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专题突破二 实验探究
类型一 测量型实验
专
题
解
读
测量型实验题主要考查教材上一些重要的测量实验，如速度、密度、电阻和电功率的测量。在中考物理试卷中主要从实验原理、实验器材及其使用、实验步骤、实验数据的记录与分析、误差的分析等角度进行命题。
方
法
指
导
解答测量型实验题首先要明确实验目的，然后联想所学过的公式或定律，如密度公式、欧姆定律、电功率公式等，对于这类实验重点应放在掌握每个实验的原理、设计思路、操作步骤，记录表格的设计，关键器材在实验中的作用以及是否需要多次测量求平均值。
自
我
挑
战
限时训练一（限时15分钟）
◎测量物体运动的速度
1.小新和同学一起用硬纸板搭建了如图所示的轨道，测量小球运动的平均速度。
（1）根据实验的原理 ,需要测量的物理量是小球运动的路程和所用的时间。
（2）他们先用钢卷尺对轨道的各段长度进行测量并分段做了标记，因一次实验的测量误差较大，需多次测量。为保证小球每次通过A点的速度相同，必须用同一小球从左边斜面的 高度由静止释放。要使小球能够通过E点，释放小球的高度应
(选填“大于”“小于”或“等于”)水平段BD的高度。
同一
大于
（3）从A点开始计时，用电子秒表分别测量小球经过B、C、D、E各点的时间。整理实验数据并记录在下表中。分析表中数据可知，vBC vCD,这是因为小车在运动过程中受 作用，小球从A点运动到E点的过程中，在 点的速度最小。小球在BD段运动的平均速度为 m/s（结果保留两位小数）。
>
摩擦力
D
0.74
◎测量固体的密度
2.小浩同学用天平、量筒和水等器材测量小石块的密度。
（1）图甲是小浩在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是 ,
。
（2）小浩纠正了错误后调节好天平，将石块放入左盘，天平平衡时，测出石块的质量如图乙所示，
小石块的质量为 g。
调节横梁平衡时，未将游码移到标尺左端零刻度线处
58
（3）如图丙所示，小石块的体积为 cm3，则小石块的密度为
g/cm3。
（4）小丽同学做这个实验时没有用天平，也测出了该石块的密度。她先按照小浩的方法测出石块的体积，然后用体积为48cm3、质量为12g的小泡沫块（不吸水）与小石块用细线捆在一起，再次放入量筒中，石块和泡沫块漂浮在水面上，且有13体积的泡沫块露出水面。石块和泡沫块放入量筒之前水面初始位置是28mL，则石块和泡沫块放入量筒后水面
应该在 mL刻度线处。小丽测出的石块密度 （选填
“大于”“小于”或“等于”）小浩的测量值。
40
1.45
100
大于
◎测量滑轮组的机械效率
3.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下表：
（ 1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高。
（2）表格中编号①处数据应为 ，编号②处数据应
为 。
（3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关。
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
匀速
2.4
83.3%
提升物体受到的重力
不变
◎伏安法测定值电阻的阻值
4.小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供选用：A.两节新干电池；B.开关一个和导线若干；C.电压表(0~3V0~15V)；D.电流表(0~0.6A0~3A)；E.滑动变阻器(0~10Ω)；F.滑动变阻器(0~100Ω)。
（1）小华同学完成实验电路设计后，为了操作顺利和方便，除了A、B、C和D外，小华同学还需选用 （选填“E”或“F”）器材。
E
（2）根据设计的实验电路要求，请用笔画线代替导线连接图甲中最后的两根导线。（滑片向左移动时电阻变大）
（3）如图甲所示，连接好电路。在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应该滑至 （选填“A”或“B”）端。
A
（4）小华在闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，而电压表有示数但不发生变化，此时电路中的一处故障是 。
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻Rx断路 D.定值电阻Rx短路
（5）排除故障后，电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示，则本次实验测得的定值电阻Rx为 Ω。
C
5.5
◎测量小灯泡的电功率
5.利用如图所示的电路测量额定
电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向右移动时灯泡变暗。
（2）连接电路时，开关应 ，滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。
断开
B
（3）连接电路后，闭合开关，发现灯泡较亮，电压表和电流表的示数均较大。无论怎样移动滑片P，此现象都不发生改变，则出现这种现象的原因可能是 。（答出一种即可）
（4）改正电路后，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯
泡的额定功率为 W。
滑动变阻器接了上面两个接线柱
0.6
限时训练二（限时15分钟）
◎测量液体的密度
1.小红的妈妈从市场买回了一桶色拉油，担心买的油是地沟油，小红为解除妈妈的顾虑，在网上查得优质色拉油的密度在0.91~0.93g/cm3之间，地沟油的密度在0.94~0.95g/cm3之间，她决定用测密度的方法鉴别油的品质。
(1)实验步骤如下：
①将托盘天平放于 上，移动游码至标尺 处，发现指针静止时如图甲所示，则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节，使横梁水平平衡;
②用天平称出空烧杯的质量为10g;
水平桌面
零刻度线
右
③往烧杯中倒入适量的色拉油，将装色拉油的烧杯放在左盘，在右盘加减砝码并移动游码使天平平衡。天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和色拉油的总质量为 g;
④将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中，如图丙所示，量筒内色拉油的体积是 cm3。
56
50
(2)该色拉油的密度为 g/cm3，由此，小红判断色拉油的品质是 (选填“合格”或“不合格”)的。
(3)分析小红同学的实验过程，你认为测量结果 (选填“偏大”或“偏小”)。小红通过反思后想到：其实不需要增加器材也不需要添加额外的步骤，只要将上面的实验步骤顺序稍加调整就会大大减小上述实验的误差，她调整后的实验步骤是
(只填写实验步骤前的代号即可)。
0.92
合格
偏大
①③④②
◎测量水平运动物体所受的滑动摩擦力
2.小东同学用弹簧测力计测量水平运动的物体所受的滑动摩擦力。
（1）测量前观察弹簧测力计，发现指针指在图甲所示的位置，他应先 后再测量，此弹簧测力计的分度值是 N。
调零
0.2
（2）如图乙所示，测量时长木板应 放置，用弹簧测力计平行于长木板拉着木块做 运动，根据 知识，弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
（3）小东在实验中还发现，用此装置按照（2）中的方式快拉或慢拉木块,弹簧测力计的示数都相同，说明滑动摩擦力的大小与 无关。测量时，如果不小心使弹簧测力计向右上方倾斜，则木块受到的滑动摩擦力
会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
水平
匀速直线
二力平衡
木块运动的速度
变小
◎测量斜面的机械效率
3.如图是小亮测量斜面
机械效率的装置图。
（1）该实验的原理是 。
（2）实验时所用的器材有斜面、木块、弹簧测力计、 。
（3）实验中，在沿着斜面方向匀速向上拉动木块的过程中，木块的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
刻度尺
增大
（4）下表是在实验中测得的几组数据，其中第2次实验中拉力做的有用功为 J，机械效率为 。
（5）该实验中是通过改变
来改变斜
面的倾斜程度的，斜面越缓，
机械效率越 。
2.5
78.1%
斜面的高度
低
◎伏安法测小灯泡的电阻
4.【实验名称】伏安法测小灯泡的电阻
【实验器材】如图所示，请用笔画线代替导线，将实物图连接好（连线不得交叉）。
【实验步骤】
（1）将滑动变阻器的滑片调至 处。
（2）闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，分别记录3组小灯泡两端的 和通过的 ，填入表格。
（3）算出电阻值。
【实验表格】如表所示
阻值最大
电压
电流
【实验分析】分析实验数据可知，在不同电压下工作时小灯泡电阻是 （选填“变化”或“不变”）的，可能是 影响了电阻大小。
变化
温度
◎测量定值电阻的电功率
5.李岚同学在进行“测量定值电阻的电功率”的实验时，所选用的器材有：额定电流为0.4A的定值电阻（阻值约为6Ω）、电压恒为12V的电源、电流表、电压表、两只不同规格的滑动变阻器“50Ω1A”和“5Ω1A”、开关及导线若干，请回答下列问题。
（1）在保证电路中各电器元件都安全的前提下，李岚在进行实验时，应当选用的滑动变阻器的规格为“ ”。
50Ω 1A
（2）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，电阻变大）
（3）连接好电路，闭合开关后，李岚移动滑动变阻器的滑片。当电流表的示数为0.4A时，电压表示数如图乙所示，则此时电压表的示数为 V，定值电阻的电功率为 W，电阻为
Ω。
2.5
1
6.25
（4）李岚将定值电阻换成额定电压为4V的小灯泡后，移动滑片，观察电流表和电压表的示数，记录数据并作出如图丙所示的I-U图像，则小灯泡的额定功率为 W；由图像可知，小灯泡灯丝的阻值不是固定的，这是因为 。
1.6
小灯泡灯丝的阻值随温度的变化而变化
类型二 探究型实验
专
题
解
读
探究型实验题是考查学生学习物理能力的一种题型，它不仅能反映学生物理学习过程中的观察能力、动手动脑能力，而且能反映学生对物理概念、规律的理解情况，更重要的是能展示学生的情感、态度、价值观。从考试内容来看分课内已知规律再现和课外未知规律的探究；从考查类型看可分为：
（1）认识探究方法；
（2）设计实验方案；
（3）概括探究结论；
（4）评价探究过程等。
方
法
指
导
（1）实验探究过程中应用到的探究方法主要有：控制变量法、转换法、等效替代法、实验基础上推理法、模型法等。
（2）实验方案设计要根据实验目的要求、器材，同时必须遵循实验原理来进行。
（3）概括探究结论必须抓住：探究所提出的问题、结论形成的条件，结论的表述一般是……一定(或相同)，……与……有关(或无关)，或……越大(越小)……越小(越大)，或……与……成正比(成反比)。
（4）评价探究过程，一是实验次数、实验方案是否合理，二是实验器材的连接是否正确，三是要能够提出改进的方法。实验过程中多次测量的主要目的主要有：多测几次求平均值，减小误差；多测几次避免结论的偶然性，使结论具有普遍规律。
自
我
挑
战
限时训练一（限时30分钟）
◎探究水沸腾时温度变化的特点
1.小晴和小雨分别用甲、乙两套装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
（1）组装器材时，温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适
当将 （选填“A处向上”或“B处向下”）调
整。
A处向上
（2）调整好器材，用完全相同的酒精灯加热,当水温为90℃时，每隔1min记录一次水温，直到水沸腾后持续几分钟为止,根据记录数据绘制出如图丙所示的水温与时间关系图像。实验中，是通过 （选填“热传递”或“做功”）方式增加水的内能。当水沸腾时，水中产生大量的气泡，
气泡内是 （选填“空气”或“水
蒸气”）。
热传递
水蒸气
（3）a为小晴根据实验数据绘制的温度与时间图像，分析可知她是选用 图中装置做的实验。由小雨所绘制的b图像可知，水的沸点为 ℃，此时周围环境的大气压 （选填“低于”或“高于”）标准大气压。在0~6min内，a和b图像重合可以判断她们实验所用水的质
量 (选填“相同”或“不相
同”)。
乙
98
低于
相同
◎探究光的反射规律
2.如图所示，在探究“光的反射定律”实验中，
小红同学将一块平面镜放在水平桌面上，再把
一块纸板垂直放置在平面镜上。
（1）实验时让光贴着纸板入射是为了 。
（2）如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿AO入射时， （选填“能”或“不能”）在纸板上看到反射光。
显示光路
不能
（3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是 。
（4）为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当
。
用笔在纸板上沿着光路将其描画下来
改变入射光线多次进行实验
◎探究平面镜成像时像与物的关系
3.【实验名称】探究平面镜成像的特点
【过程结论】
（1）如图甲所示，点燃蜡烛A竖立在玻璃板前，再拿外形相同但未点燃的蜡烛B，在玻璃板后移动，使蜡烛B与A的像
，记下A与B的位置，移动点燃的蜡烛A，重做实验。
（2）用刻度尺测量像与物到镜面的距离，发现像与物到镜面的距离 。
完全重合
相等
（3）移去蜡烛B，在其位置竖立一光屏，在玻璃板后侧观察光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像。
【实验方法】用外形相同的蜡烛B来确定蜡烛A成像的位置，运用了 法。
【实验评估】
（1）在实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于 。
不能
等效替代
确定像的位置
（2）实验中玻璃板与水平面保持垂直，若不垂直，这样会对实验操作带来的不便影响是
。
【拓展】若把上述实验中的玻璃板换成焦距为10cm的凸透镜，蜡烛A和凸透镜的位置如图乙所示，此时移动光屏可承接到倒立、
的实像。
不论怎样移动蜡烛B，都不会与蜡烛A的像完全重合
放大
◎探究浮力大小与哪些因素有关
4.在“探究影响浮力大小因素”的实验中，同学们提出了下列4种猜想：
猜想1：浮力的大小与液体的密度有关；
猜想2：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关；
猜想3：浮力的大小与物体的形状有关；
猜想4：浮力的大小与物体所受的重力有关。
(1)如图1所示，小明把一个固体挂在弹簧测力计下，使它浸在液体中的体积逐渐增大，观察到弹簧测力计的示数逐渐变小，此实验说明了猜想 是正确的。
(2)如图2所示，小明将同一块石头浸没在水和盐水中，此实验是为了验证猜想 ，在实验中，观察到石块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小，则说明石块在盐水
中所受浮力 （选填“大”或“小”）。
2
1
大
（3）为了验证猜想3，小明将同一个橡皮泥做成不同的形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉，由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关，请指出他实验方法的错误：
。
（4）为了验证猜想4，小明将重力相同而体积不相同的铁块和铝块浸没在水中，观察到所受的浮力大小不相等，由此得出结论：浮力大小与物体所受的重力无关。请指出他实验方法的错误：
。
没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同
没有控制物体浸入液体的体积相同，没有改变重力的大小
◎探究影响滑动摩擦力大小的因素
5.如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。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）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，此时弹簧测力计示
数的大小等于滑动摩擦力的大小。
匀速
（2）甲实验中，木块A受到的摩擦力为 N。
（3）比较甲、乙实验，可以探究滑动摩擦力的大小与
有关；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有关。
2
压力大小
乙、丙
（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出：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，原因是 。
（5）本实验采用的探究方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
错误
没有控制长木板与木块间的压力相同
控制变量法
◎探究电流与电阻的关系
6.小科用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”，滑动变阻器的规格为“10Ω1A”，AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω。
【实验步骤】
①连接电路：完成图甲中的连线，
使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为3.0V，读出电流表示数并记录，此时滑片P在中点附近；
③断开开关，在AB间换接20Ω的定值电阻；
④闭合开关，读出电流表示数并记录；
⑤断开开关，在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻，依次重复步骤④。
【实验数据】
AB间接5Ω的定值电阻时，电流表示数如图乙所示，则表中“★”处的数值为 。
【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系。而其他同学都通过实验得出了“电压不变时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论。
【实验反思】
（1）小科得不到正确结论的原因是
，需要重新实验。
0.26
没有控制电阻两端的电压不变
（2）根据小科的实验数据，通过进一步分析计算可以发现，当AB间的阻值变小时，电池组两端的电压将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
(3)实验时，将定值电阻的阻值由25Ω改为较小阻值的电阻时，必须进行的实验操作是将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动使电压表的示数为3V。
变小
左
◎探究通电螺线管外部磁场的方向
7.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根 棒。
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。
（3）根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向，可以得出：通电螺线管外部的磁场与 磁
体的磁场相似。
铁
N
条形
（4）根据图甲、乙可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的 方向有关。
（5）如果丙和丁两个螺线管同时通电，则这两个螺线管之间会相互 (选填“吸引”或“排斥”)。
（6）将甲螺线管通电，若要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”，应进行的操作
是 。
电流
吸引
在电路中串联一个滑动变阻器
限时训练二（限时30分钟）
◎探究固体熔化时温度的变化规律
1.如图甲是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。
（1）试管内物质在熔化过程中，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是 （选填“A”“B”或“C”），示数为 ℃，某同学根据实验记录的数据作出该物质的温
度随时间变化的图像（如图丙
），可知该物质是 （选
填“晶体”或“非晶体”）。
B
38
晶体
（2）在该物质熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该物质将停止熔化。将试管放回烧杯后，该物质又继续熔化。说明固体熔化时需要 （选填“吸收”或“放出”）热量。
（3）根据描绘的图线，该物质在第5min时处于 态，该物质的熔点为 ℃。仔细观察图像发现，该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温 （选
填“快”或“慢”）。
吸收
固液共存
60
快
◎探究光的折射规律
2.小明同学用以下实验“探究光的折射规律”，如图所示。
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图甲所示；
②将一束激光射向圆心O，激光在O处发生折射；
③读出入射角和折射角的大小，并记录在表格中。
（1）分析论证一：让光从空气斜射向玻璃砖，如图甲所示，观察折射光线和折射角，把得到的数据记录在表格中，分析数据可得出以下结论：光从空气斜射向玻璃时，折射
角 入射角，入射角增大，折射角 。
（2）分析论证二：移动光源，让光垂直射向水面，当光线垂直射向介质表面时，入射角是 ，根据记录的数据可知，光垂直射入玻璃砖时传播方向 （选填“改变”或“不变”）。
小于
增大
0°
不变
（3）分析论证三：先让光由空气射入玻璃砖中，记录下入射光线、入射点和折射光线的位置，再让光线逆着折射光线方向射入，观察发现折射光线与原入射光线的路径 ，说明光在折射时光路是 的。
重合
可逆
（4）探究：小明从课本知道以下结论：入射光线、法线和折射光线在同一平面内，如何验证呢？小明采用了如图乙所示的实验装置，透明有机玻璃板、两只激光笔均用磁体吸附在一平面铁板上，中间激光笔射出光线垂直射到有机玻璃板上用来模拟法线，当将如图乙所示的整个装置绕法线旋转90°后，学生能从原图的侧面观察，可看见折射光线、法线和入射光线呈 （选填字母代号）。
A.一条光线 B.两条光线 C.三条光线
A
◎探究凸透镜成像的规律
3.某小组同学利用光具座进行“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，应调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 。
同一高度上
（2）已知所用的凸透镜的焦距f＝15cm，如图所示，要使蜡烛在光屏上成清晰的像，在蜡烛、凸透镜和光屏三者中，只移动其中一个的位置，其余两个不动，可行的措施是
。
向右移动透镜(或向左移动蜡烛)
（3）如果把凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将蜡烛移至10cm刻度线处，移动光屏，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，该像是倒立、 的实像；当蜡烛放在距凸透镜12cm处时，在凸透镜另一侧前后移动光屏， （选填“能”或“不能”）在光屏上得到像。
缩小
不能
（4）实验中，燃烧的蜡烛逐渐变短，光屏上的像会逐渐向 移动，为了使像成在光屏的中心，可将蜡烛向 调整。（均选填“上”或“下”）
（5）分析实验数据可知，当物体通过凸透镜成实像时，物距增大，像距 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
上
上
减小
◎探究物体的动能跟哪些因素有关
4.如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 的关系（物体A、B质量不变）。
速度
（2）该实验中所探究物体的动能是指物体 （选填“A”或“B”）的动能。
（3）该实验物体动能的大小是通过
来反映的。
（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过 （选填“高度”或“质量”）来改变的。
A
物体B被撞后移动的距离大小
高度
（5）实验表明，同一物体A从斜面不同高度滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得出结论：
。
（6）若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下，并观察记录。
当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大
同一
◎探究杠杆的平衡条件
5.小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，以杠杆中点为支点。
（1）在调节杠杆平衡时，小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平
衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
（2）如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，小明这种做法的不足是 。
仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性
左
（3）如图乙所示，小明设计了两种实验方案：
方案一：弹簧测力计沿竖直方向拉，其示数为F1；
方案二：弹簧测力计倾斜拉，其示数为F2。
方案 （选填“一”或“二”）更方便，理由是
。
一
便于直接读出力臂
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是
。
杠杆的自重影响了杠杆平衡条件的探究
【拓展】某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。实验步骤如下：
（1）将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置A，它就是刻度尺的 。
（2）如图丁所示，将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。物体悬挂点到支座的距离l1和刻度尺的A点到支座的距离l2。
重心
（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m＝
（用题目中所给物理量表示）。
◎探究电流与电压的关系
6.在“探究电流与电压的变化关系”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，电阻R1为10Ω，滑动变阻器R0标有“20Ω0.5A”字样。
（1）实验中连接电路时，开关应该 ，实验前在试触开关时，如果发现电流表指针如图乙所示，则接下来的正确操作是
；闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至 （选填“A”或“B”）端；图丙是某次实验中电流表的示数，应该记为 A。
断开
断开开关，将电流表的正负接线柱接线交换
B
0.26
（2）小华在实验中应保持电路中的电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片P改变电阻两端的 ；下表是记录的部分实验数据，通过分析可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
电压
正比
（3）小华继续思考，若用该电路“探究电流与电阻的变化关系”，要选用不同的定值电阻接入电路，实验过程中也要移动滑动变阻器的滑片P，其主要目的是 。
保持定值电阻两端的电压不变
◎探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
7.为了探究“导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流”，采用了如图所示的实验装置：
（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁铁中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁铁中左右运动，电流计指针 偏转；断开开关，让导体在蹄形磁铁中左右运动，电
流计指针 偏转。（均选填“会”或“不会”）
会
不会
（2）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁铁中，闭合开关，让导体在蹄形磁铁中竖直上下运动，电流计指针 偏转；让导体在蹄形磁铁中斜向上或斜向下运动，电流计指针 偏转。（均选填“会”或“不会”）
（3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是导体必须是 电路的一部分，且一定要做
运动。
（4）在这个实验中 能转化为电能。
不会
会
闭合
切割磁感线
机械
重难点实验突破一 密度的特殊测量方法
专
题
解
读
常规的测量密度的方法是用天平测量物体的质量，用量筒或者刻度尺测量物体的体积，根据密度公式计算出物体的密度。特殊方法测量密度指的是在没有量筒或天平的情况下，借助其他工具来完成密度的测量的方法。
方
法
指
导
特殊方法测密度主要分为两种类型：等量法测物体的质量及体积与利用浮力知识测物体的质量及体积。等量法一般借助质量或容积不变的容器进行间接测量。浮力法一般利用浮力知识间接测量，利用浮力公式涉及的物体的密度或液体密度及体积等因素，进行转化即可测量。无论是哪种方法，关键都要明确哪些公式中含有所计算的物理量，然后进行相关测量便可间接测量待测物理量。
自
我
挑
战
限时训练（限时25分钟）
1.小明看到妈妈在煮鹌鹑蛋时，鹌鹑蛋能漂浮在调料汁中，于是小明想测量鹌鹑蛋和调料汁的密度，下面是他的实验过程，请你帮他补充完整。（g取10N/kg）
（1）将天平放在水平桌面上，游码归零，调节 直至横梁平衡。
平衡螺母
（2）将鹌鹑蛋放在天平的左盘，向右盘加减砝码并调节游码，天平恢复平衡时，游码位置和盘中砝码如图甲所示，鹌鹑蛋的质量是 g。
（3）在量筒中装入50mL的调料汁，将鹌鹑蛋放入其中漂浮，液面位置如图乙所示，此时鹌鹑蛋所受到的浮力是 N。
11
0.11
（4）用不计体积的细钢针将鹌鹑蛋压入调料汁中浸没，液面位置如图丙所示，则鹌鹑蛋的体积是 cm3，鹌鹑蛋的密度是
g/cm3，调料汁的密度是 g/cm3。
10
1.1
1.375
2.小红同学设计了一个测金属块密度的实验方案：
（1）称量前将托盘天平放在水平桌面上，游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应 （选填“向左调平衡螺母”“向右调平衡螺母”“向右盘加砝码”或“向右移游码”）直至横梁水平。
（2）正确使用天平测量金属块的质量，
砝码、游码的位置如图甲所示，金属块的
质量为 g。
向右调平衡螺母
78.2
（3）将金属块放入装有20mL水的量筒内，量筒内的水面如图乙所示，其示数是 mL。
（4）这种金属块的密度ρ= kg/m3。
40
3.91×103
（5）小红同学爱动脑筋，她又设计了一种特殊的测量方法，不用天平、量筒，只用一个弹簧测力计、细线、烧杯和水，也测出了金属块的密度，测量步骤如下：
①如图丙所示，金属块静止时，记下弹簧测力计示数F1；
②如图丁所示，将金属块浸没水中，记下弹簧测力计示数F2。
则金属块受到的浮力F= ，金属块的密度
ρ= 。（水的密度为ρ水，用F1、F2、ρ水
写出F和ρ的表达式）
F1-F2
3.在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）如图1所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。
左
（2）杠杆在水平位置平衡，在杠杆两端不同位置挂上不同数量的钩码，使杠杆再次在水平位置平衡。改变钩码的数量和所挂的位置再做几次实验，收集的数据如下表所示，分析表中数据可得： 。
（3）图2中，在杠杆A点挂两个钩码
，同时在杠杆D点挂 个钩码，
杠杆仍能在水平位置平衡。
动力×动力臂=阻力×阻力臂
3
【拓展】如图3所示，甲、乙是由不同物质制成的等体积的两种实心球，此时杠杆在水平位置平衡（挂盘和细线的质量忽略不计），则杠杆左右两边的力臂之比为 。把甲、乙两球分别放入盛有15mL水的两个量筒中，静止后如图4所示，则乙球受到的浮力为 N，甲球的密度为 g/cm3。
（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
4∶5
0.08
1.6
4.小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤如下：
①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲所示；
②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL，如图乙所示；
③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙所示；
④将金属块放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44mL，如图丁所示。
请回答下列问题：
（1）被测金属块的密度是 g/cm3。(g取10N/kg)
（2）在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空桶，测出的金属块密度将 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
3.2
不变
5.小明在长江边取适量的江水样品进行了江水密度的测量。他用家里的一台电子秤（如图所示）和没喝完的半瓶纯净水，做了如下实验：
（1）用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为m1，并用笔在瓶身水面位置标记为A；
（2）把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，
用电子秤测出空瓶的质量为m2；
（3）把江水慢慢倒入空瓶中，直至液面与 相平，再用电子秤测出瓶的总质量为m3；
（4）则江水的密度表达式ρ= （纯净水的密度用
ρ水表示）；
（5）小明测算江水的体积使用了下列3种物理方法中的 。
A.控制变量法 B.等量替代法 C.类比法
标记A处
B
6.同学们在实验室测量某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线和水，进行如下的实验操作：
A.在量筒中倒入适量的水，记下水的体积；将小矿石用细线系好后，慢慢地浸没在水中，记下小矿石和水的总体积。
B.把天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡。
C.将小矿石放在左盘中，在右盘中增减
砝码并移动游码，直至横梁恢复平衡。
(1)为了减小实验误差，最佳的实验操作顺序是： 。(填字母代号)
(2)在调节天平时，发现指针的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调。
BCA
左
(3)用调节好的天平称量小矿石的质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，用量筒测量小矿石的体积如图丙所示，由此可以算出小矿石的密度为ρ= g/cm3。
2.6
(4)量筒不小心被打碎了，老师说只用天平还能测量出陈醋的密度。某组同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整：
①调节好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③用另一个烧杯装满陈醋，用天平测出
。
④根据测得的物理量求出了该陈醋的密度ρ。
烧杯和陈醋的总质量为m2
(5)针对(4)中的实验设计进行评估讨论后，同学发现该实验设计存在不足之处是： ，
。
(6)整理实验器材时发现，天平的左盘有一个缺角，则测量结果
(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。
在操作过程中，烧杯装满液体，易洒出，不方便操作
仍然准确
重难点实验突破二 电阻、电功率的特殊测量方法
专
题
解
读
测电阻、电功率的方法有一般方法与特殊方法。一般方法就是我们熟悉的伏安法；特殊方法是只给出电流表或电压表和阻值已知的定值电阻，然后运用欧姆定律算出电流或电压，再通过串并联电路的特点进行电流、电压的等量代换，想方设法测出电阻、电功率。常用的特殊方法有伏阻法、安阻法以及等效替代法。
方
法
指
导
解题时，首先看所给的实物图里有什么表，有几个开关，确定测量方法。其次再看电路是否完整，连线时要连接主干电路，然后连接各表和开关。尤其要注意实物图中的公共线。
自
我
挑
战
限时训练（限时20分钟）
1.在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）连接电路的过程中开关应 。请用笔
画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
断开
（2）闭合开关后，他发现灯不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路中出现的故障可能是 。
（3）某同学根据实验测量得到的数据，画出了如图乙所示的
I-U图像，则小灯泡的额定功率为 W。分析图像不是直线的原因是 。
小灯泡短路
0.5
灯丝的电阻随温度的升高而增大
（4）完成上述实验后，小聪向老师要了一个最大阻值为R2的滑动变阻器，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请写出实验步骤及额定功率的表达式。
实验步骤： ，
，
。
额定功率的表达式：P额= （用已
知量和测量量表示）。
①将R2的滑片移至a端，调节R1的滑片，使电压表示数为2.5V；②保持R1的滑片位置不变，将R2的滑片移至b端，读出此时电压表示数为U
2.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接。
（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故
障可能是 （选填“小
灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动
变阻器断路”）。
小灯泡断路
（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使小灯泡正常发光应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是
W。
A
0.6
（4）在测量过程中，电流表和滑动变阻器不慎损坏，小梦撤去电流表，用一个电阻箱代替滑动变阻器接入原电路中，也测出了小灯泡的额定功率，请你简要写出她的测量步骤和额定电功率的表达式。
① ,
；
②计算额定电功率的表达式：P= 。
闭合开关，调节电阻箱，使电压表的示数为2.5V，记下此时电阻箱接入电路的电阻R0
3.在“测定3.8V小灯泡的电功率”的实验中（电源电压恒定）。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片
P向右滑动时灯泡变亮。
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到 （选填“A”或“B”）端。
（3）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片P使电压表示数为 V时，电流表示数如图乙所示，通过灯泡的电流为 A，灯泡的额定功率为 W。
A
3.8
0.3
1.14
（4）做完实验后，小明看到实验台上有一个定值电阻R，上边的数字模糊不清，想测出它的阻值，可是发现电压表损坏，经过小组讨论设计了如图丙所示的电路图，利用前面的数据测出了R的阻值。请你帮小明完成主要的实验步骤及计算电阻R的表达式。
①闭合S1，调节滑动变阻器使小灯泡的电流为额定电流即 ；
② ；
③计算电阻R的表达式：R= 。
0.3A
断开S1，闭合S2，测得电流表示数为I
4.小刘和小强在实验室做实验时，发现某一小灯泡上有“2.5V*W”的字样，其中额定功率看不清楚，他想要测出该灯泡的额定功率，所用的器材有：电压约为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及滑动变阻器、电压表、
电流表、开关和若干导线。
（1）小刘按照图甲正确连接电路并检查无误后，闭合开关，发现电压表、电流表均有较小的示数，但小灯泡不亮，原因可能是
。
滑动变阻器接入电路中的电阻太大
（2）该实验的原理是 。
（3）小刘通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U-I图像。根据图乙所提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（4）若实验室提供的滑动变阻器有A：“10Ω1.5A”、
B：“20Ω1A”两种规格，则本实验中应选用滑动变
阻器的规格为 （选填字母代号）。
0.5
P=UI
B
（5）小强经过仔细思考，觉得利用这个灯泡还可以测量未知电阻Rx的阻值，他设计了如图丙所示的电路进行实验：
①闭合开关S1，断开S2，读出电流表的示数，记为I1；
②断开开关S1，闭合S2，读出电流表的示数，记为I2；
③根据图乙的U-I图像，找到灯泡此时对应的电压值，
记为U，则待测电阻的阻值表达式：Rx= （利用
题中字母表示）。
（6）小刘观察了小强的实验后，觉得还可以改成如图丁所示的电路测量Rx，在小强实验的基础上通过调节滑动变阻器来获得多组数据以减小误差，他的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 。
不能保证Rx和小灯泡两端的电压一定相等
错误
5.小明同学要测量某未知电阻的阻值(整个实验过程中电源电压保持不变)。
(1)按照图甲电路图正确连接电路后，闭合开关，小明发现电流表无示数，但电压表示数很大。电路中出现的故障原因是
。
电阻R0断路
(2)排除故障后，电流表和电压表的示数如图乙所示，则R0=
Ω。接下来小明调整变阻器的滑片继续测量，这样做的目的是 。
6.25
多次测量求平均值，减小实验误差
(3)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值，但发现电流表已经损坏。小华帮他设计另一个实验方案：利用图丙所示的电路，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，
再 ，记下电压表示数U2。则Rx= (表达式用测得量与已知量表示)。
断开S1

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