第08讲 八年级下册实验专题（全册核心实验整合）2026年新九年级物理暑假培优讲义（苏科版新教材）

第08讲 八下实验专题（全册核心实验整合） 本讲定位：本专题整合八年级下册全部重点探究实验，是物理实验题型综合复盘内容。实验题为考试必考题型，涵盖器材使用、操作步骤、现象分析、结论总结、误差分析、实验改进等考点，分值占比较高，侧重考查实验探究能力。 核心重点：天平、弹簧测力计等基础器材使用；密度、力、压强、浮力、分子相关探究实验；实验步骤、控制变量法应用、实验结论归纳、误差分析。 高频易错点：实验操作顺序错误、控制变量理解不到位、实验结论表述不严谨、误差原因分析片面、器材使用规范失误。 复习建议：逐个梳理每个实验的原理、器材、步骤与结论，牢记控制变量法的使用场景，总结常见误差来源与改进方案，规范实验答题语言。 本讲内容导航 一、课标要求・素养目标 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 四、重点难点・易错警示 五、典例精讲・思路分析 六、基础过关精练 七、拔高培优专练 一、课标要求・素养目标 课程标准 核心素养维度 复习目标 熟练掌握八下全部核心探究实验，能正确选用、使用实验器材；明确实验原理、操作流程，会记录数据、分析现象、归纳实验结论；能分析实验误差并提出改进方法 物理观念 1. 结合实验理解质量、密度、力、压强、浮力等物理概念； 2. 通过实验现象印证物理规律，建立实验与理论知识的关联。 能识别实验中的变量、控制不变量，熟练运用控制变量法；根据实验数据推理规律，辨析实验方案优劣，优化实验设计 科学思维 1. 掌握控制变量法在各类探究实验中的应用； 2. 能根据实验现象、数据总结通用物理规律； 3. 对比不同实验方案，分析优缺点并提出改进思路。 独立完成教材重点实验操作，规范实验流程，准确读取实验数据；针对异常现象、实验误差进行分析，提升实验探究能力 科学探究 1. 熟记所有核心实验的器材、步骤、注意事项； 2. 学会处理实验数据、绘制简单图表、分析实验故障； 3. 掌握实验误差分析与装置改进的基本方法。 养成规范操作、实事求是、严谨细致的实验习惯；体会物理实验在探索规律中的重要作用 科学态度与责任 1. 树立尊重实验数据、严谨求真的科学态度； 2. 认识实验探究是学习物理、发现规律的重要手段。 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 1. 基础测量实验 （1）托盘天平测量质量 实验器材：天平、砝码、待测物体 操作要点：放水平台、游码归零、调平衡螺母；左物右码，镊子夹取砝码；测量过程不可调平衡螺母；潮湿物品、化学药品不能直接放托盘。 读数规则：物体质量 = 砝码总质量 + 游码示数。 （2）测量固体、液体的密度 实验原理： 器材：天平、量筒、烧杯、细线、水、待测物质 固体密度：天平测质量 → 排水法测体积 → 计算密度 液体密度：差值法测液体质量，减小烧杯残留带来的误差 （3）弹簧测力计的使用 原理：弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成正比 使用要点：使用前观察量程、分度值、调零；受力方向与弹簧轴线一致；读数时视线与刻度盘垂直。 2. 力学探究类实验 （1）探究重力与质量的关系 结论：物体所受重力与质量成正比，比值为定值。 方法：控制变量法，多次实验避免偶然性。 （2）探究影响滑动摩擦力大小的因素 原理：二力平衡（匀速直线运动时，拉力等于摩擦力） 结论：滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度有关；压力越大、接触面越粗糙，摩擦力越大；与接触面积、运动速度无关。 （3）探究二力平衡的条件 结论：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上（同体、等大、反向、共线）。 （4）探究阻力对物体运动的影响 操作：小车从斜面同一高度静止滑下，保证初速度相同 方法：实验 + 科学推理 结论：阻力越小，小车滑行越远；推理得出牛顿第一定律。 （5）探究压力的作用效果影响因素 转换法：通过海绵或泡沫凹陷程度反映压力作用效果 结论：压力作用效果与压力大小、受力面积有关。 （6）探究液体内部压强特点 器材：U 型管压强计 结论：液体内部向各个方向有压强；同种液体，深度越深压强越大；同一深度，各方向压强相等；深度相同，液体密度越大压强越大。 （7）探究浮力大小的影响因素 & 验证阿基米德原理 结论：浮力大小与液体密度、排开液体体积有关； 阿基米德原理：物体所受浮力等于排开液体的重力。 3. 微观现象实验 （1）扩散现象实验 现象：整瓶气体或液体逐渐混合均匀 结论：分子在永不停息地做无规则运动；温度越高，分子运动越剧烈。 （2）摩擦起电实验 现象：摩擦后的物体可以吸引轻小物体 结论：摩擦起电实质是电子转移，自然界存在两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 4. 物理常用实验方法 （1）控制变量法：多个影响因素的探究实验（摩擦力、压强、浮力等）核心方法，每次只改变一个变量，控制其余量不变。 （2）转换法：将不易观察的物理量转换为直观现象（压力作用效果、摩擦力、液体压强）。 （3）实验 + 科学推理法：阻力对物体运动的影响，无法实现绝对光滑，依靠推理得出结论。 重点难点・易错警示 误区：天平称量过程中调节平衡螺母；纠正：平衡螺母仅在称量前调平使用，测量时只能移动游码、增减砝码。 误区：描述实验结论不体现控制变量；纠正：多因素实验结论必须写明 “控制某某量不变”。 误区：探究阻力对运动实验，小车下滑高度不同；纠正：必须从同一高度静止释放，保证小车到达水平面初速度相同。 误区：测液体密度先测空烧杯质量，不使用差值法；纠正：烧杯残留液体会造成体积测量偏小，密度计算结果偏大。 误区：U 型管压强计使用前未检查气密性；纠正：使用前按压橡皮膜，观察液面是否灵活变化，排查漏气问题。 五、典例精讲・思路分析 典例01．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中。 （1）小黄同学进行了如图甲、乙、丙三个实验探究过程： （a）实验中，小黄必须沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做___________运动。据___________知识可知，弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力大小。 （b）对比图中_________两个探究过程，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。 （c）实验探究中，小黄采用的实验探究方法是__________。 （2）学过摩擦力知识后，小明又想探究：滑动摩擦力的大小是否与重力大小有关?他利用如图丁所示装置进行探究实验，实验步骤如下： 实验序号 台式测力计示数F1/N 金属盒总重力G/N 弹簧测力计示数F2/N ① 4.8 4.8 1.8 ② 3.2 1.2 ③ 4.8 6.4 1.8 步骤1：把金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数； 步骤2：将质量不计的氢气球系在金属盒上，氢气球可通过细绳对金属盒施加向上的拉力，读出台式测力计示数，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数； 步骤3：再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 实验相关数据如上表： （a）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验具有容易操作的优点，具体体现在_____________。（写出一条即可） （b）请你补齐表中空格处的数据，其值为_________N； （c）实验中是通过____________来改变金属盒总重力的； （d）比较实验步骤__________（填序号）的数据，说明摩擦力大小与重力无关。 思路分析：考点：二力平衡条件的应用；滑动摩擦力影响因素探究（压力、接触面粗糙程度）；控制变量法的运用；实验装置优化与实验方案设计、数据分析。 本题核心：利用二力平衡间接测量滑动摩擦力，借助控制变量法探究摩擦力的影响因素；对比不同实验装置的优缺点，设计实验探究摩擦力与物体重力的关系。 关键思路：基础实验部分：水平匀速直线拉动物体，拉力与摩擦力二力平衡，大小相等；探究摩擦力与压力关系时，控制接触面粗糙程度不变，选择甲、丙两组实验；本实验全程使用控制变量法。装置优化：拉动白纸无需保持匀速运动，弹簧测力计示数稳定，读数更方便。数据补全：氢气球只改变压力，不改变金属盒总重力，故空格处仍为 4.8N。变量控制：通过向金属盒添加沙子改变总重力；探究摩擦力与重力的关系时，控制压力不变、改变重力，选取①③两组数据对比分析。 做题技巧：测滑动摩擦力标准操作：水平匀速直线运动，利用二力平衡读数。控制变量法答题原则：探究某一因素，只改变该因素，其余条件全部保持一致。拉动白纸的改进装置优势：无需匀速拉动，操作简单、示数稳定。 典例02．某学校实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下： （1）将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺左端_______，调节平衡螺母使天平平衡； （2）将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用镊子向天平的右盘 _________（选填“从小到大”或“从大到小”）试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图1甲所示，则烧杯和水的总质量为 __g； （3）如图1乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为149g，则矿石的体积为____cm3；（ρ水＝1.0×103kg/m3） （4）如图1丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为___kg/m3； （5）小组同学在拓展学习中认识了密度计。将其放入液体中，当它竖直静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。如图2甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力大小____，密度计底部所受液体压强大小____（均选填“变大”、“变小”或“不变”），装水的容器是____（选填“甲”或“乙”）。 （6）小红将一根吸管的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计，如图2丙，为了给密度计标上刻度，她进行了如下实验： a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3； b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3； c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，她以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个吸管均匀标上刻度； d．她将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。 ①如图2丙所示小红制作的密度计，你认为刻度0.9应该在_____点（选填“p”或“q”）。 ②若被测液体的密度为ρ液，密度计浸入被测液体的深度为h（如图2丁所示），自制密度计的质量为m，铅笔的横截面积为S（忽略铜丝引起的横截面积变化），小组同学推导出h与ρ液的关系式为h＝_____（用给定的字母表示推导结果）。结合此关系小红清楚了在实验步骤c中均匀标示刻度是不对的。小组同学思考，如果在不换用该吸管的情况下，想要提高此自制密度计的精确度可采取_____方法。 A．增加配重       B．减少配重 故选A。思路分析：考点：天平的使用规则与读数；利用浮力、天平间接测量固体体积与密度；密度计工作原理（漂浮条件）、液体压强分析；密度计公式推导、刻度特点与精度优化。 本题核心：借助天平、浮力知识间接测量不规则固体的体积与密度；结合漂浮条件分析密度计的浮力、压强变化，推导公式并掌握密度计刻度与精度改进方法。 关键思路：天平使用：称量前游码归零，添加砝码遵循从大到小原则，总质量为砝码质量加游码示数。矿石体积计算：矿石浸没水中，天平增加的质量对应排开水的质量，由求出矿石体积。矿石密度计算：矿石沉底后，总质量差值为矿石质量，再由计算密度。密度计分析：始终漂浮，浮力等于重力，大小不变；结合，液体密度越大，浸入深度越小；根据判断底部压强不变。公式推导与精度：由漂浮条件推导出，可知与成反比，刻度不均匀；增加配重可增大浸入深度变化量，提升测量精度。 做题技巧：天平读数牢记：左物右码，总质量 = 砝码质量 + 游码示数。无量筒测固体体积：利用浸没时，结合排开水的质量求解体积。密度计规律：浮力恒等于自重；刻度上小下大、上疏下密；增加配重可提高精确度。 典例03．小华日常生活中发现有些桥是平板桥，有些是向上凸起的凸形桥，但是很少见到有桥梁路面是下凹的凹形桥。于是通过AI检索资料得知“中国桥梁类型丰富多样，按照形状和结构分类，最常见的四种类型分别是：梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥。”这引起了她的思考：凹形桥很少是不是因为汽车通过桥时对它的压力与其他桥不一样呢？小华选择了拱桥和凹形桥进行比较。 小华将汽车通过拱桥和凹形桥的运动路径简化为曲线轨道，并构建了图b所示的模型，让遥控小车模拟汽车过桥（遥控小车通过轨道时不会压坏轨道）。A点是拱桥的最高点，B点是凹形桥的最低点。先固定轨道，再将压力传感器固定在A、B两点的下面，汽车通过时压力传感器就显示出对桥面压力的大小了。小华猜想：汽车通过不同形状的桥时对桥的压力，可能与汽车的重力、过桥的速度大小等因素有关。 请回答下列问题： （1）当遥控小车静止在B点时，遥控小车对桥的压力和桥对遥控小车的支持力是一对________，遥控小车受到的重力和桥对遥控小车的支持力是一对________。（上两空都选填“平衡力”或“相互作用力”） （2）当遥控小车在拱桥上匀速前进时，判断遥控小车处于________状态（选填“平衡”或“非平衡”）。 （3）实验时，小华让遥控小车在轨道上通过A、B两点，收集到压力传感器显示的数据如下表所示。 实验次序 速度 遥控小车的重力 遥控小车对拱桥点的压力 遥控小车对凹形桥点的压力 1 2.00 1.80 2.40 2 2.00 1.60 2.80 3 2.00 1.50 3.00 4 3.00 2.70 3.60 5 3.00 2.40 4.20 6 3.00 2.25 4.50 ①分析第________次实验数据，可以得出结论：遥控小车对桥面的压力与遥控小车的速度有关。 ②分析第1、4次实验数据可以得出结论：遥控小车对桥面的压力与遥控小车的________有关； ③一辆小轿车质量为2t，四个车轮与地面的总接触面积为0.04m²，当小轿车以速度通过凹形桥B点时，小轿车对B点的压强是多少？________（当速度相同时，小轿车对B点的压力与重力成正比，g取10N/kg，写出必要的解题过程） ④根据数据分析，小华得出结论，当一定质量的汽车分别以相同速度通过拱桥和凹形桥时，________（选填“拱桥”或“凹形桥”）更容易被损坏。 凹形桥也就是因为力学劣势和工程经济性不足（成本高、通行不便）所以比较少见，而拱形桥通过分散载荷和降低压力，成为更优选择。 思路分析：考点：平衡力与相互作用力的区分；平衡状态与非平衡状态判断；控制变量法分析实验数据；压强公式综合计算、数据分析与结论总结。 本题核心：区分平衡力、相互作用力，判断运动状态；利用控制变量法分析小车对桥面压力的影响因素，结合比例关系与压强公式完成计算，对比拱桥、凹形桥的受力特点。 关键思路：力的区分：相互作用力作用在两个物体上，平衡力作用在同一物体上。运动状态判断：曲线运动速度方向不断改变，属于非平衡状态。实验数据分析：探究压力与速度的关系：控制重力相同，改变速度，选用 1、2、3 或 4、5、6 组数据；探究压力与重力的关系：控制速度相同，改变重力，选用 1、4 组数据。压强计算：先根据表格算出压力与重力的比值，求出汽车对桥面的压力，再代入计算压强。受力对比：凹形桥受到的压力大于物体重力，拱桥受到的压力小于物体重力，因此凹形桥更易损坏。 做题技巧：快速区分：两物相互作用→相互作用力；一物受两力→平衡力。平衡状态只包含：静止、匀速直线运动，曲线运动一定是非平衡状态。表格数据分析：先找不变量、再找改变量，严格遵循控制变量法总结结论。比例类计算：先算出固定比例系数，再套用比例关系求解物理量。 六、基础过关精练 1．如图所示，小明想用天平称取50g冷水。选取器材有：托盘天平（砝码有100g、50g、10g、5g各一个，20g两个）、水、烧杯等，实验步骤如下： （1）正确调节天平平衡后，将烧杯放在天平左盘，在右盘中放入20g和5g砝码时，指针如图乙所示，接下来的操作是___________，直至天平平衡。测得空烧杯质量； （2）接着在右盘中加入50g砝码，向左侧烧杯中加水，某时刻指针位置也如图乙所示，则接下来的操作是___________，直至天平再次平衡。测量结束后，小明发现由于冷水的加入，有部分水蒸气液化附着在烧杯外壁，则称取的烧杯中冷水质量___________（选填“>”、“=”或“<”）50g。 2．为了探究物质的某种特性，小明测出了铝块和松木的质量和体积，如表： 实验序号 物体 质量 体积 密度 1 铝块1 54 2.7 2 铝块2 108 40 2.7 3 松木1 108 216 4 松木2 C 20 0.5 （1）表格A、B、C处应填写的数据分别是：A：___________，B：___________，C：___________； （2）比较1、2两次实验，结论：同一种物质组成的物体，质量与体积成___________； （3）比较2、3两次实验，结论：质量相同的不同物质，体积___________（选填“相同”/“不同”） （4）比较1与2和3与4中的质量与体积的比值，可得出的实验结论是；不同物质组成的物体，质量与体积的比值一般___________（选填“相同”/“不同”）； （5）本实验测量多组数据的目的是：___________。 3．为了测量某液体的密度，小李进行了如下实验。 （1）如图1所示，将天平放在水平桌面上，调节天平时应先将游码移到标尺的________处。若指针静止时位置如图2所示，则应再将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调节； （2）在烧杯中装入适量待测液体，用天平正确测量其总质量。当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图3所示，其总质量为________； （3）将烧杯中的部分液体倒入量筒，图4中读数视线正确的是________（选填“①”、“②”或“③”），量筒中液体的体积为________。 （4）测出烧杯和剩余液体的总质量为，则液体的密度为________。 4．小华同学在课外进行了“弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力的关系”的实验探究，数据记录如表。 弹簧长度/cm 2 3 4 5 7 7.5 7.5 钩码重力/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 （1）表中，当悬挂的钩码重量为2N时，弹簧长度为__________ cm； （2）由实验数据可知，在弹性限度内，弹簧的伸长量与它所受的拉力成__________； （3）上表中，当拉力大于3N 后，上述结论已不再成立，原因是 ； A．钩码不够重 B．超出了弹簧的弹性限度 （4）这项实验成果在实际中的应用是__________。 5．某校物理实验兴趣小组进行了“探究影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验。 （1）探究物体所受重力大小与物体质量关系，实验记录如表一所示： 表一 质量 重力 比值 物体1 0.1 0.98 9.8 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 ①在探究过程中，需要的测量工具有______和弹簧测力计。使用弹簧测力计之前要把指针调到______，并检查指针与外壳有没有摩擦。 ②分析表中实验数据，得出的结论是：______。 （2）在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下： ①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向______（选填“变化”或“不变”）；剪断悬线OA，小球______（选填“竖直”或“垂直”）下落。 ②分析以上实验现象得到：重力的方向总是______的。 （3）某同学通过查阅资料发现不同城市的g值有所不同，如表二所示。试猜想原因可能是______。 表二 地点 赤道 广州 上海 北京 莫斯科 北极 g值大小 9.780 9.788 9.794 9.803 9.816 9.832 地理纬度 0° 6．下图是研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验，器材有：木块A一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块： （1）做实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉木块A，使其在长木板上做___________直线运动，根据二力平衡知识可知，弹簧测力计的示数等于木块A受到的滑动摩擦力大小；甲图中摩擦力是___________N； （2）比较___________实验，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系； （3）比较甲、丁实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是___________（选填“正确”或“错误”）的，理由是___________； （4）请你谈谈在做此实验的过程中，你最大的困难是___________。 7．在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。 （1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是___________； （2）现保持与的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是___________； （3）在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择小卡片的目的是___________； （4）当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向___________（“一定要”或“可以不”）平行，松手后小卡片___________（选填“能”或“不能”）保持静止； （5）利用如图丙所示的装置，___________（填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件； （6）小华认为，若采用如图丁所示的方案，必须测出物体所受的___________和___________的大小来进行比较。研究发现，在小华的方案中，只能根据相互作用的关系直接测___________的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以此方案无法实施。 8．在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车． （1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上______（同一/不同）位置由静止释放； （2）从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上______； （3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：______（需要/不需要） （4）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是______。 A．小车在水平面上所受阻力大小 B．阻力对小车运动的影响情况 C．A、B选项均正确 9．小明利用支架、橡皮筋、弹簧测力计、若干相同的钩码、细线等器材，探究同一直线上两个力的合成。 （1）如图甲所示，小明利用弹簧测力计测得钩码的重G=________N； （2）如图乙所示，组装实验装置进行活动： a．橡皮筋下端系有两根长短不一的细线，在长细线上挂三个钩码，在短细线上挂一个钩码，长、短细线对橡皮筋下端的拉力分别是F1、F2，记录橡皮筋下端到达的位置O，取下所有钩码； b．只在长细线上挂钩码，并增加钩码的个数，增大长细线对橡皮筋下端的拉力F，直至橡皮筋下端到达位置O，这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果________； c．由此可知，作用在同一物体上，方向相同且在一条直线上的两个力的合力，大小等于这两个力________，方向与这两个力的方向________。 （3）若在长细线、短细线上都挂两个钩码，橡皮筋下端到达________（选填“O的上方”、“O的下方”或“O处”）的位置时，橡皮筋将不再伸长，并保持静止，此时橡皮筋受到的合力为________N。 10．在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时，同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。 （1）同学们是根据海绵的______________来比较压力的作用效果的。 （2）观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是：________________________。小红联想到坦克车履带的设计，这可用___________两组实验所得结论解释； （3）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，忽略受力面积的变化，则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为___________（选填“>”、“<”或“=”）； 11．小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。    （1）压强计通过U形管两侧液面的_________来反映被测压强大小。使用前，用手按压金属盒上的橡皮膜，发现两侧液面没有明显变化，接下来应进行的操作是_________； A．向U形管中注入一些水 B．将U形管中水倒出一些 C．检查装置是否漏气 （2）小明在图甲中，保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，目的是为了探究液体内部压强大小与_________是否有关； （3）小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上，继续将金属盒下移一段距离，发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验，再与图甲比较，_________（能/不能）得出液体压强与液体密度有关的初步结论。 12．如图是小明利用V=2mL的注射器，弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。 （1）利用刻度尺测量出______的长度l为10cm，即可算出活塞横截面积为______cm2； （2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F=2.1N，据此可测得大气压值p=______Pa； （3）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为，则大气压值______（用题中出现的物理量符号表示）； （4）实验时若筒内空气没有排尽，此因素将导致所测大气压值______（偏大/偏小/不变）。 13．某物理实验小组的同学，想验证阿基米德原理，进行了下面的实验，如图甲所示：    （1）为了方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是______； A．①②③④    B．④②①③    C．④①②③    D．②①③④ （2）按照正确的操作步骤，当测量结果满足等式______时（用弹簧测力计示数、、、表示），则说明阿基米德原理成立； （3）小张利用身边的器材对实验进行了改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图乙所示。实验时逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______（选填“增大”、“减小”或“不变”），弹簧测力计B的示数逐渐增大，若弹簧测力计A的示数变化量为，B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“大于”“等于”或“小于”）； （4）在这个过程中溢水杯对升降台的压力______（选填“变大”“变小”或“不变”） （5）做完上述实验后，小亮想利用图乙装置测出一个苹果的密度，步骤如下：    a.将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中，如图丙所示（实验中的小桶容积足够大），弹簧测力计B的示数变化量为； b.再将小桶中的水倒掉擦干后，用牙签将苹果全部压入溢水杯中，如图丁所示，弹簧测力计B的示数变化量为。 则该苹果密度表达式为______（用、和表示）； 若步骤b中，小桶中有前一次实验残留的水，则所测得的苹果密度______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14．小明在学习分子动理论时，做了水和酒精混合的实验。 （1）实验时最好应先注入 _____（选填“水”或“酒精”）至一半位置，再注入另一种液体直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积 _______（选填“变大”、“不变”或“变小”），说明分子间有 _______； （2）如图2甲和乙玻璃管长度相同、粗细均匀，甲粗乙细，重复上面实验，则实验现象（即液面下降的高度） _____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）明显。 15．下表是两位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序（从左往右），表格中任何两种物体相互摩擦时，次序在前带正电，次序在后带负电。 西耳斯 石棉 玻璃 云母 羊毛 毛皮 纸 木棉 赫西蒙 利马利 羊毛 尼龙 粘胶丝 木棉 酸碱盐 丙烯树脂 聚乙烯醇 （1）物理学中把与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫___________。 （2）由表中可知，玻璃棒与石棉摩擦后玻璃棒带___________电。 （3）羊毛对电子的束缚能力要比纸___________（填“强”或“弱”） （4）由表中___________（填“能”或“不能”）判断毛皮和尼龙摩擦后两者的带电情况。 七、拔高培优专练 1．下面是几位同学在实验室中用托盘天平测质量时遇到的情景： （1）小王把天平放在水平台上，将______拨到“0”刻度线处后，指针静止时出现如图甲所示的情形，此时应向_____（选填“左”或“右”）调平衡螺母，使天平横梁平衡； （2）由图乙、丙可知，烧杯中液体的质量是_______g； （3）小王完成实验后，如果小薇发现他使用的10g砝码上沾有油污，但20g的砝码是准确的，则图乙中烧杯的测量值与真实值相比_______；最后测得的烧杯中液体的质量______；（均选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （4）小红用天平测一木块的质量时，托盘中共有50g砝码1个，20g砝码2个，游码在标尺上的位置如图丁所示。当她记录好数据以后，突然发现木块和砝码的位置放反了，则该木块正确的质量为_______g； （5）小芳用天平测一石块的质量，在调节天平时，她把天平放在水平工作台上后，忘记将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，当时游码位于0.2g的位置，就调节平衡螺母，使横梁平衡。测量时，物体放在左盘，在右盘中放入50g、10g、5g的砝码各一个，当游码位于3.2g的位置时，指针恰好指在分度盘的中线上，则被测石块的质量为_______g。 2．小华在课外探究弹簧的伸长量跟拉力的关系，记录了相应的实验数据如下表： 弹簧下方所挂钩码质量/g 0 100 200 300 400 500 600 700 指针的位置/cm 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 （1）分析实验数据，小华利用该弹簧制作的测力计的量程为___________； （2）如图甲，小华利用完全相同的小桶分别盛满四种液体，用该弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在下表中： 液体种类 酒精 水 盐水 蜂蜜 弹簧测力计的示数F/N 2.6 2.8 3.0 ①通过分析比较此表，小华推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律，在如图乙所示的图像中能正确反映这一规律的图像是___________； ②酒精的密度为0.8g/cm3，ρ水=1g/cm3，试根据表格中的数据分别计算出小桶的重为___________N，小桶的容积为___________mL，若查到蜂蜜的密度为1.4g/cm3，则上表空格中数据弹簧测力计的示数为___________N； （3）小华又利用该弹簧测力计及小桶，将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计，该弹簧密度计能测到液体密度的最大值为___________g/cm3，利用现有的刻度线作为该“密度秤”的刻度线，则该“密度秤”的分度值是___________g/cm3； （4）小华想增大该“密度秤”的量程，在不更换的前提下，你可以采取的办法是___________。小华想提高该“密度秤”的精确度，在不更换的前提下，你可以采取的办法是___________（两题都选填）。 A．保持小桶质量不变，增大小桶的容积     B．保持小桶质量不变，减小小桶的容积 3．小华想测量稻谷的密度，具体做法如下： （1）将天平放置于水平台面上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使指针对准分度盘中央刻度线。用调好的天平测量适量稻谷的质量m1，天平平衡时，右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则m1=______g； （2）往量筒中加适量的水，测得体积V1为300mL，将上述稻谷放入量筒中，稻谷全部浸没在水中，此时稻谷和水的总体积为V2，液面如图乙所示，则稻谷的密度ρ=______kg/m3。若考虑到稻谷浸入水中时要吸水，导致实验测得的密度ρ______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （3）小华经过反思后补充了以下实验步骤，将量筒中稻谷全部倒出，用纸巾吸干稻谷表面的水后，再次测得稻谷的质量为m2=131g，则稻谷的密度ρ应该修正为______g/cm3； （4）小明在家中利用厨房电子秤也测出了稻谷的密度。实验操作过程如图丙所示。 ①用电子秤称得家中稻谷的质量ma； ②将稻谷放入透明玻璃杯中，注入适量的水，测得杯子、水和稻谷的总质量为mb；并做好标记； ③取出稻谷，向杯中补水，直到标记处，测得此时杯子和水的总质量为mc。 根据以上测量的物理量，算出稻谷密度ρ的表达式为ρ=______（ρ水和小明测得的物理量符号表示）。收拾实验器材时发现，电子秤使用前没有校零，导致每次测量值都比真实值小1g，则由此造成的密度测量值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 4． 某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。 （1）当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为______cm；当B橡皮筋的伸长量为8cm时，橡皮筋B受到的拉力为______N； （2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用______橡皮筋制成的测力计量程大，用橡皮筋______制成的测力计测量的精确程度高（A/B）； （3）将本实验中两根相同的A橡皮筋串联起来（如图丙）代替弹簧秤，能够测量力的最大值为______N。（不计橡皮筋自重和接头处长度的变化） （4）实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体，用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力，如表是：2次测得的总重力及对应液体的密度（g取10N/kg），则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上______N的位置，并把表格中的数值填好。 液体种类 酒精 植物油 水 弹簧的示数（N） 2.6 2.7 ______ 液体密度ρ（×103kg/m3） 0.8 0.9 1.0 5．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，粗糙程度不同。一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦） （1）图甲中，将铝块放在水平木板上，用细绳系在铝块上绕过定滑轮竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做___________运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1，读出F1=1.6N。这里可以推测定滑轮的作用是_____________________________。 （2）比较甲、乙两次实验，可以得出：在___________________相同时，_________越大，滑动摩擦力越大。 （3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案：_________________________________________。 （4）请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力___________（选填“大于”“等于”或“小于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。 【拓展设问】小南同学将实验装置进行了改进，如图丁所示，将木块放在水平长木板上，将水平放置的弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，实验时拉着长木板向右运动，弹簧测力计的示数如图所示，则此时木块所受的滑动摩擦力大小为_______N。这样改进的好处是_________________________________________________（写出一条即可）。 6．如图1所示，甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转一个角度，松手后小卡片__________（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是探究__________。 （2）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙的实验，同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是（    ） A．能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 （3）小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？他提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码__________（选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”）做匀速直线运动，根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件__________（选填“适用”或“不适用”）于物体处于匀速直线运动状态。 【拓展】（4）小明也自选器材继续研究二力平衡条件，设计如图2所示的3个实验方案（钩码质量均为50g），其中，能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是__________。 （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图2所示情况下，小明下一步的操作是__________。 7．牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后，揭开了物体运动的规律，从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如下图所示的装置进行探究。 （1）为使小车每次到达水平面时的速度相等，每次都要让小车从斜面上的_______位置由静止开始自由下滑。 （2）分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的是通过改变_________从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力；实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在_________段（选填“AB”、“BC”或“AC”）。 （3）由于受到阻力作用，小车在水平面上做减速运动，运动到D点时速度为v1，若此时所受外力突然消失，小车到达E点速度为v2，则两者的大小关系是v1_________v2。 （4）伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到，钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲。他设想了这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到摩擦阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考，伽利略推断，如果右边的斜坡变成平坦，球将会一直匀速滚动下去，如图乙。 请回答： ①像科学家那样“进一步思考”：图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置，他认为当斜坡倾角变小时，小球速度________（选填“减小快”、“减小慢”或“不变”）。于是他大胆推测：当斜坡变成光滑而平坦时，小球将________运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行________。 ②伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态，“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来，球的这种属性称为________。 8．某实验小组的同学对两根原长都为8cm、粗细不同的A、B橡皮筋进行研究。并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码，如图甲所示，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量∆x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。 （1）当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为______cm； （2）分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计，它们外壳相同，刻度线分布情况相同，则用橡皮筋______（选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度较高； （3）若将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计，能够测量力的最大值为______N； （4）实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体，用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力，如表是：2次测得的总重力及对应液体的密度（g取10N/kg），则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上______N的位置，并把表格中的数值填好。 液体种类 酒精 植物油 水 弹簧的示数（N） 2.6 2.7 ______ 液体密度ρ（×103kg/m3） 0.8 0.9 1.0 9．早餐吃鸡蛋时，小林将鸡蛋按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的部位蛋壳“脆弱”，有的部位蛋壳“坚硬”。他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢？于是找来一张大的纸板模拟蛋壳进行探究，并作出以下猜想： 猜想1：纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关； 猜想2：纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关。 为了验证猜想是否正确，小林在这张大纸板上分别裁出两张大小为的小纸板A、B和一张大小为的小纸板C，并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。设计了以下实验方案： 步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图1甲所示，在中间不断增加重物，直到它塌下去，用弹簧测力计测量此时重物的重力，如图2所示； 步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图1乙所示，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力； 步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图1丙所示，在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力。 （1）由图2可知，步骤1中重物的质量为______kg。（g取） （2）比较数据发现，可以验证猜想______是正确的。由此小林判断，在冬天容易下暴雪的地区，仓库的房顶建成如下图中______（选填字母序号）比较合适。 A．（拱形屋顶） B．（平屋顶） （3）比较实验数据与______可验证猜想2。 （4）小林受步骤二现象的启发又提出新的猜想：拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起的程度有关。为了验证该猜想，请你帮助小林在上述操作的基础上继续设计实验方案：在这张大纸板上再裁出一张______的小纸板D，将其弯成拱形，缩小两个木块之间的距离，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力。比较实验数据与______的大小，从而验证该猜想。 10．如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。 （1）实验前检查实验装置，观察到如图甲所示的情景，应该进行以下哪项操作________； A．从U形管内向外倒出适量水 B．拆除软管重新安装 C．向U形管内添加适量水 D．按压金属盒的橡皮膜 （2）调整器材后小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜，如果发现U形管两侧液面发生灵活变化，说明该压强计________（选填“漏气”或“不漏气”）； （3）将压强计金属盒的橡皮膜朝下逐渐浸入水中某一深度处，如图乙，则压强计显示的是橡皮膜________（选填“各个方向”、“上方”或“下方”）的水对它的压强； （4）小明完成了图乙、丙所示实验，分析可知液体的压强与________有关； （5）为探究液体压强与液体密度的关系，小明又完成了了图所示实验，对比丙、丁两次实验发现两次U形管两侧水面高度差对比不明显，为使实验现象更加明显下列操作可行的是________； A．将丁图中金属盒下移 B．丁烧杯中换用密度更小的液体 C．将U形管中的水换成密度更小的酒精 D．将U形管换成更细的 （6）保持图丁中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后（液体未溢出），U形管两侧的液面的高度差将会________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （7）如图戊所示，1、2是两根完全相同的细玻璃管，管的一端封有相同橡皮薄膜，在管中装入不等量．的水，薄膜鼓起的程度不同。据此小红猜想：液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将2号管________放置，直至___________，对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。 11．小华发现，压缩一个已经充气的气球感到很容易，但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等，进行探究，步骤如下         （1）如图甲所示，用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为_____，则活塞的横截面积为_____； （2）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是______； （3）如图乙所示，用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，弹簧测力计一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示为______N，此时外界大气压的数值为_____； （4）取下橡皮帽，拉动活塞，让活塞的底端位于注射器刻度处，用橡皮帽封住注射器的小孔，确保不漏气，此时注射器内被封闭的气体体积为．再按照图乙的方式操作，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器内气体体积变为时，弹簧测力计的示数为，继续向右慢慢地拉动注射器筒，记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。 注射器内气体体积 8 10 12 16 20 弹簧测力计的示数 10 ▲ 13.3 15 16 ①当注射器内气体体积为时，弹簧测力计示数为_____N； ②当注射器内气体体积为时，注射器内气体压强为_____。 12．小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 （1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______； （2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表： 物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重 a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5 b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6 c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6 分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______； （3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______； （4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）； （5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。 A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 13．如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验： 图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了； 图b：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力； 图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积； 图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来 图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 （1）图a和图______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子处在______，图a为尽快达到实验目的，实验过程中______（选填“可以”或“不可以”）搅动量筒里的液体。 （2）图b和图______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在______； （3）图c实验表明，分子之间存在______。 （4）图d为尽快达到实验目的，可以用______水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与______有关。 32．在“探究电荷间相互作用”的活动中，小明用丝绸摩擦过的有机玻璃棒、毛皮摩擦过的橡胶棒进行了如图所示实验。 （1）用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引带负电荷的纸屑，是因为有机玻璃棒带______电荷，有机玻璃棒带电是因为它_____（得到/失去）电子。 （2）本实验中不用金属棒做实验是因为金属是 _____（导体/绝缘体），摩擦所带电荷会通过人体导入大地。 （3）通过观察甲、乙、丙三图可发现，电荷间相互作用规律，相同电荷及不同电荷间相互作用规律 _____（相同/不同）。 （4）通过比较甲、乙实验得出的结论是 ____。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 八下实验专题（全册核心实验整合） 本讲定位：本专题整合八年级下册全部重点探究实验，是物理实验题型综合复盘内容。实验题为考试必考题型，涵盖器材使用、操作步骤、现象分析、结论总结、误差分析、实验改进等考点，分值占比较高，侧重考查实验探究能力。 核心重点：天平、弹簧测力计等基础器材使用；密度、力、压强、浮力、分子相关探究实验；实验步骤、控制变量法应用、实验结论归纳、误差分析。 高频易错点：实验操作顺序错误、控制变量理解不到位、实验结论表述不严谨、误差原因分析片面、器材使用规范失误。 复习建议：逐个梳理每个实验的原理、器材、步骤与结论，牢记控制变量法的使用场景，总结常见误差来源与改进方案，规范实验答题语言。 本讲内容导航 一、课标要求・素养目标 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 四、重点难点・易错警示 五、典例精讲・思路分析 六、基础过关精练 七、拔高培优专练 一、课标要求・素养目标 课程标准 核心素养维度 复习目标 熟练掌握八下全部核心探究实验，能正确选用、使用实验器材；明确实验原理、操作流程，会记录数据、分析现象、归纳实验结论；能分析实验误差并提出改进方法 物理观念 1. 结合实验理解质量、密度、力、压强、浮力等物理概念； 2. 通过实验现象印证物理规律，建立实验与理论知识的关联。 能识别实验中的变量、控制不变量，熟练运用控制变量法；根据实验数据推理规律，辨析实验方案优劣，优化实验设计 科学思维 1. 掌握控制变量法在各类探究实验中的应用； 2. 能根据实验现象、数据总结通用物理规律； 3. 对比不同实验方案，分析优缺点并提出改进思路。 独立完成教材重点实验操作，规范实验流程，准确读取实验数据；针对异常现象、实验误差进行分析，提升实验探究能力 科学探究 1. 熟记所有核心实验的器材、步骤、注意事项； 2. 学会处理实验数据、绘制简单图表、分析实验故障； 3. 掌握实验误差分析与装置改进的基本方法。 养成规范操作、实事求是、严谨细致的实验习惯；体会物理实验在探索规律中的重要作用 科学态度与责任 1. 树立尊重实验数据、严谨求真的科学态度； 2. 认识实验探究是学习物理、发现规律的重要手段。 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 1. 基础测量实验 （1）托盘天平测量质量 实验器材：天平、砝码、待测物体 操作要点：放水平台、游码归零、调平衡螺母；左物右码，镊子夹取砝码；测量过程不可调平衡螺母；潮湿物品、化学药品不能直接放托盘。 读数规则：物体质量 = 砝码总质量 + 游码示数。 （2）测量固体、液体的密度 实验原理： 器材：天平、量筒、烧杯、细线、水、待测物质 固体密度：天平测质量 → 排水法测体积 → 计算密度 液体密度：差值法测液体质量，减小烧杯残留带来的误差 （3）弹簧测力计的使用 原理：弹性限度内，弹簧伸长量与拉力成正比 使用要点：使用前观察量程、分度值、调零；受力方向与弹簧轴线一致；读数时视线与刻度盘垂直。 2. 力学探究类实验 （1）探究重力与质量的关系 结论：物体所受重力与质量成正比，比值为定值。 方法：控制变量法，多次实验避免偶然性。 （2）探究影响滑动摩擦力大小的因素 原理：二力平衡（匀速直线运动时，拉力等于摩擦力） 结论：滑动摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度有关；压力越大、接触面越粗糙，摩擦力越大；与接触面积、运动速度无关。 （3）探究二力平衡的条件 结论：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上（同体、等大、反向、共线）。 （4）探究阻力对物体运动的影响 操作：小车从斜面同一高度静止滑下，保证初速度相同 方法：实验 + 科学推理 结论：阻力越小，小车滑行越远；推理得出牛顿第一定律。 （5）探究压力的作用效果影响因素 转换法：通过海绵或泡沫凹陷程度反映压力作用效果 结论：压力作用效果与压力大小、受力面积有关。 （6）探究液体内部压强特点 器材：U 型管压强计 结论：液体内部向各个方向有压强；同种液体，深度越深压强越大；同一深度，各方向压强相等；深度相同，液体密度越大压强越大。 （7）探究浮力大小的影响因素 & 验证阿基米德原理 结论：浮力大小与液体密度、排开液体体积有关； 阿基米德原理：物体所受浮力等于排开液体的重力。 3. 微观现象实验 （1）扩散现象实验 现象：整瓶气体或液体逐渐混合均匀 结论：分子在永不停息地做无规则运动；温度越高，分子运动越剧烈。 （2）摩擦起电实验 现象：摩擦后的物体可以吸引轻小物体 结论：摩擦起电实质是电子转移，自然界存在两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 4. 物理常用实验方法 （1）控制变量法：多个影响因素的探究实验（摩擦力、压强、浮力等）核心方法，每次只改变一个变量，控制其余量不变。 （2）转换法：将不易观察的物理量转换为直观现象（压力作用效果、摩擦力、液体压强）。 （3）实验 + 科学推理法：阻力对物体运动的影响，无法实现绝对光滑，依靠推理得出结论。 重点难点・易错警示 误区：天平称量过程中调节平衡螺母；纠正：平衡螺母仅在称量前调平使用，测量时只能移动游码、增减砝码。 误区：描述实验结论不体现控制变量；纠正：多因素实验结论必须写明 “控制某某量不变”。 误区：探究阻力对运动实验，小车下滑高度不同；纠正：必须从同一高度静止释放，保证小车到达水平面初速度相同。 误区：测液体密度先测空烧杯质量，不使用差值法；纠正：烧杯残留液体会造成体积测量偏小，密度计算结果偏大。 误区：U 型管压强计使用前未检查气密性；纠正：使用前按压橡皮膜，观察液面是否灵活变化，排查漏气问题。 五、典例精讲・思路分析 典例01．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中。 （1）小黄同学进行了如图甲、乙、丙三个实验探究过程： （a）实验中，小黄必须沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做___________运动。据___________知识可知，弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力大小。 （b）对比图中_________两个探究过程，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。 （c）实验探究中，小黄采用的实验探究方法是__________。 （2）学过摩擦力知识后，小明又想探究：滑动摩擦力的大小是否与重力大小有关?他利用如图丁所示装置进行探究实验，实验步骤如下： 实验序号 台式测力计示数F1/N 金属盒总重力G/N 弹簧测力计示数F2/N ① 4.8 4.8 1.8 ② 3.2 1.2 ③ 4.8 6.4 1.8 步骤1：把金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数； 步骤2：将质量不计的氢气球系在金属盒上，氢气球可通过细绳对金属盒施加向上的拉力，读出台式测力计示数，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数； 步骤3：再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。 实验相关数据如上表： （a）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验具有容易操作的优点，具体体现在_____________。（写出一条即可） （b）请你补齐表中空格处的数据，其值为_________N； （c）实验中是通过____________来改变金属盒总重力的； （d）比较实验步骤__________（填序号）的数据，说明摩擦力大小与重力无关。 【答案】（1）匀速直线 二力平衡 甲和丙 控制变量法；（2）见解析 4.8 往金属盒里加沙子 ①③ 【解析】（1）[1][2]用弹簧测力计的示数来看摩擦力大小，要让拉力与摩擦力的大小相等，根据二力平衡可知物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，此时需要拉着物体做匀速直线运动。 [3]探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时要控制接触面粗糙程度相同，压力不同，故对比图中甲，丙两个探究过程。 [4]滑动摩擦力影响因素过多，探究滑动摩擦力与单个影响因素的关系时，需要控制其余变量不变，这种研究方法叫做控制变量法。 （2）[1]与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验具有容易操作的优点，无需匀速拉动白纸，具体体现在弹簧测力计示数稳定，便于读数。 [2]第二次实验中，氢气球系在金属盒上，保持了总重力不变，而改变了压力大小，来探究摩擦力与压力大小的关系．所以第二次实验，金属盒的总重力仍为4.8N。 [3]实验中是通过向金属盒内添加沙子来改变总重力的。 [4]探究摩擦力与重力的关系时，应保持压力不变，改变总重力，根据此要求，只有①③能满足。 思路分析：考点：二力平衡条件的应用；滑动摩擦力影响因素探究（压力、接触面粗糙程度）；控制变量法的运用；实验装置优化与实验方案设计、数据分析。 本题核心：利用二力平衡间接测量滑动摩擦力，借助控制变量法探究摩擦力的影响因素；对比不同实验装置的优缺点，设计实验探究摩擦力与物体重力的关系。 关键思路：基础实验部分：水平匀速直线拉动物体，拉力与摩擦力二力平衡，大小相等；探究摩擦力与压力关系时，控制接触面粗糙程度不变，选择甲、丙两组实验；本实验全程使用控制变量法。装置优化：拉动白纸无需保持匀速运动，弹簧测力计示数稳定，读数更方便。数据补全：氢气球只改变压力，不改变金属盒总重力，故空格处仍为 4.8N。变量控制：通过向金属盒添加沙子改变总重力；探究摩擦力与重力的关系时，控制压力不变、改变重力，选取①③两组数据对比分析。 做题技巧：测滑动摩擦力标准操作：水平匀速直线运动，利用二力平衡读数。控制变量法答题原则：探究某一因素，只改变该因素，其余条件全部保持一致。拉动白纸的改进装置优势：无需匀速拉动，操作简单、示数稳定。 典例02．某学校实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下： （1）将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺左端_______，调节平衡螺母使天平平衡； （2）将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用镊子向天平的右盘 _________（选填“从小到大”或“从大到小”）试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图1甲所示，则烧杯和水的总质量为 __g； （3）如图1乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为149g，则矿石的体积为____cm3；（ρ水＝1.0×103kg/m3） （4）如图1丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的密度为___kg/m3； （5）小组同学在拓展学习中认识了密度计。将其放入液体中，当它竖直静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。如图2甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力大小____，密度计底部所受液体压强大小____（均选填“变大”、“变小”或“不变”），装水的容器是____（选填“甲”或“乙”）。 （6）小红将一根吸管的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计，如图2丙，为了给密度计标上刻度，她进行了如下实验： a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3； b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3； c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，她以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3，将整个吸管均匀标上刻度； d．她将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。 ①如图2丙所示小红制作的密度计，你认为刻度0.9应该在_____点（选填“p”或“q”）。 ②若被测液体的密度为ρ液，密度计浸入被测液体的深度为h（如图2丁所示），自制密度计的质量为m，铅笔的横截面积为S（忽略铜丝引起的横截面积变化），小组同学推导出h与ρ液的关系式为h＝_____（用给定的字母表示推导结果）。结合此关系小红清楚了在实验步骤c中均匀标示刻度是不对的。小组同学思考，如果在不换用该吸管的情况下，想要提高此自制密度计的精确度可采取_____方法。 A．增加配重       B．减少配重 【答案】（1）零刻度线处；（2）从大到小 124；（3）25；（4）2×103；（5）不变 不变 乙；（6）p A 【解析】（1）将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺左端零刻度线，调节平衡螺母使天平横梁在水平位置平衡。 （2）[1][2]将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用镊子向天平的右盘从大到小试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图1甲所示，标尺的分度值为0.1g，游码指示的质量为4.0g，则烧杯和水的总质量为 （3）由图1乙可知，物体浸没在水中时，增加的重力等于物体的重力减去拉力，所以增加的重力就是浮力，即（m2﹣m总）g＝F浮＝ρ水gV排 矿石的体积就是排开水的体积，即 （4）矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g，则矿石的质量为 则矿石的密度为 （5）[1][2]让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力等于它自身的重力，大小不变。根据浮力产生原因可知，密度计底部所受液体的压力不变，根据，所以密度计底部所受液体压强大小不变。 [3]根据，浮力一定时，密度计浸入液体中的深度越小，液体的密度越大，装水的容器是乙。 （6）[1]密度计的刻度下大上小，且不均匀，所以刻度0.9应该在p点。 [2]自制密度计的质量为m，铅笔的横截面积为S，密度计漂浮时满足浮力等于重力，即 所以。 [3]要提高自制密度计的精确度，增加配重，可增大m，使相同密度变化时，深度变化更大，更易区分刻度，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。思路分析：考点：天平的使用规则与读数；利用浮力、天平间接测量固体体积与密度；密度计工作原理（漂浮条件）、液体压强分析；密度计公式推导、刻度特点与精度优化。 本题核心：借助天平、浮力知识间接测量不规则固体的体积与密度；结合漂浮条件分析密度计的浮力、压强变化，推导公式并掌握密度计刻度与精度改进方法。 关键思路：天平使用：称量前游码归零，添加砝码遵循从大到小原则，总质量为砝码质量加游码示数。矿石体积计算：矿石浸没水中，天平增加的质量对应排开水的质量，由求出矿石体积。矿石密度计算：矿石沉底后，总质量差值为矿石质量，再由计算密度。密度计分析：始终漂浮，浮力等于重力，大小不变；结合，液体密度越大，浸入深度越小；根据判断底部压强不变。公式推导与精度：由漂浮条件推导出，可知与成反比，刻度不均匀；增加配重可增大浸入深度变化量，提升测量精度。 做题技巧：天平读数牢记：左物右码，总质量 = 砝码质量 + 游码示数。无量筒测固体体积：利用浸没时，结合排开水的质量求解体积。密度计规律：浮力恒等于自重；刻度上小下大、上疏下密；增加配重可提高精确度。 典例03．小华日常生活中发现有些桥是平板桥，有些是向上凸起的凸形桥，但是很少见到有桥梁路面是下凹的凹形桥。于是通过AI检索资料得知“中国桥梁类型丰富多样，按照形状和结构分类，最常见的四种类型分别是：梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥。”这引起了她的思考：凹形桥很少是不是因为汽车通过桥时对它的压力与其他桥不一样呢？小华选择了拱桥和凹形桥进行比较。 小华将汽车通过拱桥和凹形桥的运动路径简化为曲线轨道，并构建了图b所示的模型，让遥控小车模拟汽车过桥（遥控小车通过轨道时不会压坏轨道）。A点是拱桥的最高点，B点是凹形桥的最低点。先固定轨道，再将压力传感器固定在A、B两点的下面，汽车通过时压力传感器就显示出对桥面压力的大小了。小华猜想：汽车通过不同形状的桥时对桥的压力，可能与汽车的重力、过桥的速度大小等因素有关。 请回答下列问题： （1）当遥控小车静止在B点时，遥控小车对桥的压力和桥对遥控小车的支持力是一对________，遥控小车受到的重力和桥对遥控小车的支持力是一对________。（上两空都选填“平衡力”或“相互作用力”） （2）当遥控小车在拱桥上匀速前进时，判断遥控小车处于________状态（选填“平衡”或“非平衡”）。 （3）实验时，小华让遥控小车在轨道上通过A、B两点，收集到压力传感器显示的数据如下表所示。 实验次序 速度 遥控小车的重力 遥控小车对拱桥点的压力 遥控小车对凹形桥点的压力 1 2.00 1.80 2.40 2 2.00 1.60 2.80 3 2.00 1.50 3.00 4 3.00 2.70 3.60 5 3.00 2.40 4.20 6 3.00 2.25 4.50 ①分析第________次实验数据，可以得出结论：遥控小车对桥面的压力与遥控小车的速度有关。 ②分析第1、4次实验数据可以得出结论：遥控小车对桥面的压力与遥控小车的________有关； ③一辆小轿车质量为2t，四个车轮与地面的总接触面积为0.04m²，当小轿车以速度通过凹形桥B点时，小轿车对B点的压强是多少？________（当速度相同时，小轿车对B点的压力与重力成正比，g取10N/kg，写出必要的解题过程） ④根据数据分析，小华得出结论，当一定质量的汽车分别以相同速度通过拱桥和凹形桥时，________（选填“拱桥”或“凹形桥”）更容易被损坏。 凹形桥也就是因为力学劣势和工程经济性不足（成本高、通行不便）所以比较少见，而拱形桥通过分散载荷和降低压力，成为更优选择。 【答案】（1）相互作用力 平衡力；（2）非平衡；（3）1、2、3/4、5、6 重力 凹形桥 【解析】（1）[1]小车对桥的压力与桥对小车的支持力：作用在不同物体上，大小相等、方向相反，是一对相互作用力。 [2]小车受到的重力与桥对小车的支持力：作用在同一物体上，大小相等、方向相反，是一对平衡力。 （2）小车做曲线运动，速度方向不断变化；平衡状态为静止或匀速直线运动，都是速度大小和方向不变的运动，小车的速度方向时刻变化，所以小车处于非平衡状态。 （3）[1]根据控制变量法可知，需要控制小车重力相同（2.00N 或3.00N），改变速度v1、v2、v3，比较F1、F2变化。例如第1、2、3次实验：拱桥A点：速度增大，压力F1从1.80N降到1.50N；凹形桥B点：速度增大，压力F2从2.40N升到3.00N；说明压力与速度有关。 [2]分析数据可知：第1次实验：G=2.00N，F1=1.80N，F2=2.40N。第4次：G=3.00 N，F1=2.70 N，F2=3.60N。速度相同，重力增大1.5倍，压力也增大1.5倍，所以压力与重力有关。 [3]当速度为v1时，压力与重力成正比。由第1次实验数据：小车G0=2.00N，凹形桥F20=2.40N，比例 所以轿车对凹形桥压力 轿车对凹形桥的压强 [4]由数据可知：凹形桥B点压F2>G，拱桥A点压力F1<G；压力大则桥面受力大，更容易损坏，所以凹形桥更容易损坏。 思路分析：考点：平衡力与相互作用力的区分；平衡状态与非平衡状态判断；控制变量法分析实验数据；压强公式综合计算、数据分析与结论总结。 本题核心：区分平衡力、相互作用力，判断运动状态；利用控制变量法分析小车对桥面压力的影响因素，结合比例关系与压强公式完成计算，对比拱桥、凹形桥的受力特点。 关键思路：力的区分：相互作用力作用在两个物体上，平衡力作用在同一物体上。运动状态判断：曲线运动速度方向不断改变，属于非平衡状态。实验数据分析：探究压力与速度的关系：控制重力相同，改变速度，选用 1、2、3 或 4、5、6 组数据；探究压力与重力的关系：控制速度相同，改变重力，选用 1、4 组数据。压强计算：先根据表格算出压力与重力的比值，求出汽车对桥面的压力，再代入计算压强。受力对比：凹形桥受到的压力大于物体重力，拱桥受到的压力小于物体重力，因此凹形桥更易损坏。 做题技巧：快速区分：两物相互作用→相互作用力；一物受两力→平衡力。平衡状态只包含：静止、匀速直线运动，曲线运动一定是非平衡状态。表格数据分析：先找不变量、再找改变量，严格遵循控制变量法总结结论。比例类计算：先算出固定比例系数，再套用比例关系求解物理量。 六、基础过关精练 1．如图所示，小明想用天平称取50g冷水。选取器材有：托盘天平（砝码有100g、50g、10g、5g各一个，20g两个）、水、烧杯等，实验步骤如下： （1）正确调节天平平衡后，将烧杯放在天平左盘，在右盘中放入20g和5g砝码时，指针如图乙所示，接下来的操作是___________，直至天平平衡。测得空烧杯质量； （2）接着在右盘中加入50g砝码，向左侧烧杯中加水，某时刻指针位置也如图乙所示，则接下来的操作是___________，直至天平再次平衡。测量结束后，小明发现由于冷水的加入，有部分水蒸气液化附着在烧杯外壁，则称取的烧杯中冷水质量___________（选填“>”、“=”或“<”）50g。 【答案】（1）拿下最小的砝码，移动游码；（2）用滴管向烧杯中加水 < 【解析】（1）指针偏向分度盘的右侧，说明右侧质量大，应拿下最小的砝码，移动游码，直至天平横梁在水平位置平衡。 （2）[1]由图乙可知，指针偏向分度盘的右侧，表示左盘内水的质量小于50g，由于需要取50g冷水，因此不能改变右盘中砝码的质量和游码的位置，在测量过程中更不能移动平衡螺母，所以只能用滴管向烧杯中加水，直至天平横梁在水平位置平衡。 [2]有部分水蒸气液化为小水球附着在烧杯外壁，这些水珠与烧杯中的冷水共50g，则称取的烧杯中冷水质量小于50g。 2．为了探究物质的某种特性，小明测出了铝块和松木的质量和体积，如表： 实验序号 物体 质量 体积 密度 1 铝块1 54 2.7 2 铝块2 108 40 2.7 3 松木1 108 216 4 松木2 C 20 0.5 （1）表格A、B、C处应填写的数据分别是：A：___________，B：___________，C：___________； （2）比较1、2两次实验，结论：同一种物质组成的物体，质量与体积成___________； （3）比较2、3两次实验，结论：质量相同的不同物质，体积___________（选填“相同”/“不同”） （4）比较1与2和3与4中的质量与体积的比值，可得出的实验结论是；不同物质组成的物体，质量与体积的比值一般___________（选填“相同”/“不同”）； （5）本实验测量多组数据的目的是：___________。 【答案】 20 0.5 10 正比 不同 不同 寻找普遍规律 【解析】（1）[1][2][3]同种物质，质量随体积的增大而增大，质量与体积成正比，即质量与体积的比值是一定的。铝块1的体积 即A处的数据是20。 3、4为同种物质，质量与体积的比值是一定的，因此B处的数据是0.5。 松木2的质量 即C处的数据是10。 （2）[4]比较第1、2两次实验的数据我们发现：同种物质，质量和体积是成正比。 （3）[5]比较第2、3次实验数据，我们发现：质量相同的不同物质，体积不同。 （4）[6]比较1与2和3与4中的质量与体积的比值，可得出结论：不同物质其质量与体积的比值一般不同。 （5）[7]实验中采用测量多组数据进的目的，一是为了减小误差，二是为了寻找普遍规律，本实验测量多组数据的目的是寻找普遍规律。 3．为了测量某液体的密度，小李进行了如下实验。 （1）如图1所示，将天平放在水平桌面上，调节天平时应先将游码移到标尺的________处。若指针静止时位置如图2所示，则应再将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调节； （2）在烧杯中装入适量待测液体，用天平正确测量其总质量。当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图3所示，其总质量为________； （3）将烧杯中的部分液体倒入量筒，图4中读数视线正确的是________（选填“①”、“②”或“③”），量筒中液体的体积为________。 （4）测出烧杯和剩余液体的总质量为，则液体的密度为________。 【答案】（1）“0”刻度线 右；（2）128；（3 ② 30；（4）0.8 【解析】（1）[1]根据天平的使用可知，将天平放在水平桌面上，调节天平时应先将游码移到标尺的“0”刻度线处。 [2]若指针静止时，位置如图2所示，天平的指针向左边偏，说明左侧偏重，为了天平的平衡，则应再将平衡螺母向右端调节。 （2）如图3所示，其总质量为 （3）[1]将烧杯中的部分液体倒入量筒，读数时视线要与凹液面的最低处相平，即图4中读数视线正确的是②。 [2]如图，量筒中的读数是，液体的体积为。 （4）测出烧杯和剩余液体的总质量为，根据密度公式可知，液体的密度为 4．小华同学在课外进行了“弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力的关系”的实验探究，数据记录如表。 弹簧长度/cm 2 3 4 5 7 7.5 7.5 钩码重力/N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 （1）表中，当悬挂的钩码重量为2N时，弹簧长度为__________ cm； （2）由实验数据可知，在弹性限度内，弹簧的伸长量与它所受的拉力成__________； （3）上表中，当拉力大于3N 后，上述结论已不再成立，原因是 ； A．钩码不够重 B．超出了弹簧的弹性限度 （4）这项实验成果在实际中的应用是__________。 【答案】（1）6；（2）正比；（3）B；（4）弹簧测力计 【解析】（1）分析表格数据可知，在弹性限度内，弹簧受到的拉力每增加0.5N时伸长量的变化量为1cm，所以当F=2N时，弹簧的长度应该为l=5cm+1cm=6cm （2）分析表格数据，在弹性限度内，拉力每增加0.5N，弹簧长度增大1cm，所以弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。 （3）当拉力大于3N后，拉力超过了弹簧的弹性限度，弹簧的伸长量与受到的拉力不成正比，所以当拉力大于3N后，上述结论已不再成立，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （4）根据此实验的结论，制成了弹簧测力计，测量物体的重力和拉力。 5．某校物理实验兴趣小组进行了“探究影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验。 （1）探究物体所受重力大小与物体质量关系，实验记录如表一所示： 表一 质量 重力 比值 物体1 0.1 0.98 9.8 物体2 0.2 1.96 9.8 物体3 0.3 2.94 9.8 ①在探究过程中，需要的测量工具有______和弹簧测力计。使用弹簧测力计之前要把指针调到______，并检查指针与外壳有没有摩擦。 ②分析表中实验数据，得出的结论是：______。 （2）在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下： ①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向______（选填“变化”或“不变”）；剪断悬线OA，小球______（选填“竖直”或“垂直”）下落。 ②分析以上实验现象得到：重力的方向总是______的。 （3）某同学通过查阅资料发现不同城市的g值有所不同，如表二所示。试猜想原因可能是______。 表二 地点 赤道 广州 上海 北京 莫斯科 北极 g值大小 9.780 9.788 9.794 9.803 9.816 9.832 地理纬度 0° 【答案】（1）天平 零刻度线处 物体受到的重力与其质量成正比；（2）不变 竖直 竖直向下；（3）g值随地理纬度的变化而变化，地理纬度越高，g值越大 【解析】（1）[1]在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，因为要测量物体的质量和重力，所以需要的测量工具是天平（用于测量质量）和弹簧测力计（用于测量重力）。 [2]使用弹簧测力计之前，要把指针调到零刻度线处，这是为了保证测量的准确性，若指针不在零刻度线，测量值会有偏差；同时要检查指针与外壳有没有摩擦，若有摩擦，会影响弹簧测力计的示数，使测量结果不准确。 [3]表一中最后一列表明：对应的重力与质量的比值都为，即物体所受重力与质量的比值是一个定值，所以得出的结论是：物体所受重力大小与物体的质量成正比。 （2）[1]将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，悬线OA是因为小球受到重力作用而保持竖直方向，所以悬线OA的方向不变，即重力的方向始终是竖直向下的。 [2]剪断悬线OA后，小球只受到重力作用，由于重力方向竖直向下，所以小球竖直下落。 [3]由前面①中悬线OA方向不变，②中小球竖直下落这些实验现象，可以得出重力的方向总是竖直向下的。 （3）观察表二可知，随着地理纬度的升高，g值逐渐增大。所以猜想不同城g值有所不同的原因可能是地理纬度不同 。 6．下图是研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验，器材有：木块A一块、砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块： （1）做实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉木块A，使其在长木板上做___________直线运动，根据二力平衡知识可知，弹簧测力计的示数等于木块A受到的滑动摩擦力大小；甲图中摩擦力是___________N； （2）比较___________实验，可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系； （3）比较甲、丁实验，发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是___________（选填“正确”或“错误”）的，理由是___________； （4）请你谈谈在做此实验的过程中，你最大的困难是___________。 【答案】（1）匀速 2；（2）乙丙；（3）错误 未控制压力相同；（4）很难做到匀速拉动木块 【解析】（1）[1]实验时为了测出滑动摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块使其在长木板做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡可知，此时弹簧测力计示数的大小等于木块A受到的滑动摩擦力的大小。 [2]由甲图知，弹簧测力计的分度值为0.5N，其示数为2N。 （2）根据控制变量法，要想探究探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，应改变接触面的粗糙程度，保持其他量不变，因此可比较乙、丙实验。 （3）[1][2]由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同，物体对木板的压力不同，物体与木板的接触面积不同，存在两个变量，因此他的结论是错误的，理由是没有控制压力大小相等。 （4）在实验过程中，很难做到拉着木块做匀速直线运动。 7．在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。 （1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是___________； （2）现保持与的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是___________； （3）在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择小卡片的目的是___________； （4）当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向___________（“一定要”或“可以不”）平行，松手后小卡片___________（选填“能”或“不能”）保持静止； （5）利用如图丙所示的装置，___________（填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件； （6）小华认为，若采用如图丁所示的方案，必须测出物体所受的___________和___________的大小来进行比较。研究发现，在小华的方案中，只能根据相互作用的关系直接测___________的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以此方案无法实施。 【答案】（1）木块与桌面间存在摩擦力；（2）两个力必须在同一直线上；（3）减小摩擦力对实验的影响；（4）一定要 不能；（5）能；（6）重力 拉力 拉力 【解析】（1）若两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止。 （2）将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来，说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。 （3）小红实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以选择小卡片可以减小摩擦力对实验的影响。 （4）[1]当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向一定要平行，这样可以让两个力的方向相反，确保结论是由于两个力不在同一条直线造成的。 [2]两个力不在同一条直线，不满足二力平衡条件，松手后小卡片不能保持静止。 （5）丙图中，此时两个滑轮虽然不在同一高度，但是能够保证在同一直线上，所以能够完成本实验。 （6）[1][2][3]因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力，所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件，必须测出物体所受的重力和拉力；弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力，测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力，所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小，在未知二力平衡条件的前提下，无法测出重力的大小，所以此方案无法实施。 8．在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车． （1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上______（同一/不同）位置由静止释放； （2）从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上______； （3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：______（需要/不需要） （4）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是______。 A．小车在水平面上所受阻力大小 B．阻力对小车运动的影响情况 C．A、B选项均正确 【答案】 同一 匀速直线运动 不需要 B 【解析】（1）[1]根据控制变量法，小车达到水平面时的速度应相同，应将小车从斜面上同一位置由静止释放。 （2）[2]由实验现象，阻力越小的轨道滑得越远，若水平面绝对光滑，即没有阻力，小车将做匀速直线运动。 （3）[3]若公在木板上滑出右端，不需要重做本实验，因为已经得知在木板上滑行距离大于棉布和毛巾。 （4）[4]本实验是探究阻力时物体运动的影响，小车在水平面时速度相同，滑行越远，说明阻力影响越小，滑行越近，说明阻力影响越大，因此在水平面上运动的距离反映阻力的影响情况。 9．小明利用支架、橡皮筋、弹簧测力计、若干相同的钩码、细线等器材，探究同一直线上两个力的合成。 （1）如图甲所示，小明利用弹簧测力计测得钩码的重G=________N； （2）如图乙所示，组装实验装置进行活动： a．橡皮筋下端系有两根长短不一的细线，在长细线上挂三个钩码，在短细线上挂一个钩码，长、短细线对橡皮筋下端的拉力分别是F1、F2，记录橡皮筋下端到达的位置O，取下所有钩码； b．只在长细线上挂钩码，并增加钩码的个数，增大长细线对橡皮筋下端的拉力F，直至橡皮筋下端到达位置O，这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果________； c．由此可知，作用在同一物体上，方向相同且在一条直线上的两个力的合力，大小等于这两个力________，方向与这两个力的方向________。 （3）若在长细线、短细线上都挂两个钩码，橡皮筋下端到达________（选填“O的上方”、“O的下方”或“O处”）的位置时，橡皮筋将不再伸长，并保持静止，此时橡皮筋受到的合力为________N。 【答案】（1）1.0；（2）相同 之和 相同；（3）O处 0 【解析】（1）图甲中，弹簧测力计的分度值为，测力计示数（物体所受拉力）为1N，钩码的重力大小等于拉力大小，即。 （2）[1][2][3]拉力、共同把橡皮筋下端到达的位置O，现在只在长细线上挂钩码，就是用一个力F把橡皮筋下端到达位置O，这表明拉力F与、共同作用的效果相同；由此可知，作用在同一物体上，方向相同且在一条直线上的两个力的合力，大小等于这两个力之和，方向与这两个力的方向相同。 （3）[1][2]若在长细线、短细线上都挂两个钩码，橡皮筋下端到达O处的位置时，橡皮筋将不再伸长，并保持静止，此时橡皮筋处于静止状态，所受到的合力为0N。 10．在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时，同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。 （1）同学们是根据海绵的______________来比较压力的作用效果的。 （2）观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是：________________________。小红联想到坦克车履带的设计，这可用___________两组实验所得结论解释； （3）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，忽略受力面积的变化，则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为___________（选填“>”、“<”或“=”）； 【答案】（1）凹陷程度；（2）受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 乙、丙；（3= 【解析】（1）实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，这种研究方法称为转换法。 （2）[1]比较甲、乙两图，受力面积相同，乙中压力大，压力的作用效果明显，故初步得出的结论是在受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 [2]乙、丙两实验中，压力相同，丙中受力面积大，压力作用效果不明显，坦克对地面的压力不变的履带面积比较大，是通过增大受力面积来减小压力的作用效果的，故应通过比较乙、丙两组实验所得结论进行解释。 （3）如图丁所示，若将有砝码的小桌放在木板上，比较图丁与图丙可知，压力相同，受力面积的大小相同，根据可知，小桌对木板和海绵的压强相同。 11．小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。    （1）压强计通过U形管两侧液面的_________来反映被测压强大小。使用前，用手按压金属盒上的橡皮膜，发现两侧液面没有明显变化，接下来应进行的操作是_________； A．向U形管中注入一些水 B．将U形管中水倒出一些 C．检查装置是否漏气 （2）小明在图甲中，保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，目的是为了探究液体内部压强大小与_________是否有关； （3）小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上，继续将金属盒下移一段距离，发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验，再与图甲比较，_________（能/不能）得出液体压强与液体密度有关的初步结论。 【答案】 高度差 C 方向 能 【解析】（1）[1]根据转换法，实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。 [2]使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性；如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；液面没有明显变化，则说明装置漏气；故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）[3]保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，说明液体对橡皮膜的压力的方向不同，故目的是为了探究液体内部压强大小与方向是否有关。 （3）[4]图乙中深度较小，但高度差一样，压强相等，与图甲比较，能得出液体内部压强与液体密度有关的初步结论。 12．如图是小明利用V=2mL的注射器，弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。 （1）利用刻度尺测量出______的长度l为10cm，即可算出活塞横截面积为______cm2； （2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F=2.1N，据此可测得大气压值p=______Pa； （3）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为，则大气压值______（用题中出现的物理量符号表示）； （4）实验时若筒内空气没有排尽，此因素将导致所测大气压值______（偏大/偏小/不变）。 【答案】 注射器刻度部分 0.2 偏小 【解析】1）[1][2]利用刻度尺测量出注射器刻度部分的长度，活塞横截面积 （2）[3]当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，大气对活塞水的压力等于弹簧测力计的示数，测得大气压值 （3）[4]水平向右缓慢拉动注射器筒时，当活塞开始滑动时，活塞相对于筒壁向左运动，摩擦力的方向向右，设大气对活塞的压力为F0，则① 小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为，活塞相对于筒壁向右运动，摩擦力的方向向左，则② 由①②可得 大气压值 （4）[5]实验时若筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，由可知，导致测量的大气压值偏小。 13．某物理实验小组的同学，想验证阿基米德原理，进行了下面的实验，如图甲所示：    （1）为了方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是______； A．①②③④    B．④②①③    C．④①②③    D．②①③④ （2）按照正确的操作步骤，当测量结果满足等式______时（用弹簧测力计示数、、、表示），则说明阿基米德原理成立； （3）小张利用身边的器材对实验进行了改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图乙所示。实验时逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______（选填“增大”、“减小”或“不变”），弹簧测力计B的示数逐渐增大，若弹簧测力计A的示数变化量为，B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“大于”“等于”或“小于”）； （4）在这个过程中溢水杯对升降台的压力______（选填“变大”“变小”或“不变”） （5）做完上述实验后，小亮想利用图乙装置测出一个苹果的密度，步骤如下：    a.将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中，如图丙所示（实验中的小桶容积足够大），弹簧测力计B的示数变化量为； b.再将小桶中的水倒掉擦干后，用牙签将苹果全部压入溢水杯中，如图丁所示，弹簧测力计B的示数变化量为。 则该苹果密度表达式为______（用、和表示）； 若步骤b中，小桶中有前一次实验残留的水，则所测得的苹果密度______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 B F1-F2=F3-F4 减小 等于 不变 不变 【解析】（1）[1]为方便操作和减小测量误差，合理的实验顺序是测出空桶所受的重力，再把空桶置于溢水杯口的正下方；用弹簧测力计测出物体所受的重力；用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数；测出桶和排开水所受的总重力，所以合理的实验顺序为④②①③，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）[2]根据图中①②两个步骤，由称重法测浮力可知物体浸没在液体中受到的浮力F浮=F1-F2 物体排开液体的重力G排=F3-F4 如果满足F2-F1=F3-F4 就可以证明浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小，即说明阿基米德原理成立。 （3）[3]如图乙所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮=G-F′可知，弹簧测力计A的示数变小。 [4]重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即ΔFA=ΔFB。 （4）[5]将烧杯、水和物体看做一个整体，容器对升降台的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力（大小等于测力计的示数），即F压=G杯+G杯内水+G物-F示 而G物-F示=F浮 所以F压=G杯+G杯内水+F浮 根据阿基米德原理F浮=G排水可知F压=G杯+G杯内水+G排水 由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水，是个定值，所以在这个过程中容器对升降台的压力不变。 （5）[6]由图丙可知，苹果漂浮在水面上，苹果受到的浮力等于苹果的重力，由阿基米德原理可知，苹果的重力等于F1，即G苹=F1，由图丁可知，苹果完全浸入水中，苹果受到的浮力为F2，根据阿基米德原理可知，苹果的体积 则苹果的密度 [7]由题可知，实验中是通过弹簧测力计B的示数变化量来计算苹果的体积的，若步骤b中，小桶中有前一次实验残留的水，不会影响弹簧测力计B的示数变化量，所以，苹果的体积测量值不变，所以，测得苹果的密度不变。 14．小明在学习分子动理论时，做了水和酒精混合的实验。 （1）实验时最好应先注入 _____（选填“水”或“酒精”）至一半位置，再注入另一种液体直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积 _______（选填“变大”、“不变”或“变小”），说明分子间有 _______； （2）如图2甲和乙玻璃管长度相同、粗细均匀，甲粗乙细，重复上面实验，则实验现象（即液面下降的高度） _____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）明显。 【答案】 水 变小 间隙 乙 【解析】（1）[1] [2] [3] 因为水的密度比酒精的密度大，故应该先向试管中注入水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，因为分子间有间隙，所以混合后的液体与混合前的液体相比，总体积变小。 （2）[4] 已知玻璃管甲粗乙细，水和酒精混合后的总体积变小，乙图中容器的横截面小，所以乙容器里面液体体积的变化更明显，即乙容器液面下降的高度更明显。 15．下表是两位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序（从左往右），表格中任何两种物体相互摩擦时，次序在前带正电，次序在后带负电。 西耳斯 石棉 玻璃 云母 羊毛 毛皮 纸 木棉 赫西蒙 利马利 羊毛 尼龙 粘胶丝 木棉 酸碱盐 丙烯树脂 聚乙烯醇 （1）物理学中把与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫___________。 （2）由表中可知，玻璃棒与石棉摩擦后玻璃棒带___________电。 （3）羊毛对电子的束缚能力要比纸___________（填“强”或“弱”） （4）由表中___________（填“能”或“不能”）判断毛皮和尼龙摩擦后两者的带电情况。 【答案】 负电荷 负 弱 不能 【解析】（1）[1]物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷；把与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷。 （2）[2]由题知，表格中任意两种物质相互摩擦时，次序在前的带正电，次序在后的带负电，所以玻璃与石棉摩擦后，石棉带正电，玻璃带负电。 （3）[3]由题意可知，所给出材料中次序越后的带负电，其原子核对电子的束缚能力越强；则羊毛与纸摩擦后，羊毛带正电，所以羊毛对电子的束缚能力弱。 （4）[4]由西尔斯资料可知，毛皮对电子的束缚能力比羊毛强，由蒙科马利资料可知，尼龙对电子的束缚能力比羊毛强，故不能判断毛皮和尼龙摩擦后两者的带电情况。 七、拔高培优专练 1．下面是几位同学在实验室中用托盘天平测质量时遇到的情景： （1）小王把天平放在水平台上，将______拨到“0”刻度线处后，指针静止时出现如图甲所示的情形，此时应向_____（选填“左”或“右”）调平衡螺母，使天平横梁平衡； （2）由图乙、丙可知，烧杯中液体的质量是_______g； （3）小王完成实验后，如果小薇发现他使用的10g砝码上沾有油污，但20g的砝码是准确的，则图乙中烧杯的测量值与真实值相比_______；最后测得的烧杯中液体的质量______；（均选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （4）小红用天平测一木块的质量时，托盘中共有50g砝码1个，20g砝码2个，游码在标尺上的位置如图丁所示。当她记录好数据以后，突然发现木块和砝码的位置放反了，则该木块正确的质量为_______g； （5）小芳用天平测一石块的质量，在调节天平时，她把天平放在水平工作台上后，忘记将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，当时游码位于0.2g的位置，就调节平衡螺母，使横梁平衡。测量时，物体放在左盘，在右盘中放入50g、10g、5g的砝码各一个，当游码位于3.2g的位置时，指针恰好指在分度盘的中线上，则被测石块的质量为_______g。 【答案】（1）游码 左；（2）50；（3）偏小 不变；（4）86；（5）68 【解析】（1）[1]根据天平使用规则可知，天平使用前要先调平衡，把天平放在水平台上，将游码拨到“0”刻度线处。 [2]游码拨到“0”刻度线处后，指针静止时偏右，表明天平右侧重一些，应向左调平衡螺母，使天平横梁水平平衡。 （2）由图乙可知，标尺的分度值为0.2g，示数为2.4g，则烧杯的质量为m烧杯=20g+10g+2.4g=32.4g 由图丙可知，烧杯和液体的总质量m总=50g+20g+10g+2.4g=82.4g 烧杯中液体的质量是m液=m总-m烧杯=82.4g-32.4g=50g （3）[1]10g砝码上沾有油污，砝码的总质量偏大，但读数偏小，则图乙中烧杯的测量值与真实值相比偏小。 [2]最后测得的烧杯中液体的质量是求前后两次读数之差，由于两次都用到了沾有油污的10g砝码，所以最后测得的烧杯中液体的质量不变。 （4）木块和砝码的位置放反了，左侧放砝码，右侧放木块，根据天平的读数规则，砝码的质量=木块的质量+游码对应的刻度，则该木块的质量为50g+20g+20g-4g=86g （5）在调节天平时，把天平放在水平工作台上后，忘记将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，当时游码位于0.2g的位置，就调节平衡螺母，使横梁平衡。则测量时，物体的质量等于所测得质量减去0.2g，即50g+10g+5g+3.2g-0.2g=68g 2．小华在课外探究弹簧的伸长量跟拉力的关系，记录了相应的实验数据如下表： 弹簧下方所挂钩码质量/g 0 100 200 300 400 500 600 700 指针的位置/cm 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 （1）分析实验数据，小华利用该弹簧制作的测力计的量程为___________； （2）如图甲，小华利用完全相同的小桶分别盛满四种液体，用该弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在下表中： 液体种类 酒精 水 盐水 蜂蜜 弹簧测力计的示数F/N 2.6 2.8 3.0 ①通过分析比较此表，小华推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律，在如图乙所示的图像中能正确反映这一规律的图像是___________； ②酒精的密度为0.8g/cm3，ρ水=1g/cm3，试根据表格中的数据分别计算出小桶的重为___________N，小桶的容积为___________mL，若查到蜂蜜的密度为1.4g/cm3，则上表空格中数据弹簧测力计的示数为___________N； （3）小华又利用该弹簧测力计及小桶，将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计，该弹簧密度计能测到液体密度的最大值为___________g/cm3，利用现有的刻度线作为该“密度秤”的刻度线，则该“密度秤”的分度值是___________g/cm3； （4）小华想增大该“密度秤”的量程，在不更换的前提下，你可以采取的办法是___________。小华想提高该“密度秤”的精确度，在不更换的前提下，你可以采取的办法是___________（两题都选填）。 A．保持小桶质量不变，增大小桶的容积     B．保持小桶质量不变，减小小桶的容积 【答案】（1）0～5N；（2）C 1.8 100 3.2；（3）3.2 0.2；（4）B A 【解析】（1）由表中数据可知，在所挂物体质量在0～500g的范围内，弹簧的伸长量与物体质量成正比，当物体质量超过500g，不再有此规律。质量为500g的物体所受的重力为 所以小华利用该弹簧制作的测力计的量程为0～5N。 （2） [1]根据表格数据可知，液体的密度越大，测得液体和小桶的总重力越大，且不装入液体时，由于小桶自身有重力，测力计的示数不为0，结合图乙中的图像可知，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 [2][3][4]由表中数据可知，酒精和小桶的总重力为2.6N，则 即① 称出水和小桶的总重力为2.8N，则 即 ② 由①②两式解得， 若小桶中盛满蜂蜜，总重力为 即上表空格中数据弹簧测力计的示数为3.2N。 （3） [1][2]当桶内不加液体时，即相当于液体密度为0时，弹簧测力计的示数等于桶的重力1.8N，将弹簧测力计上1.8N刻度线延长，并标记为，弹簧测力计的最大示数为5N，代入关系式 即 解得最大刻度处所对应的液体密度 将弹簧测力计上5N刻度线延长，并标记为，所以该弹簧测力计的量程为。由图可知，1.8N～5N之间有16个格，故该密度秤的分度值是 （4） [1]在弹簧测力计刻度一定的情况下，由关系式可知，当小桶质量不变时，减小小桶的容积，可增大该秤的称量范围，故A不符合题意，B符合题意。 [2]要提高该密度秤的精确程度，即减小密度值的分度值，在弹性限度内，由密度公式可知，可增大桶的容积，在最大质量一定时，减小密度测量值，从而减小密度值的分度值，故B不符合题意，A符合题意。 3．小华想测量稻谷的密度，具体做法如下： （1）将天平放置于水平台面上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使指针对准分度盘中央刻度线。用调好的天平测量适量稻谷的质量m1，天平平衡时，右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则m1=______g； （2）往量筒中加适量的水，测得体积V1为300mL，将上述稻谷放入量筒中，稻谷全部浸没在水中，此时稻谷和水的总体积为V2，液面如图乙所示，则稻谷的密度ρ=______kg/m3。若考虑到稻谷浸入水中时要吸水，导致实验测得的密度ρ______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （3）小华经过反思后补充了以下实验步骤，将量筒中稻谷全部倒出，用纸巾吸干稻谷表面的水后，再次测得稻谷的质量为m2=131g，则稻谷的密度ρ应该修正为______g/cm3； （4）小明在家中利用厨房电子秤也测出了稻谷的密度。实验操作过程如图丙所示。 ①用电子秤称得家中稻谷的质量ma； ②将稻谷放入透明玻璃杯中，注入适量的水，测得杯子、水和稻谷的总质量为mb；并做好标记； ③取出稻谷，向杯中补水，直到标记处，测得此时杯子和水的总质量为mc。 根据以上测量的物理量，算出稻谷密度ρ的表达式为ρ=______（ρ水和小明测得的物理量符号表示）。收拾实验器材时发现，电子秤使用前没有校零，导致每次测量值都比真实值小1g，则由此造成的密度测量值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）右 121；（2）1.21×103 偏大；（3）1.1；（4） 偏大 【解析】（1）[1]指针偏左，说明左边沉，所以应将平衡螺母向右调节，直到天平平衡。 [2]由图甲可知，游码对应的质量为 1g，所以稻谷的质量为m1=120g+100g+20g+1g=121g （2）[1]量筒中水的为300mL，由乙图可知，将稻谷放入量筒中，稻谷全部浸没在水中时稻谷和水的总体积为400mL，所以稻谷的体积为V=V2-V1=400mL-300mL=100mL=100cm3 稻谷的密度为 [2]若考虑到稻谷浸入水中时要吸水，导致稻谷的体积测量小，质量测量准确，根据可知，实验测得的密度偏大。 （3）将量筒中稻谷全部倒出，用纸巾吸干稻谷表面的水后，再次测得稻谷的质量为m2=131g，稻谷吸收水的质量为m吸=m2-m1=131g-121g=10g 浸入水中种子吸收的水的体积为 种子的实际体积为V实= V2-V1+V吸=400mL-300mL+10cm3=110cm3 则稻谷的实际的密度为 （4）[1]由题意可知，捞出稻谷后，水和烧杯的质量为mb-ma，由于加水后杯子和水的总质量为mc，则加入水的质量为 根据题意可得，加入水的体积等于稻谷的体积，故稻谷的体积为 稻谷的密度为 [2]由上一问可知，稻谷的测量密度为① 由于导致每次测量值都比真实值小1g，所以稻谷的真实密度为② ①-②得：ρ稻谷>ρ稻谷实，所以密度测量值偏大。 4． 某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。 （1）当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为______cm；当B橡皮筋的伸长量为8cm时，橡皮筋B受到的拉力为______N； （2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用______橡皮筋制成的测力计量程大，用橡皮筋______制成的测力计测量的精确程度高（A/B）； （3）将本实验中两根相同的A橡皮筋串联起来（如图丙）代替弹簧秤，能够测量力的最大值为______N。（不计橡皮筋自重和接头处长度的变化） （4）实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体，用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力，如表是：2次测得的总重力及对应液体的密度（g取10N/kg），则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上______N的位置，并把表格中的数值填好。 液体种类 酒精 植物油 水 弹簧的示数（N） 2.6 2.7 ______ 液体密度ρ（×103kg/m3） 0.8 0.9 1.0 【答案】（1）12 8；（2）B A；（3）10；（4）1.8 2.8 【解析】（1）[1][2]由图乙可知，A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情况下，B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下，橡皮筋伸长量与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线，说明橡皮筋的伸长与受到拉力F成正比例函数的关系 由图知，当FA=5N，；FB=10N，,将上面的数据分别代入得 解得； 因此FA=0.5ΔxA，FB=ΔxB，所以，当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量 当B橡皮筋的伸长量为8cm时，受到的拉力为 （2）[1]测力计是根据在测量范围内，橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为0-10N，B的量程为0-15N，则用橡皮筋 B制成的测力计量程大。 [2]由图乙可知，在测量范围内，如F=5N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以，用橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高。 （3）若将相同的两根A橡皮筋串联起来，则两个橡皮筋受到的拉力是相同的，最大为10N。 （4）[1]液体的重力为 测量液体密度时，弹簧测力计的示数 测量酒精时……① 测量植物油时……② 将①②两式联立，解得G桶=1.8N；V=10-4m3 该密度计的零刻度应标记在A橡皮筋测力计刻度板的1.8N位置。 [2]测量水时 5．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，粗糙程度不同。一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦） （1）图甲中，将铝块放在水平木板上，用细绳系在铝块上绕过定滑轮竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做___________运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1，读出F1=1.6N。这里可以推测定滑轮的作用是_____________________________。 （2）比较甲、乙两次实验，可以得出：在___________________相同时，_________越大，滑动摩擦力越大。 （3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案：_________________________________________。 （4）请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力___________（选填“大于”“等于”或“小于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。 【拓展设问】小南同学将实验装置进行了改进，如图丁所示，将木块放在水平长木板上，将水平放置的弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，实验时拉着长木板向右运动，弹簧测力计的示数如图所示，则此时木块所受的滑动摩擦力大小为_______N。这样改进的好处是_________________________________________________（写出一条即可）。 【答案】（1）匀速直线 改变拉力的方向；（2）接触面粗糙程度 压力；（3）图乙实验中将木块与铝块互换位置，重新实验；（4）等于 2.8 不必匀速拉动 【解析】（1）[1]要使铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数，铝块要处于平衡状态，即铝块要沿水平方向做匀速直线运动。 [2]定滑轮可以改变施力的方向，但不能省力，故此实验定滑轮的作用是改变拉力的方向。 （2）[1] [2]比较甲、乙两图，接触面都是木板，则接触面粗糙程度相同，乙图铝块上方加了木块，弹簧测力计的示数大于甲图的弹簧测力计，所以可以得出：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）想要进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需用控制变量法，控制压力大小相同，故实验方案：图乙实验中将木块与铝块互换位置，重新实验。 （4）[1]图丙中，铝块的接触面粗糙程度与压力的大小都没有变，所以摩擦力大小也不变，与甲图中铝块受到的摩擦力大小相等。 [2]如图所示，弹簧测力计的分度值是0.2N，则此时木块所受的滑动摩擦力大小为2.8N。 [3]如图丁所示的方法测量木块受到的摩擦力，不必匀速拉动，弹簧测力计的示数即为木块受到的摩擦力。 6．如图1所示，甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转一个角度，松手后小卡片__________（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是探究__________。 （2）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙的实验，同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是（    ） A．能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 （3）小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？他提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码__________（选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”）做匀速直线运动，根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件__________（选填“适用”或“不适用”）于物体处于匀速直线运动状态。 【拓展】（4）小明也自选器材继续研究二力平衡条件，设计如图2所示的3个实验方案（钩码质量均为50g），其中，能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是__________。 （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图2所示情况下，小明下一步的操作是__________。 【答案】（1）不能 不在同一直线上的两个力能否平衡；（2）A；（3）可以沿任意方向 适用；（4）（a）、（b）、（c）；（5）用剪刀将小卡片一剪为二 【解析】（1）[1][2]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。 （2）小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果（当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡），故A符合题意。 故选A。 （3）[1][2]因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，所以物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时，二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的，做匀速直线运动时任意方向的都适合；根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件适用于物体处于匀速直线运动状态。 （4）（a）、（b）、（c）三图小卡片均静止，拉力作用在同一物体上且方向相反，均可以验证一对平衡力的大小相等、方向相反。 （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 7．牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后，揭开了物体运动的规律，从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如下图所示的装置进行探究。 （1）为使小车每次到达水平面时的速度相等，每次都要让小车从斜面上的_______位置由静止开始自由下滑。 （2）分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的是通过改变_________从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力；实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在_________段（选填“AB”、“BC”或“AC”）。 （3）由于受到阻力作用，小车在水平面上做减速运动，运动到D点时速度为v1，若此时所受外力突然消失，小车到达E点速度为v2，则两者的大小关系是v1_________v2。 （4）伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到，钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲。他设想了这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到摩擦阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考，伽利略推断，如果右边的斜坡变成平坦，球将会一直匀速滚动下去，如图乙。 请回答： ①像科学家那样“进一步思考”：图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置，他认为当斜坡倾角变小时，小球速度________（选填“减小快”、“减小慢”或“不变”）。于是他大胆推测：当斜坡变成光滑而平坦时，小球将________运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行________。 ②伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态，“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来，球的这种属性称为________。 【答案】（1）相同；（2）水平面的粗糙程度 BC；（3）=；（4）减小慢 匀速直线 科学推理 惯性 【解析】（1）每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑，是为了使小车每次进入水平部分时速度大小相等，这是控制变量法的要求。 （2）[1]要探究的是阻力对物体运动的影响，因此，应控制小车在到达水平面时的初速度相同，只改变小车在水平面运动时所受阻力的大小，即只改变水平面的粗糙程度，这就是分别选用毛巾、棉布和木板进行实验的目的。 [2]实验中，应让小车在不同的水平面上滑动，所以应将毛巾、棉布平整地铺在BC段。 （3）当小车运动到D点时速度为v1，若此时小车所受外力突然消失，小车将做匀速直线运动，小车到达E点速度为v2，即v2与v1大小相等。 （4）①[1][2][3]由图中伽利略的实验过程可知，当斜坡倾角变小时，小球的速度减小得更慢。于是他大胆推测，当斜坡变成平坦时，球的速度不再变小，球将做匀速滚动；此时用到了科学推理法，在客观实验基础上进行科学推理。 ②[4]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。伽利略所说的球的“自然运动”其实是球具有的属性，这就是惯性。 8．某实验小组的同学对两根原长都为8cm、粗细不同的A、B橡皮筋进行研究。并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码，如图甲所示，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量∆x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。 （1）当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为______cm； （2）分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计，它们外壳相同，刻度线分布情况相同，则用橡皮筋______（选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度较高； （3）若将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计，能够测量力的最大值为______N； （4）实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体，用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力，如表是：2次测得的总重力及对应液体的密度（g取10N/kg），则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上______N的位置，并把表格中的数值填好。 液体种类 酒精 植物油 水 弹簧的示数（N） 2.6 2.7 ______ 液体密度ρ（×103kg/m3） 0.8 0.9 1.0 【答案】 12 A 22.5 1.8 2.8 【解析】（1）[1]由图乙知，A橡皮筋在受到拉力不大于10N的情况下，橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一条直线，说明橡皮筋的伸长Δx与受到拉力F成正比关系，即FA=kAΔx 由图知，当FA=5N，ΔxA=10cm，代入数据得kA=0.5N/cm 因此FA=0.5 N/cm×Δx 在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为 （2）[2]由图乙知，在测量范围为内，如F=5N时，用橡皮筋A制成的弹簧测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的弹簧测力计伸长5cm，所以，用橡皮筋A制成的测力计测量精确程度高。 （3）[3]将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时，两根橡皮筋伸长的长度相等，由图知，在拉力作用下B先达到最大伸长量15cm，A的伸长量也为15cm；当伸长量为15cm时，橡皮筋B上的拉力为15N，所以橡皮筋A上的力为FA=0.5 N/cm×Δx=0.5 N/cm×15cm=7.5N 根据力的合成可得受到的最大拉力为F合=15N＋7.5N=22.5N （4）[4]液体的重力为G液=m液g=ρ液gV 测量液体密度时，弹簧测力计的示数F＝G桶+G液 测量酒精时G桶+0.8×103kg/m3×10N/kg×V =2.6N……① 测量植物油时G桶+0.9×103kg/m3×10N/kg×V =2.7N……② 将①②两式联立，解得G桶=1.8N；V=10-4m3 该密度计的零刻度应标记在A橡皮筋测力计刻度板的1.8N位置。 [5]测量水时F＝G桶+G水=1.8N+1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3 =2.8N 9．早餐吃鸡蛋时，小林将鸡蛋按不同方式放置在桌面上拍打，发现有的部位蛋壳“脆弱”，有的部位蛋壳“坚硬”。他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢？于是找来一张大的纸板模拟蛋壳进行探究，并作出以下猜想： 猜想1：纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关； 猜想2：纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关。 为了验证猜想是否正确，小林在这张大纸板上分别裁出两张大小为的小纸板A、B和一张大小为的小纸板C，并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。设计了以下实验方案： 步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图1甲所示，在中间不断增加重物，直到它塌下去，用弹簧测力计测量此时重物的重力，如图2所示； 步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图1乙所示，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力； 步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如图1丙所示，在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力。 （1）由图2可知，步骤1中重物的质量为______kg。（g取） （2）比较数据发现，可以验证猜想______是正确的。由此小林判断，在冬天容易下暴雪的地区，仓库的房顶建成如下图中______（选填字母序号）比较合适。 A．（拱形屋顶） B．（平屋顶） （3）比较实验数据与______可验证猜想2。 （4）小林受步骤二现象的启发又提出新的猜想：拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起的程度有关。为了验证该猜想，请你帮助小林在上述操作的基础上继续设计实验方案：在这张大纸板上再裁出一张______的小纸板D，将其弯成拱形，缩小两个木块之间的距离，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力。比较实验数据与______的大小，从而验证该猜想。 【答案】（1）0.22；（2）1 A；（3）；（4） 10 G2 【解析】（1）由图2可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为2.2N。步骤1中重物的质量为 （2）[1]甲图和乙图纸板的大小相同，而形状不同，是探究拱形纸板承受压力的大小与纸板形状的关系，若，就说明在纸板大小一定时，纸板拱起来（向上凸）所承受的压力比较大，从而验证了猜想1是正确的。 [2]在冬天容易下暴雪的地区，仓库的房顶要承受巨大的压力，根据上面的实验结论，房顶要做成拱形能承受更大的压力，故选A。 （3）要验证猜想2，即拱形纸板承受压力的大小与纸板大小的关系，就要控制纸板的形状一定，而纸板的大小不同，图甲和图丙符合题意，所以要比较和的大小关系，从而得出结论。 （4）[1][2]要探究拱形纸板承受压力的大小与拱形纸板拱起程度的关系，就要控制纸板的大小，（即再裁出一张40cm×10cm的小纸板D和纸板B大小一样的纸板）、形状相同（纸板和B一样向上拱起），而纸板拱起的程度不同（通过移动两木块的距离来改变纸板的拱起程度）。在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G4。比较实验数据G4与G2的大小，从而验证该猜想。 10．如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。 （1）实验前检查实验装置，观察到如图甲所示的情景，应该进行以下哪项操作________； A．从U形管内向外倒出适量水 B．拆除软管重新安装 C．向U形管内添加适量水 D．按压金属盒的橡皮膜 （2）调整器材后小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜，如果发现U形管两侧液面发生灵活变化，说明该压强计________（选填“漏气”或“不漏气”）； （3）将压强计金属盒的橡皮膜朝下逐渐浸入水中某一深度处，如图乙，则压强计显示的是橡皮膜________（选填“各个方向”、“上方”或“下方”）的水对它的压强； （4）小明完成了图乙、丙所示实验，分析可知液体的压强与________有关； （5）为探究液体压强与液体密度的关系，小明又完成了了图所示实验，对比丙、丁两次实验发现两次U形管两侧水面高度差对比不明显，为使实验现象更加明显下列操作可行的是________； A．将丁图中金属盒下移 B．丁烧杯中换用密度更小的液体 C．将U形管中的水换成密度更小的酒精 D．将U形管换成更细的 （6）保持图丁中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后（液体未溢出），U形管两侧的液面的高度差将会________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （7）如图戊所示，1、2是两根完全相同的细玻璃管，管的一端封有相同橡皮薄膜，在管中装入不等量．的水，薄膜鼓起的程度不同。据此小红猜想：液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将2号管________放置，直至___________，对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。 【答案】（1）B；（2）不漏气；（3）下方；（4）液体的深度；（5）C；（6）变大；（7）倾斜 1、2号管水柱高度相同 【解析】（1）如图甲所示的情景，组装器材时，U形管两侧液面不相平，说明两端液面上方气压不相等，为了使U形管两侧液面相平，应拆除软管重新安装；从U形管内向外倒出适量水、向U形管内添加适量水以及按压金属盒的橡皮膜都不能达到实验的目的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）用手指轻按金属盒上的橡皮膜，橡皮膜受压后会使得软管内气压变大，如果发现U形管两侧液面发生灵活变化，说明该压强计不漏气；如果发现U形管两侧液面没有灵活变化，说明该压强计漏气。 （3）如图乙所示，橡皮膜与下方的水接触，是橡皮膜下方的水对橡皮膜一个向上的压强。 （4）图乙、丙所示实验中，液体密度相同（都为水），金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，说明水产生的压强变大，可知在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体压强跟液体深度有关。 （5）A．根据p=ρgh知道，影响液体压强的因素与密度、深度有关，探究液体压强与液体密度的关系，根据控制变量法原则要控制液体深度相同，因此不能单独改变丁图中金属盒的位置，故A不符合题意； BC．由p=ρgh知道，液体的密度越大，深度越大，压强越大，所以在“丁烧杯中换密度更小的液体”U形管左右两侧液面的高度差将变小，而“将U形管中的水换成密度更小的酒精”时，则在橡皮膜受到的压强不变时，U形管左右两侧液面的高度差将变大，故B不符合题意，C符合题意； D．将U形管换成更细的，不能使两侧液面高度差对比更加明显，故D不符合题意。 故选C。 （6）保持图丁中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后（液体未溢出），金属盒所处的深度变大，液体的密度变小，根据可知容器底部所受液体压强变大，根据可知探头以下部分液体压强变小，则探头以上部分液体压强变大，U形管两侧的液面的高度差将变大。 （7）[1][2]探究液体的压强可能与管内液体的质量有关，根据控制变量法可知，应控制液体的密度相同，深度相同，而质量不同，所以，小明应将2号管倾斜放置，直至1、2号管水柱高度相同，对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度，鼓起程度是相同的，可知小红的猜想错误。 11．小华发现，压缩一个已经充气的气球感到很容易，但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等，进行探究，步骤如下         （1）如图甲所示，用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为_____，则活塞的横截面积为_____； （2）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是______； （3）如图乙所示，用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，弹簧测力计一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示为______N，此时外界大气压的数值为_____； （4）取下橡皮帽，拉动活塞，让活塞的底端位于注射器刻度处，用橡皮帽封住注射器的小孔，确保不漏气，此时注射器内被封闭的气体体积为．再按照图乙的方式操作，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器内气体体积变为时，弹簧测力计的示数为，继续向右慢慢地拉动注射器筒，记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。 注射器内气体体积 8 10 12 16 20 弹簧测力计的示数 10 ▲ 13.3 15 16 ①当注射器内气体体积为时，弹簧测力计示数为_____N； ②当注射器内气体体积为时，注射器内气体压强为_____。 【答案】 10.00 2 用手拉动注射器活塞，根据难易程度判断气密性 20 12 【解析】（1）[1][2]如图甲所示，注射器刻度部分左端对准零刻线，右端对准10cm刻线，刻度尺的分度值为0.1mm，刻度尺测出注射器刻度部分的长度为10.00cm，则活塞的横截面积为 （2）[3]排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增加器材，方法是：用手拉动注射器的活塞，如果比较容易拉动，则证明气密性不好，如果不容易被拉动，则证明气密性良好。 （3）[4]如图乙，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为20N。 [5]此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力，外界大气压的数值 （4）①[6]注射器内被封闭的气体体积为，再用测力计拉动活塞时，测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力 由以上步骤（3）可知，外界大气压对活塞的压力为20N，由此得到下表 注射器内气体体积 8 10 12 16 20 弹簧测力计的示数 10 ▲ 13.3 15 16 注射器内气体对活塞的压力 10 8 6.7 5 4 观察表中的数据可以发现：注射器内的气体变化为原来体积的2倍时，注射器内气体对活塞的压力减半，由上表可知，注射器内气体为20mL时注射器内气体对活塞的压力为4N，因此注射器内气体为10mL时注射器内气体对活塞的压力为8N，当注射器内气体体积为时，弹簧测力计示数为 ②[7]当注射器内气体体积为时，弹簧测力计的示数为16N，外界大气压对活塞的压力为20N，则注射器内气体对活塞的压力为 注射器内气体压强为 12．小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 （1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______； （2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表： 物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重 a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5 b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6 c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6 分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______； （3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______； （4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）； （5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。 A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 【答案】 物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力（或） 将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水 变小 变大 = B 【解析】（1）[1]实验步骤如图（a）所示，甲、丙中的弹簧测力计的示数分别为、，甲中的弹簧测力计的示数即为物体的重力大小，由称重法测浮力，物体受到的浮力 [2]分析表中物体a、b的实验数据可知F浮1=0.5N=G排1=0.5N；F浮2=0.6N=G排2=0.6N 小李得出的结论是：物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力。 （3）[3]排除各种测量误差因素的影响，将物体c浸入水中之前，若溢水杯中没有装满水，则实际溢出水的体积小于应排出水的实际体积，则会导致物体排开液体受到的重力小于物体受到的浮力。 （4）[4][5][6]逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法测浮力F浮=G-F′ 可知弹簧测力计A的示数逐渐变小；而重物排开水的体积越大时，薄塑料杯内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数逐渐越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即它们的大小关系是 （5）[7]A．由称重法测浮力可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A不符合题意； B．薄塑料杯不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B符合题意。 故选B。 13．如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验： 图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了； 图b：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力； 图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积； 图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来 图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 （1）图a和图______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子处在______，图a为尽快达到实验目的，实验过程中______（选填“可以”或“不可以”）搅动量筒里的液体。 （2）图b和图______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在______； （3）图c实验表明，分子之间存在______。 （4）图d为尽快达到实验目的，可以用______水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与______有关。 【答案】 d 永不停息的无规则运动中 不可以 e 吸引力 空隙 热 温度 【解析】图a说明分子在不停的做无规则运动。 图b说明说明分子之间存在引力。 图c说明说明分子之间存在间隙 图d说明红墨水分子在扩散，分子在不停的做无规则运动。 图e说明分子之间存在引力。 （1）[1][2][3]图a和图d说明分子在不停的做无规则运动；为了证明分子是在运动的，不能用玻璃棒搅动。 （2）[4][5]图b和图e个实验形成实验现象的原因相同，说明分子之间存在引力。 （3）[6]图c说明分子之间存在间隙。 （4）[7][8]图d为尽快达到实验目的，可以用热水，因为热水的温度比较高，分子运动越距离，分子的热运动与温度有关。 32．在“探究电荷间相互作用”的活动中，小明用丝绸摩擦过的有机玻璃棒、毛皮摩擦过的橡胶棒进行了如图所示实验。 （1）用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引带负电荷的纸屑，是因为有机玻璃棒带______电荷，有机玻璃棒带电是因为它_____（得到/失去）电子。 （2）本实验中不用金属棒做实验是因为金属是 _____（导体/绝缘体），摩擦所带电荷会通过人体导入大地。 （3）通过观察甲、乙、丙三图可发现，电荷间相互作用规律，相同电荷及不同电荷间相互作用规律 _____（相同/不同）。 （4）通过比较甲、乙实验得出的结论是 ____。 【答案】 正 失去 导体 不同 同种电荷相互排斥 【解析】（1）[1][2]用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引带负电荷的纸屑，这说明有机玻璃棒带了电，在摩擦的过程中，有机玻璃棒带失去电子带正电荷。 （2）[3]因为金属是导体，通过摩擦带的电荷会通过人体传入大地，所以本实验中不用金属棒做实验。 （3）[4]通过观察，两个有机玻璃棒相互接触时，相互排斥；两个橡胶棒相互接触时，相互排斥；一个有机玻璃棒和一个橡胶棒相互接触时相互吸引；故可以得出：电荷间有相互作用，相同电荷及不同电荷间相互作用不同。 （4）[5]由甲乙实验可知，两个有机玻璃棒相互接触时，相互排斥；两个橡胶棒相互接触时，相互排斥，说明同种电荷相互排斥。 / 学科网（北京）股份有限公司 $