抢分06 实验题(抢分专练)(辽宁专用)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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120页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.99 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58032259.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦辽宁中考物理实验题,以“考情-方法-特训”三维体系构建专项突破,融合科学探究与模型建构,强化实验操作规范与结论推导能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|光学实验|3类核心实验+6道真题|反射定律“三线共面”验证法、平面镜成像“等效替代”法、凸透镜成像动态调节技巧|从光的传播规律到成像应用,形成“现象-规律-应用”逻辑链|
|力学实验|5类核心实验+11道真题|控制变量法(滑动摩擦力)、平衡法(杠杆)、排水法(密度测量)|围绕力的作用效果与平衡条件,构建“测量-探究-计算”递进训练|
|热学实验|3类核心实验+6道真题|图像分析法(沸腾/熔化)、转换法(比热容比较)|以温度变化为主线,串联物态变化与热量计算|
|电磁学实验|4类核心实验+11道真题|伏安法电路故障排查、控制变量法(欧姆定律)|从电路连接到规律探究,强化“器材-操作-数据”一体化思维|
内容正文:
抢分06 实验题(辽宁专用)
参考答案
题型01 光学
探究光的反射定律
1.(1)粗糙 漫 (2)不能 同一平面内 (3)寻找普遍规律
2.(1)垂直/竖直 (2)存在 (3)下部 (4)C (5)法线 重合
探究平面镜成像的特点
3.(1)像 2mm(2)未点燃 完全重合 大小(3)不能 虚(4)不变(5)不变
4.(1)竖直 反射(2)不同(3)虚像 垂直 镜面
5.(1)与OQ重合 (2)虚 相等 (3)延长CB与直线PQ交于一点 (4)9.20 平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等
6.(1)确定像的位置(2)B(3)e 对称 无关
探究凸透镜成像的规律
7.(1)10.0(2)同一高度(3)缩小 右(4)近(5)B
8.(1)10.0(2)照相机 B(3)更小(4)远视(5)选用凸透镜的焦距不同
9.在同一高度 使像成在光屏中央 小 变小 焦距
10.(1)最亮 9.0(2)缩小 能(3)远视(4)AD
11.(1)10.0(2)使像成在光屏中央 放大(3)液体透镜的焦距与透镜内液体的种类是否有关
题型02 力学
测量固体和液体的密度
12.(1)352 40 1.05 偏小 (2)浸没
13.(1)56.2 (2)ACEBD (3)7 均匀 (4)(5)W
14.(1)左 (2)16 (3) (4)大 (5)把石块浸没在水中
15.(1)右(2)54 (3)变大 等于
16.(1)大(2)25(3)装入果糖溶液至标记处 (4)小
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
17.(1)匀速直线运动(2)b、d(3)=
18.(1)二力平衡(2)压力大小(3)接触面积大小(4)BD 变小
探究液体压强与哪些因素有关
19.(1)气密性 U形管两侧液面的高度差 (2)液体向各个方向的压强相等(3)错误 小 厚度
20.(1)高度差(2)甲、乙(3)越大(4)14(5)b先流完
21.(1)U形管两侧液面高度差(2)深度(3)c 橡皮膜b、d形变程度相同(4)变小 塑料盒排开液体的体积变小
探究浮力大小与哪些因素有关
22.(1)④ (2)1 (3)不正确 没有控制物体排开液体的体积相同(4)小于 小
23.(1)①(2)人在水中越往深处走越觉得自己变轻了(答案不唯一)
(3)物体的重力G/N(4)越大 1.2×103 没有控制排开液体的体积相同
探究杠杆的平衡条件
24.(1)平衡 左 左(2)3(3)大于(4)>
25.支点 0 32 右 大于 增大
26.(1)是 便于测量力臂,消除杆自重对实验产生的影响(2)费力(3)(4)B 0(5)32
27.(1)二(2)远 小(3)摩擦 竖直向上(4)竖杆的粗糙程度
题型03 热学
研究固体熔化时温度的变化规律、探究水在沸腾前后温度变化的特点
28.(1)秒表 使固体物质受热均匀(2)晶体 固液共存(3)增加固体的质量(4)外
29.(1)自下而上(2)使试管内物质受热均匀 慢 (3)物质的状态(4)是 增大
30.(1)自下而上(2)(3)小于(4)等于(5)持续吸热,温度保持不变(6)
31.(1)甲(2)晶体 持续吸热,温度不变 大于(3)C(4)升高
32.(1)需要(2)晶体(3)低于(4)98(5)不会(6)A
33.(1)逐渐升高(2)76(3)温度保持不变 蒸发(4)b
比热容实验
34.(1)质量 初温(2)加热时间 转换(3)煤油 水
35.(1)加热时间 温度计示数的变化 (2)应该控制水和食用油的质量相同,而不是体积相同
(3)水 乙
36.(1)BC 加热时间(2)温度计的示数变化 b 偏小 燃烧的时间
题型04 电磁学
探究电流与电压、电阻的关系
37.(1)电压表
(2)2.4 (3)当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比(4)无 (5)B
38.(1)(2)C (3)2.4 (4)正
(5)电压表 2.0V 控制定值电阻两端电压不变
39.(1) (2)左 (3)正比 (4)0.2 2 (5)60
40.(1)(2)断路 (3)B 0.75
(4)C (5)通过导体的电流与导体的电阻成反比 4~30
41.(1)(2)A(3)0.4 1(4)正(5)断路(6)2.4
42.(1)或(2)滑动变阻器断路
(3)0.22 5(4)减小误差(5)正比 不相同
43.(1)开关没有断开 滑动变阻器滑片未移到最大阻值处 (2)8.3 介于之间 D (3)
44.(1)(2)右 8.3 1.0(3)① 小于(4)10
45.(1)(2)A(3)短路(4)B 10(5)B(6)
测量小灯泡的电功率
46.(1)(2)B A(3)电压表 0.30 1.14
47.(1)b(2)15 a 2.5(3)10 0.625(4)灯丝电阻随温度升高而增大
48.(1)右 (2)0.12 (3)12.5 0.5 (4)灯丝电阻随温度升高而增大 实际
49.(1) 2.4(2)B(3)变大(4)
50.(1)B(2)不变 d(3)电压表示数 0.7(4)2.5 P=2.5V×
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抢分06 实验题(辽宁专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
2025T18光的反射
2024T20探究平面镜成像的特点
考查实验均为课本核心必做实验,整体题型套路固定,设问角度常规统一。题目没有超纲拓展内容,只需熟记实验操作流程、成像核心特点以及实验注意事项即可作答。易错点集中在实验细节表述,记忆门槛低,整体得分难度偏小,容易拿到大部分分值。
光学:依旧围绕课本经典光学实验命题,重点考查凸透镜成像、平面镜成像、光的反射三类实验;设问侧重实验规范操作、成像规律归纳、实验方案评估,极少出现复杂创新探究题型,整体出题难度平稳。
2025T21探究杠杆的平衡条件
2024T21利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
力学实验分类清晰,测量类、探究类题型特征明显,普遍运用控制变量法解题,思考逻辑统一。辽宁中考实验题目基本沿用课本原型,冷门拓展实验极少出现。该模块分值占比大,掌握基础操作与探究思路,就能稳定斩获分数,是实验题提分关键板块。
力学:重点考查固体液体密度测量、滑动摩擦力影响因素、杠杆平衡条件、浮力大小探究实验;以实验装置图、数据表格为主要载体,侧重仪器读数、简单计算、变量分析与实验结论书写,少量增设实验优化类问题。
2025T19探究不同物质的吸热本领
2024T18探究水在沸腾前后温度变化的特点
热学核心实验数量少,考点高度集中,仅围绕熔化、沸腾、比热容三大实验出题。试题大多依托图像分析物理现象,计算量极少,设问直白易懂。理清温度变化规律与物态变化关联,看懂实验图像,就能轻松判断作答,整体抢分难度较低。
热学:晶体熔化、水的沸腾仍是主流考查实验,也会兼顾物质吸热能力探究;侧重图像数据分析、熔化沸腾必备条件判断、实验器材作用辨析,同时常会考查缩短实验时长的实操方法,整体考查难度适中。
2025T20探究电流与电阻的关系
2024T19探究电流与电压的关系
电磁学实验拥有固定电路模型,伏安类实验考查频次最高,电路故障判断、电表读数、实验结论都有固定解题思路。考题紧扣课本基础实验,复杂组合电路拓展题目较少,理清基础电路原理,熟记常见故障成因,答题正确率高,得分稳定性强。
电磁学:重点考查伏安法测电阻、探究欧姆定律、测量小灯泡电功率三大电学实验,搭配电磁铁磁性探究小实验;侧重电路连接正误判断、电路故障分析、实验数据归纳总结,着重检验实操理解与物理规律运用能力。
【考向一】光学实验题
一、探究光的反射定律
1.实验仪器:激光笔、平面镜、可折转纸板、量角器(填测量仪器)、直尺。
2.实验装置:如图,将平面镜放在水平桌面上,纸板竖直地立在平面镜上。
3.实验思路:
(1)探究反射角与入射角大小的关系:一束光紧贴纸板入射,观察纸板上的反射光线和入射光线,测量入射角、反射角的大小;多次改变入射角大小,重复上述操作(目的:寻找普遍规律)。
(2)探究入射光线、反射光线和法线的位置关系:将右侧纸板向前(或后)折转,看右侧纸板上是否能观察到反射光线。
(3)如何探究光路可逆:如图所示,逆着OF(“OF”或“EO”)射入O点,观察反射光线射出方向。
4.实验结论:在反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;光路可逆。
二、探究平面镜成像的特点
1.实验思路
(1)像与物的大小关系:未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛,像物重合→像与物大小相等。
(2)像与物的位置关系:未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像,像物重合→测像与物到平面镜距离。
(3)像的虚实→用光屏承接像→观察光屏→实像能观察到,虚像不能观察到。
2.实验过程
(1)实验装置及主要器材的作用
①玻璃板代替平面镜:玻璃板透明,便于确定像的位置、比较像与物的大小关系。
②选用较薄玻璃板:消除重影的影响。
③白纸的作用:记录像和物的位置。
④刻度尺:测量物体和像到平面镜的距离。
(2)确定像的位置:把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿一支相同但未点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去两支蜡烛完全重合。
(3)判断平面镜成像的虚实:移开玻璃板后方的蜡烛,将光屏放在像的位置,眼睛直接观察光屏,看光屏上能否承接到像。
(4)得出普遍结论的方法:①改变蜡烛的位置,多次实验;②换用长度不同的蜡烛,多做几次实验。
3.实验结论:平面镜成像特点:平面镜所成的像是虚像;像的大小与物体的大小相等;像和物体到平面镜的距离相等;像和物体的连线与镜面垂直。
4.注意事项
(1)实验应在较暗的环境下进行,使实验现象更明显;
(2)蜡烛的像与蜡烛到玻璃板的距离不相等,可能的原因:①玻璃板太厚;②移动蜡烛 B时没有与蜡烛A的像完全重合等。
(3)玻璃板后的蜡烛与玻璃板前的蜡烛的像无法完全重合的原因:玻璃板与桌面没有垂直放。
三、探究凸透镜成像的规律
1.实验装置的组装:为了保证每次测量都能使像成在光屏的中央,应将F形光源(烛焰)、凸透镜、光屏三者中心调在同一高度。
2.收集像与物的特点:将F形光源(点燃的蜡烛)依次放在距离凸透镜2f以外、2f处、2f和f之间、f处、f以内,调整光屏的位置,当光屏上出现清晰的像时,记录物距、像距和像的特点。
3.观察虚像的操作:撤去光屏,从光屏一侧透过凸透镜观察,可以观察到F形光源(烛焰)的像。
4.实验结论
(1)像的虚实:物体在凸透镜的一倍焦距以外成实像,在一倍焦距以内成虚像。
(2)像的大小:物体在凸透镜的二倍焦距以外成缩小的实像,在一、二倍焦距之间成放大的实像。
(3)像的正倒:物体在凸透镜的一倍焦距以内成正立的像,一倍焦距以外成倒立的像。
5.凸透镜焦距的测量
(1)用平行于凸透镜主光轴的平行光照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑,该光斑到凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。
(2)调整各元件的位置,使光屏上成清晰倒立、等大的像时,此时的物距或像距的一半等于凸镜的焦距。
6.光屏上找不到像的原因
(1)物距等于或小于一倍焦距;
(2)像距太大,超过了光具座测量的范围;
(3)烛焰(F形光源)凸透镜、光屏三者中心不在同一高度。
7.凸透镜变化时的相关分析
(1)加凸透镜或换用焦距更小的凸透镜时,对光的会聚能力变强,像距变小,像变小,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向靠近(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(2)加凹透镜或换用焦距更大的凸透镜时,对光的会聚能力变弱,像距变大,像变大,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向远离(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
【考向二】力学实验题
一、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
1.实验装置
2.实验原理:二力平衡。
3.实验操作及注意事项:把木块放在长木板上,用弹簧测力计拉动木块,使木块沿长木板做匀速直线运动,此时木块受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数等于木块受到摩擦力的大小。
4.实验结论:滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
5.实验中弹簧测力计的示数不稳定的原因可能有:(1)接触面粗糙程度不均匀;(2)没有匀速直线拉动.
二、探究液体压强与哪些因素有关
1.实验装置
2.转换法:通过U形管左右两侧液面的高度差大小来反映液体压强的大小。
3.实验前需要检查U形管压强计的气密性,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现 U形管两侧液面的高度差变化小(选填“大”或“小”),表明其气密性差。
4.实验结论:液体内部的压强与深度和液体的密度有关,与方向无关;同种液体中,深度越深,压强越大;深度相同时,液体密度越大,压强越大。
三、探究浮力大小与哪些因素有关
1.实验装置
2.主要实验器材及作用
(1)测量工具:弹簧测力计。
(2)实验原理:F浮=G-F示。
3.实验结论:物体在液体中所受的浮力大小,与它排开液体的体积有关,与液体的密度有关,物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,所受的浮力就越大。
4.图c中铜块完全浸入水中时,所受的浮力大小为2N,方向为竖直向上。
5.小刚做了a、b、c三组实验后,得到的结论是:浮力的大小与物体在液体中的深度有关。你认为他的结论可靠吗,并说明原因:不可靠,没有控制物体排开液体中的体积不变。
四、探究杠杆的平衡条件
1.实验装置
(1)使支点处于杠杆中点的目的:避免杠杆自重对实验结果的影响。
(2)杠杆调节水平平衡目的:便于测量力臂(或力臂与杠杆重合)。
2.杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于平衡(选填“平衡”或“不平衡”)状态,向左调节杠杆两端的螺母,使杠杆水平平衡。
注意:实验过程中不能(选填“能”或“不能”)调节杠杆两端的平衡螺母。
3.实验时,多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,重复实验,这样做的目的是:使实验结论具有普遍性。
4.如图丙所示,用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数变大(选填变大”、“不变”或“变小”)。
5.实验结论:杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,用字母表示为F1l1=F2l2。
五、浮力法测量固体和液体的密度
1.弹簧测力计
(1)固体:。(2)液体:。
2.电子秤(天平)
(1)固体:。(2)液体:。
3.量筒或刻度尺
(1)固体:。
(2)液体:。
【考向三】热学实验题
一、探究水在沸腾前后温度变化的特点
1.实验思路:将水加热至沸腾,加热过程中用温度计测量水的温度,根据记录的数据绘制图像,得出水在沸腾前后温度变化的特点。
2.实验过程及注意点
(1)陶土网的作用:使烧杯底部受热均匀。
(2)实验装置安装顺序:自下而上。
(3)水沸腾前后气泡的变化特点
①沸腾前:少量气泡,气泡在上升过程中体积逐渐变小;
②沸腾时:大量气泡,气泡在上升过程中体积逐渐变大。
3.实验结论:水在沸腾前,温度不断升高;水在沸腾后,温度保持不变。
4.水的沸点低于100℃的原因:当地大气压低于1个标准大气压。
5.缩短加热时间的方法
①减少实验所用水的质量;
②换用初温更高的水;
③更换供热能力更强的热源,如酒精喷灯。
6.撤去酒精灯,水不会立即停止沸腾的原因:陶土网的温度高于水的沸点,水可以继续从陶土网吸热。
二、探究固体熔化时温度的变化规律
1.实验中采用“水浴法”加热除了能使被加热的海波受热均匀,还能让海波的温度上升慢,便于观测实验现象和记录实验数据。
2.实验过程中使用搅拌器搅拌海波,其目的是:使海波受热均匀。
3.正确组装器材后,点燃酒精灯开始实验,实验中每隔1min 记录一次海波的温度和状态。实验数据记录完成后,小明根据记录的数据绘制了如图乙所示的海波在熔化过程中的温度—时间图像。分析图像可知:
(1)海波属于晶体(选填“晶体”或“非晶体”),理由是:有固定的熔化温度(或有熔点),其熔点是48℃。
(2)海波从开始熔化到完全熔化,大约持续了6min,第6min 时海波的内能小于(选填“大于”“等于”或“小于”)第12 min 时海波的内能。
三、比较不同物质的吸热能力
1.为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应相同。
2.实验中比较吸热能力有两种办法:一是水和食用油升高相同的温度,通过比较加热时间来比较它们吸热能力的强弱;二是水和食用油吸收相同的热量时,通过比较升高的温度来比较它们吸热能力的强弱。
3.转换法:通过比较加热时间来间接反映水和食用油吸收的热量。
4.由图像可知,水和食用油升高相同的温度,水的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。
【考向四】电磁学实验题
实验名称
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
测量定值电阻的阻值
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的电功率
实验思路
控制变量法:移动滑片,改变同一电阻两端的电压
控制变量法:更换电阻后控制电阻两端电压不变
电路图
滑动变阻器的作用
(1)保护电路;(2)在探究电流与电阻关系实验中为了控制电阻两端电压不变;其余实验中为了改变电阻(或小灯泡)两端的电压
测量多组数据的目的
使实验得出的结论更具普遍性
求平均值,减小误差
揭示小灯泡的电阻随电压变化的关系
揭示小灯泡的亮度随电压变化的关系
实验图像
实验结论
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
——
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
小灯泡的实际功率(亮度)随实际电压的增大而增大
题型一 光学
探究光的反射定律
1.(2026·辽宁营口·模拟预测)小浩同学所在的实验小组利用如图所示的平面镜、纸板、激光器、量角器等器材探究“光的反射定律”。
(1)为了在纸板前从不同方向都可以看到纸板上的光束,实验时应选用表面较________(填“光滑”或“粗糙”)的纸板,这是利用光在纸板上发生________反射。
(2)如图甲所示,让入射光沿EO方向射向镜面,在纸板NOF上可看到反射光OF,若将纸板NOF沿ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上________(填“能”或“不能”)看到反射光,这说明反射光线、入射光线和法线在________。
(3)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,测量ON两侧的入射角和反射角,将数据记录在表格中得出结论。多次改变入射角进行实验的目的是________。
【答案】(1)粗糙 漫 (2)不能 同一平面内 (3)寻找普遍规律
【解析】(1)[1]当光照射到凹凸不平的表面时,会向不同方向反射,所以同学们可以在纸板前从不同方向都可以看到纸板上的光束,因此应选择表面较粗糙的纸板。
[2]这是因为光在纸板上发生了漫反射,能将光反射向各个方向。
(2)[1][2]如图所示,让入射光沿EO方向射向镜面,在纸板NOF上可看到反射光OF;若将纸板NOF沿ON向后折,此时两块纸板不在同一平面内,在NOF面上不能看到反射光,说明反射光线和入射光线在同一平面内。
(3)在探究反射定律时,仅凭一次实验数据就下结论不可靠,可能存在偶然性。多次改变入射角并测量对应的反射角,是为了通过多组数据归纳出普遍成立的反射定律,从而避免偶然性对结论的影响。
2.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)在“探究光反射的规律”时,小林进行了如图所示的实验。
(1)先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板_____放在平面镜上。
(2)小林让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示。在NOF面上看不到反射光线,此时反射光_____(选填“存在”或“不存在”)。
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小林将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示。发现在纸板右侧的_____(选填“上部”或“下部”)会看到反射光线。
(4)若将纸板整体向后倾斜,如图丁所示。此时反射光线_____(选填字母序号)。
A.仍在纸板整体呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(5)接下来老师进行了如下演示,先用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱M上固定红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示_____的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了如图戊所示的情景。为了证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,接下来老师缓慢转动圆台,当我们观察到入射绿光、红光和反射绿光看起来能_____时,便会得出结论。
【答案】(1)垂直/竖直 (2)存在 (3)下部 (4)C (5)法线 重合
【解析】(1)将平面镜平放在水平桌面上,白色硬纸板应垂直(或竖直)放在平面镜上,这样才能保证法线在硬纸板平面内,从而在硬纸板上显示出反射光线和入射光线。
(2)将纸板绕ON向后折,在NOF面上看不到反射光线,这是因为反射光线、入射光线和法线在同一平面内,此时反射光存在,只是不在NOF这个折后的平面上了。
(3)将纸板的上半部分向后折,由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,下半部分仍在原来的平面,所以发现在纸板右侧的下部会看到反射光线。
(4)若将纸板整体向后倾斜,此时法线会在纸板前方,根据反射光线、入射光线和法线在同一平面内,此时反射光线在纸板前方,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[1]光垂直入射时,反射光线沿原路返回,这条线就是法线,红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是显示法线的位置。
[2]缓慢转动圆台,当观察到入射绿光、红光和反射绿光看起来能重合时,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
探究平面镜成像的特点
3.(2026·辽宁·一模)小明在进行探究“平面镜成像特点”的实验。
(1)实验中,他在水平桌面的方格纸上竖直放置一块茶色玻璃板作为平面镜。利用茶色玻璃板既能成像又透明的特点,便于确定_____的位置。实验仪器中有2mm和5mm的玻璃板可供实验。他应选择________(选填“2mm”或“5mm”)的玻璃板,避免实验过程中出现重影;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面蜡烛的像,如图所示,小明拿另一支外形与A完全相同但________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像_________;从而探究物和像的_______关系。
(3)移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,光屏上_______(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像;说明平面镜所成的像是_____像。(选填“虚”或“实”)
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像。小明只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置_______ (选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
【答案】(1)像 2mm(2)未点燃 完全重合 大小(3)不能 虚(4)不变(5)不变
【解析】(1)[1]用茶色玻璃板代替平面镜,是因为它透明,便于确定像的位置。
[2]玻璃板越薄,两个反射面成像的距离越近,重影影响越小,所以应选择2mm的玻璃板。
(2)[1][2][3]实验时,拿另一支外形与A完全相同但未点燃的蜡烛B,在玻璃板后移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,这样可以探究物和像的大小关系。
(3)[1][2]平面镜成的是虚像,虚像不能在光屏上呈现,所以移去蜡烛B,放光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)平面镜成像的大小与物体大小相等,和物体到镜面的距离无关,所以当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变。
(5)玻璃板向左平移时,蜡烛A到玻璃板的距离不变,像和物关于镜面对称,所以蜡烛A的像的位置不变。
4.(2026·辽宁铁岭·三模)某同学在“探究平面镜成像特点”的实验时:
(1)在水平面上放置一纸板,玻璃板____放置在上面,沿玻璃板在纸板上画一条直线MN代表平面镜的位置。取一对大小相同的蜡烛,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到蜡烛在玻璃板上所成的像,这个像是由光的_____而形成的。
没有点燃的蜡烛在玻璃板后来回移动,直到与蜡烛A的像完全重合。
移走蜡烛,在其位置放置一白纸板,白纸板上面看不到蜡烛A的像。
(2)再取一对与步骤(1)中所用蜡烛大小______的蜡烛重复步骤(1)中的操作。图(b)是某同学用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置关系,分析图中信息可得出平面镜成像时:像和物到平面镜的距离关系,像和物的连线与平面镜的关系。有的同学将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置完全重合。
(3)精确的实验表明:平面镜所成的像为______,其大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面______。利用数学课中有关对称的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:像与物体关于______对称。
【答案】(1)竖直 反射(2)不同(3)虚像 垂直 镜面
【解析】(1)探究平面镜成像实验中,玻璃板必须竖直放置在水平面上,若玻璃板倾斜,像会偏上或偏下,导致后方蜡烛无法与像重合。
平面镜成像的原理是光的反射,蜡烛的光经玻璃板反射后,反射光线的反向延长线会聚形成像,因此成像是光的反射导致的。
(2)一次实验结论具有偶然性,为了得到普遍成立的规律,需要换用不同大小的蜡烛重复实验验证
(3)白纸板无法承接蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
平面镜所成的像与物体大小相等、像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,因此也可以表述为:像与物体关于平面镜对称。
5.(2026·辽宁沈阳·一模)探究平面镜成像的特点。器材有:茶色薄玻璃板,白纸,三个相同的火炬形棋子,刻度尺,黑色水笔,白卡片。
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用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OP'在OQ的正上方,此时需要调整玻璃板的倾斜程度,直到OP'_____________________,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,表明平面镜所成的像是______像。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,__________________________,该点即为棋子A的像A'的位置。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
像到平面镜的距离/cm
▲
5.10
12.40
(4)用刻度尺测出A到平面镜的距离,再将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐,测出像A'到平面镜的距离,如图丙所示,像距为______cm。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:__________________________________。
【答案】(1)与OQ重合 (2)虚 相等 (3)延长CB与直线PQ交于一点
(4)9.20 平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等
【解析】(1)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OP′在OQ的正上方,说明玻璃板没有与水平桌面垂直,此时需要调整玻璃板的倾斜程度,直到OP'与OQ重合,表明玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板。
(2)实像能用光屏承接,虚像不能。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,表明平面镜所成的像是虚像。
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,根据等效替代法可知,平面镜所成的像和物的大小相等。
(3)连接CB,延长CB与直线PQ交于一点,该点即为棋子A的像A′的位置。因为根据光的直线传播原理,当棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B时,说明从棋子A的像点发出的光线沿直线传播被棋子C挡住,所以延长CB与直线PQ的交点,即为棋子A的像A′的位置。
(4)如图丙所示,刻度尺分度值为1mm,读数为9.20cm,则像距为9.20cm。
分析表中数据可知,物到平面镜的距离和像到平面镜的距离始终相等,故可得:平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等。
6.(2026·辽宁鞍山·二模)某同学发现当玻璃门旋转时,自己的像有了一定变化,他猜想平面镜所成的像可能与物体的大小、位置有关。于是,他设计实验进行探究。
(1)实验中,他采用薄的茶色玻璃板做实验,一是为了防止蜡烛通过玻璃板的前后两个表面反射成像,影响实验结果:二是为了便于_________。
(2)如图甲所示,玻璃板与桌面垂直放置,将蜡烛A点燃后放在玻璃板前a处,再将蜡烛________(选填“B”或“C”)放置于玻璃板后c处,在玻璃板前不同角度处观察,都能看到后面的蜡烛与A的像重合,改变A的位置,多次实验。
(3)接着,他旋转玻璃板到新的位置重新实验,实验装置俯视图如图乙所示,保持蜡烛A仍在a处,则蜡烛A的像在________(选填“b”“e”或“f”)点。实验表明:平面镜所成的像与物体关于镜面________。物体所成的像的大小与其到平面镜的距离________(选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)确定像的位置(2)B(3)e 对称 无关
【解析】(1)厚玻璃板前后表面反射会成两个像,影响实验效果,采用薄的茶色玻璃板做实验,防止蜡烛通过玻璃板前后两个表面反射成像,玻璃板既能反射光成像,又能透光看到玻璃板后面的物体,方便确定像的位置。。
(2)要使后面的蜡烛与A的像重合,应选择与蜡烛A完全相同的蜡烛B。根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,蜡烛A在玻璃板前a处,所以应将蜡烛B放置于玻璃板后c处,使人在玻璃板前不同角度处观察,都能看到后面的蜡烛与A的像重合。
(3)保持蜡烛A仍在a处,当玻璃板旋转到新的位置时,蜡烛A的像在e点,此时e点和a点关于平面镜对称,说明平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
平面镜成的像和物体大小相等,物体所成的像的大小与其到平面镜的距离无关。
探究凸透镜成像的规律
7.(2026·辽宁抚顺·一模)物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个很小、很亮的光斑,如图(a)所示,则凸透镜焦距为___________cm。
(2)实验前,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在___________。
(3)移动蜡烛、凸透镜和光屏至图(b)所示的位置,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),这个像是倒立、___________的实像。将蜡烛向右移至25 cm刻度处,发现光屏上的像变模糊了,要使像变清晰,光屏应向___________(填“左”或“右”)移动。
(4)如图(b),在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,需将光屏向右移动才能再次出现倒立、清晰的实像,则该镜片可用来矫正___________视眼。
(5)在实验中随着蜡烛的燃烧光屏上所成的完整像位置发生了移动,一同学用纸板遮住了凸透镜的上面一小部分,则光屏上所成像是___________。
A.向上移动的残缺的像 B.向上移动的完整的像
C.向下移动的残缺的像 D.向下移动的完整的像
【答案】(1)10.0(2)同一高度(3)缩小 右(4)近(5)B
【解析】(1)平行光经凸透镜会聚在焦点,焦点到光心的距离为焦距。焦距为
(2)实验前,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。
(3)图(b)中,物距,满足,所以成倒立、缩小的实像;
当蜡烛向右移至25cm刻度处,物距减小,根据“物近像远像变大”的规律,像距会变大,因此光屏应向右移动。
(4)在凸透镜左边放置镜片后,光屏需向右移动才能再次成像,说明该镜片对光有发散作用,是凹透镜,凹透镜可用来矫正近视眼。
(5)蜡烛燃烧变短,烛焰下移,像向上移动(过光心光线方向不变);遮住凸透镜上部一小部分,物体各点仍有光线通过未遮挡部分成完整像,但亮度减弱。因此光屏上所成的像是向上移动的完整的像,故选B。
8.(2026·辽宁锦州·一模)某小组在实验室进行探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图甲所示,先将凸透镜固定在光具座上,用平行于主光轴的一束光照射透镜,左右移动光屏直到光屏上呈现一个最小、最亮的光斑,测出该凸透镜的焦距为______cm;
(2)装置如图乙位置放置时,光屏上恰好呈现清晰的像,这与生活中______(选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)的原理相同。此时蜡烛火焰的形状如图丙,则光屏(不透明)上所成像的大致形状是图丁中的______(选填下列选项前的字母序号);
(3)将图乙中的蜡烛适当向左移动一段距离后,适当移动光屏才能再次在光屏上看到清晰的像,重新呈现的像与之前的像相比______(选填“更大”、“更小”或“大小不变”);
(4)若在图乙的蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了;只将蜡烛向右适当移动一段距离后,光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是______(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(5)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u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像,如图戊。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)10.0(2)照相机 B(3)更小(4)远视(5)选用凸透镜的焦距不同
【解析】(1)平行主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,在光屏上成最小最亮的点,光屏上最小最亮光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,光具座刻度为50.0cm和60.0cm,则焦距
(2)[1]当物距时,凸透镜成倒立缩小的实像,对应照相机原理。
[2]光屏上的像与物体上下、左右均颠倒。此时蜡烛火焰形状如图丙,则从中间位置观察光屏上所成像的大致形状是B。
(3)成实像时,物距变大,像距变小,像变小。将图乙中的蜡烛适当向左移动一段距离后,适当移动光屏才能再次在光屏上看到清晰的像,重新呈现的像与之前的像相比更小。
(4)若在图乙的蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了;只将蜡烛向右适当移动一段距离后,光屏上再次呈现清晰的像。这说明没有向右移动蜡烛时,清晰的像在光屏的前方(左侧),由此可知该眼镜对光具有会聚作用,即该镜片为凸透镜,所以该眼镜是远视眼镜。
(5)实验时物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像,两个图像有差异,回顾整个实验过程并无操作的错误,图像有差异的原因是选用的凸透镜的焦距不同。
9.(2026·辽宁沈阳·一模)学习了凸透镜成像的规律及眼睛成像的原理后,小明对焦距不同的凸透镜成像产生了浓厚的兴趣。
通过学习可知,人眼能看清远近不同的物体,是通过调节晶状体的焦距实现的。
小明猜想:用照相机拍照时,能否成清晰的像,可能与物距以及所用凸透镜的焦距有关。为验证猜想,他利用图(a)实验装置进行探究:
实验步骤:
(1)小明将“F”形发光物体(高度为5.0cm)、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,调整三者,使它们的中心________________________,这样做的目的是使________________________;
(2)他先选取了甲凸透镜(焦距为12.0 cm)进行实验,使光屏到凸透镜的距离为15.0cm,调节“F”形发光物体到凸透镜的距离,直至成清晰的像,记录物距大小和像的高度,填入如下表格:
(3)接着分别选取乙凸透镜(焦距为10.0cm)、丙凸透镜(焦距为8.0cm)进行实验,保持光屏到凸透镜的距离为15.0cm不变,重复上述实验步骤,记录数据填入如下表格:
实验序号
凸透镜
焦距f/cm
像距v/cm
物距u/cm
像的高度h/cm
1
甲
12.0
15.0
60.0
1.3
2
乙
10.0
15.0
30.0
2.5
3
丙
8.0
15.0
17.1
4.4
分析1、2、3三组数据可知:保持像距不变时,当物距变小时,需要选用焦距更________的凸透镜才能成清晰的像;
(4)接下来小明调节“F”形发光物体到凸透镜的距离为25.0cm不变,分别选取甲凸透镜(焦距为12.0cm)、乙凸透镜(焦距分别为10.0cm)、丙凸透镜(焦距为8.0cm)进行实验,移动光屏到凸透镜的距离,直至成清晰的像,记录像距大小和像的高度,填入如下表格:
实验序号
凸透镜
焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
4
甲
12.0
25.0
23.1
4.6
5
乙
10.0
25.0
16.7
3.3
6
丙
8.0
25.0
11.8
2.4
分析4、5、6三组数据可知:保持物距不变时,所成像的大小随焦距的减小而________________:综合以上六组数据可知:利用凸透镜成实像时,像的大小既与物距有关,也与凸透镜本身的________有关。
【答案】在同一高度 使像成在光屏中央 小 变小 焦距
【解析】(1)探究凸透镜成像规律时,需要调整发光物体、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是让像完整成在光屏的中央,方便观察到完整、清晰的像。
(3)分析前3组实验数据:像距保持15cm不变时,物距逐渐减小,对应凸透镜焦距也逐渐减小,因此可得结论:保持像距不变,物距变小时,需要选用焦距更小的凸透镜才能成清晰的像。
(4)分析后3组实验数据:物距保持25cm不变时,焦距从12.0cm减小到8.0cm,像的高度从4.6cm减小到2.4cm,因此可得:保持物距不变时,像的大小随焦距的减小而减小;结合整个实验的探究目的可知,凸透镜成实像时,像的大小既和物距有关,也和凸透镜本身的焦距有关。
10.(2025·辽宁盘锦·二模)如图所示,小李用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小______的光斑,则此时水透镜的焦距为______cm;
(2)小李移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;若水透镜上有一小块污渍,则在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到完整的像;
(3)如图丙所示,小李取了一幅眼镜给水透镜“戴上”,发现光屏上的像由清晰变模糊,当从水透镜中抽出适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是______眼镜(选填“近视”或“远视”);
(4)如图乙所示,蜡烛随着燃烧而变短,小李发现像移动不在光屏中间,从而影响了实验的进行。为了使像回到光屏中央,她合理的调整方法是( )(填字母序号)。
A.只需将蜡烛适当上移 B.只需将凸透镜适当上移
C.只需将光屏适当下移 D.将光屏和凸透镜都适当下移
【答案】(1)最亮 9.0(2)缩小 能(3)远视(4)AD
【解析】(1)[1]平行于主光轴的光经凸透镜折射后,会聚在焦点处,形成最小、最亮的光斑。
[2]焦距是焦点到光心的距离,图甲中光斑(焦点)到水透镜光心的距离为19.0cm-10.0cm=9.0cm
(2)[1]图乙中物距大于像距,且物距大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像。
[2]水透镜上的污渍只会遮挡部分光线,不影响剩余光线会聚成像,因此光屏上仍能看到完整的像,亮度会变暗。
(3)抽出适量的水,水透镜焦距变大,折光能力变弱,像再次清晰,说明该眼镜使水透镜折光能力变强,焦距变小,对应矫正远视眼的凸透镜,远视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用。
(4)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动;为了使下面的实验更方便操作,更合理是操作是把蜡烛升高,或凸透镜和光屏同时调低,故BC不符合题意,AD符合题意。
故选AD。
11.(2026·山西晋城·二模)科技小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小亮让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑如图甲,则该凸透镜的焦距为______cm。
(2)实验时,小亮让发光二极管、凸透镜、光屏三者中心在同一高度的目的是_____。当发光二极管、凸透镜、光屏的位置如图乙时,光屏上正好呈现一个清晰的像(未画出),此时的像是倒立_____(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(3)同学小科制作了一种如图丙所示的液体透镜并用来探究凸透镜的成像规律,在实验中固定发光二极管和光屏的位置,利用注射器向透明胶膜内抽注液体来改变液体透镜的焦距,从而在光屏上呈现清晰的像,当小科将透镜中的水换成酒精后(保持凸度不变),观察到光屏上的像不清晰,请你据此提出一个可探究问题:______?
【答案】(1)10.0(2)使像成在光屏中央 放大(3)液体透镜的焦距与透镜内液体的种类是否有关
【解析】(1)平行于主光轴的光经凸透镜折射后,会聚在焦点上,焦点到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲可知,凸透镜位于刻度处,最小最亮的光斑在刻度处,因此焦距。
(2)实验前调节三者中心在同一高度,目的是让像完整成在光屏的中央,方便观察。由图乙可知,物距
已知焦距,满足,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像。
(3)实验中保持透镜凸度不变,仅更换了透镜的材料(将水换为酒精),光屏上的像变不清晰,说明焦距可能发生了变化,因此可提出探究问题:液体透镜的焦距与透镜内液体的种类是否有关。
题型二 力学
测量固体和液体的密度
12.(2026·辽宁铁岭·一模)测量汽水和木块的密度。
(1)用天平和量筒测量汽水的密度。
①如图甲所示,用天平测出整瓶汽水的总质量为______g;将部分汽水倒入量筒中,测出量筒中汽水的体积为______cm3,如图乙;
②用天平测出汽水瓶和剩余汽水的总质量为310g,则汽水的密度为______g/cm3;
③测量体积时,发现量筒内壁上附有大量气泡,则测量汽水的密度值会______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”);
(2)用溢水杯和电子秤测量木块的密度。
①用电子秤测量出空烧杯的质量m1,并将空烧杯放在盛满水的溢水杯下,如图丙;
②将待测木块轻轻放入溢水杯中,木块处于漂浮状态,待水不再流出时,测量烧杯和溢出水的总质量m2,如图丁。再将烧杯置于溢水杯出水口下方;
③用细针将木块______,待水不再流出时,测量烧杯和溢出水的总质量m3;
④木块的密度为______(用字母表示,水的密度用ρ水表示)。
【答案】(1)352 40 1.05 偏小(2)浸没
【解析】(1)如图甲所示,标尺分度值为0.2g,整瓶汽水的总质量为
如图乙,量筒分度值为,示数为,则量筒中汽水的体积为
量筒中汽水的质量为
则汽水的密度为
测量体积时,发现量筒内壁上附有大量气泡,则测得量筒中汽水的体积偏大,根据,测量汽水的密度值会偏小。
(2)步骤②中,木块处于漂浮状态时,受到的浮力为
则木块重力为
为测量木块的体积,步骤③中,应用细针将木块浸没,则木块的体积为
则木块的密度为
13.(2026·辽宁鞍山·二模)排水量指船舶排开水的质量,是船舶吨位的指标之一。实践小组用正方体玻璃容器(外边长5 cm)和金属块(每块金属块的质量均为10 g)模拟船舶与货物,探究船舶总质量与排水量的关系。(g取)
(1)实验操作如下:
A.将天平放在水平工作台上,游码移至称量标尺的零刻度线上,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线。
B.将玻璃容器轻放入装满水的溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。
C.测量空烧杯的质量,如图甲所示,________g。
D.如图乙所示,将金属块轻放入玻璃容器中,用烧杯继续收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。不断增加金属块数量,重复实验,在表格中记录数据。
玻璃容器和金属块的总质量
50
60
70
80
烧杯与溢出水的总质量
106.2
116.2
126.2
136.2
E.测量玻璃容器的质量为50 g。
(2)请对(1)中的实验操作步骤科学排序:________________。
(3)玻璃容器最多能放入________________块金属块。若每次放入金属块在玻璃容器外壁标记水面位置线,则这些线排列是否均匀?________________。
(4)分析表格中数据,推理得出船舶总质量与船舶排水量的关系为:________________。
(5)依据国家法令,船舶的舷上须标记载重线,用于限制吃水以保证安全。载重线表示船舶在允许最大载重时水面位置的水平线,载重线因航行季节、航区或船舶用途而异。如图丙所示为某船的载重线示意图,推理对应海水密度最大的为________________(填写字母)载重线。
【答案】(1)56.2(2)ACEBD(3)7 均匀(4)(5)W
【解析】(1)天平读数为砝码质量加游码示数,砝码总质量为,游码示数为,因此空烧杯质量
(2)实验合理顺序:先调平天平(A),再测量空烧杯质量(C),接着测量玻璃容器质量(E),再将玻璃容器放入溢水杯收集溢出的水、测量烧杯和水的总质量(B),最后逐渐加入金属块重复实验记录数据(D),因此排序为ACEBD。
(3)玻璃容器为正方体,外边长,最大排水体积
水密度为,因此最大排水量;根据结论,总质量最大为,玻璃容器本身质量,金属块总质量最大为,每块,因此最多放块;
每加一块金属块,排水量增加,排开体积增加量固定,玻璃容器横截面积固定,由可知,每次深度增加量相等,因此标记线排列均匀。
(4)根据表格数据计算:,分别为,和玻璃容器与金属块总质量相等,因此可得关系:,符合漂浮时浮力等于总重力的规律。
(5)船舶漂浮时浮力等于总重力,浮力不变,由可知:越大,越小,吃水深度越小,载重线位置越靠下。图中最靠下的是,因此对应海水密度最大。
14.(2026·辽宁铁岭·三模)某同学想测量木块的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码调到标尺左端零刻度线处,发现指针偏向分度盘中线的右侧,应向______调节平衡螺母,直至横梁平衡。
(2)用天平测得木块的质量如图(a),其质量为_____g。
(3)在量筒中装适量水如图(b),将木块用细铁丝压没在水中,水面所对应的刻度值为40mL,则木块密度为_____。
(4)如果考虑到木块吸水,以上方法所测木块密度值偏_____。
(5)某同学又设计了下面的方法测量木块的密度,请帮助他把实验步骤补充完整。
①把木块系在测力计下,竖直拉动测力计,静止时测力计示数为;
②把一石块系在木块下,用测力计吊着木块和石块,______,静止时测力计的示数为;
③把挂在测力计下的木块和石块都浸没在水中如图(c),静止时测力计的示数为;
④木块密度表达式:_____(用、、、表示,不考虑木块吸水)。
【答案】(1)左(2)16(3)(4)大(5)把石块浸没在水中
【解析】(1)天平调平遵循“左偏右调,右偏左调”,指针偏向分度盘右侧,说明右侧更重,因此平衡螺母向左调节。
(2) 天平读数为砝码质量加游码示数,砝码总质量
游码对应刻度为,因此木块质量为
(3)量筒原有水的体积为,木块完全浸没后总体积为,因此木块体积
根据密度公式
(4)木块吸水会导致量筒中水面上升幅度变小,测得的木块体积偏小,根据,质量准确、体积偏小,因此测得的密度值偏大。
(5)利用称重法浮力原理推导木块密度:①木块重力;②需要仅让石块浸没入水中,木块留在水面外,受力平衡得
整理得
③木块和石块都浸没在水中,受力平衡得
将代入整理得
又,得
木块质量,因此密度
15.(2026·辽宁沈阳·一模)某科技小组进行了“测量小石块密度”的实验。
(1)将天平放在水平桌面上,游码调到标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示位置。此时应将平衡螺母向______(填“左”或“右”)调节,直至横梁平衡。
(2)用天平测小石块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,小石块的质量为________g;用量筒和水测得小石块的体积为20 cm3,则小石块的密度为___________kg/m3。
(3)利用浮力知识,科技小组的同学又用另一种方法测出了小石块的密度。
①步骤一:如图a所示,将长方体物块放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度。
②步骤二:如图b所示,将小石块放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图a相比增加了h1,此时物块受到的浮力与图a相比____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
③步骤三:如图c所示,将小石块用细线(忽略细线体积和质量)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图a相比增加了h2,图c中水对容器底部的压强____________(填“大于”、“等于”或“小于”)图b中水对容器底部的压强。
④根据以上信息可得,小石块密度的表达式为ρ石=____________(用ρ水、h1、h2表示)。
【答案】(1)右(2)54 (3)变大 等于
【解析】(1)天平调平遵循“左偏右调,右偏左调”,图甲指针偏左,说明左侧偏重,因此平衡螺母向右调节。
(2)天平读数为砝码质量加游码示数:砝码50g,游码示数4g,总质量为
已知体积,密度
(3) ② 漂浮时浮力等于总重力,图b总重力比图a大,因此浮力变大。 ③ 图b和图c中,总浮力都等于物块+小石块的总重力,因此总排开水的体积相等,柱形容器中水面高度相同;根据,水对容器底部的压强相等。 ④ 推导:图b比图a增加的浮力等于小石块重力,即
得
总排开体积相等得,得
因此密度
16.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)连锁奶茶店为了保证不同门店的饮品甜度一致,会通过测量果糖的密度来确定果糖浓度,避免出现“有的店太甜、有的店不甜”的问题。科技小组模拟这个场景,配制不同浓度的果糖溶液,测量对应的密度,数据如下:
实验序号
果糖溶液浓度
溶液质量/g
溶液体积
溶液密度/()
1
10%
102
100
1.02
2
20%
104
100
1.04
3
30%
106
100
1.06
4
40%
108
100
1.08
(1)分析数据可得出:果糖溶液的浓度越高,密度越_________(选填“大”或“小”)。
(2)若某门店送来的100mL果糖溶液样品质量为105g,则该果糖溶液的浓度约为_________%。
(3)请你设计实验,不用量筒、只用天平、烧杯和水,测量某杯未知浓度果糖溶液的密度,请补全实验步骤:
A.用天平测出空烧杯的质量;
B.烧杯中装适量水,在液面处做标记,测出总质量;
C.倒出水,擦干烧杯后_________测出总质量;
D.则该果糖溶液的密度表达式 _______(用表示)。
(4)夏季温度升高,果糖溶液体积会略微膨胀,此时测出的密度会比实际值偏________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)大(2)25(3)装入果糖溶液至标记处 (4)小
【解析】(1)观察表格数据:果糖溶液浓度从10%升高到40%,密度从升高到,因此可得结论:果糖溶液浓度越高,密度越大。
(2)样品的体积为,样品的密度
结合表格规律:浓度每增加10%,密度增加,因此对应浓度为25%。
(3)该实验利用等体积法测密度:让水和待测果糖溶液体积相同(都到达同一标记处),通过质量关系计算密度。步骤C:倒出擦干烧杯后,需要加入待测果糖溶液至液面与原来的标记对齐,保证体积和水相等。水的质量,水的体积(即待测果糖溶液体积)为;待测液质量,因此
(4)温度升高时,果糖溶液质量不变,体积略微膨胀变大,根据可知,计算得到的密度会比实际值偏小。
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
17.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)小明利用弹簧测力计、反面比正面更粗糙的木板、表面粗糙程度相同的长方体木块、钩码进行了如图甲所示的4次实验,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
(1)实验中,将木板固定,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做_________。
(2)比较图甲中_________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)两个完全相同的纸箱,分别按图乙方式摆放,使它们沿水平地面做匀速直线运动。根据图甲的实验现象判断,图乙中水平推力大小关系为______(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)匀速直线运动(2)b、d(3)=
【解析】(1)本实验利用二力平衡原理,只有拉动木块沿水平木板做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力大小才等于滑动摩擦力的大小。
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,只改变接触面粗糙程度。b、d两次实验中,压力大小相同,接触面粗糙程度不同,符合实验要求,因此选b、d两次实验。
(3)由甲图a、c实验可知:压力、接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与接触面积无关。图乙中两种摆放方式,总压力大小、接触面粗糙程度都相同,因此滑动摩擦力大小相等;纸箱做匀速直线运动时,推力等于滑动摩擦力,因此。
18.(2026·辽宁鞍山·一模)为了探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,某同学利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)如图甲所示,实验时用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块。此时,木块所受的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,该实验的原理是_____________。
(2)比较图乙、丙两次实验,得到初步结论:滑动摩擦力的大小与____________有关。
(3)比较图丙、丁两次实验,得到初步结论:滑动摩擦力的大小与____________无关。
(4)接下来该同学对该实验进行了改进,设计了如图戊所示的实验装置:
①实验前,首先用电子秤测出甲、乙两物体的质量分别为和;
②实验中,再次读数时除要保持甲物体在电子秤上静止外,还需控制_________(多选)。
A.匀速直线拉动长木板
B.乙物体与长木板之间保持相对运动
C.甲物体的质量一定大于乙物体的质量
D.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
③定滑轮可以改变力的方向,但是不能改变力的大小,所以绳子对甲、乙物体的拉力相等。正确操作的情况下读出电子秤示数为,则物体乙所受的摩擦力大小为____________。(用字母表示)
④若在乙物体上放一个大砝码,再次拉动长木板,则电子秤的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)二力平衡(2)压力大小(3)接触面积大小(4)BD 变小
【解析】(1)实验中匀速拉动木块时,木块做匀速直线运动,受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此实验原理是二力平衡。
(2)乙、丙实验中,接触面粗糙程度相同,丙对接触面的压力更大,滑动摩擦力更大,因此可得结论:滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(3)丙、丁实验中,接触面粗糙程度、接触面受到的压力都相同,仅接触面积大小不同,最终滑动摩擦力大小相等,因此可得结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
(4)A.改进装置中,甲始终静止,受力始终平衡,不需要匀速拉动长木板,故A不符合题意;
B.测量滑动摩擦力需要乙和长木板发生相对运动,产生滑动摩擦力,故B符合题意;
C.实验对甲、乙质量大小没有要求,故C不符合题意;
D.连接乙的绳子必须保持水平,才能保证拉力大小等于滑动摩擦力,若绳子倾斜,拉力方向改变,测量结果出错,故D符合题意。
故选BD。
对甲受力分析:甲静止,受向下的重力、向上的绳子拉力,向上的支持力(大小等于电子秤的压力),由平衡关系:,得拉力;乙受力平衡,滑动摩擦力大小等于绳子拉力,因此;
乙上增加砝码后,乙对接触面的压力变大,滑动摩擦力变大,绳子拉力变大,甲对电子秤的总压力变小,因此电子秤的示数会变小。
探究液体压强与哪些因素有关
19.(2026·辽宁锦州·一模)在“探究影响液体内部压强的因素”活动中:
(1)如图甲,使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的______。实验过程中通过观察______来比较液体内部压强的大小;
(2)比较图乙中的A、B、C,可得出结论:同种液体,同一深度,______;
(3)在实验过程中发现,在同种液体的同一深度处,使用不同的压强计时,U形管两侧液面的高度差不完全相同。小强认为可能是U形管中初始液面没有在中间“0”刻度线。这种猜想是______(选填“正确”或“错误”)的。小华认为可能与金属盒的橡皮膜安装时的松紧有关。小华将砝码放在水平放置的金属盒的橡皮膜上,改变橡皮膜的松紧程度,发现橡皮膜较紧时,U形管两侧液面的高度差较______。你认为U形管两侧液面的高度差还与橡皮膜的______有关。
【答案】(1)气密性 U形管两侧液面的高度差 (2)液体向各个方向的压强相等
(3)错误 小 厚度
【解析】(1)[1]使用前按压橡皮膜,若U形管液面能灵活升降且松手后恢复原位,说明装置气密性良好,无漏气。
[2]液体内部压强越大,U形管两侧液面高度差越大,通过高度差反映压强大小,这是转换法的应用。
(2)A、B、C三图中,液体都是水、金属盒在同一深度,仅橡皮膜朝向不同,而U形管液面高度差相同,说明同种液体、同一深度下,液体向各个方向的压强相等。
(3)[1]U形管初始液面是否在 “0” 刻度线,只会影响读数的起点,不会改变高度差的大小,因此该猜想错误。
[2]橡皮膜越紧,相同压力下形变程度越小,传递到U形管的压强越小,因此液面高度差越小。
[3]橡皮膜的厚度、弹性、材料、受力面积等,都会影响相同压强下的形变程度,从而影响U形管液面高度差。
20.(2026·辽宁辽阳·一模)【探究名称】探究液体内部的压强
【问题】小影同学在学习潜水时,发现自己越向下潜水,耳朵和鼻腔受到的挤压感会越强。教练告诉她是液体压强导致的结果,而且同样的情况下,深海里比深水里这种感觉会更强烈。小影想知道液体压强与哪些因素有关?同小组同学提出了如下猜想:猜想1:液体压强与液体的深度有关;猜想2:液体压强与液体的密度有关。
【证据】为了验证猜想,设计如图所示的实验:
(1)实验时通过观察U形管两端液面___________来反映被测压强大小;
(2)如图的实验步骤,其中___________两图的现象能解释小影潜水时发现的问题;
(3)对比乙丙两图,可得出结论:在同一深度时,液体密度越大,液体压强___________(填“越大”“越小”或“固定不变”);
【质疑与验证】(4)同组的小媛对比甲乙两图认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为探究此问题,小影再次实验,保持橡皮膜盒的位置不变,往图甲的容器内加水,使水面到容器底的距离至少为___________cm时,再对比乙图,可说明小媛的观点是错误的;
【反思与交流】(5)根据实验探究结果,如图丁所示的居民楼顶的两个完全相同的水箱a和b,若箱内盛满水,同时打开两容器底部出水口(出水口的大小相同)的阀门,则水箱中的水是___________(填“a先流完”或“b先流完”或“同时流完”)。
【答案】(1)高度差(2)甲、乙(3)越大(4)14(5)b先流完
【解析】(1)本实验利用转换法,通过U形管两端液面的高度差反映被测液体压强的大小,压强越大,高度差越大。
(2)小影发现的问题是“越向下潜水,挤压感越强”,即探究液体压强和深度的关系,需要控制液体密度相同,改变深度。甲、乙两图液体都是水(密度相同),橡皮膜深度不同,符合实验要求。
(3)乙、丙两图中,橡皮膜深度相同,丙的液体密度更大,U形管液面高度差更大,因此可得结论:同一深度,液体密度越大,液体压强越大。
(4)要验证小媛的观点,需要控制橡皮膜的深度(液面到橡皮膜的距离)不变,改变橡皮膜到容器底的距离。乙图中橡皮膜深度为,甲图中橡皮膜位置不变,到容器底距离始终为,若保持深度为,水面到容器底的总高度为,此时对比可知压强与“橡皮膜到容器底的距离”无关,证明小媛观点错误。
(5)液体压强随深度增加而增大,两个水箱完全相同,盛满水后,b竖直放置,出水口处水的深度更大,底部出水口压强更大,出水速度更快,因此b先流完。
21.(2025·辽宁本溪·三模)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中:
(1)如图乙所示,通过观察②中______来反映液体压强的大小;
(2)对比甲、乙两图,说明液体内部压强与液体的______有关;
(3)如图丙在透明正方体塑料盒的上下左右四个面挖相同的圆孔,在孔的表面蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止,通过橡皮膜______发生形变可知,液体内部存在向上的压强;反映液体内部向一深度处不同方向压强大小相等的现象是______;
(4)不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力将______,理由______。
【答案】(1)U形管两侧液面高度差(2)深度(3)c 橡皮膜b、d形变程度相同(4)变小 塑料盒排开液体的体积变小
【解析】(1)如图乙所示,本实验运用转换法,将液体压强大小转换为U形管两侧液面高度差。所以通过观察②中U形管两侧液面高度差来反映液体压强的大小。
(2)对比甲、乙两图,液体密度相同,探头深度不同,且深度深的U形管两侧液面高度差大,说明液体内部压强与液体的深度有关。
(3)[1]如图丙,在透明正方体塑料盒的上下左右四个面挖相同的圆孔,在孔的表面蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止,橡皮膜c在下方,通过橡皮膜c向上发生形变可知,液体内部存在向上的压强。
[2]通过橡皮膜的形变程度反映液体压强大小。橡皮膜b、d处于同一深度,b左侧是水,d右侧是水,若橡皮膜b、d形变程度相同,说明液体内部向一深度处不同方向压强大小相等。
(4)不断增大塑料盒浸没后的深度,橡皮膜向内凹陷程度变大,则塑料盒排开液体体积变小,根据可知,其受到的浮力将变小。
探究浮力大小与哪些因素有关
22.(2026·辽宁盘锦·一模)小明利用弹簧测力计、质量相等的铝块和铜块,水、浓盐水设计了如图所示的实验“探究浮力大小跟哪些因素有关”。
(1)依据生活经验小明产生如下猜想:
①物体密度;②物体体积;③液体密度;④物体排开液体体积。
那么依据一般情况下,当人在海边游泳时,从岸边向水中走去,随着走入水中越深(身体全部浸没前)会觉得身体越来越轻,这一经验合理猜想浮力大小应与上述猜想________有关(填序号);
(2)小明利用如图甲、乙、丙三个步骤探究浮力与液体密度的关系,如图甲所示将铝块挂在弹簧测力计上测出铝块的重力,再将铝块全部浸没在水中如图乙所示,则铝块浸没在水中受到的浮力为________N;
(3)如图丙所示将铜块浸入浓盐水中,测出了铜块所受的浮力,比较铝块和铜块所受浮力的大小,小明同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,你认为这个结论是否正确:________,原因是:______。
(4)小明纠正错误后得出正确结论。利用探究得出的结论分析了如下的现象:
a.同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中,看到鸡蛋在水中下沉,在浓盐水中悬浮如图丁所示。分析鸡蛋受力可知,在水中受到的浮力________在浓盐水中受到的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
b.如图戊所示,把装满水的烧杯放在盘子里,用手指提起一个装满饮料的易拉罐,缓慢放入水中(不接触烧杯壁),溢到盘子里的水越多,我们会感觉到手对易拉罐所用的力越________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)④(2)1(3)不正确 没有控制物体排开液体的体积相同(4)小于 小
【解析】(1)当人在海边游泳时,从岸边向水中走去,随着走入水中越深(身体全部浸没前),排开液体体积变大,觉得身体越来越轻,说明受到的浮力越来越大,这一经验合理猜想浮力大小应与物体排开液体体积有关,这一经验合理猜想浮力大小应与上述猜想④有关。
(2)由甲知,弹簧测力计分度值是0.2N,;由乙知,,铝块浸没在水中后所受浮力
(3)探究浮力的大小与液体密度之间的关系时,需要控制物体排开液体的体积相同,乙、丙两图中未控制物体排开液体的体积相同,因此结论是不正确的,原因是没有控制物体排开液体的体积相同。
(4)鸡蛋在水杯中下沉,受到水的浮力小于鸡蛋重力;鸡蛋悬浮在乙杯中,根据二力平衡知识可得,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;由于鸡蛋重力不变,故鸡蛋在水中受到的浮力小于在浓盐水中受到的浮力。
将易拉罐慢慢放入水中时,它在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和手指对它向上提的力,即;浸到盘子里的水越多,易拉罐排开水的体积越大,由可知,受到的浮力越大,则手指对易拉罐向上提的力越小。
23.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)辰辰要探究“浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关”,他提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
④可能与物体的形状有关;
⑤可能与物体的重力有关。
(1)如图甲实验现象可排除猜想________。
(2)请你写出能够支持猜想②的一个生活现象:________。
(3)探究猜想③,下表是记录的实验数据,在表格中横线处应补全的项目是________。
实验次数
液体种类
物体浸入液体中体积V
弹簧测力计示数F/N
物体受到的浮力F/N
1
酒精
浸没
4.8
3.0
1.8
2
水
浸没
4.8
2.8
2.0
3
盐水
浸没
4.8
2.4
2.4
(4)分析实验数据可得结论:液体的密度越大,浮力就________。实验所用盐水的密度为________kg/m³。已知
辰辰用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。老师告诉他该结论不可靠,主要原因是________。
【答案】(1)①(2)人在水中越往深处走越觉得自己变轻了(答案不唯一)
(3)物体的重力G/N(4)越大 1.2×103 没有控制排开液体的体积相同
【解析】(1)根据图甲可知,增大物体浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变,据此可得出浮力与物体浸入液体中的深度无关,可排除猜想①。
(2)猜想②是浮力大小可能与物体排开液体的体积有关,支持猜想②的一个生活现象是:人在水中越往深处走越觉得自己变轻了。
(3)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,根据F=G-F浮可知,需测量物体的重力,表格中横线处应补全的项目是“物体的重力G/N”。
(4)[1]由表格数据可知,排开液体的体积相同时,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,所受浮力越大。
[2]物体浸没在水中和盐水中受到的浮力为分别2.0N和2.4N,根据阿基米德原理,浸没在液体的物体受到的浮力F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,可得,故有
解得ρ盐水=1.2×103kg/m3。
[3]根据控制变量法,要研究浮力的大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,辰辰实验中改变了形状,结论不可靠,不可靠的主要原因是没有控制排开液体的体积相同。
探究杠杆的平衡条件
24.(2026·辽宁沈阳·一模)以下是探究杠杆平衡条件的实验,实验中使用的是等质量的钩码,杠杆每一格长度为1 cm,一个钩码1 N。
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示,杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。若要将其调整到水平位置平衡,应将左边的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调;也可将右边的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调。
(2)如图乙,在A点挂2个钩码,在B点挂________个钩码,可使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图丙所示,用弹簧测力计代替钩码,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)1.5 N。
(4)同学们联想到:当货车所载货物重心太靠后时,货车会翘起来造成交通安全事故,如图丁所示。这时以后轮为支点,货物对货车压力F的力臂用表示,货车重力G的力臂用表示,货车之所以会翘起来,是因为________(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)平衡 左 左(2)3(3)大于(4)>
【解析】(1)杠杆的平衡状态定义为静止或匀速转动,因此实验前静止的杠杆处于平衡状态
图甲中杠杆左端偏高、右端下沉,调节平衡螺母时,向偏高的一端调节,因此可以将左、右平衡螺母向左调。
(2)根据杠杆平衡条件:每个钩码重,每格长,由图乙得,阻力,阻力臂,动力臂,代入得
解得:,因此需要挂个钩码。
(3)弹簧测力计斜拉时,拉力的力臂(支点到力作用线的垂直距离)比竖直拉动时更小。阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力臂减小则动力增大,因此拉力大于竖直拉时的。
(4)货车翘起,说明杠杆沿货物压力的方向转动,因此货物压力和力臂的乘积更大,即。
25.(2026·辽宁铁岭·二模)制作简易杆秤
杆秤是一种中国传统的测量工具,下面是某学校学生在跨学科实践活动中制作杆秤的过程。
【了解杆秤】
杆秤是由:刻有刻度的秤杆、秤砣、提纽、秤钩(秤盘)组成,如图(a)。秤钩用于悬挂物品,秤盘用于放置物品。
杆秤的制作原理是杠杆平衡条件,图(a)中提钮相当于“杠杆五要素”中的_____。
【制作杆秤】
(1)如图(b),用木棒作为秤杆,用系有细线的钩码作为秤砣,把空小盆悬挂在A点作为秤盘,在B点的拉线作为提钮。提起提钮,调节秤砣位置,使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为_____g;
(2)在秤盘中逐个添加的砝码,并调节秤砣的位置,每次当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如表1),根据表中数据,应将的刻度值标记在距离B点_____处。
秤盘中砝码总质量/g
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
7
12
17
22
【测试作品】
如果在称重过程中,图(b)秤杆出现了左低右高,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往_____侧移动。使用过程中由于磕碰秤砣有缺损,用杆秤所测得质量将_____被测物的真实质量。
【拓展分析】
如果图(b)杆秤的0刻度距离提钮1cm,秤盘到提钮的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。此时将提钮向左,适当减小提钮与秤盘的距离,杆秤的测量范围将_____。
【答案】支点 0 32 右 大于 增大
【解析】[1]杠杆绕着转动的固定点叫做支点,杆秤使用时绕提纽转动,因此提纽相当于杠杆的支点。
(1)[2]此时秤盘为空,没有放置被测物体,平衡后标记的位置就是杆秤的零刻度线,因此对应质量为。
(2)[3]由表格数据可得规律:被测质量每增加,距离点的长度增加;对应长度为,因此对应的长度为
[4]左低右高说明物体侧(左侧)的力与力臂的乘积更大,需要增大秤砣的力臂才能平衡,秤砣在提钮右侧,因此秤砣应向右移动。
[5]秤砣缺损后自身质量变小,根据杠杆平衡条件,测量同一物体时,秤砣需要移动到更靠右(力臂更大)的位置才能平衡,对应刻度值更大,因此测得质量大于物体真实质量。
[6]提钮左移后,秤盘到提钮的距离(L阻)减小,秤砣到提纽的距离(L动)增大,根据杠杆平衡:秤砣重力不变,则杆秤能测量的最大物重(G物)增大,因此测量范围增大。
26.(2026·辽宁葫芦岛·一模)如图甲是在我国有几千年历史的杆秤。某物理兴趣小组开展了“探寻杆秤中的科学”主题实践活动。请根据活动过程,完成下列问题:
【任务一】探究杠杆的平衡条件
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆在如图乙所示的位置保持静止,此时杠杆___________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;杠杆在如图丙所示的位置保持静止是为了___________。
(2)在A点挂两个钩码作为阻力(每个钩码受到的重力均为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计对杠杆施加的力记为动力,示数记录表格中,此时杠杆类型属于___________力杠杆。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.5
0.1
0.5
0.3
2
1.5
0.2
1.0
0.3
3
1.0
0.15
1.5
0.1
(3)多次实验得到上表所示的实验数据,归纳出杠杆的平衡条件是___________。(用表中字母表示)
【任务二】制作简易杆秤
(4)如图甲,某同学用木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空小盆挂在A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提绳,则___________点相当于支点;调节秤砣位置使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为___________g;
(5)在秤盘中逐个添加50g的砝码,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如下表),根据表中数据,应将300g的刻度值标记在距离B点___________cm处;
托盘中砝码总质量/g
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
7
12
17
22
【答案】(1)是 便于测量力臂,消除杆自重对实验产生的影响(2)费力(3)
(4)B 0(5)32
【解析】(1)[1]图乙中杠杆保持静止,因此属于平衡状态。
[2]实验中让杠杆在水平位置平衡,一方面力臂与杠杆重合,可直接从杠杆上读取力臂,另一方面杠杆自身重力作用线过支点,消除了杠杆自重对实验的影响。
(2)两个钩码总阻力,对应题中实验数据动力臂阻力臂,即动力臂小于阻力臂,由杠杆平衡条件,动力大于阻力,属于费力杠杆。
(3)计算表格中所有组数据可得,每次实验都满足
用题中字母表示为
(4)[1][2]杆秤绕提绳转动,因此是支点;空盘平衡时,盘中物体质量为,因此标记位置对应的刻度值为。
(5)由表格数据可知:砝码质量每增加,秤砣到点的长度增加,对应长度为,因此对应长度为
27.(2025·贵州贵阳·一模)如图甲所示,小明观察到电工师傅在攀爬电线杆检修电路时,脚上套有如图乙所示的“神奇装备”—脚扣,为了探究其中的奥秘,他设计了如图丙所示的实验装置,套筒可以沿竖杆上下自由滑动,那么影响套筒被锁住的因素有哪些呢?小明做出了如下猜想:
猜想一:可能与套筒横杆上所挂的物重有关;
猜想二:可能与所挂物体距竖杆的距离有关。
他的探究过程及分析如下:
(1)实验时,先在横杆上挂相同数量的钩码,改变悬挂位置,这是为了验证猜想___________是否正确。
(2)改变钩码数量,移动悬挂位置,分别记录三次套筒被锁住时钩码离竖杆的最小距离;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
钩码个数
4
4
4
4
3
2
1
钩码距竖杆距离/cm
5
8
13
15
9
6
5
实验现象
快速滑落
慢慢滑落
刚好锁住
紧紧锁住
刚好锁住
刚好锁住
刚好锁住
①由前四次实验数据可知:当横杆上挂相同数量的钩码时,钩码距离竖杆越___________,套筒越容易被锁住;
②分析5、6、7次实验数据会发现,横杆上挂钩码数量越少,套筒被锁住的最小距离越___________。
(3)小明结合所学知识对其中的道理进行了如下分析:套筒及横杆相当于一个杠杆,如图丁所示,当套筒被锁住时,l1、l2为动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡条件,当F1和l2一定时,l1越大,套筒上B点受到竖杆的支持力F2就越大,因为物体间力的作用是相互的,所以套筒对竖杆的压力也越大___________力越大,这个力的方向是___________,最终可阻碍套筒下滑,从而将它锁住。
(4)你认为影响套筒被锁住的因素还有___________。(写出一条即可)
【答案】(1)二(2)远 小(3)摩擦 竖直向上(4)竖杆的粗糙程度
【解析】(1)在实验中,先在横杆上挂相同数量的钩码,即控制所挂物重相同,改变悬挂位置,即改变所挂物体距竖杆的距离,这是为了验证猜想二是否正确。
(2)[1]由前四次实验数据可知,钩码个数相同,钩码距竖杆的距离越大时,实验现象从“快速滑落”“慢慢滑落” 到 “刚好锁住”“紧紧锁住”,说明当横杆上挂相同数量的钩码时,钩码距离竖杆越远,套筒越容易被锁住。
[2]分析 5、6、7 次实验可知,钩码数量越少,由3个变为1个,套筒刚好被锁住时,钩码距竖杆距离由9cm变为5cm,所以,横杆上挂钩码数量越少,套筒被锁住的最小距离越小。
(3)[1]根据影响滑动摩擦力大小的因素,接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大,即套筒对竖杆的压力越大,摩擦力也越大。
[2]套筒有向下滑动的趋势,竖杆对套筒的摩擦力方向是竖直向上的,最终可阻碍套筒下滑,从而将它锁住。
(4)套筒在竖杆对它的摩擦力作用下被锁住,影响摩擦力的因素有压力和接触面粗糙程度,所以,影响套筒被锁住的因素还有竖杆的粗糙程度。
题型三 热学
研究固体熔化时温度的变化规律、探究水在沸腾前后温度变化的特点
28.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)如图甲所示,是探究“某固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图像。
(1)除了如图甲所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是___________,用烧杯中的热水加热试管中的固体物质,除了缓慢加热,增大受热面积之外,还具有的好处是___________。
(2)在加热后,试管中出现液体,由图乙可知,该物质是___________(填“晶体”或“非晶体”),在时处于___________态。
(3)探究固体熔化温度随时间变化的规律时,若发现固体熔化太快,没有找到固体的熔点,则要延长固体熔化的时间,请你写出一种可行的办法:___________。
(4)实验中,试管___________(填“内”或“外”)壁,相较另一侧有更多的水珠。
【答案】(1)秒表 使固体物质受热均匀(2)晶体 固液共存(3)增加固体的质量(4)外
【解析】(1)实验探究的是熔化过程中温度随时间的变化规律,图中已有温度计测量温度,因此还需要秒表来记录时间。
采用水浴法加热,除了缓慢加热和增大受热面积外,最大的优点是能使试管内的固体物质受热均匀。
(2)由图乙可知,该物质在熔化过程中(第4min至第12min)温度保持 不变,有固定的熔点,所以该物质是晶体。
在 时刻,物质处于熔化过程中,此时物质正在由固态变为液态,所以处于固液共存态。
(3)若固体熔化太快,为了延长熔化时间,可以增加固体的质量,来减缓升温速度。
(4)烧杯中的水受热蒸发产生高温水蒸气,水蒸气上升遇到温度相对较低的试管壁时,会放热液化成小水珠。因此,水珠主要附着在试管的外壁。
29.(2026·辽宁沈阳·一模)在“研究固体熔化时温度的变化规律”的实验中:
(1)安装实验器材时应按照________(填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)试管放在水中加热的目的是________,而且使试管内物质的温度上升得较________(填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度;
(3)实验中,在记录加热时间的同时还要观察记录温度计的示数和________;
(4)根据图(b)的温度随时间变化图像可以判断这种物质________(填“是”或“不是”)晶体。从第15 min至第20 min该物质的内能________。
【答案】(1)自下而上(2)使试管内物质受热均匀 慢 (3)物质的状态(4)是 增大
【解析】(1)安装器材时,需要先根据酒精灯外焰的高度确定下方铁圈的位置,因此要按照自下而上的顺序安装。
(2)将试管放在水中加热(水浴法),可以让试管内的物质各个部分受热均匀;同时水的温度上升较慢,使试管内物质升温速度更慢,方便及时记录各个时刻的温度。
(3)本实验探究固体熔化的规律,除了记录加热时间和温度,还需要观察并记录固体熔化过程中状态的变化。
(4)晶体有固定的熔化温度,由图可知该物质熔化过程中有一段温度保持不变的阶段,说明它有固定熔点,因此是晶体;
第15min至第20min该物质处于熔化过程中,持续吸收热量,温度不变,但内能会不断增大。
30.(2026·辽宁鞍山·二模)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)组装实验器材时,应按________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为________℃;
(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)不考虑热量损失,第2~4min冰吸收的热量________(选填“大于”、“小于”或“等于”)第10~12min水吸收的热量;
(5)冰在熔化过程中的特点是________。
(6)实验后,某同学根据图丙计算出冰的比热容是________。
【答案】(1)自下而上(2)(3)小于(4)等于(5)持续吸热,温度保持不变(6)
【解析】(1)先固定酒精灯(底部),再根据酒精灯外焰高度固定铁圈、石棉网,最后放置烧杯、试管和温度计,确保装置一次到位。应按自下而上的顺序组装。
(2)图乙中温度计分度值为 1℃,液柱在 0℃以下第 4 格,故示数为 −4℃。
(3)冰在熔化过程中(B 到 C 段)持续吸热,温度不变,但内能不断增加,因此冰在 B 点时的内能小于在 C 点时的内能。
(4)不考虑热量损失时,相同加热装置在相同时间内放出的热量相同,两段时间均为 2min,故第 2~4min 冰吸收的热量等于第 10~12min 水吸收的热量。
(5)冰是晶体,晶体熔化的典型特点是持续吸热,温度保持不变。
(6)已知水的比热容,0~4min时间内冰吸热 4min,温度从 −6℃升至 0℃,
10~14min时间内水吸热 4min,温度从 0℃ 升至 3℃,
相同时间内吸收热量相同,即 ,且质量 m 不变,即
冰的比热容为
31.(2026·辽宁朝阳·一模)在探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验中,某同学用了两组实验装置
(1)为探究“冰的熔化”实验,她应选择的装置是______;
(2)在实验时,某同学记录了实验数据,并根据实验数据绘制了图像,如图丙所示,由图像可知冰是______(填“晶体”或“非晶体”)它熔化时的特点是______;第4min时的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)第2min时的内能。
(3)实验中给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中图线所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线如图丁正确的是图线______。
A.图线 B.图线 C.图线 D.图线
(4)将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象放热,实验装置如图戊(C是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A中产生少量的水,同时可以看到温度计示数______的现象。
【答案】(1)甲(2)晶体 持续吸热,温度不变 大于(3)C(4)升高
【解析】(1)探究“冰的熔化”实验,采用水浴法加热,将冰放入试管中,试管放入水中,选择甲装置。
(2)通过图丙可以看出冰在熔化时温度保持不变,有固定的熔点,所以冰是晶体;整个熔化过程持续吸热但是温度不变;冰熔化过程中不断吸热,内能增加,因此第4min时的内能大于第2min时的内能。
(3)其他条件不变,仅水的质量增加,水温度升高的速度减慢,但沸点不变,所以应为c图线。故C正确。
(4)烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,水蒸气在试管A中遇冷,由气态水蒸气液化成液态的水;由于水蒸气液化成液态的水需要放出热量,所以容器B内的冷水吸收热量,所以容器B内水的温度升高,故温度计示数升高。
32.(2026·辽宁辽阳·一模)如图甲是小明在室温恒为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)实验中小明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。
(2)观察并记录温度计A的示数,作出如图乙所示的图像,分析图像可知冰是___________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)根据记录的温度绘制出图丙的图像,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。
(4)观察并记录温度计B的示数,第10min时示数如图甲所示,读数为___________℃。
(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。
(6)实验结束后,小明发现旁边一只泡在水里的备用温度计示数是19℃,将温度计从水里取出后,它的示数会___________。
A.先下降,然后上升到20℃ B.会缓慢升高到20℃
C.仍然保持19℃不变 D.以上三种情况都有可能
【答案】(1)需要(2)晶体(3)低于(4)98(5)不会(6)A
【解析】(1)熔化吸热,室温20℃高于冰的温度,冰可以从周围环境吸热,从而熔化。
(2)由图乙可知冰熔化时温度不变,有固定的熔化温度,因此冰是晶体。
(3)由丙图可知当地水的沸点为99℃,低于100℃,而气压越低沸点越低,因此当地大气压低于1标准大气压。
(4)该温度计分度值为1℃,液柱对应刻度为98℃,因此读数为98℃。
(5)沸腾需要满足两个条件:达到沸点、继续吸热;当烧杯和试管中的水温度相同时,没有温度差,试管中的水无法继续吸热,因此不会沸腾。
(6)温度计取出后,表面的水蒸发吸热,会使温度计示数先下降;水蒸发完后,温度计从空气中吸热,最终示数会上升到室温20℃,故选A。
33.(2026·辽宁铁岭·三模)某小组“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验。
(1)用如图(a)所示实验装置进行探究。在加热过程中,有一段时间水中气泡出现如图(b)所示的情况,在这段时间内温度计的示数变化情况是_________________;
(2)某一时刻温度计的示数如图(c)所示,此时水的温度为_____℃;
(3)小组同学记录的实验数据如下表所示,根据实验数据可知水沸腾时的温度特点是_____。在第2min前烧杯中的水也发生着汽化,这时汽化是以___________方式进行着的。
时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)图(d)是我国地形剖面图,本次实验的数据应该大致是在图中a、b、c三个地区中的_____地区。
【答案】(1)逐渐升高(2)76(3)温度保持不变 蒸发(4)b
【解析】(1)由图可知,烧杯下方气泡大于上方气泡,而水沸腾之前,由于水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,故气泡变小,所以在这段时间内水在不断吸收热量,温度上升,温度计的示数不断升高。
(2)该温度计的分度值为,图中水的温度为。
(3)由实验数据可知第2min后,对水继续加热,但温度保持不变,故水在沸腾时吸热温度保持不变。
汽化的方式有两种:蒸发和沸腾,但在第2min前,水还没沸腾,这时汽化是以蒸发的方式进行着的。
(4)大气压随海拔高度的增加而减小,而气压变小,液体沸点也变小。一个标准大气压下,水的沸点是,本实验中水的沸点为,海拔上升300米左右沸点下降1℃,本次实验的数据应该大致是在图中a、b、c三个地区中的b地区。
比热容实验
34.(2026·辽宁沈阳·一模)为了比较水与煤油的吸热能力,实验装置如图甲所示,用相同的酒精灯加热:
(1)实验需控制水和煤油的________和________相等,用相同的酒精灯加热;
(2)实验中通过________(选填“加热时间”或“升高温度”)来反映吸收热量的多少,这种研究方法叫________法;
(3)根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像,则可判断出液体________(选填“煤油”或“水”)的吸热能力较弱,如果你想自制暖手袋,应选液体________(选填“煤油”或“水”)作为供暖物质,其效果会更佳。
【答案】(1)质量 初温(2)加热时间 转换(3)煤油 水
【解析】(1)为了比较水与煤油的吸热能力,应使用控制变量法,只改变液体种类,保证其他因素完全相同,即质量和初温相等,使用相同的酒精灯保证相同时间提供相同的热量。
(2)相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相等,则相同时间内液体吸收的热量相等,实验中通过加热时间来反映吸收热量的多少,这种研究方法叫转换法。
(3)由图像可知,4min时,加热相同的时间,吸收相同的热量,煤油升高的温度更多,代表吸热能力较弱,达到相同温度,水需要吸收更多的热量,说明水的吸热能力强;由于水的吸热能力强,即水的比热容大,根据知,在降低相同的温度时,水放热多,供热效果好,故从水和煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择水。
35.(2026·辽宁营口·模拟预测)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,小阳将体积和初温均相同的水和食用油分别装入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热,如图1所示。
(1)实验中,用________反映液体吸收热量的多少,用________反映液体吸热本领的强弱。
(2)小林认为小阳设计的实验方案是不合理的,理由是________。
(3)纠正错误后,测得部分实验数据如表所示,可得出结论:________吸热能力更强。如图2中能合理反映该实验结果的图像是________。
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
……
水的温度/℃
25
27
29
31
33
35
……
食用油的温度/℃
25
30
34
37
42
46
1
【答案】(1)加热时间 温度计示数的变化 (2)应该控制水和食用油的质量相同,而不是体积相同(3)水 乙
【解析】(1)[1]实验中用相同的电加热器对水和食用油进行加热,液体从这个过程中吸收热量,故能通过加热时间的长短,能反映液体吸收热量的多少。
[2]通过比较温度变化,或温度计示数的变化可以反映液体吸热本领的强弱。
(2)根据控制变量法,要比较不同物质的吸热能力,需要控制物质的初温、质量相同。而水和食用油的密度不同,根据可知,体积相同的水和食用油,质量会不同,所以该实验方案不合理,理由是应该控制水和食用油的质量相同,而不是体积相同。
(3)[1]根据表格数据可知,初温、质量相同的水和食用油,加热相同时间后,水升高的温度比食用油小,由此可知水的吸热能力更强。
[2]因为水和食用油初温相同,加热过程中,两种物质温度是有发生变化的,所以不可能是丙图像;而水升温慢,食用油升温快,所以“温度-加热时间”图像中,表示水的图像斜率会小于表示食用油的图像,故图像应是乙。
36.(2025·辽宁鞍山·一模)小明利用如图装置,可完成两个探究实验:
实验一:“探究不同物质吸热升温的现象”
实验二:“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)在探究实验一时:甲、乙虚线中应选择的器材组合是__________(选填“AC”、“AD”、“BC”或“BD”),物质吸收热量的多少通过比较__________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的;
(2)在探究实验二时:小明选用了燃料a和燃料b进行实验,当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图所示的图像,则通过比较__________(选填“温度计的示数变化”或“加热时间”)可初步判断燃料__________(选填“a”或“b”)的热值大,利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要__________(选填“偏小”或“偏大”);为比较两种燃料的热值,不必控制相同的是__________(选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”)。
【答案】(1)BC 加热时间(2)温度计的示数变化 b 偏小 燃烧的时间
【解析】(1)[1]为了比较不同物质的吸热本领的大小,需要燃烧相同的燃料,加热相同的时间,比较质量和初温相同的不同液体升高的温度,应选择BC两套装置。
[2]根据转换法,在实验中,物质吸收热量的多少通过加热时间来反映,因为实验所用的热源相同,即在相同时间内放出的热量相同,那么物质在相同时间内吸收的热量也相同,则加热时间越长,吸收的热量也越多。
(2)[1][2][3]根据水温的变化情况判断两种燃料放出热量的多少,从而判断出热值的大小;由图可知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小。
[4]运用控制变量法比较两种燃料的热值时,应控制两种燃料的质量相同,烧杯内液体的种类、质量相同,不必控制相同的是燃烧的时间。
题型四 电磁学
探究电流与电压、电阻的关系
37.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)某小组猜想电流与电压和电阻有关,在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:电源(),规格为“ ”的滑动变阻器,有、、、、的定值电阻各一个。
(1)该小组连接的电路如图甲所示,闭合开关后,发现________(填“电流表”或“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,请你在图中错误的那根导线上画个“×”,并画出正确的连接________。
(2)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为________V,记下电流表的示数。断开开关,将电阻换成电阻后,闭合开关,移动变阻器的滑片使电压表的示数与前一次相同,记录相关数据。
(3)依次改变电阻的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出图像为曲线。由图像可得出的结论是:________。
(4)该小组根据上面所测的五组实验数据,又记录了每次实验时的电流值和对应的变阻器的阻值,计划在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线,请根据题中所给的数据分析:曲线b与曲线a___________(填“有”或“无”)交点。
(5)实验后,该小组还想使用的电阻再完成一次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前5次数据有效利用,下列解决方案可行的是___________(填字母)。
A.将定值电阻两端电压改为
B.电源改为2节干电池串联
C.在电流表附近串联一个的定值电阻
【答案】(1)电压表
(2)2.4 (3)当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比(4)无 (5)B
【解析】(1)图中电流经电压表正极、导线、电流表到电源负极。电压表和定值电阻被短路,故电压表无示数,电流表有示数;应将电流表正接线柱改接到定值电阻右端接线柱,使定值电阻与电流表串联,电压表与定值电阻并联。
(2)图乙中电压表选用的是量程,分度值为。指针指在刻度线右侧第个小格,因此示数为。
(3)图丙中的曲线是图像。观察图像上的点,如、、。计算它们的乘积 : ,,。乘积保持不变,说明电压一定。因此结论是:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由于定值电阻和滑动变阻器串联,通过它们的电流相等。如果曲线和曲线有交点,即某一工况下,。根据串联分压原理,当时,它们两端的电压相等,即。已知电源电压 ,且实验中控制定值电阻两端电压 。则滑动变阻器两端的电压
因为 ( ),所以不可能等于。因此曲线与曲线没有交点。
(5)实验中控制定值电阻两端电压,电源电压。当接入的电阻时,电路中的电流
此时滑动变阻器需要分担的电压
滑动变阻器需要的阻值
由于滑动变阻器的最大阻值为 ,无法满足要求。为了让实验能进行且前5次数据有效,需保持 不变,完成实验。
A.将定值电阻两端电压改为 ,不符合“前5次数据有效利用”。故A不符合题意;
B.电源改为2节干电池串联()。若,保持,则使用的电阻时电路电流
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器需接入电阻
可行且前5次数据有效,故B符合题意;
C.串联电阻后,相当于滑动变阻器的最大总电阻变为
当接入电阻时,所需滑动变阻器的阻值为 , ,仍不足,故C不符合题意。
故选B。
38.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)小明利用如图甲所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”,实验器材:电源(电压恒为3V),电流表、电压表、开关各一个,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω,2A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)图甲电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)电路连接正确后,小明将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,用开关进行“试触”时,发现电流表没有偏转。电压表示数如图乙所示,接下来小明应该 。
A.将电压表换成0~15V的测量范围;
B.检查电流表的接线柱是否接反;
C.检查定值电阻两个接线柱是否接触良好;
D.检查滑动变阻器的接线柱是否松动。
(3)在探究电流与电压关系时,小明闭合开关,移动滑片,记录数据如下表所示。第5次的电压表示数如图丙,示数为_________V。
实验次数
第 1次
第 2次
第3 次
第 4次
第 5次
电压U/V
1.0
1.3
1.6
2.0
电流I/A
0.20
0.24
0.32
0.4
0.48
(4)分析上表中的实验数据,在误差允许的范围内可初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________比。
(5)小明继续用图甲的电路来探究电流与电阻的关系。他先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0V。然后用10Ω的电阻替换掉5Ω的电阻接入电路,此时,他应移动滑片P,使________(选填“电压表”或“电流表”)的示数为_____为止,并读出另一只电表的示数。此实验中滑动变阻器的主要作用是_______。
【答案】(1)(2)C (3)2.4 (4)正
(5)电压表 2.0V 控制定值电阻两端电压不变
【解析】(1)原图中电流表并联在定值电阻两端、电压表错误接入电路,在连接定值电阻右端与滑动变阻器左端的导线上打×,将定值电阻的右端接线柱改接到开关的左接线柱。据此作图。
(2)电流表无偏转说明电路断路,电压表指针满偏,示数接近电源电压3V,说明电压表两端到电源是通路,故障为与电压表并联的定值电阻断路,因此应检查定值电阻接线柱是否接触良好。电源总电压仅3V,现有量程0~3V正确,无需换量程;电流表接线接反会表现为指针反偏,不会出现电流表无示数电压表示数接近电源电压;若滑动变阻器断路,电压表不会得到接近电源电压的示数。故选C。
(3)电压表选0~3V量程,分度值0.1V,指针指向2.4V,因此读数为2.4V。
(4)表格数据中,电阻一定时,导体两端电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来几倍,因此可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(5)[1][2][3]探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,本实验预设电压为2.0V,因此更换电阻后,需要移动滑片,直到电压表示数回到2.0V,再读取电流,此实验中滑动变阻器的核心作用就是控制定值电阻两端电压保持不变。
39.(2026·辽宁营口·一模)“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,某同学准备的电学器材如下:电源(6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。
(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“×”,并补画出正确的连线。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最_______端。
(3)下表是探究电流与电压关系的实验数据,分析数据可以得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______。
实验序号
电压
电流
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
…
…
…
(4)在“探究电流与电阻的关系”时,选用、、、的电阻由小到大依次正确接入如图甲所示电路。当把10 Ω电阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图乙所示是_______A。则后面的实验每更换一个电阻,为保持定值电阻两端电压一定,应移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_______V,同时记下对应的电流值。
(5)为完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于_______。
【答案】(1) (2)左 (3)正比 (4)0.2 2 (5)60
【解析】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流,如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的最左端。
(3)分析数据可以得出:导体电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流的比值一定,由此可得结论: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。
(4)[1]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A。
[2]电压表测量定值电阻的电压,为保持定值电阻两端电压一定,应移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为
(5)由串联电路电压特点得,滑动变阻器的电压为
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
则定值电阻的电阻越大,滑动变阻器接入电路中的电阻越大;当接入30Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中的电阻为
实验中所用滑动变阻器的最大阻值不低于60Ω。
40.(2026·辽宁辽阳·一模)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电压为,滑动变阻器规格是“,”,电流表和电压表、开关、若干导线。
实验次数
1
2
3
电阻
5
10
20
电流
0.40
0.20
0.10
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整;
(2)闭合开关,发现电流表指针偏转,小灯泡发出微弱的光,而电压表指针无偏转,则电路故障可能是电压表___________(填“短路”或“断路”);
(3)排除故障,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数为,若想测小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片向___________(填“A”或“B”)端移动。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是___________W;
(4)若小灯泡在正常发光一段时间后烧坏了,立刻断开开关,换用规格为“2.5 V,1 W”的小灯泡替换烧坏的小灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响),再次闭合开关,此时电流表的示数可能是___________;
A.0.24 A B.0.30 A C.0.38 A D.0.40 A
(5)用本实验器材继续探究电流与电阻的关系,将甲图中的小灯泡换成不同阻值的定值电阻,记录数据如图丙。
①分析数据可得出结论:当电压一定时,___________;
②为了使结论更可靠,仅更换定值电阻,其余不做改动,再多测几组数据,则更换的定值电阻的取值范围是___________Ω。
【答案】(1)(2)断路 (3)B 0.75
(4)C (5)通过导体的电流与导体的电阻成反比 4~30
【解析】(1)实验中需要电压表测量小灯泡两端的电压,故电压表应与小灯泡并联,根据题图可知,电压表的正接线柱与小灯泡的左接线柱通过导线相连,则应用导线将电压表的负接线柱与小灯泡的右接线柱相连,据此作图。
(2)由于电压表与小灯泡并联,若电压表短路,则小灯泡也短路,小灯泡不会发光,与题意不符,故电压表断路,闭合开关时滑动变阻器的滑片还在最大阻值处,电路中电阻较大,电流较小,故小灯泡发出微弱的光。
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,现在小灯泡的实际电压为1.8V,若让小灯泡正常发光,需要使小灯泡两端的电压变大,根据串联分压的规律可知,滑动变阻器两端的电压应变小,滑动变阻器接入电路的电阻应变小,所以滑片应向B端移动。
根据题图乙可知,电流表选用的量程为0~0.6A,此时电流表的示数为0.3A,小灯泡的额定功率
(4)根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器接入电路的电阻
更换后的小灯泡的电阻
故此时电路中的电流
故选C。
(5)分析表格数据可以看出,电压一定时,电流随电阻的增大而减小,电阻变为原来的几倍,电流就变为原来的几分之一。故当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
根据表格中数据可求得定值电阻两端的电压
则滑动变阻器两端的电压
当滑动变阻器的滑片滑至最大阻值处时,此时电路的电流
此时为定值电阻的最大值
根据题意可知,电路中最大允许通过的电流为0.5A,则此时为定值电阻的最小值
故定值电阻R的取值范围为4Ω~30Ω。
41.(2026·辽宁抚顺·一模)某小组同学在探究电流与电压和电阻关系的实验时,选用的实验器材:电源电压恒为6V、电流表测量范围为0~0.6 A、电压表测量范围为0~3 V、滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”、开关各一个,定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、导线若干。
(1)某同学检查电路时,发现少连接一根导线,请用笔画线代替导线,将图(a)所示的实物电路连接完整(导线不能交叉)。
(2)连接好电路后,将滑动变阻器的滑片移到___________(填“A”或“B”)端。
(3)如图(a),用5 Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,并将测量的数据填入下面表格中。当电压表示数为2.0 V时,电流表的示数如图(b)所示,为___________A。老师认为其中有一次实验数据不是测出的而是拼凑的,它是第___________次。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.5
(4)通过分析表中正确的数据,可得出:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(5)某同学将5 Ω的定值电阻换成10 Ω的定值电阻时,闭合开关发现电压表和电流表都没有示数,故障原因可能是滑动变阻器___________。
(6)当故障排除后,用如图(a)所示电路,探究电压一定时,电流与电阻的关系,用上述器材完成实验探究,应控制定值电阻两端的电压不低于___________V。
【答案】(1)(2)A(3)0.4 1(4)正(5)断路(6)2.4
【解析】(1)由题意可知,电压表并联在定值电阻两端测定值电阻的阻值。
(2)为了保护电路,连接好电路后,将滑动变阻器的滑片移到A端,接入最大阻值。
(3)由图可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流值为0.4A;
由表中第1组数据可知,当电阻两端电压为0.5V时,通过电阻的电流为0.1A,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的阻值为,故编造的是第1次。
(4)由表格中数据可知,在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)电流表无示数,说明电路中出现了断路,电压表无示数,说明其测量对象之外部分断路,所以故障原因可能是滑动变阻器断路。
(6)研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
根据分压原理有,即
当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,则,
伏安法测量电阻
42.(2026·辽宁铁岭·三模)实验小组用“伏安法”测量电阻。
(1)请用笔画线代替导线将图(a)电路连接完整;
(2)正确调节好滑动变阻器,闭合开关后,发现电流表和电压表的指针均不动。断开开关,检查线路连接完好,把电压表与b接线柱的那根导线改接到滑动变阻器的c接线柱,再次闭合开关时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则故障是______;
(3)排除故障后,进行测量,某次电流表的示数如图(b),所示电流值为_____A。利用滑动变阻器测得多组的电流与电压值,并根据实验数据画出图(c)的图像,由图像可知,第5次实验测得的电阻R的阻值为_____Ω。
(4)多次实验求得电阻R的阻值,然后求出其平均值,作为电阻R的测量阻值,这样做的目的是_____。
(5)通过对实验数据图(c)的图像分析,我们还可以得到当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。如果实验中用的不是定值电阻而是小灯泡,得到的图像是否与图(c)相同?____________。
【答案】(1)/(2)滑动变阻器断路
(3)0.22 5(4)减小误差(5)正比 不相同
【解析】(1)伏安法测电阻时,电压表应与被测电阻并联,原图中电压表的负接线柱没有接入电路,需要接在定值电阻的左接线柱或者电源的负极。如图所示:
或
(2)闭合开关后,电流表和电压表均不动,说明电路存在断路。检查线路连接完好,将电压表与b接线柱相连的导线改接到滑动变阻器的c接线柱,闭合开关后,电流表仍不动,但电压表有明显偏转。电压表有示数,说明其与电源正负极连通,即从电压表接入点到电源两极的电路完好;电流表不动,说明断路位置在电压表所测范围之内的串联部分。结合改接后电压表接在滑动变阻器c接线柱,可判断故障是滑动变阻器断路。
(3)由图(b)可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.22A处,因此电流表示数为0.22A;
由图(c)可知,第5次实验,,根据可得,电阻R的阻值
(4)定值电阻阻值不变,多次测量取平均值可减小误差。
(5)定值电阻的U-I图像是过原点的直线,说明:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
如果实验中用的不是定值电阻而是小灯泡,得到的图像与图(c)不相同。因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大,其U-I图像是一条曲线。
43.(2026·辽宁沈阳·一模)小明用如图(a)所示电路来测量小灯泡的电阻(部分器材的规格已在实物图中标明)。
(1)图(a)是小明在准备接入最后一根导线(图中虚线所示)前的实验电路。请写出图中在器材操作上存在的两个不规范之处:
①________________;
②________________。
(2)纠正上述不规范操作,并正确接入最后一根导线(图中虚线所示)后,闭合开关进行实验。小明先后进行了六次实验,记录实验数据并绘制出小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图(b)所示。请根据图像回答下列问题:
①小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
②开关断开后,小灯泡的电阻可能是________(0Ω、5Ω、介于0~5Ω之间);
③实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为( )(填正确选项前的字母)。
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(3)实验过程中,在保证电路中各个元件均不损坏的前提下,小明将滑动变阻器的滑片向右移动时,灯变亮。若该过程灯丝的电阻增加了,滑动变阻器的电阻减小,且,,则________(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)开关没有断开 滑动变阻器滑片未移到最大阻值处(2)8.3 介于之间 D (3)
【解析】(1)连接实物电路时,为保证安全,要求开关必须断开;滑动变阻器接入电路前,滑片要调到最大阻值处,图中这两处操作不规范。
(2)小灯泡额定电压为,由图b可知,时,电流,根据欧姆定律得正常发光电阻
小灯泡电阻随温度降低而减小,当灯泡电压为时,电流为,此时电阻为
开关断开后,灯泡温度降低,电阻更小,且灯泡作为导体电阻不可能为0,因此电阻介于之间。
电源电压为,当灯泡电压最小为时,由串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压
此时电流,滑动变阻器接入电阻
即滑动变阻器最大阻值需要大于,故选D。
(3)滑片移动后灯泡变亮,电流变大,电路总电阻变小。总电阻
移动后总电阻
化简得
44.(2026·辽宁鞍山·一模)小明做测量“小灯泡正常发光时电阻”的实验,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。开关、滑动变阻器、电流表、电压表各一个、导线若干。
(1)如图甲所示电路,经检查发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后进行实验,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片移到最___________端。闭合开关,改变滑片的位置进行实验,并记录数据。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为__________(小数点后保留一位小数);他继续向左移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3 V时,小明根据所学知识,计算出小灯泡的实际功率可能为___________W(选填“0.9”、“1.0”或“1.08”)。
(3)小明又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验,记录多组数据,小明根据收集的数据绘制出的图像如图丙所示,则___________图线是小灯泡的图像。图像中A、B两点电阻的大小关系为__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)小明又设计了一个测量未知电阻阻值的电路,如图丁所示,已知变阻器的最大阻值为,电源电压恒定但未知,实验步骤如下:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为1.5V;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为4.5V;
③根据实验测得的数据可知___________。
【答案】(1)(2)右 8.3 1.0(3)① 小于(4)10
【解析】(1)错误是连接小灯泡左接线柱和开关左接线柱的导线,在该导线上打×,将小灯泡左接线柱改接到电压表的负接线柱,使电压表并联在小灯泡两端。据此作图。
(2)[1]闭合开关前,滑动变阻器需要调到接入阻值最大处,图中滑动变阻器接左下接线柱,滑片移到最右端时接入电阻最大。
[2]小灯泡额定电压为2.5V,电流表选0∼0.6A量程,分度值0.02A,图乙示数为0.3A,由
[3]小灯泡电阻随温度升高而增大,当电压为3V时:若电阻不变,功率
但实际电阻大于8.3Ω,因此;又电压升高电流增大,,
因此实际功率只能是1.0W。
(3)[1]小灯泡电阻随温度(电压)升高而增大,因此图像是曲线,定值电阻的是过原点的直线,因此①是小灯泡的图像。
[2]②是定值电阻的图线,阻值不变,因此图中与A点电压相等点的阻值与B点电阻相比,A点的电流大,可知。
(4) 滑片P在b端时,电压表测电源总电压,因此电源电压;滑片在a端时,电压表测电压,此时两端电压
串联电流相等
因此
45.(2026·辽宁鞍山·二模)小南同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,所用电源电压恒为5 V,小灯泡上标有“3 V”字样,滑动变阻器的规格是“ 1A”。
(1)根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙中未完成的电路连接好(要求滑片向右移时灯泡变亮)。
(2)闭合开关前,应将滑片调到________(选填“A”或“B”)端。
(3)连接好电路后闭合开关,小南发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,出现这种故障的可能是灯泡发生了_____________。
(4)排除故障后闭合开关,调节滑片到某一位置时,电压表示数如图丙所示,现在要测定小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器滑片P适当地向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为3 V,此时电流表的示数如图丁所示,那么灯泡正常发光时的电阻是________。
(5)为使测量结果更精准,他应采取的正确操作是________(填字母);
A.测量灯泡在不同电压下的电阻值,再计算电阻的平均值
B.多次测量灯泡在额定电压下的电阻值,再计算电阻的平均值
C.调节灯泡两端电压,先分别计算电压的平均值和电流的平均值,再通过二者计算电阻
(6)另一小组的同学设计了如图戊所示的实验电路,不用电流表也可以测出了小灯泡正常发光时的电阻。电源电压恒定不变,小灯泡的额定电压为,和为滑动变阻器,的最大阻值为,实验步骤如下:
①闭合开关S、,断开开关,调节的阻值,使电压表的示数为;
②闭合开关S、,断开开关,保持的阻值不变,调节的阻值,使电压表的示数为________;
③保持的阻值不变,将的滑片P调至最左端,记下电压表的示数,再将的滑片P调至最右端,记下电压表的示数,则小灯泡正常发光时的电阻________(用、、表示)。
【答案】(1)(2)A(3)短路(4)B 10(5)B(6)
【解析】(1)滑片右移灯泡变亮,说明电路电流变大,滑动变阻器接入电阻需变小,因此滑动变阻器接右下B接线柱;小灯泡额定电压为,因此电压表选量程,并联在灯泡两端即可。
(2)闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,本实验滑动变阻器接B下接线柱,最大阻值对应A端,因此滑片调至A端。
(3)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数、灯泡不亮,说明小灯泡两端电压为0,故障为小灯泡短路。
(4)丙图电压表(量程)读数为,小于灯泡额定电压,根据串联分压规律,需要减小滑动变阻器接入电阻,因此滑片向B端移动;丁图电流表(0~0.6A量程)读数为0.3A,灯泡正常发光电压为,因此电阻
(5)小灯泡电阻随温度变化,不同电压下电阻本身不同,不能对不同电压的电阻求平均值;要精准测量额定电压下的电阻,需要多次测量额定电压下的电阻,求平均值减小误差,故选B。
(6)本实验用等效替代法:第一步让灯泡电压达到额定电压,第二步保持不变,调节让电压表示数仍为,此时的阻值等于灯泡正常发光的电阻。 第三步中,滑片在最右端时接入电阻为0,电压表示数等于电源电压;滑片在最左端时接入最大阻值,与串联,电压表示数是的电压,此时电路电流
因此
测量小灯泡的电功率
46.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)小明在“测量小灯泡的额定功率”实验中,所用小灯泡上标有“3.8V”字样,电源电压恒为6V。
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成如图乙所示实物图的连接。
(2)连接好电路后,闭合开关,小明移动滑动变阻器滑片P后发现,小灯泡不发光,电压表的示数为0。进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:
A.小灯泡短路;
B.小灯泡的灯丝断了;
C.滑动变阻器断路。
根据故障现象,猜想_______(填字母,下同)是错误的。如果观察到电流表有示数,则猜想_____是正确的。
(3)排除故障,电路连接并调试好后开始实验,小明在调节变阻器滑片的过程中,眼睛应注视_____的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,该电流值为________A,则灯泡的额定功率为_______W。
【答案】(1)(2)B A(3)电压表 0.30 1.14
【解析】(1)滑动变阻器按“一上一下 ”接线,将开关的输出端连接滑动变阻器上方任意一个接线柱(C或D);小灯泡额定电压为3.8V,电压表选择0~15V量程,将电压表的15V接线柱并联在小灯泡两端即可。据此作图。
(2)[1]故障分析: 若猜想B(灯丝断了,小灯泡断路)正确,电压表会串联在电路中,示数接近电源电压,不符合题目中“电压表示数为0”的条件,因此B错误。
[2]若电流表有示数,说明电路是通路,断路故障(C滑动变阻器断路)会导致电流表无示数,只有小灯泡短路(猜想A)符合现象;小灯泡短路后,电压表也被短路,示数为0,电路保持通路,电流表有示数,小灯泡不发光,因此A正确。
(3)[1]实验操作与计算: 测量小灯泡额定功率,需要让小灯泡两端电压等于额定电压,因此调节滑片时,眼睛应注视电压表,直到电压表示数等于灯泡额定电压3.8V。
[2]电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,图丙指针读数为0.30A。
[3]灯泡额定功率
47.(2025·辽宁抚顺·二模)小明想测量小灯泡的电阻,于是设计了如图甲所示的电路:电源电压恒为4.5V,小灯泡标有“2.5V”的字样。
(1)为了保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至______端;(填“a”或“b”)
(2)按照电路图连接好实物电路后,闭合开关电压表示数如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值是______Ω;为测量小灯泡正常发光时电阻应将滑动变阻器的滑片P向______端移动,直到电压表示数为______V时为止;
(3)小明根据实验数据,做出了小灯泡发光时的I-U关系图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,小灯泡的额定功率为______W;
(4)由图像还可以看出,当电压表的示数增大时,小灯泡的电阻变大,原因是______________________。
【答案】(1)b(2)15 a 2.5(3)10 0.625(4)灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处,即b端。
(2)[1]由乙图可知,电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,电压表读数为1.5V,根据串联电路中的电压关系可知,滑动变阻器两端的电压为
由图丙可知,当小灯泡的电压为1.5V时,电路中的电流为0.2A,故滑动变阻器的最大阻值为
[2][3]已知灯泡的两端电压为1.5V,小于灯泡的额定电压,为测量小灯泡的额定功率,需增大灯泡的两端电压,根据串联电路的电压特点可知,需减小变阻器的两端电压,根据分压原理可知,需减小变阻器接入电路的电阻,即应将滑动变阻器的滑片P向a端移动,直到电压表示数为2.5V时为止。
(3)[1][2]由小灯泡发光时的I-U关系图像可知,当灯泡的两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,根据欧姆定律可得,此时小灯泡的电阻为
小灯泡正常发光时的功率为
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大,根据可知,灯泡的功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,因此小灯泡的电阻变大。
48.(2026·辽宁抚顺·一模)灯泡标有“2.5V”字样,在测量其电阻和电功率的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压3V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)按图甲连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最___________端,检查无误后,进行实验;
(2)移动滑片,灯泡发出微弱的光,此时电压表示数为1V,电流表示数为0.12A,灯泡实际电功率为___________W;
(3)小明根据记录实验数据绘出图像(如图乙),由图像可知灯泡正常发光时的电阻约为___________Ω;灯泡额定电功率为___________W;
(4)通过分析数据和观察现象,小明发现不同电压下灯泡的灯丝电阻和灯泡的亮度是不同的,他认真思考得出灯泡的灯丝电阻变化原因是___________;灯泡的亮度是由___________功率决定的。
【答案】(1)右 (2)0.12 (3)12.5 0.5 (4)灯丝电阻随温度升高而增大 实际
【解析】(1)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。即滑片应位于最右端。
(2)当电压表示数为1V,电流表示数为0.12A时,灯泡实际电功率为
(3)[1]灯正常发光时的电压为2.5V,根据图乙可得此时通过灯的电流为0.2A,则灯正常发光时的电阻为
[2]灯泡额定电功率为
(4)[1]随着电压的变大,电流也变大,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,小灯泡灯丝的温度升高,且由图像知电压增大比电流增大快,即电阻增大,可得灯丝电阻随温度升高而增大。
[2]在实验中,小灯泡两端电压不同,其实际功率不同,灯泡的亮度不同,所以灯泡的亮度是由实际功率决定的。
49.(2026·辽宁盘锦·一模)某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时,如图甲所示,选取的电源为三节新干电池,使用的小灯泡额定电压为2.5V。
(1)测量小灯泡额定功率的实验原理是________;正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为________V;
(2)在(2)的基础上,若要使小灯泡正常发光,他们应将图甲中滑片P向_______(选填“A”或“B”)端移动;
(3)实验时,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)某同学对实验进行了拓展,利用如图丁所示的电路,测出了另一只已知额定电流为的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:
①闭合开关,开关连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_______;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为,读出电阻箱的示数为;
③则小灯泡的额定功率表达式_________(用题中所给字母表示)。
【答案】(1) 2.4(2)B(3)变大(4)
【解析】(1)[1]伏安法测小灯泡电功率,用电压表测出灯泡两端电压,电流表测出流经灯泡的电流,原理为。
[2]由甲图知电压表并联在灯泡两端,电压表量程为“0~3V”,分度值为0.1V,由图乙可知,此时小灯泡两端电压为2.4V。
(2)灯泡额定电压为2.5V,此时电压为2.4V,应该减小滑动变阻器的分压,故将滑片向B端移动减小滑动变阻器接入的阻值,以减小其分压,使得灯泡两端电压达到其额定电压2.5V。
(3)在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,使得电压表直接串联在电路中,其示数接近于电源电压,故电压表的示数变大。
(4)[1][2]①闭合开关S1,开关S2连接b,此时电路中灯泡与滑动变阻器串联,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1,即灯泡正常发光;
②依旧闭合开关S1,保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,此时电阻箱与滑动变阻器串联接入电路中,调节电阻箱的阻值,使电流表示数仍为I1,读出电阻箱此时的示数为R2,根据等效替代法可知灯泡正常发光的阻值也是R2;
③则根据可知,小灯泡的额定功率表达式为。
50.(2026·辽宁·一模)小明同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率,其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压U额为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)
(1)实验室备有A“5Ω 1A”、B“20Ω 0.5A”、C“50Ω 0.1A”的三个滑动变阻器,小明应选用___________(选填“A”、“B”或“C”)滑动变阻器进行实验;
(2)如图甲所示,在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电压表的示数将___________(选填“变化”或“不变”);检查发现电路中有一根导线连接是错误的,这根导线是___________(选填“a”、“b”、“c”或“d”);
(3)实验中应根据___________(选填“灯泡亮度”、“电压表示数”或“电流表示数”)确定灯泡是否正常发光了。纠正错误连线,小明闭合开关,移动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电流表指针的位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;
(4)在实验过程中,电流表出现了损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小明跟老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案:
①调节滑动变阻器滑片P到适当位置,使电压表的示数为___________V;
②保持变阻器滑片P的位置不变,将电压表从灯泡两端拆下,改接到电阻R0两端,读出电压表的读数,记为U0;
③小灯泡额定功率的表达式为P=___________(用实验测得的数值和已知量符号表示)。
【答案】(1)B(2)不变 d(3)电压表示数 0.7(4)2.5 P=2.5V×
【解析】(1)电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω。电路中电流约为
当灯正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器的电阻
故应选“20Ω 0.5A”的滑动变阻器B。
(2)[1]图甲中,电压表并联在电源两端测电源电压,闭合开关,所以移动滑片时电压表示数不变。
[2]本实验中,电压表应测灯两端的电压,故d导线连接是错误的,它将电压表并联在了滑动变阻器和小灯泡整体的两端,测量的是它们的总电压,正确接法应是电压表并联在小灯泡两端。
(3)[1]灯在额定电压下正常发光,实验中应根据电压表示数确定灯泡是否正常发光了,当电压表示数等于额定电压时,表示灯正常发光。
[2]由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A,所以当灯泡正常发光时,灯的功率
(4)[1]要测灯泡的额定功率,首先要让灯泡正常发光,所以调节滑动变阻器滑片P到适当位置,使电压表的示数为2.5V,达到额定电压。依题意得,灯泡正常发光时,与之串联的定值电阻阻值为R0,两端电压为U0,则电路中电流即灯泡的额定电流为
[2]小灯泡额定功率的表达式为
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抢分06 实验题(辽宁专用)
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3年考情
抢分依据
命题预测
2025T18光的反射
2024T20探究平面镜成像的特点
考查实验均为课本核心必做实验,整体题型套路固定,设问角度常规统一。题目没有超纲拓展内容,只需熟记实验操作流程、成像核心特点以及实验注意事项即可作答。易错点集中在实验细节表述,记忆门槛低,整体得分难度偏小,容易拿到大部分分值。
光学:依旧围绕课本经典光学实验命题,重点考查凸透镜成像、平面镜成像、光的反射三类实验;设问侧重实验规范操作、成像规律归纳、实验方案评估,极少出现复杂创新探究题型,整体出题难度平稳。
2025T21探究杠杆的平衡条件
2024T21利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
力学实验分类清晰,测量类、探究类题型特征明显,普遍运用控制变量法解题,思考逻辑统一。辽宁中考实验题目基本沿用课本原型,冷门拓展实验极少出现。该模块分值占比大,掌握基础操作与探究思路,就能稳定斩获分数,是实验题提分关键板块。
力学:重点考查固体液体密度测量、滑动摩擦力影响因素、杠杆平衡条件、浮力大小探究实验;以实验装置图、数据表格为主要载体,侧重仪器读数、简单计算、变量分析与实验结论书写,少量增设实验优化类问题。
2025T19探究不同物质的吸热本领
2024T18探究水在沸腾前后温度变化的特点
热学核心实验数量少,考点高度集中,仅围绕熔化、沸腾、比热容三大实验出题。试题大多依托图像分析物理现象,计算量极少,设问直白易懂。理清温度变化规律与物态变化关联,看懂实验图像,就能轻松判断作答,整体抢分难度较低。
热学:晶体熔化、水的沸腾仍是主流考查实验,也会兼顾物质吸热能力探究;侧重图像数据分析、熔化沸腾必备条件判断、实验器材作用辨析,同时常会考查缩短实验时长的实操方法,整体考查难度适中。
2025T20探究电流与电阻的关系
2024T19探究电流与电压的关系
电磁学实验拥有固定电路模型,伏安类实验考查频次最高,电路故障判断、电表读数、实验结论都有固定解题思路。考题紧扣课本基础实验,复杂组合电路拓展题目较少,理清基础电路原理,熟记常见故障成因,答题正确率高,得分稳定性强。
电磁学:重点考查伏安法测电阻、探究欧姆定律、测量小灯泡电功率三大电学实验,搭配电磁铁磁性探究小实验;侧重电路连接正误判断、电路故障分析、实验数据归纳总结,着重检验实操理解与物理规律运用能力。
【考向一】光学实验题
一、探究光的反射定律
1.实验仪器:激光笔、平面镜、可折转纸板、 (填测量仪器)、直尺。
2.实验装置:如图,将平面镜放在水平桌面上,纸板 地立在平面镜上。
3.实验思路:
(1)探究反射角与入射角大小的关系:一束光紧贴纸板入射,观察纸板上的反射光线和入射光线,测量入射角、反射角的大小;多次改变 大小,重复上述操作(目的: )。
(2)探究入射光线、反射光线和法线的位置关系:将右侧纸板向前(或后)折转,看右侧纸板上是否能观察到反射光线。
(3)如何探究光路可逆:如图所示,逆着 (“OF”或“EO”)射入O点,观察反射光线射出方向。
4.实验结论:在反射现象中,入射光线、反射光线和法线在 ;反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角 入射角;光路可逆。
二、探究平面镜成像的特点
1.实验思路
(1)像与物的大小关系:未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛,像物重合→像与物大小相等。
(2)像与物的位置关系:未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像,像物重合→测像与物到平面镜距离。
(3)像的虚实→用光屏承接像→观察光屏→实像能观察到,虚像不能观察到。
2.实验过程
(1)实验装置及主要器材的作用
①玻璃板代替平面镜:玻璃板透明,便于确定 、比较像与物的 关系。
②选用较 玻璃板:消除重影的影响。
③白纸的作用:记录 的位置。
④刻度尺:测量物体和像到平面镜的距离。
(2)确定像的位置:把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿一支相同但 的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去两支蜡烛完全 。
(3)判断平面镜成像的虚实:移开玻璃板后方的蜡烛,将光屏放在像的位置,眼睛直接观察光屏,看光屏上能否承接到像。
(4)得出普遍结论的方法:①改变蜡烛的位置,多次实验;②换用长度 的蜡烛,多做几次实验。
3.实验结论:平面镜成像特点:平面镜所成的像是 像;像的大小与物体的大 ;像和物体到平面镜的距离 ;像和物体的连线与镜面 。
4.注意事项
(1)实验应在 的环境下进行,使实验现象更明显;
(2)蜡烛的像与蜡烛到玻璃板的距离不相等,可能的原因:①玻璃板太厚;②移动蜡烛 B时没有与蜡烛A的像完全重合等。
(3)玻璃板后的蜡烛与玻璃板前的蜡烛的像无法完全重合的原因: 。
三、探究凸透镜成像的规律
1.实验装置的组装:为了保证每次测量都能使像成在光屏的中央,应将F形光源(烛焰)、凸透镜、光屏三者中心调在 。
2.收集像与物的特点:将F形光源(点燃的蜡烛)依次放在距离凸透镜2f以外、2f处、2f和f之间、f处、f以内,调整 的位置,当光屏上出现清晰的像时,记录物距、像距和像的特点。
3.观察虚像的操作:撤去光屏,从 一侧透过凸透镜观察,可以观察到F形光源(烛焰)的像。
4.实验结论
(1)像的虚实:物体在凸透镜的一倍焦距以外成实像,在一倍焦距以内成虚像。
(2)像的大小:物体在凸透镜的二倍焦距以外成 的实像,在一、二倍焦距之间成 的实像。
(3)像的正倒:物体在凸透镜的一倍焦距以内成 的像,一倍焦距以外成 的像。
5.凸透镜焦距的测量
(1)用平行于凸透镜主光轴的平行光照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到 的光斑,该光斑到凸透镜 的距离即为凸透镜的焦距。
(2)调整各元件的位置,使光屏上成清晰倒立、 的像时,此时的物距或像距的一半等于凸镜的焦距。
6.光屏上找不到像的原因
(1)物距等于或小于一倍焦距;
(2)像距太大,超过了光具座测量的范围;
(3)烛焰(F形光源)凸透镜、光屏三者中心不在同一高度。
7.凸透镜变化时的相关分析
(1)加凸透镜或换用焦距更小的凸透镜时,对光的会聚能力变强,像距变 ,像变 ,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(2)加凹透镜或换用焦距更大的凸透镜时,对光的会聚能力变弱,像距变 ,像变 ,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
【考向二】力学实验题
一、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
1.实验装置
2.实验原理:二力平衡。
3.实验操作及注意事项:把木块放在长木板上,用弹簧测力计拉动木块,使木块沿长木板做匀速直线运动,此时木块受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数等于木块受到摩擦力的大小。
4.实验结论:滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
5.实验中弹簧测力计的示数不稳定的原因可能有:(1)接触面粗糙程度不均匀;(2)没有匀速直线拉动.
二、探究液体压强与哪些因素有关
1.实验装置
2.转换法:通过U形管左右两侧液面的 大小来反映液体压强的大小。
3.实验前需要检查U形管压强计的气密性,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现 U形管两侧液面的高度差变化小(选填“大”或“小”),表明其气密性差。
4.实验结论:液体内部的压强与深度和液体的密度有关,与方向无关;同种液体中,深度越深,压强越大;深度相同时,液体密度越大,压强越大。
三、探究浮力大小与哪些因素有关
1.实验装置
2.主要实验器材及作用
(1)测量工具:弹簧测力计。
(2)实验原理:F浮=G-F示。
3.实验结论:物体在液体中所受的浮力大小,与它排开液体的体积有关,与液体的密度有关,物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,所受的浮力就越大。
4.图c中铜块完全浸入水中时,所受的浮力大小为 N,方向为 。
5.小刚做了a、b、c三组实验后,得到的结论是:浮力的大小与物体在液体中的深度有关。你认为他的结论可靠吗,并说明原因: 。
四、探究杠杆的平衡条件
1.实验装置
(1)使支点处于杠杆中点的目的:避免 对实验结果的影响。
(2)杠杆调节水平平衡目的: 。
2.杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,向 调节杠杆两端的螺母,使杠杆水平平衡。
注意:实验过程中 (选填“能”或“不能”)调节杠杆两端的平衡螺母。
3.实验时,多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,重复实验,这样做的目的是: 。
4.如图丙所示,用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数 (选填变大”、“不变”或“变小”)。
5.实验结论:杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,用字母表示为 。
五、浮力法测量固体和液体的密度
1.弹簧测力计
(1)固体:。(2)液体:。
2.电子秤(天平)
(1)固体:。(2)液体:。
3.量筒或刻度尺
(1)固体:。
(2)液体:。
【考向三】热学实验题
一、探究水在沸腾前后温度变化的特点
1.实验思路:将水加热至沸腾,加热过程中用 测量水的温度,根据记录的数据绘制图像,得出水在沸腾前后温度变化的特点。
2.实验过程及注意点
(1)陶土网的作用:使烧杯底部 。
(2)实验装置安装顺序: 。
(3)水沸腾前后气泡的变化特点
①沸腾前:少量气泡,气泡在上升过程中体积逐渐变 ;
②沸腾时:大量气泡,气泡在上升过程中体积逐渐变 。
3.实验结论:水在沸腾前,温度不断升高;水在沸腾后,温度保持不变。
4.水的沸点低于100℃的原因:当地大气压 1个标准大气压。
5.缩短加热时间的方法
① 实验所用水的质量;
②换用初温 的水;
③更换供热能力更强的热源,如酒精喷灯。
6.撤去酒精灯,水不会立即停止沸腾的原因:陶土网的温度高于水的沸点,水可以继续从陶土网吸热。
二、探究固体熔化时温度的变化规律
1.实验中采用“水浴法”加热除了能使被加热的海波受热均匀,还能让海波的温度上升 ,便于观测实验现象和记录实验数据。
2.实验过程中使用搅拌器搅拌海波,其目的是: 。
3.正确组装器材后,点燃酒精灯开始实验,实验中每隔1min 记录一次海波的温度和状态。实验数据记录完成后,小明根据记录的数据绘制了如图乙所示的海波在熔化过程中的温度—时间图像。分析图像可知:
(1)海波属于 (选填“晶体”或“非晶体”),理由是: ,其熔点是 ℃。
(2)海波从开始熔化到完全熔化,大约持续了6min,第6min 时海波的内能 (选填“大于”“等于”或“小于”)第12 min 时海波的内能。
三、比较不同物质的吸热能力
1.为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应 。
2.实验中比较吸热能力有两种办法:一是水和食用油升高相同的温度,通过比较 来比较它们吸热能力的强弱;二是水和食用油吸收相同的热量时,通过比较 来比较它们吸热能力的强弱。
3.转换法:通过比较 来间接反映水和食用油吸收的热量。
4.由图像可知,水和食用油升高相同的温度, 的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。
【考向四】电磁学实验题
实验名称
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
测量定值电阻的阻值
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的电功率
实验思路
控制变量法: ,改变同一电阻两端的电压
控制变量法:更换 后控制电阻两端电压不变
电路图
滑动变阻器的作用
(1)保护电路;(2)在探究电流与电阻关系实验中为了 ;其余实验中为了改变电阻(或小灯泡)两端的电压
测量多组数据的目的
使实验得出的结论更具普遍性
,减小误差
揭示小灯泡的电阻随电压变化的关系
揭示小灯泡的亮度随电压变化的关系
实验图像
实验结论
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
——
小灯泡的电阻随温度的升高而
小灯泡的实际功率(亮度)随实际电压的增大而
题型一 光学
探究光的反射定律
1.(2026·辽宁营口·模拟预测)小浩同学所在的实验小组利用如图所示的平面镜、纸板、激光器、量角器等器材探究“光的反射定律”。
(1)为了在纸板前从不同方向都可以看到纸板上的光束,实验时应选用表面较________(填“光滑”或“粗糙”)的纸板,这是利用光在纸板上发生________反射。
(2)如图甲所示,让入射光沿EO方向射向镜面,在纸板NOF上可看到反射光OF,若将纸板NOF沿ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上________(填“能”或“不能”)看到反射光,这说明反射光线、入射光线和法线在________。
(3)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,测量ON两侧的入射角和反射角,将数据记录在表格中得出结论。多次改变入射角进行实验的目的是________。
2.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)在“探究光反射的规律”时,小林进行了如图所示的实验。
(1)先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板_____放在平面镜上。
(2)小林让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示。在NOF面上看不到反射光线,此时反射光_____(选填“存在”或“不存在”)。
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小林将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示。发现在纸板右侧的_____(选填“上部”或“下部”)会看到反射光线。
(4)若将纸板整体向后倾斜,如图丁所示。此时反射光线_____(选填字母序号)。
A.仍在纸板整体呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(5)接下来老师进行了如下演示,先用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱M上固定红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示_____的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了如图戊所示的情景。为了证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,接下来老师缓慢转动圆台,当我们观察到入射绿光、红光和反射绿光看起来能_____时,便会得出结论。
探究平面镜成像的特点
3.(2026·辽宁·一模)小明在进行探究“平面镜成像特点”的实验。
(1)实验中,他在水平桌面的方格纸上竖直放置一块茶色玻璃板作为平面镜。利用茶色玻璃板既能成像又透明的特点,便于确定_____的位置。实验仪器中有2mm和5mm的玻璃板可供实验。他应选择________(选填“2mm”或“5mm”)的玻璃板,避免实验过程中出现重影;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面蜡烛的像,如图所示,小明拿另一支外形与A完全相同但________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像_________;从而探究物和像的_______关系。
(3)移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,光屏上_______(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像;说明平面镜所成的像是_____像。(选填“虚”或“实”)
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像。小明只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置_______ (选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
4.(2026·辽宁铁岭·三模)某同学在“探究平面镜成像特点”的实验时:
(1)在水平面上放置一纸板,玻璃板____放置在上面,沿玻璃板在纸板上画一条直线MN代表平面镜的位置。取一对大小相同的蜡烛,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到蜡烛在玻璃板上所成的像,这个像是由光的_____而形成的。
没有点燃的蜡烛在玻璃板后来回移动,直到与蜡烛A的像完全重合。
移走蜡烛,在其位置放置一白纸板,白纸板上面看不到蜡烛A的像。
(2)再取一对与步骤(1)中所用蜡烛大小______的蜡烛重复步骤(1)中的操作。图(b)是某同学用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置关系,分析图中信息可得出平面镜成像时:像和物到平面镜的距离关系,像和物的连线与平面镜的关系。有的同学将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置完全重合。
(3)精确的实验表明:平面镜所成的像为______,其大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面______。利用数学课中有关对称的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:像与物体关于______对称。
5.(2026·辽宁沈阳·一模)探究平面镜成像的特点。器材有:茶色薄玻璃板,白纸,三个相同的火炬形棋子,刻度尺,黑色水笔,白卡片。
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用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OP'在OQ的正上方,此时需要调整玻璃板的倾斜程度,直到OP'_____________________,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,表明平面镜所成的像是______像。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,__________________________,该点即为棋子A的像A'的位置。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
像到平面镜的距离/cm
▲
5.10
12.40
(4)用刻度尺测出A到平面镜的距离,再将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐,测出像A'到平面镜的距离,如图丙所示,像距为______cm。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:__________________________________。
6.(2026·辽宁鞍山·二模)某同学发现当玻璃门旋转时,自己的像有了一定变化,他猜想平面镜所成的像可能与物体的大小、位置有关。于是,他设计实验进行探究。
(1)实验中,他采用薄的茶色玻璃板做实验,一是为了防止蜡烛通过玻璃板的前后两个表面反射成像,影响实验结果:二是为了便于_________。
(2)如图甲所示,玻璃板与桌面垂直放置,将蜡烛A点燃后放在玻璃板前a处,再将蜡烛________(选填“B”或“C”)放置于玻璃板后c处,在玻璃板前不同角度处观察,都能看到后面的蜡烛与A的像重合,改变A的位置,多次实验。
(3)接着,他旋转玻璃板到新的位置重新实验,实验装置俯视图如图乙所示,保持蜡烛A仍在a处,则蜡烛A的像在________(选填“b”“e”或“f”)点。实验表明:平面镜所成的像与物体关于镜面________。物体所成的像的大小与其到平面镜的距离________(选填“有关”或“无关”)。
探究凸透镜成像的规律
7.(2026·辽宁抚顺·一模)物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个很小、很亮的光斑,如图(a)所示,则凸透镜焦距为___________cm。
(2)实验前,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在___________。
(3)移动蜡烛、凸透镜和光屏至图(b)所示的位置,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),这个像是倒立、___________的实像。将蜡烛向右移至25 cm刻度处,发现光屏上的像变模糊了,要使像变清晰,光屏应向___________(填“左”或“右”)移动。
(4)如图(b),在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,需将光屏向右移动才能再次出现倒立、清晰的实像,则该镜片可用来矫正___________视眼。
(5)在实验中随着蜡烛的燃烧光屏上所成的完整像位置发生了移动,一同学用纸板遮住了凸透镜的上面一小部分,则光屏上所成像是___________。
A.向上移动的残缺的像 B.向上移动的完整的像
C.向下移动的残缺的像 D.向下移动的完整的像
8.(2026·辽宁锦州·一模)某小组在实验室进行探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图甲所示,先将凸透镜固定在光具座上,用平行于主光轴的一束光照射透镜,左右移动光屏直到光屏上呈现一个最小、最亮的光斑,测出该凸透镜的焦距为______cm;
(2)装置如图乙位置放置时,光屏上恰好呈现清晰的像,这与生活中______(选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)的原理相同。此时蜡烛火焰的形状如图丙,则光屏(不透明)上所成像的大致形状是图丁中的______(选填下列选项前的字母序号);
(3)将图乙中的蜡烛适当向左移动一段距离后,适当移动光屏才能再次在光屏上看到清晰的像,重新呈现的像与之前的像相比______(选填“更大”、“更小”或“大小不变”);
(4)若在图乙的蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了;只将蜡烛向右适当移动一段距离后,光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是______(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(5)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u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像,如图戊。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______。
9.(2026·辽宁沈阳·一模)学习了凸透镜成像的规律及眼睛成像的原理后,小明对焦距不同的凸透镜成像产生了浓厚的兴趣。
通过学习可知,人眼能看清远近不同的物体,是通过调节晶状体的焦距实现的。
小明猜想:用照相机拍照时,能否成清晰的像,可能与物距以及所用凸透镜的焦距有关。为验证猜想,他利用图(a)实验装置进行探究:
实验步骤:
(1)小明将“F”形发光物体(高度为5.0cm)、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,调整三者,使它们的中心________________________,这样做的目的是使________________________;
(2)他先选取了甲凸透镜(焦距为12.0 cm)进行实验,使光屏到凸透镜的距离为15.0cm,调节“F”形发光物体到凸透镜的距离,直至成清晰的像,记录物距大小和像的高度,填入如下表格:
(3)接着分别选取乙凸透镜(焦距为10.0cm)、丙凸透镜(焦距为8.0cm)进行实验,保持光屏到凸透镜的距离为15.0cm不变,重复上述实验步骤,记录数据填入如下表格:
实验序号
凸透镜
焦距f/cm
像距v/cm
物距u/cm
像的高度h/cm
1
甲
12.0
15.0
60.0
1.3
2
乙
10.0
15.0
30.0
2.5
3
丙
8.0
15.0
17.1
4.4
分析1、2、3三组数据可知:保持像距不变时,当物距变小时,需要选用焦距更________的凸透镜才能成清晰的像;
(4)接下来小明调节“F”形发光物体到凸透镜的距离为25.0cm不变,分别选取甲凸透镜(焦距为12.0cm)、乙凸透镜(焦距分别为10.0cm)、丙凸透镜(焦距为8.0cm)进行实验,移动光屏到凸透镜的距离,直至成清晰的像,记录像距大小和像的高度,填入如下表格:
实验序号
凸透镜
焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
4
甲
12.0
25.0
23.1
4.6
5
乙
10.0
25.0
16.7
3.3
6
丙
8.0
25.0
11.8
2.4
分析4、5、6三组数据可知:保持物距不变时,所成像的大小随焦距的减小而________________:综合以上六组数据可知:利用凸透镜成实像时,像的大小既与物距有关,也与凸透镜本身的________有关。
10.(2025·辽宁盘锦·二模)如图所示,小李用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小______的光斑,则此时水透镜的焦距为______cm;
(2)小李移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;若水透镜上有一小块污渍,则在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到完整的像;
(3)如图丙所示,小李取了一幅眼镜给水透镜“戴上”,发现光屏上的像由清晰变模糊,当从水透镜中抽出适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是______眼镜(选填“近视”或“远视”);
(4)如图乙所示,蜡烛随着燃烧而变短,小李发现像移动不在光屏中间,从而影响了实验的进行。为了使像回到光屏中央,她合理的调整方法是( )(填字母序号)。
A.只需将蜡烛适当上移 B.只需将凸透镜适当上移
C.只需将光屏适当下移 D.将光屏和凸透镜都适当下移
11.(2026·山西晋城·二模)科技小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小亮让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑如图甲,则该凸透镜的焦距为______cm。
(2)实验时,小亮让发光二极管、凸透镜、光屏三者中心在同一高度的目的是_____。当发光二极管、凸透镜、光屏的位置如图乙时,光屏上正好呈现一个清晰的像(未画出),此时的像是倒立_____(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(3)同学小科制作了一种如图丙所示的液体透镜并用来探究凸透镜的成像规律,在实验中固定发光二极管和光屏的位置,利用注射器向透明胶膜内抽注液体来改变液体透镜的焦距,从而在光屏上呈现清晰的像,当小科将透镜中的水换成酒精后(保持凸度不变),观察到光屏上的像不清晰,请你据此提出一个可探究问题:_________?
题型二 力学
测量固体和液体的密度
12.(2026·辽宁铁岭·一模)测量汽水和木块的密度。
(1)用天平和量筒测量汽水的密度。
①如图甲所示,用天平测出整瓶汽水的总质量为______g;将部分汽水倒入量筒中,测出量筒中汽水的体积为______cm3,如图乙;
②用天平测出汽水瓶和剩余汽水的总质量为310g,则汽水的密度为______g/cm3;
③测量体积时,发现量筒内壁上附有大量气泡,则测量汽水的密度值会______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”);
(2)用溢水杯和电子秤测量木块的密度。
①用电子秤测量出空烧杯的质量m1,并将空烧杯放在盛满水的溢水杯下,如图丙;
②将待测木块轻轻放入溢水杯中,木块处于漂浮状态,待水不再流出时,测量烧杯和溢出水的总质量m2,如图丁。再将烧杯置于溢水杯出水口下方;
③用细针将木块______,待水不再流出时,测量烧杯和溢出水的总质量m3;
④木块的密度为______(用字母表示,水的密度用ρ水表示)。
13.(2026·辽宁鞍山·二模)排水量指船舶排开水的质量,是船舶吨位的指标之一。实践小组用正方体玻璃容器(外边长5 cm)和金属块(每块金属块的质量均为10 g)模拟船舶与货物,探究船舶总质量与排水量的关系。(g取)
(1)实验操作如下:
A.将天平放在水平工作台上,游码移至称量标尺的零刻度线上,调节平衡螺母,使指针对准分度盘的中央刻度线。
B.将玻璃容器轻放入装满水的溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。
C.测量空烧杯的质量,如图甲所示,________g。
D.如图乙所示,将金属块轻放入玻璃容器中,用烧杯继续收集从溢水杯里排出的水,测量烧杯和水的总质量。不断增加金属块数量,重复实验,在表格中记录数据。
玻璃容器和金属块的总质量
50
60
70
80
烧杯与溢出水的总质量
106.2
116.2
126.2
136.2
E.测量玻璃容器的质量为50 g。
(2)请对(1)中的实验操作步骤科学排序:________________。
(3)玻璃容器最多能放入________________块金属块。若每次放入金属块在玻璃容器外壁标记水面位置线,则这些线排列是否均匀?________________。
(4)分析表格中数据,推理得出船舶总质量与船舶排水量的关系为:________________。
(5)依据国家法令,船舶的舷上须标记载重线,用于限制吃水以保证安全。载重线表示船舶在允许最大载重时水面位置的水平线,载重线因航行季节、航区或船舶用途而异。如图丙所示为某船的载重线示意图,推理对应海水密度最大的为________________(填写字母)载重线。
14.(2026·辽宁铁岭·三模)某同学想测量木块的密度。
(1)将天平放在水平台上,游码调到标尺左端零刻度线处,发现指针偏向分度盘中线的右侧,应向______调节平衡螺母,直至横梁平衡。
(2)用天平测得木块的质量如图(a),其质量为_____g。
(3)在量筒中装适量水如图(b),将木块用细铁丝压没在水中,水面所对应的刻度值为40mL,则木块密度为_____。
(4)如果考虑到木块吸水,以上方法所测木块密度值偏_____。
(5)某同学又设计了下面的方法测量木块的密度,请帮助他把实验步骤补充完整。
①把木块系在测力计下,竖直拉动测力计,静止时测力计示数为;
②把一石块系在木块下,用测力计吊着木块和石块,______,静止时测力计的示数为;
③把挂在测力计下的木块和石块都浸没在水中如图(c),静止时测力计的示数为;
④木块密度表达式:_____(用、、、表示,不考虑木块吸水)。
15.(2026·辽宁沈阳·一模)某科技小组进行了“测量小石块密度”的实验。
(1)将天平放在水平桌面上,游码调到标尺左端的零刻度线处,指针指在如图甲所示位置。此时应将平衡螺母向______(填“左”或“右”)调节,直至横梁平衡。
(2)用天平测小石块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,小石块的质量为________g;用量筒和水测得小石块的体积为20 cm3,则小石块的密度为___________kg/m3。
(3)利用浮力知识,科技小组的同学又用另一种方法测出了小石块的密度。
①步骤一:如图a所示,将长方体物块放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度。
②步骤二:如图b所示,将小石块放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图a相比增加了h1,此时物块受到的浮力与图a相比____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
③步骤三:如图c所示,将小石块用细线(忽略细线体积和质量)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图a相比增加了h2,图c中水对容器底部的压强____________(填“大于”、“等于”或“小于”)图b中水对容器底部的压强。
④根据以上信息可得,小石块密度的表达式为ρ石=____________(用ρ水、h1、h2表示)。
16.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)连锁奶茶店为了保证不同门店的饮品甜度一致,会通过测量果糖的密度来确定果糖浓度,避免出现“有的店太甜、有的店不甜”的问题。科技小组模拟这个场景,配制不同浓度的果糖溶液,测量对应的密度,数据如下:
实验序号
果糖溶液浓度
溶液质量/g
溶液体积
溶液密度/()
1
10%
102
100
1.02
2
20%
104
100
1.04
3
30%
106
100
1.06
4
40%
108
100
1.08
(1)分析数据可得出:果糖溶液的浓度越高,密度越_________(选填“大”或“小”)。
(2)若某门店送来的100mL果糖溶液样品质量为105g,则该果糖溶液的浓度约为_________%。
(3)请你设计实验,不用量筒、只用天平、烧杯和水,测量某杯未知浓度果糖溶液的密度,请补全实验步骤:
A.用天平测出空烧杯的质量;
B.烧杯中装适量水,在液面处做标记,测出总质量;
C.倒出水,擦干烧杯后_________测出总质量;
D.则该果糖溶液的密度表达式 _______(用表示)。
(4)夏季温度升高,果糖溶液体积会略微膨胀,此时测出的密度会比实际值偏________(选填“大”或“小”)。
探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
17.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)小明利用弹簧测力计、反面比正面更粗糙的木板、表面粗糙程度相同的长方体木块、钩码进行了如图甲所示的4次实验,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
(1)实验中,将木板固定,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做_________。
(2)比较图甲中_________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(3)两个完全相同的纸箱,分别按图乙方式摆放,使它们沿水平地面做匀速直线运动。根据图甲的实验现象判断,图乙中水平推力大小关系为______(选填“>”“=”或“<”)。
18.(2026·辽宁鞍山·一模)为了探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”,某同学利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)如图甲所示,实验时用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块。此时,木块所受的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,该实验的原理是_____________。
(2)比较图乙、丙两次实验,得到初步结论:滑动摩擦力的大小与____________有关。
(3)比较图丙、丁两次实验,得到初步结论:滑动摩擦力的大小与____________无关。
(4)接下来该同学对该实验进行了改进,设计了如图戊所示的实验装置:
①实验前,首先用电子秤测出甲、乙两物体的质量分别为和;
②实验中,再次读数时除要保持甲物体在电子秤上静止外,还需控制_________(多选)。
A.匀速直线拉动长木板
B.乙物体与长木板之间保持相对运动
C.甲物体的质量一定大于乙物体的质量
D.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
③定滑轮可以改变力的方向,但是不能改变力的大小,所以绳子对甲、乙物体的拉力相等。正确操作的情况下读出电子秤示数为,则物体乙所受的摩擦力大小为____________。(用字母表示)
④若在乙物体上放一个大砝码,再次拉动长木板,则电子秤的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
探究液体压强与哪些因素有关
19.(2026·辽宁锦州·一模)在“探究影响液体内部压强的因素”活动中:
(1)如图甲,使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的______。实验过程中通过观察______来比较液体内部压强的大小;
(2)比较图乙中的A、B、C,可得出结论:同种液体,同一深度,______;
(3)在实验过程中发现,在同种液体的同一深度处,使用不同的压强计时,U形管两侧液面的高度差不完全相同。小强认为可能是U形管中初始液面没有在中间“0”刻度线。这种猜想是______(选填“正确”或“错误”)的。小华认为可能与金属盒的橡皮膜安装时的松紧有关。小华将砝码放在水平放置的金属盒的橡皮膜上,改变橡皮膜的松紧程度,发现橡皮膜较紧时,U形管两侧液面的高度差较______。你认为U形管两侧液面的高度差还与橡皮膜的______有关。
20.(2026·辽宁辽阳·一模)【探究名称】探究液体内部的压强
【问题】小影同学在学习潜水时,发现自己越向下潜水,耳朵和鼻腔受到的挤压感会越强。教练告诉她是液体压强导致的结果,而且同样的情况下,深海里比深水里这种感觉会更强烈。小影想知道液体压强与哪些因素有关?同小组同学提出了如下猜想:猜想1:液体压强与液体的深度有关;猜想2:液体压强与液体的密度有关。
【证据】为了验证猜想,设计如图所示的实验:
(1)实验时通过观察U形管两端液面___________来反映被测压强大小;
(2)如图的实验步骤,其中___________两图的现象能解释小影潜水时发现的问题;
(3)对比乙丙两图,可得出结论:在同一深度时,液体密度越大,液体压强___________(填“越大”“越小”或“固定不变”);
【质疑与验证】(4)同组的小媛对比甲乙两图认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为探究此问题,小影再次实验,保持橡皮膜盒的位置不变,往图甲的容器内加水,使水面到容器底的距离至少为___________cm时,再对比乙图,可说明小媛的观点是错误的;
【反思与交流】(5)根据实验探究结果,如图丁所示的居民楼顶的两个完全相同的水箱a和b,若箱内盛满水,同时打开两容器底部出水口(出水口的大小相同)的阀门,则水箱中的水是___________(填“a先流完”或“b先流完”或“同时流完”)。
21.(2025·辽宁本溪·三模)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中:
(1)如图乙所示,通过观察②中______来反映液体压强的大小;
(2)对比甲、乙两图,说明液体内部压强与液体的______有关;
(3)如图丙在透明正方体塑料盒的上下左右四个面挖相同的圆孔,在孔的表面蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止,通过橡皮膜______发生形变可知,液体内部存在向上的压强;反映液体内部向一深度处不同方向压强大小相等的现象是______;
(4)不断增大塑料盒浸没后的深度,其受到的浮力将______,理由______。
探究浮力大小与哪些因素有关
22.(2026·辽宁盘锦·一模)小明利用弹簧测力计、质量相等的铝块和铜块,水、浓盐水设计了如图所示的实验“探究浮力大小跟哪些因素有关”。
(1)依据生活经验小明产生如下猜想:
①物体密度;②物体体积;③液体密度;④物体排开液体体积。
那么依据一般情况下,当人在海边游泳时,从岸边向水中走去,随着走入水中越深(身体全部浸没前)会觉得身体越来越轻,这一经验合理猜想浮力大小应与上述猜想________有关(填序号);
(2)小明利用如图甲、乙、丙三个步骤探究浮力与液体密度的关系,如图甲所示将铝块挂在弹簧测力计上测出铝块的重力,再将铝块全部浸没在水中如图乙所示,则铝块浸没在水中受到的浮力为________N;
(3)如图丙所示将铜块浸入浓盐水中,测出了铜块所受的浮力,比较铝块和铜块所受浮力的大小,小明同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,你认为这个结论是否正确:________,原因是:______。
(4)小明纠正错误后得出正确结论。利用探究得出的结论分析了如下的现象:
a.同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中,看到鸡蛋在水中下沉,在浓盐水中悬浮如图丁所示。分析鸡蛋受力可知,在水中受到的浮力________在浓盐水中受到的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
b.如图戊所示,把装满水的烧杯放在盘子里,用手指提起一个装满饮料的易拉罐,缓慢放入水中(不接触烧杯壁),溢到盘子里的水越多,我们会感觉到手对易拉罐所用的力越________(选填“大”或“小”)。
23.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)辰辰要探究“浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关”,他提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
④可能与物体的形状有关;
⑤可能与物体的重力有关。
(1)如图甲实验现象可排除猜想________。
(2)请你写出能够支持猜想②的一个生活现象:________。
(3)探究猜想③,下表是记录的实验数据,在表格中横线处应补全的项目是________。
实验次数
液体种类
物体浸入液体中体积V
弹簧测力计示数F/N
物体受到的浮力F/N
1
酒精
浸没
4.8
3.0
1.8
2
水
浸没
4.8
2.8
2.0
3
盐水
浸没
4.8
2.4
2.4
(4)分析实验数据可得结论:液体的密度越大,浮力就________。实验所用盐水的密度为________kg/m³。已知
辰辰用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。老师告诉他该结论不可靠,主要原因是________。
探究杠杆的平衡条件
24.(2026·辽宁沈阳·一模)以下是探究杠杆平衡条件的实验,实验中使用的是等质量的钩码,杠杆每一格长度为1 cm,一个钩码1 N。
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示,杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。若要将其调整到水平位置平衡,应将左边的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调;也可将右边的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调。
(2)如图乙,在A点挂2个钩码,在B点挂________个钩码,可使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图丙所示,用弹簧测力计代替钩码,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)1.5 N。
(4)同学们联想到:当货车所载货物重心太靠后时,货车会翘起来造成交通安全事故,如图丁所示。这时以后轮为支点,货物对货车压力F的力臂用表示,货车重力G的力臂用表示,货车之所以会翘起来,是因为________(选填“>”“=”或“<”)。
25.(2026·辽宁铁岭·二模)制作简易杆秤
杆秤是一种中国传统的测量工具,下面是某学校学生在跨学科实践活动中制作杆秤的过程。
【了解杆秤】
杆秤是由:刻有刻度的秤杆、秤砣、提纽、秤钩(秤盘)组成,如图(a)。秤钩用于悬挂物品,秤盘用于放置物品。
杆秤的制作原理是杠杆平衡条件,图(a)中提钮相当于“杠杆五要素”中的_____。
【制作杆秤】
(1)如图(b),用木棒作为秤杆,用系有细线的钩码作为秤砣,把空小盆悬挂在A点作为秤盘,在B点的拉线作为提钮。提起提钮,调节秤砣位置,使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为_____g;
(2)在秤盘中逐个添加的砝码,并调节秤砣的位置,每次当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如表1),根据表中数据,应将的刻度值标记在距离B点_____处。
秤盘中砝码总质量/g
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
7
12
17
22
【测试作品】
如果在称重过程中,图(b)秤杆出现了左低右高,要将杆秤调至水平平衡,秤砣应往_____侧移动。使用过程中由于磕碰秤砣有缺损,用杆秤所测得质量将_____被测物的真实质量。
【拓展分析】
如果图(b)杆秤的0刻度距离提钮1cm,秤盘到提钮的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。此时将提钮向左,适当减小提钮与秤盘的距离,杆秤的测量范围将_____。
26.(2026·辽宁葫芦岛·一模)如图甲是在我国有几千年历史的杆秤。某物理兴趣小组开展了“探寻杆秤中的科学”主题实践活动。请根据活动过程,完成下列问题:
【任务一】探究杠杆的平衡条件
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆在如图乙所示的位置保持静止,此时杠杆___________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;杠杆在如图丙所示的位置保持静止是为了___________。
(2)在A点挂两个钩码作为阻力(每个钩码受到的重力均为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计对杠杆施加的力记为动力,示数记录表格中,此时杠杆类型属于___________力杠杆。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.5
0.1
0.5
0.3
2
1.5
0.2
1.0
0.3
3
1.0
0.15
1.5
0.1
(3)多次实验得到上表所示的实验数据,归纳出杠杆的平衡条件是___________。(用表中字母表示)
【任务二】制作简易杆秤
(4)如图甲,某同学用木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空小盆挂在A点作为秤盘,在B点挂粗绳作为提绳,则___________点相当于支点;调节秤砣位置使杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应的质量刻度值为___________g;
(5)在秤盘中逐个添加50g的砝码,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距离B点的长度(如下表),根据表中数据,应将300g的刻度值标记在距离B点___________cm处;
托盘中砝码总质量/g
50
100
150
200
距离B点的长度/cm
7
12
17
22
27.(2025·贵州贵阳·一模)如图甲所示,小明观察到电工师傅在攀爬电线杆检修电路时,脚上套有如图乙所示的“神奇装备”—脚扣,为了探究其中的奥秘,他设计了如图丙所示的实验装置,套筒可以沿竖杆上下自由滑动,那么影响套筒被锁住的因素有哪些呢?小明做出了如下猜想:
猜想一:可能与套筒横杆上所挂的物重有关;
猜想二:可能与所挂物体距竖杆的距离有关。
他的探究过程及分析如下:
(1)实验时,先在横杆上挂相同数量的钩码,改变悬挂位置,这是为了验证猜想___________是否正确。
(2)改变钩码数量,移动悬挂位置,分别记录三次套筒被锁住时钩码离竖杆的最小距离;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
钩码个数
4
4
4
4
3
2
1
钩码距竖杆距离/cm
5
8
13
15
9
6
5
实验现象
快速滑落
慢慢滑落
刚好锁住
紧紧锁住
刚好锁住
刚好锁住
刚好锁住
①由前四次实验数据可知:当横杆上挂相同数量的钩码时,钩码距离竖杆越___________,套筒越容易被锁住;
②分析5、6、7次实验数据会发现,横杆上挂钩码数量越少,套筒被锁住的最小距离越___________。
(3)小明结合所学知识对其中的道理进行了如下分析:套筒及横杆相当于一个杠杆,如图丁所示,当套筒被锁住时,l1、l2为动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡条件,当F1和l2一定时,l1越大,套筒上B点受到竖杆的支持力F2就越大,因为物体间力的作用是相互的,所以套筒对竖杆的压力也越大___________力越大,这个力的方向是___________,最终可阻碍套筒下滑,从而将它锁住。
(4)你认为影响套筒被锁住的因素还有___________。(写出一条即可)
题型三 热学
研究固体熔化时温度的变化规律、探究水在沸腾前后温度变化的特点
28.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)如图甲所示,是探究“某固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图像。
(1)除了如图甲所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是___________,用烧杯中的热水加热试管中的固体物质,除了缓慢加热,增大受热面积之外,还具有的好处是___________。
(2)在加热后,试管中出现液体,由图乙可知,该物质是___________(填“晶体”或“非晶体”),在时处于___________态。
(3)探究固体熔化温度随时间变化的规律时,若发现固体熔化太快,没有找到固体的熔点,则要延长固体熔化的时间,请你写出一种可行的办法:___________。
(4)实验中,试管___________(填“内”或“外”)壁,相较另一侧有更多的水珠。
29.(2026·辽宁沈阳·一模)在“研究固体熔化时温度的变化规律”的实验中:
(1)安装实验器材时应按照________(填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)试管放在水中加热的目的是________,而且使试管内物质的温度上升得较________(填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度;
(3)实验中,在记录加热时间的同时还要观察记录温度计的示数和________;
(4)根据图(b)的温度随时间变化图像可以判断这种物质________(填“是”或“不是”)晶体。从第15 min至第20 min该物质的内能________。
30.(2026·辽宁鞍山·二模)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)组装实验器材时,应按________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为________℃;
(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)不考虑热量损失,第2~4min冰吸收的热量________(选填“大于”、“小于”或“等于”)第10~12min水吸收的热量;
(5)冰在熔化过程中的特点是________。
(6)实验后,某同学根据图丙计算出冰的比热容是________。
31.(2026·辽宁朝阳·一模)在探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验中,某同学用了两组实验装置
(1)为探究“冰的熔化”实验,她应选择的装置是______;
(2)在实验时,某同学记录了实验数据,并根据实验数据绘制了图像,如图丙所示,由图像可知冰是______(填“晶体”或“非晶体”)它熔化时的特点是______;第4min时的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)第2min时的内能。
(3)实验中给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中图线所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线如图丁正确的是图线______。
A.图线 B.图线 C.图线 D.图线
(4)将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象放热,实验装置如图戊(C是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A中产生少量的水,同时可以看到温度计示数______的现象。
32.(2026·辽宁辽阳·一模)如图甲是小明在室温恒为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)实验中小明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。
(2)观察并记录温度计A的示数,作出如图乙所示的图像,分析图像可知冰是___________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)根据记录的温度绘制出图丙的图像,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。
(4)观察并记录温度计B的示数,第10min时示数如图甲所示,读数为___________℃。
(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。
(6)实验结束后,小明发现旁边一只泡在水里的备用温度计示数是19℃,将温度计从水里取出后,它的示数会___________。
A.先下降,然后上升到20℃ B.会缓慢升高到20℃
C.仍然保持19℃不变 D.以上三种情况都有可能
33.(2026·辽宁铁岭·三模)某小组“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验。
(1)用如图(a)所示实验装置进行探究。在加热过程中,有一段时间水中气泡出现如图(b)所示的情况,在这段时间内温度计的示数变化情况是_________________;
(2)某一时刻温度计的示数如图(c)所示,此时水的温度为_____℃;
(3)小组同学记录的实验数据如下表所示,根据实验数据可知水沸腾时的温度特点是_____。在第2min前烧杯中的水也发生着汽化,这时汽化是以___________方式进行着的。
时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)图(d)是我国地形剖面图,本次实验的数据应该大致是在图中a、b、c三个地区中的_____地区。
比热容实验
34.(2026·辽宁沈阳·一模)为了比较水与煤油的吸热能力,实验装置如图甲所示,用相同的酒精灯加热:
(1)实验需控制水和煤油的________和________相等,用相同的酒精灯加热;
(2)实验中通过________(选填“加热时间”或“升高温度”)来反映吸收热量的多少,这种研究方法叫________法;
(3)根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像,则可判断出液体________(选填“煤油”或“水”)的吸热能力较弱,如果你想自制暖手袋,应选液体________(选填“煤油”或“水”)作为供暖物质,其效果会更佳。
35.(2026·辽宁营口·模拟预测)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,小阳将体积和初温均相同的水和食用油分别装入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热,如图1所示。
(1)实验中,用________反映液体吸收热量的多少,用________反映液体吸热本领的强弱。
(2)小林认为小阳设计的实验方案是不合理的,理由是________。
(3)纠正错误后,测得部分实验数据如表所示,可得出结论:________吸热能力更强。如图2中能合理反映该实验结果的图像是________。
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
……
水的温度/℃
25
27
29
31
33
35
……
食用油的温度/℃
25
30
34
37
42
46
1
36.(2025·辽宁鞍山·一模)小明利用如图装置,可完成两个探究实验:
实验一:“探究不同物质吸热升温的现象”
实验二:“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)在探究实验一时:甲、乙虚线中应选择的器材组合是__________(选填“AC”、“AD”、“BC”或“BD”),物质吸收热量的多少通过比较__________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的;
(2)在探究实验二时:小明选用了燃料a和燃料b进行实验,当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图所示的图像,则通过比较__________(选填“温度计的示数变化”或“加热时间”)可初步判断燃料__________(选填“a”或“b”)的热值大,利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要__________(选填“偏小”或“偏大”);为比较两种燃料的热值,不必控制相同的是__________(选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”)。
题型四 电磁学
探究电流与电压、电阻的关系
37.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)某小组猜想电流与电压和电阻有关,在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:电源(),规格为“ ”的滑动变阻器,有、、、、的定值电阻各一个。
(1)该小组连接的电路如图甲所示,闭合开关后,发现________(填“电流表”或“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,请你在图中错误的那根导线上画个“×”,并画出正确的连接________。
(2)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为________V,记下电流表的示数。断开开关,将电阻换成电阻后,闭合开关,移动变阻器的滑片使电压表的示数与前一次相同,记录相关数据。
(3)依次改变电阻的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出图像为曲线。由图像可得出的结论是:________。
(4)该小组根据上面所测的五组实验数据,又记录了每次实验时的电流值和对应的变阻器的阻值,计划在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线,请根据题中所给的数据分析:曲线b与曲线a___________(填“有”或“无”)交点。
(5)实验后,该小组还想使用的电阻再完成一次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前5次数据有效利用,下列解决方案可行的是___________(填字母)。
A.将定值电阻两端电压改为
B.电源改为2节干电池串联
C.在电流表附近串联一个的定值电阻
38.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)小明利用如图甲所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”,实验器材:电源(电压恒为3V),电流表、电压表、开关各一个,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω,2A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)图甲电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)电路连接正确后,小明将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,用开关进行“试触”时,发现电流表没有偏转。电压表示数如图乙所示,接下来小明应该 。
A.将电压表换成0~15V的测量范围;
B.检查电流表的接线柱是否接反;
C.检查定值电阻两个接线柱是否接触良好;
D.检查滑动变阻器的接线柱是否松动。
(3)在探究电流与电压关系时,小明闭合开关,移动滑片,记录数据如下表所示。第5次的电压表示数如图丙,示数为_________V。
实验次数
第 1次
第 2次
第3 次
第 4次
第 5次
电压U/V
1.0
1.3
1.6
2.0
电流I/A
0.20
0.24
0.32
0.4
0.48
(4)分析上表中的实验数据,在误差允许的范围内可初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________比。
(5)小明继续用图甲的电路来探究电流与电阻的关系。他先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0V。然后用10Ω的电阻替换掉5Ω的电阻接入电路,此时,他应移动滑片P,使________(选填“电压表”或“电流表”)的示数为_____为止,并读出另一只电表的示数。此实验中滑动变阻器的主要作用是_______。
39.(2026·辽宁营口·一模)“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,某同学准备的电学器材如下:电源(6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。
(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“×”,并补画出正确的连线。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最_______端。
(3)下表是探究电流与电压关系的实验数据,分析数据可以得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______。
实验序号
电压
电流
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
…
…
…
(4)在“探究电流与电阻的关系”时,选用、、、的电阻由小到大依次正确接入如图甲所示电路。当把10 Ω电阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图乙所示是_______A。则后面的实验每更换一个电阻,为保持定值电阻两端电压一定,应移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_______V,同时记下对应的电流值。
(5)为完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于_______。
40.(2026·辽宁辽阳·一模)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电压为,滑动变阻器规格是“,”,电流表和电压表、开关、若干导线。
实验次数
1
2
3
电阻
5
10
20
电流
0.40
0.20
0.10
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整;
(2)闭合开关,发现电流表指针偏转,小灯泡发出微弱的光,而电压表指针无偏转,则电路故障可能是电压表___________(填“短路”或“断路”);
(3)排除故障,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数为,若想测小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片向___________(填“A”或“B”)端移动。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是___________W;
(4)若小灯泡在正常发光一段时间后烧坏了,立刻断开开关,换用规格为“2.5 V,1 W”的小灯泡替换烧坏的小灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响),再次闭合开关,此时电流表的示数可能是___________;
A.0.24 A B.0.30 A C.0.38 A D.0.40 A
(5)用本实验器材继续探究电流与电阻的关系,将甲图中的小灯泡换成不同阻值的定值电阻,记录数据如图丙。
①分析数据可得出结论:当电压一定时,___________;
②为了使结论更可靠,仅更换定值电阻,其余不做改动,再多测几组数据,则更换的定值电阻的取值范围是___________Ω。
41.(2026·辽宁抚顺·一模)某小组同学在探究电流与电压和电阻关系的实验时,选用的实验器材:电源电压恒为6V、电流表测量范围为0~0.6 A、电压表测量范围为0~3 V、滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”、开关各一个,定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、导线若干。
(1)某同学检查电路时,发现少连接一根导线,请用笔画线代替导线,将图(a)所示的实物电路连接完整(导线不能交叉)。
(2)连接好电路后,将滑动变阻器的滑片移到___________(填“A”或“B”)端。
(3)如图(a),用5 Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,并将测量的数据填入下面表格中。当电压表示数为2.0 V时,电流表的示数如图(b)所示,为___________A。老师认为其中有一次实验数据不是测出的而是拼凑的,它是第___________次。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.5
(4)通过分析表中正确的数据,可得出:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(5)某同学将5 Ω的定值电阻换成10 Ω的定值电阻时,闭合开关发现电压表和电流表都没有示数,故障原因可能是滑动变阻器___________。
(6)当故障排除后,用如图(a)所示电路,探究电压一定时,电流与电阻的关系,用上述器材完成实验探究,应控制定值电阻两端的电压不低于___________V。
伏安法测量电阻
42.(2026·辽宁铁岭·三模)实验小组用“伏安法”测量电阻。
(1)请用笔画线代替导线将图(a)电路连接完整;
(2)正确调节好滑动变阻器,闭合开关后,发现电流表和电压表的指针均不动。断开开关,检查线路连接完好,把电压表与b接线柱的那根导线改接到滑动变阻器的c接线柱,再次闭合开关时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则故障是______;
(3)排除故障后,进行测量,某次电流表的示数如图(b),所示电流值为_____A。利用滑动变阻器测得多组的电流与电压值,并根据实验数据画出图(c)的图像,由图像可知,第5次实验测得的电阻R的阻值为_____Ω。
(4)多次实验求得电阻R的阻值,然后求出其平均值,作为电阻R的测量阻值,这样做的目的是_____。
(5)通过对实验数据图(c)的图像分析,我们还可以得到当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。如果实验中用的不是定值电阻而是小灯泡,得到的图像是否与图(c)相同?____________。
43.(2026·辽宁沈阳·一模)小明用如图(a)所示电路来测量小灯泡的电阻(部分器材的规格已在实物图中标明)。
(1)图(a)是小明在准备接入最后一根导线(图中虚线所示)前的实验电路。请写出图中在器材操作上存在的两个不规范之处:
①________________;
②________________。
(2)纠正上述不规范操作,并正确接入最后一根导线(图中虚线所示)后,闭合开关进行实验。小明先后进行了六次实验,记录实验数据并绘制出小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图(b)所示。请根据图像回答下列问题:
①小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
②开关断开后,小灯泡的电阻可能是________(0Ω、5Ω、介于0~5Ω之间);
③实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为( )(填正确选项前的字母)。
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(3)实验过程中,在保证电路中各个元件均不损坏的前提下,小明将滑动变阻器的滑片向右移动时,灯变亮。若该过程灯丝的电阻增加了,滑动变阻器的电阻减小,且,,则________(填“>”、“=”或“<”)。
44.(2026·辽宁鞍山·一模)小明做测量“小灯泡正常发光时电阻”的实验,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。开关、滑动变阻器、电流表、电压表各一个、导线若干。
(1)如图甲所示电路,经检查发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后进行实验,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片移到最___________端。闭合开关,改变滑片的位置进行实验,并记录数据。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为__________(小数点后保留一位小数);他继续向左移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3 V时,小明根据所学知识,计算出小灯泡的实际功率可能为___________W(选填“0.9”、“1.0”或“1.08”)。
(3)小明又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验,记录多组数据,小明根据收集的数据绘制出的图像如图丙所示,则___________图线是小灯泡的图像。图像中A、B两点电阻的大小关系为__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)小明又设计了一个测量未知电阻阻值的电路,如图丁所示,已知变阻器的最大阻值为,电源电压恒定但未知,实验步骤如下:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为1.5V;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为4.5V;
③根据实验测得的数据可知___________。
45.(2026·辽宁鞍山·二模)小南同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,所用电源电压恒为5 V,小灯泡上标有“3 V”字样,滑动变阻器的规格是“ 1A”。
(1)根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙中未完成的电路连接好(要求滑片向右移时灯泡变亮)。
(2)闭合开关前,应将滑片调到________(选填“A”或“B”)端。
(3)连接好电路后闭合开关,小南发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,出现这种故障的可能是灯泡发生了_____________。
(4)排除故障后闭合开关,调节滑片到某一位置时,电压表示数如图丙所示,现在要测定小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器滑片P适当地向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为3 V,此时电流表的示数如图丁所示,那么灯泡正常发光时的电阻是________。
(5)为使测量结果更精准,他应采取的正确操作是________(填字母);
A.测量灯泡在不同电压下的电阻值,再计算电阻的平均值
B.多次测量灯泡在额定电压下的电阻值,再计算电阻的平均值
C.调节灯泡两端电压,先分别计算电压的平均值和电流的平均值,再通过二者计算电阻
(6)另一小组的同学设计了如图戊所示的实验电路,不用电流表也可以测出了小灯泡正常发光时的电阻。电源电压恒定不变,小灯泡的额定电压为,和为滑动变阻器,的最大阻值为,实验步骤如下:
①闭合开关S、,断开开关,调节的阻值,使电压表的示数为;
②闭合开关S、,断开开关,保持的阻值不变,调节的阻值,使电压表的示数为________;
③保持的阻值不变,将的滑片P调至最左端,记下电压表的示数,再将的滑片P调至最右端,记下电压表的示数,则小灯泡正常发光时的电阻________(用、、表示)。
测量小灯泡的电功率
46.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)小明在“测量小灯泡的额定功率”实验中,所用小灯泡上标有“3.8V”字样,电源电压恒为6V。
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成如图乙所示实物图的连接。
(2)连接好电路后,闭合开关,小明移动滑动变阻器滑片P后发现,小灯泡不发光,电压表的示数为0。进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:
A.小灯泡短路;
B.小灯泡的灯丝断了;
C.滑动变阻器断路。
根据故障现象,猜想_______(填字母,下同)是错误的。如果观察到电流表有示数,则猜想_____是正确的。
(3)排除故障,电路连接并调试好后开始实验,小明在调节变阻器滑片的过程中,眼睛应注视_____的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,该电流值为________A,则灯泡的额定功率为_______W。
47.(2025·辽宁抚顺·二模)小明想测量小灯泡的电阻,于是设计了如图甲所示的电路:电源电压恒为4.5V,小灯泡标有“2.5V”的字样。
(1)为了保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至______端;(填“a”或“b”)
(2)按照电路图连接好实物电路后,闭合开关电压表示数如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值是______Ω;为测量小灯泡正常发光时电阻应将滑动变阻器的滑片P向______端移动,直到电压表示数为______V时为止;
(3)小明根据实验数据,做出了小灯泡发光时的I-U关系图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,小灯泡的额定功率为______W;
(4)由图像还可以看出,当电压表的示数增大时,小灯泡的电阻变大,原因是______________________。
48.(2026·辽宁抚顺·一模)灯泡标有“2.5V”字样,在测量其电阻和电功率的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压3V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)按图甲连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最___________端,检查无误后,进行实验;
(2)移动滑片,灯泡发出微弱的光,此时电压表示数为1V,电流表示数为0.12A,灯泡实际电功率为___________W;
(3)小明根据记录实验数据绘出图像(如图乙),由图像可知灯泡正常发光时的电阻约为___________Ω;灯泡额定电功率为___________W;
(4)通过分析数据和观察现象,小明发现不同电压下灯泡的灯丝电阻和灯泡的亮度是不同的,他认真思考得出灯泡的灯丝电阻变化原因是___________;灯泡的亮度是由___________功率决定的。
49.(2026·辽宁盘锦·一模)某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时,如图甲所示,选取的电源为三节新干电池,使用的小灯泡额定电压为2.5V。
(1)测量小灯泡额定功率的实验原理是________;正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为________V;
(2)在(2)的基础上,若要使小灯泡正常发光,他们应将图甲中滑片P向_______(选填“A”或“B”)端移动;
(3)实验时,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)某同学对实验进行了拓展,利用如图丁所示的电路,测出了另一只已知额定电流为的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:
①闭合开关,开关连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_______;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为,读出电阻箱的示数为;
③则小灯泡的额定功率表达式_________(用题中所给字母表示)。
50.(2026·辽宁·一模)小明同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率,其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压U额为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)
(1)实验室备有A“5Ω 1A”、B“20Ω 0.5A”、C“50Ω 0.1A”的三个滑动变阻器,小明应选用___________(选填“A”、“B”或“C”)滑动变阻器进行实验;
(2)如图甲所示,在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电压表的示数将___________(选填“变化”或“不变”);检查发现电路中有一根导线连接是错误的,这根导线是___________(选填“a”、“b”、“c”或“d”);
(3)实验中应根据___________(选填“灯泡亮度”、“电压表示数”或“电流表示数”)确定灯泡是否正常发光了。纠正错误连线,小明闭合开关,移动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电流表指针的位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;
(4)在实验过程中,电流表出现了损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小明跟老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路和如下实验方案:
①调节滑动变阻器滑片P到适当位置,使电压表的示数为___________V;
②保持变阻器滑片P的位置不变,将电压表从灯泡两端拆下,改接到电阻R0两端,读出电压表的读数,记为U0;
③小灯泡额定功率的表达式为P=___________(用实验测得的数值和已知量符号表示)。
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