越低沸点越低。
3.探究影响蒸发快慢的因素:控制变量法(温度、表面积、表面空气流速)。相同条件下,温度越高、表面积越大、空气流速越快,蒸发越快。
4.探究不同物质的吸热能力(比热容):相同规格电加热器(保证相同时间吸热相同);质量相同的不同液体;升高相同温度比较加热时间(时间越长吸热能力越强);加热相同时间比较升高的温度(升高越少吸热能力越强)。
【考向三】力学实验
1.测量平均速度:原理 v=s/t;斜面坡度要小(便于测量时间);金属片挡板(确定终点);刻度尺测路程,停表测时间。
2.探究影响滑动摩擦力大小的因素:弹簧测力计水平匀速直线拉动(拉力等于摩擦力);控制变量法。压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;与速度、接触面积无关。
3.探究二力平衡条件:小车或轻质硬纸片;砝码质量相等(拉力大小相等);扭转角度后不能平衡(作用在同一直线);硬纸片可验证是否作用在同一物体(剪开纸片)。
4.探究液体压强特点:压强计(U形管高度差反映压强大小);同一深度向各个方向压强相等;深度越大压强越大;不同液体同一深度,密度越大压强越大(控制深度相同)。
5.探究浮力大小影响因素:弹簧测力计称重法(F浮=G-F示);控制变量法。浮力与排开液体体积、液体密度有关,与浸没深度无关。阿基米德原理实验:F浮=G排(溢水杯、小桶接排开液体)。
6.探究杠杆平衡条件:调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡(消除杠杆自重影响,便于测量力臂);多次改变力和力臂,得出 F1l1=F2l2。
7.测量滑轮组机械效率:竖直匀速拉动弹簧测力计;η=W有/W总=Gh/(Fs);影响效率因素:动滑轮重力、绳重、摩擦、物重(物重越大效率越高)。
【考向四】电磁学实验
1.探究串并联电路电流电压规律:电流表串联接入、电压表并联接入。串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;并联电路干路电流等于各支路电流之和,各支路电压相等。
2.探究影响电阻大小的因素:控制变量法(材料、长度、横截面积、温度)。通过电流表示数或灯泡亮度判断电阻大小。
3.探究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律):①探究电流与电压关系——控制电阻不变,改变电压(滑动变阻器改变电阻两端电压),电流与电压成正比;②探究电流与电阻关系——控制电压不变,更换不同电阻,移动滑片使电阻两端电压不变,电流与电阻成反比。
4.伏安法测电阻:原理 R=U/I;滑动变阻器的作用:改变待测电阻两端电压和电流,多次测量求平均值减小误差。小灯泡电阻随温度升高而增大,不能求平均值。
5.伏安法测电功率(测小灯泡电功率):原理 P=UI;调节滑动变阻器使电压表示数为额定电压,测额定功率;多次测量(不同电压下实际功率)不可求平均值。
6.探究电流产生的热量与哪些因素有关(焦耳定律):控制变量法;转换法(通过温度计示数或U形管液面高度差反映热量多少)。与电流、电阻、通电时间有关;串联控制电流和时间相同(研究Q与R关系);并联控制电阻和通电时间相同(研究Q与I关系)。
7.探究通电螺线管外部磁场方向(奥斯特实验、安培定则):小磁针偏转方向反映磁场方向;改变电流方向,磁场方向改变;螺线管插入铁芯磁性增强(电磁铁)。安培定则判断极性。
8.探究磁场对通电导线的作用(电动机原理):导线在磁场中受力运动;改变电流方向或磁场方向,受力方向改变;将电能转化为机械能。
9.探究电磁感应现象(发电机原理):闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流;改变导体运动方向或磁场方向,感应电流方向改变;将机械能转化为电能。
题型一 光学实验
1.(2026·山东聊城·二模)探究光的反射定律及其在角反射器中的应用
(1)将激光笔、平面镜、可折叠光屏,按照图甲装配好,使光屏与平面镜________。
(2)将显示有反射光线的半个光屏向后折转一定角度,若向后折转的光屏上没有反射光线,可得_______。
(3)若要使入射角变大,不改变入射点的位置,图甲中的激光笔应该向______(选填“上”或“下”)移动。
(4)在光屏上用笔描出入射光线与反射光线,用量角器测出入射角、反射角的大小并填入下方表格中。改变入射角的大小,重复实验。由表格数据可得出的结论是________。
序号
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
反射角
30°
45°
60°
(5)激光测距技术之所以能测量地球与月球之间的距离,是因为月球上安装的角反射器。如图乙所示,角反射器就是把三面镜子两两相互垂直地对接在一起的装置,就像房间的墙角一样。光无论从什么角度射到它上面,角反射器总能将光沿入射的相反方向反射回去,请利用光的反射定律,在图丙中画出上述现象中光的传播路径。
2.(2026·山东滨州·一模)小童利用如图所示的装置,相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸等实验器材,做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)该实验利用透明玻璃板替代平面镜,目的是________;
(2)实验中,小童把一只点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,他应该在玻璃板_____(选填“前面”或“后面”)观察蜡烛A经平板玻璃所成的像;再拿__________(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像__________,目的是比较_______。
(3)实验时,将同一支蜡烛A先后放置在白纸上与平板玻璃距离不同的M、N两点,观测每次蜡烛所成像的高度。该同学探究的问题是:物体通过平面镜所成像的高度与________是否有关。
(4)若将玻璃板相对于白纸水平向右移动1cm,该蜡烛的像相对于白纸的位置________(填序号)。
A.不变 B.向右移动1cm C.向右移动2cm
(5)将物体远离玻璃板,像的大小将__________。(填“变大”“变小”“不变”)
3.(2026·山东济南·二模)小丽到眼镜店进行视力检查及配镜。
(1)如图1所示为眼镜店的平面图,墙上贴有视力表。按规定,视力检测的标准距离为5米,超过了这家眼镜店室内的左右距离。店主为了解决这个问题,在距视力表3米的位置竖直放置一块平面镜,如图2所示,为了满足测量要求,店主应将座位放置在离平面镜______米处;
(2)视力表上如图所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
A. B. C. D.
(3)“保护视力,远离近视”的项目化学习:下面是小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成以下内容。
①小组同学查询到人的眼球结构如上图所示。为了探究视物原理,小组同学组装如图乙的实验装置,其中用点燃的蜡烛代替物体,水透镜模拟眼睛中的晶状体,光屏模拟眼睛中的______。现将水透镜放在光具座上,点燃蜡烛,调节器材高度,使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在______;
②调节器材中蜡烛的位置至图乙的位置,此时向右移动光屏至“75cm”刻度处,光屏上会出现清晰的像,根据此时的实验情况,可以推测目前水透镜的焦距可能为( )
A.10cm B.14cm C.21cm D.30cm
③小组同学保持水透镜焦距不变,将光源靠近透镜方向移动,模拟观察近处的物体。为了在光屏上再次得到清晰的像,光屏应______(选填“远离”或“靠近”)水透镜方向移动。然而根据资料,眼睛主要依靠睫状肌调节晶状体的厚度使像成在视网膜上,于是小组同学保持水透镜、发光物位置不变,通过注射器使水透镜的焦距______(选填“变大”或“变小”),使光屏上重新成清晰的像;
4.(2025·山东聊城·模拟预测)如图甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)用玻璃板替代平面镜的好处是__________;把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,__________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像__________,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(2)为使实验中得到的平面镜成像特点具有普遍性,小明应该__________。
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将光屏竖直放在原来蜡烛B所在位置,眼睛应__________(选填“透过”或“不透过”)玻璃板,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(4)如图乙所示,一枚象棋放在竖直的玻璃板前,象棋的像在处。将玻璃板向右平移至图丙所示的位置时,下列说法正确的是__________。
A.此时无论从何角度观察,都看不到象棋的像
B.从一定角度可以观察到象棋的像,像在处
C.从某一角度可以观察到象棋的像,像仍然在处
(5)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?他和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丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的__________(选填“左”或“右”)面。
5.(2026·山东菏泽·一模)某同学利用如图所示装置探究平面镜成像的特点,具体操作如下:
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用黑色水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像在OQ的正上方,此时需要______,直至观察到______,表明玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板;
(2)在直线OP上放置棋子A,在玻璃板后方放置白卡片并移动,发现不能在白卡片上观察到棋子的像,说明平面镜成的是______像,换用另一个相同的棋子B,在玻璃板后移动,直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合,表明平面镜所成的像和物大小________;
(3)经观察,A的像在直线OQ上,为了确定像的位置,如图乙所示,将棋子B、C放置在白纸上,移动棋子B、C,使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B,在白纸上标记B、C的位置,连接CB,_______,根据______原理确定该点即为棋子A的像的位置,将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐,用刻度尺分别测出A和到平面镜的距离,多次改变棋子A的位置,重复以上操作,将测得的数据记录在表中,分析数据可知:___________________________________。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
5.20
8.10
11.40
像到平面镜的距离/cm
5.20
8.10
11.40
6.(2026·山东济南·一模)小明同学在学习了《神奇的“眼睛”》之后,对人眼的视物原理产生了浓厚的兴趣,在实验室中利用凸透镜模拟晶状体,用光屏模拟视网膜进行研究。
(1)如图甲所示,用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_______。
(2)为了模拟人眼的成像特点,调整蜡烛的位置,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图乙所示,此时所成的像为倒立、____的实像;其成像特点与__(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
(3)小明通过多次改变蜡烛的位置,模拟人眼看远近不同的物体的成像情况,得到如下的实验数据:
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的大小
1
25.0
16.6
较大
2
30.0
15.0
中等
3
40.0
13.3
较小
分析数据发现,随着物距的增大,像距减小,像的大小逐渐__________。
(4)但是,正常人眼视物时视网膜与晶状体之间的距离是不变的,也就是实验中应保持______不变。那么正常人眼为何能看清远近不同的物体呢?小明通过查阅资料,了解到人眼是通过改变晶状体的厚度,从而调节焦距实现的。
实验序号
像距/cm
物距/cm
焦距/cm
1
15.0
25.0
9.4
2
30.0
10.0
3
40.0
10.9
(5)如图丙所示,小明用水透镜模拟晶状体,探究人眼成清晰像时晶状体的焦距与物距的关系。他将水透镜和光屏的位置固定不动,将蜡烛分别移至距水透镜25.0cm、30.0cm、40.0cm的位置,利用注射器调节水透镜的焦距直至光屏上出现清晰的像,测出三种情况下的焦距记录在表格中。分析实验数据可得出结论:______________________________。
实验后小明反思到,人眼如果看近处的物体,晶状体焦距减小,睫状肌持续收缩,长期如此易导致近视,他决定提醒同学们注意保护眼睛。
题型二 热学实验
7.(2026·山东青岛·二模)利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系图像。
(1)由实验可知,水沸腾时的特点是________;
(2)当烧瓶中的水沸腾时,将注射器内少量冷水全部注入烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点________(选填“变高”、“变低”或“不变”);
(3)接下来将三颈烧瓶的右瓶口用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,由此可得出水的沸点与气压的关系是________;
(4)对着图丁中烧瓶外壁喷冷水,烧瓶内水再次沸腾了,则所喷撒的位置应该是________(选填“M”或“N”)。
8.(2025·山东枣庄·模拟预测)如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时融化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,该实验采用了水浴法进行实验的优点是______;
(2)实验采用温度计测量温度,它是根据液体的______原理制成的。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是______℃;
(3)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,其在熔化过程中内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。通过实验可知,冰熔化的特点是______;
(4)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成碎盐水,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像;取适量浓度更大一些的盐水制成碎盐水,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点会______(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
9.(2026·山东德州·一模)如图甲是小邵在室温恒为20 ℃的房间里,设计的能进行“探究水沸腾时温度变化的特点”和“探究冰熔化时温度的变化规律”实验的装置:
(1)将碎冰块放入试管中,某时刻温度计A的示数如图乙所示,此时的温度为________℃;
(2)小邵发现还未用酒精灯加热,试管中的冰就开始熔化了,此时冰熔化________(选填“需要”或“不需要”)吸收热量;
(3)重新放入碎冰,根据温度计A的示数绘制成图丙所示图像,分析图像可知,冰的熔化过程经历了________min;
(4)观察并记录温度计B的示数绘制出图丁的图像,由图像知道,当地的大气压________(选填“高于”、“等于”或“低于”)1个标准大气压;
(5)烧杯中的水已经沸腾,且A、B两温度计示数相同时,试管中的水________(选填“会”或“不会”)沸腾。
10.(2026·山东泰安·一模)小明利用如图所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)实验前调整器材时,图甲中应该先调节的高度_______;(选填“A”或“B”)
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度是_______℃;
(3)水在沸腾前,不断吸热,温度升高,这是通过______方式增加水的内能;
(4)加热几分钟后,得到如图丙所示的水的温度随时间变化图像。分析图像可知:
①水在沸腾时,不断吸热,温度______;
②实验时周围环境大气压_______1标准大气压。(选填“高于”、“低于”或“等于”)
11.(2026·山东淄博·一模)周末小明帮妈妈煮水饺,妈妈叮嘱他:水烧开后一定要转小火,不然饺子容易煮破还浪费燃气。小明疑惑:水沸腾时如果继续用大火加热,温度会更高吗?带着问题,他与同学分别利用实验室甲、乙两套实验装置中的一套器材开展了“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)实验装置的安装顺序为________(填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其读数是________℃。
(3)图丁是两人根据各自的实验数据绘制的“温度——时间”图像,其中________(填“a”或“b”)是根据乙实验装置获得的数据绘制的,你判断的依据是________。
(4)实验中发现,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将________(填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”),温度计示数________(填“升高”“降低”或“不变”);同时,烧杯上方出现大量“白气”是________现象。
12.(2025·山东东营·三模)如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图像如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整________的位置。(选填“烧杯”或“温度计”)
(2)实验中杯口周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于________现象。(填物态变化名称)
(3)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是________。(选填字母)
A.减少热损失 B.降低杯内气压,使水沸腾更快
C.减少“水雾”的干扰,方便读数 D.有助于固定温度计
(4)小组同学进一步分析图像,发现水沸腾时温度不变,此时________(选填“需要”或“不需要”)对水加热。
(5)小明想利用如图所示的装置“比较水和煤油的吸热能力”。
①实验器材:烧杯、水、煤油、相同的电加热器、温度计、________、________。
②实验步骤:________
③交流评估:________
题型三 力学实验
13.(2026·山东青岛·二模)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明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
①
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
2.2
30
90.9
(1)表格中①处应填写的内容为________,②处数据应为________(结果保留一位小数);
(2)分析以上实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与________有关;
(3)同组的小华发现边拉动弹簧测力计边读数时,弹簧测力计示数不稳定,她认为应在弹簧测力计静止时读数,小明认为她的想法________(选填“合理”或“不合理”),理由是________;
(4)另一实验小组的同学改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力________。
A.大于8N B.等于8N C.小于8N
14.(2026·山东济南·二模)同学们在校园劳动实践中,发现操场角落有一块较重的石块,计划用木棒撬动石块。由此引发探究:如何利用杠杆更省力地撬动重物?同学们利用实验室杠杆等器材探究当阻力和阻力臂一定,杠杆平衡时动力和动力臂的关系。
(1)实验前杠杆如图2所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节;
(2)小组交流明确了实验操作注意事项。甲组同学指出:弹簧测力计倒置使用时,需按图3中________(选填“甲”或“乙”)的方式提前调零。同学们正确实验,记录数据如下:
实验次数
阻力
阻力臂
动力
动力臂
1
4
5
1
20
2
4
5
2
10
3
4
5
4
5
分析实验数据,可得出结论:___________;
(3)实验过程中,如图4所示,弹簧测力计从B位置转动至C位置过程中,杠杆始终保持平衡,观察到弹簧测力计示数变大,原因是_________,该现象也验证了:力臂是指______;
A.支点到力的作用点的距离 B.支点到力的作用线的距离
(4)如图1所示,C为AB的中点,可向上或向下施力撬动石块。结合上述实验结论,请画出撬动石块时最省力的动力示意图。
15.(2026·山东聊城·二模)如图甲所示,小明和弟弟在玩跷跷板。小明对弟弟说,自己有办法让跷跷板在水平位置保持平衡。于是,他向弟弟讲起了自己探究杠杆平衡条件的实验,给弟弟做了一次物理实验的启蒙。
(1)首先安装杠杆,调节两端的_______,使杠杆在水平位置平衡。
(2)①如图乙所示,第一次实验在杠杆左边挂3个钩码(每个钩码的质量为50g),用弹簧测力计在杠杆右边某一位置竖直拉住杠杆。弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,动力臂为;钩码对杠杆的拉力是阻力,阻力臂为。此时弹簧测力计的示数如图丙所示,即=_______N。
②改变钩码的数量和位置以及弹簧测力计的位置,使杠杆在水平位置平衡,将相关数据记录在下表中:
实验序号
1
15
1.5
20
2
3
10
1.5
20
3
5
5
2.5
10
4
1
20
2
10
(3)利用上表中数据找到之间的关系,得到杠杆的平衡条件是_______。
(4)若在实验1中,保持杠杆在水平位置平衡,改变弹簧测力计拉杠杆的方向(如图丁所示),弹簧测力计的示数会__________(选填“变小”、“不变”或“变大”),请在图丁中作出的力臂__________。
(5)请利用(3)得到的结论,说出小明让图甲中的跷跷板在水平位置平衡的办法:___________。
16.(2026·山东聊城·一模)小明利用如图所示装置测量木块密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,移动________至零刻度线,此时指针如图乙所示,他应该将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动,直至天平平衡
(2)将木块放在托盘天平左盘,往右盘加减砝码和移动游码,天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图丙所示,则木块质量为________g;
(3)将木块放入注满水的容器中,如图丁所示,木块稳定后,可读出弹簧测力计示数为________N,已知水的密度为,则可得木块的体积为________,进而可得木块密度为________。由于弹簧测力计使用前未调零而导致测量结果不准确,这属于________(选填“误差”或“错误”)。
17.(2026·山东临沂·二模)临沭岱涧丹霞地貌是山东唯一权威认定的丹霞地貌,小明到此研学,带回来一小块工艺仿制的丹霞样石。他想知道它的密度,于是和实验小组的同学们进行了如下实验:
(1)小明将天平放在水平桌面上,调节天平横梁平衡后如图1甲所示。请指出小明在操作过程中存在的问题:______;改正错误后指针静止时如图1乙所示,此时应将平衡螺母向______调节,直至天平水平平衡。
(2)按正确操作称量丹霞样石质量,天平平衡后,所用砝码及游码在标尺上的位置如图1丙所示,其质量为______g;接着向量筒中倒入60mL水,用细线系住丹霞样石并放入量筒中(细线体积忽略不计)后,量筒中的液位如图1丁所示,则实验所测丹霞样石的密度为______kg/m3.
(3)小明了解到丹霞样石具有吸水性,则他实验所测的密度值______(选填“偏大”或“偏小”)。为解决这一问题,小组同学认为只需要增加一个操作步骤:________,再进行合理计算即可。
(4)小明又利用电子秤、玻璃杯和水测量一块大理石的密度,如图2所示。
①将大理石放在电子秤上,记录电子秤的示数为m1;
②将玻璃杯放在电子秤上并倒入适量的水,记录电子秤的示数为m2;
③将大理石浸没在水中,不与玻璃杯底和壁接触,记录电子秤的示数m3;
④大理石的密度表达式为______(用已知量表示,水的密度为ρ水)。
18.(2026·山东泰安·一模)酒精消毒液已成为居家必备用品。小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,应向___________调节平衡螺母直至天平平衡;
(2)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78 g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图乙所示,量筒内消毒液的体积为___________;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图丙所示,则其质量为___________g;
④消毒液的密度为___________;
⑤将烧杯中部分消毒液倒入量筒时,若有几滴消毒液溅到量筒壁上,则消毒液密度的测量值比真实值会___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)小强测量一个木块的密度,由于木块体积较大无法放入量筒,于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如下实验,测出了木块的密度;
①如图A所示向烧杯中倒入适量水,电子秤的示数为;
②如图B所示将木块放在水中,静止时电子秤的示数为;
③___________,电子秤的示数为;
④木块密度___________(用、、和表示)。
19.(2026·山东烟台·一模)小丽同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,发现手中的弹簧测力计损坏了,她利用刻度均匀的杠杆和两个相同的钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利完成了该实验。以下是她的实验探究过程:
(1)如图①所示,将物体G挂在A点,两只钩码挂在B点时,杠杆在水平位置平衡;
(2)如图②所示,将物体G部分浸入水中,两只钩码移到C点时,杠杆在水平位置平衡;
(3)如图③所示,将物体G浸没于水中,两只钩码移到D点时,杠杆在水平位置平衡;
(4)如图④所示,将物体G浸没于盐水中,两只钩码移到E点时,杠杆在水平位置平衡。分析与论证:
分析比较(1)、(2)、(3)可得:物体G所受浮力大小与___________有关;
分析比较(1)、(3)、(4)可得:物体G所受浮力大小与___________有关;
根据题中信息计算盐水的密度___________() 。
20.(2026·山东菏泽·一模)某物理兴趣小组利用如图所示的实验过程来探究浮力的大小与哪些因素有关。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,表明铁块受到的浮力与铁块浸入水中的深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,由此得到的前后结论明显不一致,通过分析发现要想探究浮力与深度是否有关时应采用______法,而上述实验某过程中同时改变了深度和______;
(2)改用b中的物块继续探究,通过观察b、c、d中弹簧测力计的示数,由此可得,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度______关;若实验前弹簧测力计未调零,指针静止时指在0.2 N刻度线处,直接用该弹簧测力计完成全部实验,则测得的浮力大小与真实值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)根据b、______三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关。根据b、e、f三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与_______有关;
(4)若将b中的物体换成相同材料、等体积的实心球体,则_______(选填“能”或“不能”)完成b、c、d三次实验中“浮力与浸入深度的关系”的探究。
题型四 电磁学实验
21.(2026·山东潍坊·一模)在“伏安法测电阻”实验中,某小组连接了如图甲所示电路,电源为3节干电池,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流
0.10
0.16
0.20
0.24
0.30
_________
乙
(1)闭合开关前检查发现,有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线补画出正确的连线;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是____________;
(3)排除故障后,闭合开关,多次调节滑动变阻器滑片,记录实验数据如表乙所示,表格中的横线处应填写的内容是_________。某同学分析数据时,发现有一次数据不是实际测量得到的,该数据为第_________次的数据。该待测电阻的阻值为_________;
(4)完成上述实验后,某同学又设计了如图丙所示的测量方案,其中为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。实验操作如下:
①闭合、断开,记下此时电压表示数为;
②闭合、,记下此时电压表示数为;
③计算待测电阻阻值_________(写出用测量值、及表示)。
22.(2026·山东烟台·一模)某同学在做探究“电流与电压、电阻的关系”实验时,准备的电学器材如下:电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器标有“”、定值电阻(、、、、)、开关、导线若干。
(一)探究“电流与电压的关系”实验
(1)按照电路图乙将实物电路甲连接完整,要求滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)检查电路时另一组同学发现电流表如图丙所示,则接下来应该_________;
(3)调整后开始实验,移动滑动变阻器的滑片,记录对应的电压和电流值,如表所示。分析数据可得结论:_________。
实验次序
1
2
3
4
5
6
U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.06
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
(二)探究“电流与电阻的关系”实验
(4)实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,电路中电流随电阻变化的图像如图丁所示。
①由图像可以得出结论:____________________________________;
②该同学用的电阻做完实验后,断开开关,取下的电阻,直接将的电阻接入、两点间,闭合开关,他应向_________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为时,读出电流表的示数;
③多次改变电阻的阻值,多次实验的目的是:___________________________。
(5)该同学发现桌面上还有一个的定值电阻,他利用上述器材继续实验,无论怎样调节滑动变阻器,都无法完成该实验。分析说明无法完成实验的原因并提供一种解决问题的具体方案。
23.(2026·广东深圳·一模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,准备的实验器材有阻值为的三个定值电阻、电源(电压为6 V且保持不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)小明连接的电路如图甲所示,闭合开关S后,发现_________(选填“电流表”“电压表”)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“”,并画出正确的连线。_________
(2)改正错误后,开关闭合前,将滑动变阻器滑片P移动到最_________(选填“左”“右”)端。将5 Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为_________V。换用不同电阻多次实验后,得到电流随电阻变化的图线如图乙所示,由图像可得出的结论是_________。
(3)下列实验中,多次实验的目的与本实验相同的是_________;
A.探究电流与电压的关系 B.伏安法测电阻
(4)实验之后,小明利用一个电压表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器,设计如图丙所示的电路,测待测电阻的阻值
实验步骤:
①闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端,读出电压表的示数为;
②将变阻器滑片P移至最左端,读出电压表的示数为;
③待测电阻_________(用和表示)。
若实验中,小明在“闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端”时,滑片P没有移至最右端,其他操作正确,则待测电阻的测量值_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
24.(2026·山东滨州·一模)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小硕设计了如图1中甲所示电路。电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时开关应处于__________状态;闭合开关前滑动变阻器滑片P处于最__________端。
(2)闭合开关S,实验中发现电压表示数突然变大,电流表指针几乎不偏转,已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是__________。
(3)排除故障后,闭合开关S。小硕进行了多次实验,得出了电流与电压的规律。将滑动变阻器的滑片P由最左端滑到最右端时,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示,则可判断①电源电压是__________V,②滑动变阻器的最大阻值为__________。
(4)此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路之外,还可以_______________。
(5)小森也想探究电流与电压规律,但小森连接后的电路发现,移动滑动变阻器时,所得到的电流与电压图像如图2,与小硕所得图像不同的原因是__________。
(6)结合图2可知,小森实验时所使用的滑动变阻器最大阻值为_______。
25.(2026·山东临沂·一模)如图所示,图甲是小明设计的“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验电路图。滑动变阻器标有“20Ω 1A”,电源电压为18V,小灯泡上标有“6V”字样。
(1)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请在图乙中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)闭合开关S前,滑片P应滑到最________(选填“左端”或“右端”)。
(3)小明正确连接电路后,移动滑动变阻器滑片直至小灯泡正常发光,此时电流表的指针如图丙所示,测得小灯泡正常发光的电阻为________Ω;此时小灯泡的功率是________W。
(4)滑动变阻器的滑片向左移,小灯泡的电功率将________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(5)小明测出在不同电压下灯泡的电流值,将记录下来的数据描绘成图像,如图戊,实验中发现灯泡电阻随温度升高而增大,则正确的图像为________;
(6)为保证实验的完成,定值电阻的最小阻值为________Ω。
(7)实验过程中,小华向左调节滑动变阻器,滑动变阻器的功率减小了,灯泡的功率增大了,则________(选填“”、“”或“”)。
【拓展】
(8)小明完成上述实验后,又设计如图丁的电路图,只用电压表就能测量出额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压未知且恒定,定值电阻阻值为。请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S和、断开,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为;
②滑动变阻器滑片不动,再将________________,读出电压表示数为;
③小灯泡正常发光时的阻值,________________(用、、表示)。
若在步骤②中,不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了一点,其他操作正确,则测出的小灯泡正常发光时的电阻值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
26.(2026·山东菏泽·一模)老师带领学生分组做探究“电流与电压关系”的实验,器材有:电源为恒为3V的学生电源,阻值不同的定值电阻R1、R2、R3,滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A”,实验电路如图甲所示。
(1)一组选用定值电阻R1来探究“电流与电压的关系”,实验数据如下表所示,由此得出结论:_________,同时能确定R1=____Ω,老师分析发现,他们其中有1组数据是捏造的,你认为是第____组,理由是____________;
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
1.2
1.8
2.4
3.5
电流I/A
0.24
0.36
0.48
0.7
(2)二组和三组分别选用定值电阻R2、R3,探究“电流与电压的关系”;二组将所得数据描点连线画出如图乙所示的R2的I-U图像,三组将所得数据描点连线画出如图丙所示的R3的I-U图像,发现两组图像反映的规律不同,对实验过程重新进行分析评估,发现______组的电压表连接错误,测量了滑动变阻器两端的电压,两组对乙、丙图像进行了分析可知:R2=______Ω,R3=______Ω。
27.(2026·山东泰安·一模)学校兴趣小组为测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,进行了以下实验。
(1)如图甲所示,连接的电路有一处错误,请在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后闭合开关,小明同学测量了小灯泡在不同电压下的电流,如表格所示。在实验过程中从第2次实验到第3次实验时,滑动变阻器的滑片应向______移动。(选填“左”或“右”)
实验次数
U/V
I/A
1
1
0.15
2
1.5
0.2
3
2.5
4
2.8
0.25
(3)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为______Ω(结果保留一位小数)。
(4)对比不同电压下小灯泡的电阻,发现当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的______升高,灯泡电阻_______。(选填“增大”或“减小”)
(5)上述实验结束后,小华同学又利用如图丙所示的电路,测量另一小灯泡正常发光时的电阻。其中R0是已知阻值的定值电阻,若该小灯泡的额定电压为U额,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2,断开S3,调节滑动变阻器,使电压表的示数为_______时,小灯泡正常发光;
②闭合开关______,断开______,读出电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式:R=______(用已知量和测量量的符号表示)。
28.(2026·山东菏泽·一模)小明在实验室做了以下两个实验。
实验一:利用杠杆探究杠杆的平衡条件。
(1)小明发现,甲图杆秤实质是一个杠杆,提纽1处是杠杆的________;
(2)实验前,小明将杠杆的中点置于支架上如图乙,此时杠杆________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
(3)在水平位置调平后,图丙在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂________个钩码,在此基础上小明继续实验,探究得出杠杆的平衡条件:________________;
(4)用图丁的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡,但老师建议同学不宜采用这种方式,该方式的不足主要是因为________。
A.一个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂的数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
实验二:小明在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中,做了如图1和图2两个实验。
(5)在装有螺线管和条形磁铁的硬纸板上均匀撒满铁屑,铁屑会被________。轻敲纸板,观察到铁屑规则排列成如图1和图2所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场________。物理学规定在磁场中小磁针静止时________所指的方向为该点的磁场方向。图3中B点的磁场方向指向________。(选填“左”或“右”)
(6)对调图1螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中________有关。
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