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(共19张PPT)
课时10
实验专题——电学实验创新考查
类型1　 探究串并联电路电流、电压关系
1.在“探究串联电路的电流特点”的实验中，小虹同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
Ia/A Ib/A Ic/A
0.16 0.15 0.14
（1）她先把电流表接在a处，闭合开关后，发现两灯的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是 　B　 。
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
（2）她排除故障后，重新闭合开关，电流表的指针指示位置如图乙所示，则所测的电流值为 　0.22　 A。
B
0.22
（3）她测量了a、b、c三处的电流，又改变灯泡的规格进行了多次实验，其中一次实验的测量数据如下表，在分析数据时，她发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是 　A　 。
A.可能是因为测量误差造成的
B.是因为没有对电流表调零造成的
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中，电流越来越小
A
2.拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图甲所示电路图，并连接了图乙所示实物电路。
甲
乙
丙
丁
（1）图乙的实验电路连接中有一处错误，无法完成实验，连接错误的导线是 　b　 （填“a”“b”或“c”）。
b
（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图丙所示的曲线图。
①图丙中甲、乙两条曲线是根据图甲电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图甲电路中电压表 对应的曲线是 　甲　 （填“甲”或“乙”）。
②已知电源电压恒为6 V，根据探究目的分析图丙中的曲线，得出的实验结论是 　串联电路中总电压等于各分电压之和　 。
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图丁所示电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻R0（已知阻值）测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是 　闭合开关S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2　 （只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式）。
甲
串联电路中总电压等于各分电压之和
闭合开关S1，断开S2时，测得电压表的示数
U1；闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2
丙
丁
类型2　 探究影响电热大小的因素
3.如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的三套实验装置，甲、乙装置的两个透明容器中密封着等量的空气，丙装置的两个烧瓶中装有等质量的煤油。
（1）甲、乙实验通电前，需使两个U形管内的液面 　相平　 ；这里采用的物理研究方法是 　控制变量法　 。
相平
控制变量法
（2）乙装置可探究电流产生的热量与 　电流　 的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的 　电流　 不相等。将此装置接到电源两端，通电一段时间，在 　左　 （填“左”或“右”）侧容器中产生的热量较多。若通电较长的一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 　装置漏气　 。
（3）某同学利用丙装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一个烧瓶中的煤油换成 　质量　 和初温相等的水，并使两烧瓶中金属丝的电阻 　相等　 （填“相等”或“不相等”），此实验中水和煤油吸热的多少是通过 　加热时间　 （填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的。
电流
电流
左
装置漏气
质量
相等
加热时间
4.在探究电流通过导体产生电热与电阻的实验中，小谢设计了如图甲所示的电路进行实验，其中电阻R1＞R2。（电源提供相同的电压）
甲
乙
（1）小明认为图甲的电路不符合实验要求，流过两个电阻的电流大小不一定相等。“电流大小不相等”分析的依据是 　两电阻大小不相等　 。
（2）请在原来的器材选择合适的器材，在图乙中连接一个正确的探究电路。
两电阻大小不相等
答图
（3）小芳用两个透明容器中密封着等量的空气（如图丙所示），玻璃管中液柱高度相同，两个容器中的电阻一样大，电路连接如图所示。MN分别接到电源两端，闭合开关后，观察A、B两管液柱升高的高度。此电路：
丙
②8 Ω电阻的作用是 　分流，使左右两容器内电阻通过的电流不相等　 。
（4）若丙图电路通电20 s，测得流过R3的电流为0.2 A，根据焦耳定律的公式 　Q＝I2Rt　 ，可知在R3产生的电热Q＝ 　4　 J。
分流，使左右两容器内电阻通过的电流不相等
Q＝
I2Rt
4
①能探究导体产生电热与通电时间、 　电流　 大小的关系；
电流
丙
类型3　 探究电磁铁的磁性和通电螺线管外部磁场的方向
5.（2022·海南）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 　S　 （填“N”或“S”） 极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 　更少　 （填“更多”“更少”或“不变”）的大头针。
S　
更少
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 　电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强　 。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 　电铃　 。
电流相同，线圈的
匝数越多，电磁铁的磁性越强
电铃
6.（2021·宜昌）通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：
（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被 　磁化　 。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 　条形　 磁体的相似。
（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助 　小磁针　 。
磁化
条
形
小磁针
（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图丁所示，为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是 　改变电流方向（调换电源正负极）　 ，观察 　小磁针的指向　 。
改变电流方向（调换电源正负极）
小磁针的指向
类型4　 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
7.如图所示，在虚线框中接入某种实验器材可以进行相关实验探究。请完成下列问题：
（1）在虚线框中接 　灵敏电流计　 ，可探究电磁感应现象；利用该原理可制造出 　发电机　 。
（2）在虚线框中接 　电源　 ，可探究通电导体在磁场中受力；利用该原理可制造出 　电动机　 。
灵敏电流计
发电机
电源
电动机
8.（2022·河北）如图所示是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 　灵敏电流计的指针是否偏转　 来判断电路中是否产生感应电流。
灵敏电流计的指针是否偏转
（2）小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 　①③④　 （填所有符合要求的操作序号）。
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： 　将导体AB换成多匝线圈（更换磁性更强的磁体）　 。
（4）利用“磁生电”工作的装置有 　动圈式话筒　 （填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
①③④
将导
体AB换成多匝线圈（更换磁性更强的磁体）
动圈式话筒(共16张PPT)
课时6
实验专题——电学相似实验
主题1　 探究电流与电压的关系和探究电流与电阻的关系
实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
实验方法 控制变量法 电路图 滑动变阻器的作用 1. 保护电路 2. 改变定值电阻两端的电压，多次测量多组数据，寻找普遍规律。 3. 更换不同阻值的定值电阻后，用于调节定值电阻两端的电压不变。
实验结论 当电阻一定时，电流与电压成正比 当电压一定时，电流与电阻成反比
1.（2022·鸡西）探究电流与电压的关系实验中，小伟设计了如图所示的电路。
甲
乙
丙
（1）请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整。
答图
（2）小伟首先把5 Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片缓缓向 　左　 端移动，直到电压表示数恰为1 V，电流表示数如图所示。此时电流的大小为 　0.2　 A。
（3）小伟不断调节滑动变阻器的滑片，多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如下表，由此可以归纳出结论是 　当电阻一定时，电流与电压成正比　 。
R＝5 Ω 次数 1 2 3
U/V 1 2 3
I/A 0.4 0.6
（4）小伟接着测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，把5 Ω的电阻换成了额定电压为2.5 V的小灯泡，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 　2.5　 V，读出电流表的示数，根据公式 　P＝UI　 求出额定功率。但是在实际实验时闭合开关后，发现电压表指针向左偏转这可能是 　电压表正负接线柱接反了　 。
左
0.2
当电阻一定时，电流与电压成正比
2.5
P＝UI
电压表正负接线柱接反了
2.（2022·张家界）探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5 V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20 Ω　2 A”字样）、定值电阻5个（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、50 Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大。
答图
（2）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是 　定值电阻R断路　 。
（3）排除故障后，将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω时，应向 　右　 （填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。
定值电阻R断路
右
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I－R图象，其中阴影部分面积表示的物理量是 　电阻两端的电压　 ，其数值为 　3 V　 。
（5）实验中，在接入50 Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小静采取的措施可行的是 　BC　 （多选）。
A.调高电源电压 B.更换一个最大阻值为30 Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10 Ω的电阻 D.将电压表改接到滑动变阻器两端
电阻两端的电压
3 V
BC
（6）如图图象中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 　C　 。
C
主题2　 伏安法测电阻和伏安法测电功率
实验名称 伏安法测电阻 伏安法测电功率
测定值电阻 测小灯泡电阻 实验原理 R＝ P＝UI
电路图 变阻器作用 1.保护电路（闭合开关前，将滑片移至阻值最大处） 2.改变定值电阻两端电压和通过电流 3.改变灯泡两端的电压和通过灯泡电流 数据处理 多次测量求平均值 多次测量灯泡在不同电压下发光时灯丝电阻和灯泡功率，不要求平均值 实验结论 / 灯丝电阻随温度升高而增大 灯泡两端的电压越高，实际功率越大，灯泡越亮
3.改编小霞在伏安法测电阻的实验中，选用器材如下：电压为6 V的电源、规格为“10 Ω　1 A”的滑动变阻器R1、待测电阻Rx、电流表、电压表、开关、导线若干。
答图
（1）小霞连接的实验电路如图甲所示，其中有一条导线连接有误，若此时闭合开关电压表所测量的电压 　会　 （填“会”或“不会”）超过它的量程。请将连接错误的导线画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，先将滑动变阻器的滑片移到最 　左　 （填“左”或“右”）端，闭合开关，电流表的示数为0.2 A，调节滑片发现电流表的示数发生变化，电压表的示数始终为零。电路中的故障可能是电压表 　断路　 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小霞进行三次实验测出的电阻阻值分别为20.1 Ω、20 Ω、19.9 Ω，待测电阻的阻值应为 　20　 Ω。
（4）小霞将待测电阻Rx换成额定电压为1.5 V的小灯泡，测量其电阻：
①更换小灯泡时需 　断开　 （填“断开”或“闭合”）开关；
会
左
断路
20
断开
②经多次测量后得到的实验数据如下表所示，分析数据发现小灯泡的电阻随着电压的增大而 　增大　 ，这是因为小灯泡的电阻受到 　温度　 的影响。
数据序号 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.16 0.20 0.24 0.25
电阻R/Ω 3.125 5 6.25 8
平均电阻R'/Ω 5.59 ③表格中不合理之处是 　灯泡电阻随温度的变化而变化，不可求平均值　 。这只小灯泡正常工作时的电阻为 　6.25　 Ω。
增大
温度
灯泡电阻随温度的变化而变化，不可求平均值
6.25
4.（2022·丹东）“测量小灯泡的电功率”实验中，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源（6 V）、额定电压为2.5 V的小灯泡（正常发光时电阻约为11 Ω）、电流表（0～0.6 A，0～3 A）、电压表（0～3 V，0～15 V）、滑动变阻器R1标有“10 Ω　1 A”、滑动变阻器R2标有“20 Ω　1.5 A”、开关、导线若干。
①连接电路时，应选用滑动变阻器 　R2　 （填“R1”或“R2”）进行实验，电流表量程应选 　0～0.6 A　 （填“0～0.6 A”或“0～3 A”）更合理；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡亮暗情况
1 2 0.2 较暗
2 2.5 0.22 正常
3 3 0.24 较亮
R2
0～0.6 A
（1）进行实验：
②小灯泡亮度由 　实际　 功率决定。
（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为0.25 A的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.25 A；
②断开开关，用5 Ω的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片P 　保持不动　 （填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为0.3 A；
③将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为0.9 A，可得电源电压为 　4.5　 V；
④小灯泡的额定功率为 　0.5　 W。
实际
保持不动
4.5
0.5
（2）分析与归纳：
①小灯泡额定功率为 　0.55　 W；
0.55(共10张PPT)
课时7
实验专题——光学探究实验创新考查
类型1　 探究光的反射定律
1.探究光的反射定律。
序号 入射角 反射角
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
（1）如图甲所示，先将平面镜A放在水平桌面上，再将硬纸板B 　竖直　 放置在平面镜A上，让激光紧贴纸板射向O点。
（2）为了显示光路，纸板的表面应 　粗糙　 （填“光滑”或“粗糙”）些，在纸板上标出刻度是为了方便测量 　反射角和入射角　 的大小。
（3）多次改变入射光的方向，测得了几组数据如表所示，由此可得出，反射角与入射角大小 　相等　 （填“相等”或“不相等”）。
（4）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上固定一红色激光笔，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 　法线　 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，出现了如图乙所示的情景，老师水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到 　入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合　 时，可判断反射光线，入射光线和法线在同一平面内。
竖直
粗糙
反射角和入射角
相等
法线
入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合
类型2　 探究平面镜成像特点
2.如图所示是小明站在地铁站台，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌，及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像。小明根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验，实验步骤如下：
（1）小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到 　自己的像和广告牌重合时　 。
（2）记录 　自己站的位置　 。
自己的像和广告牌重合时
自己站的位置
（3）量出 　自己站的位置到玻璃屏蔽门　 的距离。除记录工具外，小明要完成上述实验必需使用的仪器是 　刻度尺　 ，步骤（3）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是 　物像到平面镜的距离相等　 。
自己站的位置到玻璃屏蔽门
刻度尺
物像到平面镜的距离相等
类型3　 探究凸透镜成像规律
3.（2022·盘锦）小明利用一个纸筒、凸透镜和半透明薄膜自制了如图甲所示的模型照相机。在使用时发现，被拍摄物体和照相机的距离有变化时，像会变得不清晰。老师告诉小明，当物距改变时，照相机可通过伸缩镜头或调节镜头焦距两种方式再次得到清晰的像。为了验证老师的说法，小明选取了蜡烛、多个不同焦距的凸透镜、光具座等器材进行实验探究：
（1）实验前应将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心调至 　同一高度　 。
（2）当蜡烛、光屏、凸透镜在如图乙所示位置时，光屏上成清晰的像。将蜡烛向左调节到某一位置时，凸透镜向 　右　 （填“左”或“右”）调节，光屏上再次成清晰倒立缩小的像。得出：当物距改变时，伸缩镜头可以再次获得清晰的像。
同一高度
右
（3）小明将蜡烛、光屏、凸透镜调回如图乙所示位置。将蜡烛向左调节到某一位置时，换用焦距 　更大　 （填“更大”或“更小”）的凸透镜，光屏上再次成清晰的像。得出：当物距改变时，调节镜头焦距可以再次获得清晰的像。
（4）蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，小明将光具座左侧抬高， 　不可以　 （填“可以”或“不可以”）使像回到光屏中央。
（5）请在图丙中画出烛焰S发出的平行于主光轴的光线经过凸透镜后的折射光线。
更大
不
可以
答图
4.（2021·大连）某同学探究“物距大于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实、正倒和大小”，实验器材有：光具座（光具座上的刻度尺范围是0～80 cm）、两个焦距均为10 cm而口径大小不同的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。
（1）选择口径 　大　 （填“大”或“小”）的凸透镜做实验比较好。
（2）实验装置如图甲所示，点燃蜡烛，调整烛焰，凸透镜和光屏的中心大致在 　同一高度　 上。
（3）实验中，该同学判断烛焰的像是实像，证据是 　烛焰的像能成在光屏上，说明成的是实像　 ；他判断烛焰的像是倒立的，那么像是图乙中的 　C　 （填“A”“B”或“C”）。
大
同一高度
烛焰的像能成在光屏上，说
明成的是实像
C
（4）收集的实验信息如下表：
凸透镜的焦距f＝10 cm
实验次数 物距u/cm 像的虚实 像的正倒 像的大小 像距v/cm
1 25.00 实像 倒立 缩小 16.67
2 30.00 实像 倒立 缩小 15.00
3 35.00 实像 倒立 缩小 14.00
分析表中信息，可以得出的探究结论是 　由实验数据可知，物距大于2倍焦距成倒立缩小的实像　 。
由实验数据可知，物距大于2倍焦距成倒
立缩小的实像
（5）从实验中还发现，当物距逐渐变大时，像距逐渐变小。该同学利用本实验器材进一步探究“物距大于凸透镜二倍焦距时，像距与物距的关系”，预设的物距分别为25 cm、30 cm、35 cm、40 cm、45 cm、50 cm，按照这些预设值进行实验，对应的数据能否收集完全，请说明理由：
　能，光具座上的刻度尺范围是0～80 cm，当物距u＝50 cm，20 cm＞v＞10 cm，70 cm＞（u＋v）＞60 cm　 。
能，光具座上的刻度尺范围是0～80 cm，当物距u＝50 cm，20 cm＞v＞10 cm，
70 cm＞（u＋v）＞60 cm(共15张PPT)
课时9
实验专题——力学实验（二）创新考查
类型4　 探究浮力大小与哪些因素有关
1.（2021·云南）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）弹簧测力计使用前要先进行 　调零　 。
（2）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝ 　F1－F3　 。
调零
F1－F3
（3）以下选项中若 　B　 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1－F2＝F3－F4 B.F1－F3＝F4－F2 C.F3－F2＝F1－F4
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐 　变小　 ，B的示数逐渐 　变大　 ，且A、B示数的变化量 　相等　 （填“相等”或“不相等”）。
（5）比较两种实验方案，改进后的优点是 　BC　 （可多选）。
A.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，测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力A、B示数的变化
B
变小
变大
相等
BC
2.某实验小组利用甲图所示的器材，来探究“浮力的大小与哪些因素有关”：
　　　　　　
（1）选择器材，验证猜想：
探究一：只选择器材a、c、d、e，就可以探究“浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关”；
探究二：只选择器材 　a、d、e、f（bdef或者cdef 均可以）　 （填器材编号），就可以探究“浮力的大小是否与液体的密度有关”；
探究三：只选择器材a、b、d、e，就可以探究 　浮力的大小是否与物体的密度有关　 。
（2）在上述过程中采用的研究方法主要是 　C　 。
A.比值法 B.等效法 C.控制变量法 D.估算法
a、d、e、f（bdef或者cdef 均可以）
浮力的大小是否与物体的密度
有关
C
②将a金属块浸没到煤油中，此时弹簧测力计的示数F3＝4.0 N，由此可知煤油的密度为ρ煤油＝ 　0.8×103　 kg/m3。
0.8×103
（3）完成以上探究后，他们又按乙图所示的步骤进行了测量物质密度的实验。
①称量出a金属块的重力G＝F1＝4.8 N；将它浸没在水中时，弹簧测力计的示数F2＝ 　3.8　 N，则此时物体所受浮力为F浮＝ 　1.0　 N；
3.8
1.0
类型5　 探究杠杆的平衡条件
3.下面是小枫和小红同学在实验室探究“杠杆的平衡条件”的实验（实验中使用的每个钩码重0.5 N）：
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，发现杠杆在如图甲所示的位置，此时杠杆 　是　 （填“是”或“否”）处于平衡状态。小枫将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向 　右　 调（填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡。
是
右
（2）如图乙所示，若在B点处施加一个竖直向下的拉力F＝ 　1.5　 N时，杠杆仍在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力F的大小将 　变大　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）在探究过程中，在杠杆左端某一固定位置挂总重G＝2.5 N的钩码，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于水平位置平衡状态。根据多次测量的力和力臂F、l数据，画出F和的图线如图丙，由图丙可得出杠杆平衡条件是：F与l成 　反　 比。根据杠杆平衡条件，可求出其重力G的力臂为 　0.2　 m。
1.5
变大
反
0.2
（4）在探究过程中，如图丁，在杠杆的右端挂重物G，在力臂为l的力F的作用下静止在图丁所示位置，请在图中做出力F的示意图。
答图
4.如图所示，根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度，所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、容积为100 mL的空桶、重为 0.5 N的物体M、刻度尺、细线。
（1）如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 　左　 调节；调节杠杆在水平位置平衡的目的是 　消除杠杆自重对实验结果的影响，并且方便测量力臂的长度　 。
（2）把空桶悬挂在A点，物体M悬挂在B点时，杠杆再次在水平位置平衡，测得OA的长度为10 cm，OB的长度为20 cm，则空桶重为 　1　 N。
（3）若此时，往A点的空桶内注满某种液体，调节物体M到C点时，杠杆在水平位置重新平衡，测得OC的长度为42 cm，则桶内液体的密度为 　1.1×103　 kg/m3。
左
消除杠杆自重对实验结果的影
响，并且方便测量力臂的长度
1
1.1×103
类型6　 测量机械效率
5.用如图所示的装置按顺序依次做“探究滑轮组机械效率和哪些因素有关”的实验：（已知ρ塑料＜ρ铝＜ρ铁）
（1）实验时在三个装置上分别挂上相同的钩码，并且用力拉绳使钩码 　匀速　 上升。
匀速
（2）实验时不考虑绳重及摩擦，塑料滑轮、铝制滑轮及铁制滑轮外形相同、材质不同，则拉力F1、F2、F3的大小关系是 　F1＜F2＜F3　 ；机械效率η1、η2、η3的大小关系是 　η1＞η2＞η3　 。
（3）若每个钩码重5 N，铝制滑轮的重力为2 N，将钩码匀速提升20 cm，不计绳重和摩擦，该铝制滑轮组的机械效率为 　83.3%　 。
F1＜F2＜F3
η1＞η2＞η3
83.3%
6.小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”。
实验前他有如下猜想：
A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关；
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
（2）下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据：
次数 物体 物重G/N 拉升高度h/cm 拉力F/N 拉动距离s/cm 机械效率η/%
1 木块 6 8 1.20 80 50
2 小车 6 10 0.75 100
①第2次实验时斜面的机械效率为 　80　 %；
②进行这两次对比实验是为了研究猜想 　A　 ；
③第1次实验中，木块所受摩擦力为 　0.6　 N。
80
A
0.6
（1）实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做 　匀速直线　 运动。
匀速直线
（3）小明利用该实验装置进一步研究发现，将长50 cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把重5 N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功随斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）的变化关系图象如图乙所示。
①由图象可知：W额外与L成 　正　 比；
②当斜面的水平长度L＝0.4 m时，拉力做的总功为 　2.3　 J；
正
2.3
③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为 　2　 N。
2(共10张PPT)
课时8
实验专题——力学实验（一）创新考查
类型1　 测量物体运动的速度
1.（2022·常德）小明所在的实验小组想探究物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关。通过观察，他们猜想：物体到达斜面底端时速度v的大小可能与物体的质量m、斜面的倾角θ、斜面的材料这三个因素有关。于是他们选择以下器材进行探究：一个右端固定有遮光片的长方体木块质量为200 g、一个100 g的砝码（可粘在木块上表面）、两个长度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端安有光电门）。实验装置如图所示，他们的实验操作是让木块沿斜面直线下滑，利用光电门速度传感器测得木块到达斜面底端时的速度v。
（1）为了保证从实验数据得出结论的可靠性，下列说法正确的是 　CD　 （多选）。
A.斜面越长越好 B.斜面越宽越好
C.木块每次都由静止开始下滑 D.木块每次都从斜面上相同的位置下滑
（2）在本实验中，光电门速度传感器的工作原理是当木块上的遮光片通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当遮光片离开光电门时计时器停止计时，这样就可以根据遮光片的宽度与运动时间计算出此时木块的速度。已知遮光片的宽度为
1.2 cm，如果计时器某次显示的时间为0.005 s，则此次测得的木块速度为 　2.4　 m/s。
CD
2.4
（3）小明他们改变相关条件，多次实验，得到了如表所示数据：
实验序号 θ 斜面 m/g v/（cm/s）
1 20° A 200 245
2 20° A 300 245
3 20° B 200 153
4 20° B 300 153
5 30° A 200 358
6 40° A 200 438
③分析比较实验序号1、5、6，可得出木块到达斜面底端时的速度与斜面倾角的关系是：当斜面材料相同时， 　斜面的倾角越大，物体从斜面上滑下的速度越大　 。
斜面的倾角越大，物体从斜面上滑下的速度越大
①分析比较表中数据可得：v与前面猜想的三个因素中的 　质量　 无关；
②分析比较实验序号1和3，2和4可得出v与 　斜面的材料　 有关；
质量
斜面的材料
类型2　 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
2.（2022·大庆）小明想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能，他设计了如图所示的实验，实验步骤如下：
（1）将两种品牌的运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。小明观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2 N，图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数，其示数为 　2.4　 N，鞋子的实际重力为 　2.2　 N。
2.4
2.2
（2）用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同。
（3）在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品，将弹簧测力计正确调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子。
（4）启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，该示数 　等于　 （填“大于”“小于”或“等于”）鞋子受到的摩擦力。
（5）换另一只鞋子，重复步骤（4），并记录数据。
（6）比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，对应示数 　较大　 （填“较大”或“较小”）的鞋子防滑性能好。
（7）如果在步骤（4）中提高传送带速度，那么弹簧测力计示数稳定后，其示数与低速时相比将 　不变　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
等
于
较大
不变
3.（2021·镇江）小华使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
（1）实验中，应沿 　水平　 方向拉动弹簧测力计，使木块在水平木板上作 　匀速直线　 运动。
（2）某次正确实验中，弹簧测力计的指针位置如图乙所示，木块受到的滑动摩擦力大小为 　3.4　 N，方向为 　水平向左　 。
（3）小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系。请指出她在实验中明显的不当之处： 　没有控制接触面的粗糙程度相同　 。
水平
匀速
直线
3.4
水平向左
没有控制接触面的粗糙程度相同
（4）在某次实验中，小华拉动木块在木板上运动，木块运动的路程－时间图象如图丁所示。若用F1和F2分别表示0～t1和t1～t2时间内弹簧测力计的示数，则可判断F1 　＝　 F2（填“＞”“＜”或“＝”）。
＝
类型3　 探究液体压强与哪些因素有关
4.（2022·福建）在探究影响液体压强因素的实验中，用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验，在5号管中装入盐水，其它管中装入水，如图所示。
（1）玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体 　压强　 的大小。
（2）根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度，猜想：液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或 　深度　 有关。
（3）图乙中，4号管上段更粗，下段与2号管粗细相同，两管中水的总长度相同，发现两管薄膜鼓起的程度相同，可得：液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都 　无关　 。
压强
深度
无关
（4）图丙中，5号管和2号管的液柱长度相等，利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的 　密度　 是否有关。
（5）为了探究液体长度对液体压强的影响，选用2号管和6号管进行实验，6号管水柱比2号管水柱长，实验时需控制两管水柱的 　深度　 相等。
密度
深度(共14张PPT)
课时5
实验专题——力学相似实验
主题1　 探究阻力对物体运动的影响和探究影响动能大小的因素
实验名称 探究影响动能大小的因素 探究阻力对物体运动的影响
实验图
研究对象 小车 木块
斜面作用 给小车提供初速度 给小车提供初速度
需要观察和记录的数据 小车在水平面上滑行的距离 木块在水平面上滑行的距离
研究方法 控制变量法、转换法 控制变量法、转换法
1.如图所示，是探究“运动和力的关系”的实验装置。
（1）分别将小车放在斜面的 　同一高度　 ，让其自由滑下，观察它在粗糙程度不同的水平表面运动的距离。
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现图 　丙　 中的小车运动状态改变得最慢。
同一高度
丙
（5）如图丁所示，让小车分别从斜面不同高度处由静止滑下，比较木块被推动的距离，得出物体的动能与 　速度　 有关。
速度
（3）牛顿第一定律告诉我们：物体的运动 　不需要　 （填“需要”或“不需要”）力来维持。
（4）实验中，若小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别为P1、P2，则P1 　＞　 P2（填“＞”“＜”或“＝”）。
不需要
＞
2.为了探究物体动能的大小与哪些因素有关，某同学设计了如图所示的实验。
（1）由图甲、乙所示实验可得出：物体的动能跟它的 　质量　 和 　速度　 有关。
（2）本实验采用的科学研究方法有： 　控制变量法　 （填一种）。
（3）图甲中质量为m、2m的小球分别推动同一木块在同一水平面上运动时，木块受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1 　等于　 f2（填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）图乙中的水平面如果绝对光滑并无限长，木块被撞击后在水平面上的运动情况是 　做匀速直线运动　 。
质量
速度
控制变量法
等于
做匀速直线运动
主题2　 测固体密度和测量液体密度
实验名称 测量固体密度 测量液体密度
实验原理 ρ＝ 测质量 直接使用天平测量即可 先测容器的质量m0，再测量液体和容器的总质量m总，可得m液＝m总－m0
测体积 可通过排液法、标记法、溢水法等多途径间接测量 直接使用量筒测量即可
类型一　标记法测量
3.（2022·柳州）一种测量牛奶密度的实验步骤如下，请你补充完整。
（1）将天平放在 　水平　 桌面上，游码移到标尺的 　零　 刻度线处，如果指针指向分度盘左侧（如图所示），则向 　右　 （填“左”或“右”）调节平衡螺母使天平平衡。
（2）将空烧杯置于天平 　左　 （填“左”或“右”）盘，测出其质量m1。
（3）向空烧杯加入适量水，测出水和烧杯总质量m2，并用笔在烧杯上标记水面位置。
水平
零
右
左
（4）将烧杯内的水全部倒出，擦干烧杯后，再向杯中加入牛奶使液面到达 　标记　 处，用天平测出牛奶和烧杯总质量m3。
（5）计算牛奶的密度，所用表达式为ρ牛奶＝ 　×ρ水　 （用题中所测物理量表示，水的密度ρ水已知）。
标
记
×ρ水
4.小强同学在家中自主学习，他利用家庭实验室的器材欲测一小石块的密度，他可用的器材有：托盘天平（含砝码）、烧杯、细线、水和小石块：
（1）将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现天平静止时横梁右端高，则应将横梁右端的平衡螺母向 　右　 （填 “左”或“右”）调节，使横梁平衡。
（2）在烧杯中放入适量的水，用细线拴住小石块，将小石块浸没水中，在水面到达的位置上作标记，用天平测出水和烧杯总质量m1。
（3）将小石块从水中取出，用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2。
（4）向烧杯中加水到标记处，再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3。
右
（5）上述实验过程可简化为如图，小石块的质量m石＝ 　m1－m2　 。
（6）设水的密度为ρ水，则小石块体积的表达式：V石＝ 　　 （用所测物理量的字母表示），小石块密度的表达式：ρ石＝ 　ρ水·　 （用所测物理量的字母表示）。
（7）如步骤（3）中取出小石块时带走了一些水，小强所测的小石块质量 　大于　 （填“大于”“小于”或“等于”）小石块的真实质量。
m1－m2
ρ水·
大于
类型二　利用浮力测量
5.小明同学利用实验室中的器材测量盐水的密度。
（1）图甲是小明同学在调节天平平衡时的情景，请你指出他在操作上的错误： 　调平时游码未归零　 。
（2）用天平测出空烧杯的质量为50 g。在烧杯中倒入适量的盐水，用天平测量烧杯与盐水的总质量，天平平衡时砝码和游码示数如图乙所示，则烧杯中盐水的质量为 　21　 g。
调平时游码未归零
21
（3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒内，其示数如图丙所示，经计算盐水的密度为 　1.05×103　 kg/m3。小明用此方法测出的盐水密度比真实值偏 　大　 （填“大”或“小”）。
（4）小明想利用弹簧测力计、水和细线来测量石块的密度，并设计了以下实验步骤：
①将石块用细线系在弹簧测力计下，测出石块的重力为G；
②将石块浸没在水中，此时弹簧测力计示数为F；
③石块的密度表达式：ρ石＝ 　　 （细线质量忽略不计，水的密度用ρ水表示）。
1.05×103
大
6.如图所示为小聪同学利用未知液体来测量小石块密度的实验操作：
（1）如图甲所示，小聪在调节天平横梁平衡过程中的错误操作是 　游码没有归零　 。
（2）小聪纠正错误后，测量出了小石块的质量m石（如图乙所示），并由图丙测出了小石块的体积V石＝ 　20　 cm3，则小石块的密度ρ石＝ 　2.8　 g/cm3。
游码没有
归零
20
2.8
（3）小聪还想测出量筒中未知液体的密度，他利用弹簧测力计只增加一个操作步骤，便完成了该实验。新增操作步骤： 　用弹簧测力计吊着小石块，将小石块浸没在装有未知液体的量筒内　 ，读出弹簧测力计的示数为F。未知液体密度的表达式：ρ液＝ 　　 （用字母表示，不必代入数值）。
用弹簧测力计吊着小石块，将小石块浸没
在装有未知液体的量筒内(共12张PPT)
课时4
实验专题——热学相似实验
主题1　 观察水的沸腾和晶体熔化特点
1.水的沸腾和冰的熔化实验，器材选用的共同点是：铁架台、石棉网、烧杯、温度计、秒表，自下而上组装。实验中都需要记录温度、时间并观察物质的状态变化。
2.这两个实验数据处理方法上的相同点是：通过表格直接分析温度数据的变化并且作“温度－时间”图象。
3.在分析沸腾和熔化的物态变化特点时可以从吸放热、温度变化、状态三个角度来描述。
1.在探究热现象的实验中，某同学在拉萨用烧杯、试管、温度计等器材进行了如下的实验。
（1）用图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”，根据实验数据绘制了温度随时间变化的图象，如图乙所示。该物质在BC段处于 　固液共存　 （填“固体”“液体”或“固液共存”）状态，此过程中物质的温度 　不变　 （填“升高”“降低”或“不变”）。
固液共存
不变
（2）比较图乙中AB段与CD段可知，质量相同的冰和水升高相同的温度时，加热时间不同，原因是 　水的比热容比冰的比热容大　 。
（3）用如图丙所示的装置“探究水沸腾时温度变化的特点”，实验中温度随时间变化的图象如图丁所示，则实验时水的沸点为 　85　 ℃，此时的大气压 　小于　 （填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压。
水的比热容比冰的比热容大
85
小于
2.在探究热现象的实验中，小明用烧杯、试管、温度计等器材进行了如下实验。
（1）小明用图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”，根据实验数据绘制了温度随时间变化的图象，如图乙所示，该物质在AB段处于 　固体　 （填“固体”“液体”或“固液共存”）状态，此过程中物质的温度 　升高　 （填“升高”“降低”或“不变”），内能 　增加　 （填“增加”“减少”或“不变”）。
固体
升高
增加
（2）在“观察水的沸腾”的实验中：
①请你指出图丙中实验操作错误之处是 　温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部　 。改正错误后，继续实验。当水温升高到90 ℃时，每隔1 min记录一次水的温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止。数据记录如下表：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 98 98 98 98 98
②第3 min温度计示数如图丁所示，此时水的温度为 　96　 ℃。上面图戊中的 　a　 （填“a”或“b”）图是水在沸腾时的情况；
温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部
96
a
③水在沸腾过程中，温度将 　不变　 （填“升高”“降低”或“不变”），有同学认为为了方便读出温度计的示数，将温度计从沸水中拿出来进行观察读数，则会导致所测温度偏 　低　 （填“高”或“低”）。
（3）生活中使用的电烙铁的烙铁头是一种合金，所谓合金就是不同金属（也包括一些非金属）在熔化过程中形成的一种融合物或冷却后的固态。下表列出了几种金属的熔点和沸点（在标准大气压下），其中难以与表中其他金属形成合金的是 　锌　 。
金属 铁 铜 锌 银 金
熔点/℃ 1 535 1 083 419.5 962 1 064
沸点/℃ 2 750 2 567 907 2 212 2 807
不变
低
锌
主题2　 探究物质的吸热能力和比较不同燃料的热值
1.这两个相似实验在实验器材的选择上共同点有：温度计、秒表、铁架台组装时都是自下而上；不同点是：探究物质的吸热能力实验是燃料或加热源相同，吸热物质不同；比较燃料的热值实验是被加热的物质相同，相同质量的不同燃料。
2.这两个实验中都用到了转换法，探究物质的吸热能力实验是通过加热时间反映物质吸热的多少；而比较燃料热值的实验是通过液体温度的升高来反映吸热的多少。
3.如图甲、乙所示是探究物质吸热能力的实验装置图。
（1）在两容器内分别装入 　质量　 相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯加热。
（2）如图丙所示，当水和煤油吸收相同的热量时， 　煤油　 的温度升高较快，说明 　水　 吸收热量的能力强。（均填“水”或“煤油”）
质量
煤油
水
（3）水和煤油吸收热量多少无法直接测量，本实验是通过比较 　加热时间　 来间接比较吸收热量多少的。这种研究方法与下列事例中 　B　 （填字母）的方法是相同的。
A.在研究平面镜成像特点时，用未点燃蜡烛替代点燃蜡烛的像
B.比较液体压强大小时，用U形管两端液面高度差来判断
C.用光线表示光的传播路径和方向
加热时间
B
4.小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验在标准大气压下来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图甲、乙所示的装置进行实验，记录结果见表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 100
菜籽油 20 100
（1）为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲、乙装置中两烧杯内水的质量相等，还要控制煤油和菜籽油的 　质量　 相同。
（2）实验测的数据如表（无读数错误）：根据数据 　不能　 （填“能”或“不能”）比较出煤油与菜籽油热值的大小关系。
（3）实验中不足之处可能是 　燃油太多（水太少）　 造成的。
（4）小明同学纠正实验中不足之处后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，于是他想利用这种实验测算出煤油的热值，除了图中装置外，那么小明还要使用的测量仪器是 　天平　 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 　偏小　 （填“偏大”或“偏小”）。
质量
不能
燃油太多（水太少）
天平
偏小
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 100
菜籽油 20 100

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