资源简介

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题型三（1） 物理实验探究题
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 物理实验探究题的解题思路
【真题研析】
考法01 力学实验探究题
考法02 热学实验探究题
考法03 电学实验探究题
考法04 光学实验探究题
【核心精讲】
知识点一 解题思路
知识点二 不同题目类型的解题思路
【命题预测】
考点要求 课标要求 命题预测
物理实验探究题 1、能通过物理实验建构物理概念，深化对物理规律的认识，领悟其内涵及相互联系；有将实验探究方法及安全操作规范等运用于解决日常问题的意识，能根据所学知识和说明书等解决现实中的简单问题。 2、知道科学探究会受到各种因素的影响，在实验中能关注主要因素，忽略次要因素；能根据实验数据通过归纳推理获得探究结论；有判断实验数据是否合理、有效的意识；能对实验进行反思，提出改进建议。 3、在实验中有发现问题、提出问题的意识；能根据实验目的设计实验方案，会正确使用已学实验器材收集数据，能遵守实验室规则，注意实验中的安全问题；能对收集的数据进行整理，归纳总结，形成结论并作出解释；有合作交流的团队意识，能撰写简单的实验报告。 4、能初步体会物理研究是建立在观察和实验基础上的创造性工作；能通过实验获得结论，产生成就感，有学习物理的兴趣和严谨认真、实事求是的科学态度；有节约资源、保护环境的责任感及自觉行为。 1、重点实验反复考查：像 “探究凸透镜成像规律”“测量物质的密度”“探究电流与电压、电阻的关系” 这类经典必做实验，仍会是考查重点。 2、拓展实验崭露头角：对教材实验进行拓展延伸的题目会增多。比如在 “探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关” 的基础上，拓展到探究特殊接触面（如纳米材料表面）或特殊运动状态（如加速运动时）下的摩擦力情况。 3、跨学科融合：与化学、生物学科知识融合的实验探究题会出现。例如结合化学中金属与酸的反应，探究反应过程中产生氢气的速率对物体运动状态的影响；或者结合生物中植物的蒸腾作用，设计实验探究其与环境湿度、温度等物理因素的关系。
考点一 物理实验探究题的解题思路
考法01 力学实验探究题
（2023 衢州）小科发现汽车启动时，车内挂件总是向后摆动，而汽车刹车时，挂件又总是向前摆动。这是为什么呢？于是他用乒乓球、实心铁球（体积与乒乓球相同）、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
（1）如图甲，将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上，推动容器向右运动的瞬间，可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释：乒乓球与等体积的空气相比，乒乓球的质量大，惯性也大，所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间，空气随容器一起运动，而乒乓球仍在原来位置，于是观察到乒乓球摆动。
（2）小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上，继续实验。向左推动容器的瞬间，观察到两球摆动方向相同（如图乙），但细线偏离竖直方向的最大角度不同，且最大角度α β（选填“大于”或“小于”）。
（3）如图丙，将细线一端系住乒乓球，另一端固定在容器底部，铁球用另一等长细线悬挂在盖上，往容器中注满水，并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间，两球在容器中的大致位置，两球这样的摆动，则可说明质量大的物体惯性大。
【解答】解：（1）图甲中，推动容器向右运动的瞬间，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是乒乓球向左摆动；
（2）由于惯性大小与物体的质量有关，质量越大，物体的惯性越大，运动状态越不容易改变，因此，当容器运动时，细线偏离竖直方向的最大角度不同，实心铁球摆动的角度更大，即α小于β；
（3）由于惯性大小与物体的质量有关，质量越大，物体的惯性越大；当容器向左运动时，容器内的水由于惯性保持原来的运动状态，会向右运动，由于同体积的水比乒乓球的质量大、惯性大，所以在水的挤压下，乒乓球向左摆动；而同体积的水比实心铁球的质量小、惯性小，所以铁球由于惯性仍保持原来的运动状态，形成向后摆的效果，故两球的摆动情况如图所示：
故答案为：（1）左；（2）小于；（3）见上图。
（2023 丽水）科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲，弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
【评价量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表中为部分评价指标。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
【项目制作】
（1）选择材料时，弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成 关系，便于标注均匀刻度；
（2）选用图乙中b弹簧制作测力计，确定“0”和“2牛”刻度后，两者之间分为10等份，则该测力计的最小刻度为 牛，小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力；
【项目评价】
（3）自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力，应先将测力计水平放置，弹簧处于自由状态，指针调整到 刻度位置，方可进行测量；
（4）实测时，挂上0.1牛的铅粒，发现测力计示数几乎没有变化，为使“精确度”指标表现更优秀，需选取图乙中 弹簧取代b弹簧制作测力计（填“a”或“c”）。
【解答】解：（1）在一定范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，更便于标注均匀刻度，所以选择材料时，弹簧比橡皮筋更合适。
（2）由题意知，图乙中b弹簧制作测力计，在“0”和“2牛”之间分为10等份，则该测力计的最小刻度为0.2牛；
（3）用测力计测量水平拉力时，应先将测力计水平放置，弹簧处于自由状态，指针调整到零刻度位置，方可进行测量；
（4）实测时，挂上0.1牛的铅粒，发现测力计示数几乎没有变化，说明弹簧的精确度不够，为使“精确度”指标表现更优秀，需选受力时伸长更明显的弹簧，由图乙知，同样受力时，a弹簧的伸长量更大，所以应先a弹簧取代b弹簧制作测力计。
故答案为：（1）正比；（2）0.2；（3）零；（4）a。
考法02 热学实验探究题
（2020 绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧（图乙），热效率为5%～8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在气缸内燃烧）的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的 冲程实现。
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想；
（3）老师在重复演示“做功改变内能”实验（图丙）之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的 （选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程的原理相似。
【解答】解：（1）在四冲程内燃机中，提供动力的是做功冲程；由图可知，A中进气门打开，活塞下行，为吸气冲程；B中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；C中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；D中排气门打开，活塞上行，为排气冲程；故“巨大爆发力”由C冲程实现；
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于燃料在气缸内燃烧，热量损失少，热效率高的猜想；
（3）老师需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的是排出里面的废气，相当于内燃机的排气冲程。
故答案为：（1）C；（2）燃料在气缸内燃烧，热量损失少，热效率高；（3）排气。
考法03 电学实验探究题
（2023 杭州）小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题：
（1）用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接。
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R的电阻为 欧。
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，电压表的示数将 （选填“变大”或“变小”）。
【解答】解：（1）变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：
（2）图中电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.6V；
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
导体R的电阻R13Ω；
（3）当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I可知电路中的电流变大，由U＝IR得到电阻R0两端的电压变大，电压表的示数变大。
故答案为：（1）如图所示；（2）13；（3）变大。
（2023 金华）在“测量小灯泡额定功率”实验中，同学们进行如下研究。
【实验器材】干电池3节，小灯泡（额定电压为3.8V、电阻约为15Ω），滑动变阻器（4Ω 1A），电流表，电压表，开关，导线若干（所有器材均完好）
【实验方案】将量程为0～15V的电压表并联到小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，读出并记录电流表的示数。
（1）实验时若闭合开关，发现灯泡不亮，接下来最合理的操作是 。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否短路
C.观察电流表和电压表的示数
（2）当电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为 W。
【实验反思】小金认为，电压表选用0～15V量程进行实验，因该量程下每一小格为0.5V，3.8V读数不够精确，导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0～3V的量程，将其并联到滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为0.7V，即可减小误差。
【实验改进】
于是小金设计了如图丙所示电路图，电压表V1选用0～15V量程，电压表V2选用0～3V量程。进行实验，移动滑动变阻器滑片，得到三次实验数据记录如下表。
试验次数 小灯泡两端电压（V） 变阻器两端电压（V） 电流（A）
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
（3）小金按反思后的思路，利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据，计算得到的小
灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率 （选填“偏大“偏小”或“相等”）。
【反思交流】小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。带着这一疑问，继续探究……
【解答】解：（1）闭合开关，灯泡不亮，可能是电路存在断路或灯泡短路或电路电流太小（导致灯泡功率太小不足以使灯泡发光），灯泡不亮，应先观察电流表，看电流表是否有示数，判断电路是否存在断路，故选C；
如果电流表有示数，应调节滑动变阻器滑片，看灯泡是否能发光；
如果电流表无示数，再观察电压表有无示数，若电压表也无示数，可能电路存在断路，若电压表有示数且接近电源电压，可能灯泡断路；
（2）正确连接电路后，滑片P移动到电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，小灯泡的额定电功率是：
P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W；
（3）由图中表格数据可知，当滑动变阻器两端电压为0.7V时，小灯泡两端电压为3.4V，通过小灯泡电流为0.26A，
小灯泡的电功率P＝UI＝3.4V×0.26A＝0.884W，
当小灯泡两端电压为额定电压3.8V时，通过小灯泡的电流为0.28A，
小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W，
故计算得到的小灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率偏小。
故答案为：（1）C；（2）1.064；（3）偏小。
（2023 温州）用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路，R1和R2是阻值都为20欧的电热丝，R2放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝R2在调试过程中不发热。实验步骤如下：
①用数字温度计测量并记录装有R2的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录 。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度Δt（Δt可反映电热的多少），整理Δt、I2的数据如图丙。
（1）将步骤③补充完整。
（2）在答题纸图丙中画出Δt与I2的关系图像。
（3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持R1不变，将R2更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由： 。
【解答】解：（1）由电流的热效应可知，电流通过R2时，会产生热量，煤油吸收其产生的热量，温度升高，因此步骤③为将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录煤油的温度；
（2）根据Q吸＝cmΔt可知，煤油的比热容一定，质量不变，因此煤油吸收的热量与其温度的变化量Δt成正比；根据焦耳定律可知，在电阻一定和相同的时间内，电流通过导体产生的热量与12成正比，由此可知，Δt与I2应成正比例关系，其图像应为一条过原点的直线，由于存在实验误差，则图像如下图所示：；
（3）由于调试电路的电流为设定值时，开关S由“1”拔至“2”，根据欧姆定律可知，通过30欧电热丝的电流不是设定值，电流发生变化，对实验结果产生影响，故小明的想法是不合理的。
（2023 绍兴）为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小敏用如图所示电路进行研究（光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进入）。已知灯L的额定电压为2伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
试验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A 示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A 示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）闭合S 前，应先将滑片移至最 （选填“左”或“右”）端。
（2）该实验通过观察 来体现灯泡L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为 瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是 。
【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑片与滑动变阻器下接线柱最远，应先将滑片移至最左端；
（2）如图所示，光敏电阻和灯L放置在暗盒内，光敏电阻与R2串联接在上方电路图中，当光敏电阻R阻值减小时，上方电路总电阻变小，电源电压一定，由欧姆定律I可知电路中的电流A2示数变大，R光敏的阻值随光照的增强而减小，可判断出小灯泡的亮度在变亮，运用了转换法，通过观察电流表A2示数变化来体现灯泡的亮度变化的；
（3）已知灯L的额定电压为2V，由表格数据可知对应的电流表A1示数为I＝0.20A，灯泡的额定功率为：
P额＝UI＝2V×0.20A＝0.4W；
（4）由图可知，在下方电路图中，电压表测量小灯泡两端电压，电流表A1测量通过小灯泡的电流，在上方电路图中电流表A2测量通过光敏电阻R的电流，
由表格数据可知，当灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流也在增大，由电功率P＝UI可知灯泡的实际功率增大，电流表A2的示数不断增大，说明光敏电阻R的阻值不断减小，由于R光敏的阻值随光照的增强而减小，可知灯泡的亮度在逐渐变亮，可得出结论：灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮。
故答案为：（1）左；（2）电流表A 示数变化；（3）0.4；（4）灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮。
考法04 光学实验探究题
（2019 绍兴）同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】同学们测得了四组实验数据。
第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。
实验序号 1 2 3 4
入射角 20° 40° 60° 80°
折射角 13° （1） 35° 41°
【实验结论】折射角与入射角大小（2） （选填“成正比”或“不成正比”）。
【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是（3）
【解答】解：（1）由图知，折射角为：90°﹣65°＝25°；
（2）由表格数据可知，折射角和入射角的比值分别为：
0.65，0.625，0.583，0.5125，
则折射角和入射角的比值不是定值，所以折射角和入射角大小不成正比。
（3）观察表格数据知，
入射角：20°→40°→60°→80°，每次入射角都增加 20°，
折射角：13°→25°→35°→41°，每次分别增加 12°、10°、6°，
所以，光从空气斜射入玻璃中时，折射角的增加量小于入射角的增加量。
（2019 衢州）如图为小科制作的两个实验装置。
（1）图甲为“光路演示仪”，A、B、C为相同的中央有小孔的纸板，D是光屏，E为底座。实验时，打开激光笔，调整纸板A、B、C的位置，光屏D上出现了亮斑，发现此时三块纸板上的小孔在一直线上，则可推知光在均匀空气中是沿 传播的。接着在激光笔与光屏之间大范围喷烟，能观察到激光笔发出光的传播路线，原因是烟将激光笔发出的光 到观察者眼中。
（2）图乙为“力学演示仪”，小科将一个去顶可乐罐的上端用细线吊在横杆上（可乐罐可自由转动），在罐壁等高的A、B两处沿水平方向斜扎两个同样大小的小孔，先用手指堵住小孔，再往罐子里加满水，待罐子保持静止后松手，水从两小孔中喷出（俯视时喷水方向如图丙），罐子随即转动。请在答题纸相应位置图中的虚线圆圈上用箭头表示出可乐罐转动方向。
【解答】解：（1）打开激光笔，调整纸板A、B、C的位置，光屏D上出现了亮斑，发现此时三块纸板上的小孔在一直线上，则可推知光在均匀空气中是沿直线传播的。空气特别干净时，我们看不到光线，当空气中有烟雾或水雾时，光碰到烟雾或水雾会发生反射，反射光线进入人的眼睛。
（2）如丙图，B点的水受到容器给的向左的力向左运动，物体间力的作用是相互的，水给容器B点一个向右的力，使B向右运动。A点的水受到容器给的向右的力向右运动，物体间力的作用是相互的，水给容器A点一个向左的力，使A向左运动。转动方向如图。
知识点一 解题思路
1、审题：仔细阅读题目，明确实验目的，即搞清楚是要探究什么物理现象、规律或测量什么物理量。同时，找出题目中给出的已知条件，包括实验器材、实验步骤、测量数据、相关现象等，还要关注题目中的限制条件，如实验环境、器材规格等。
2、分析：思考实验所依据的物理原理，将所学的物理知识与实验内容建立联系。确定实验中涉及的变量，根据控制变量法的要求，明确哪些是自变量、因变量和控制变量。分析实验步骤的合理性和逻辑性，判断是否存在遗漏、错误或可优化的地方。若给出实验数据或现象，要思考如何对其进行处理和分析，以得出结论。
3、作答：回答问题时，语言要简洁明了、科学准确，符合物理学科的规范。如果是填空，要确保填写的内容与题目要求一致，单位正确；如果是简答题，要条理清晰，分点阐述观点；如果是计算题，要写出详细的计算过程和公式，代入数据准确，计算结果正确。
知识点二 不同题目类型的解题思路
1、提出问题类：根据题目描述的现象、实验过程或给定的情境，找出其中存在的矛盾、异常或可探究的点，将其转化为一个具体的、有探究价值的物理问题。问题要具有可操作性和明确的指向性，避免过于宽泛或模糊。
2、猜想与假设类：基于已有的物理知识、生活经验或题目中的提示信息，对实验结果或变量之间的关系进行合理推测。猜想与假设要与问题相关，并且能够通过实验进行验证。可以从多个角度进行思考，如因果关系、相关因素的变化趋势等。
3、设计实验类
①明确实验原理：根据实验目的和猜想，确定所依据的物理原理或规律。
②选择实验器材：根据实验原理和要测量的物理量，选取合适的实验器材，要考虑器材的精度、量程、适用性等。
③确定实验步骤：设计合理的实验步骤，包括实验的准备工作、变量的控制方法、数据的采集方式等，确保实验具有可重复性和科学性。
④设计记录表格：根据实验需要测量的物理量和要分析的内容，设计清晰、合理的数据记录表格，以便于数据的整理和分析。
4、进行实验与收集证据类
①正确操作器材：按照实验器材的使用规则和要求，进行规范操作，确保实验数据的准确性和可靠性。
②观察实验现象：仔细观察实验过程中发生的各种现象，包括物理量的变化、物体的运动状态、产生的声光热等现象，并及时记录下来。
③记录实验数据：将测量得到的数据准确地记录在预先设计好的表格中，注意数据的有效数字和单位。
5、分析与论证类
①数据处理：对收集到的数据进行整理和分析，可采用计算平均值、绘制图表（如折线图、柱状图、曲线图等）等方法，直观地呈现数据之间的关系。
②归纳结论：根据数据处理的结果，结合实验目的和猜想，归纳总结出实验结论。结论要简洁明了，准确反映变量之间的关系或所探究的物理规律，并且要与实验数据相符。
6、评估与反思类
①评估实验方案：从实验原理的合理性、实验器材的选择、实验步骤的可行性、控制变量的有效性等方面，对实验方案进行全面评估，找出可能存在的问题和不足之处。
②分析误差来源：思考实验过程中可能产生误差的因素，如器材的精度、环境因素的影响、人为操作的失误等，并分析这些误差对实验结果的影响程度。
③提出改进建议：针对实验中存在的问题和误差来源，提出合理的改进措施和建议，以提高实验的准确性和可靠性。
（2024 宁波模拟）某兴趣小组为了验证阿基米德原理，设计并开展了如下的实验：
步骤一：取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体（塑料圆筒内径和金属圆柱体直径相同），按图乙进行操作，读出弹簧测力计的示数，记为F1。
步骤二：如图丙所示，向烧杯中逐渐加水，直到液面与金属圆柱体上表面相平，读出弹簧测力计的示数，记为F2。
步骤三：如图丁所示，用滴管向塑料圆筒中加满水，调节铁夹的高度，使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平，读出弹簧测力计的示数，记为F3。
（1）如图丙所示，此时金属圆柱体受到的浮力大小为 （用F1、F2、F3列式表示）。
（2）若实验中的测量结果满足 的关系，则可以验证阿基米德原理。
（3）实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有 （填字母）。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用 B.步骤二中液面未达到圆柱体上表面
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满 D.步骤三未调节好铁夹的高度就读数
【解答】解：
（1）塑料圆筒和金属圆柱体挂在弹簧测力计上时，测力计的示数为F1，此时测量的是总重力，则G＝F1，第1次实验时金属圆柱体浸入水中后，测力计的示数F2，根据称重法测浮力可知，此时圆柱体受到的浮力F浮＝G﹣F2＝F1﹣F2；
（2）图乙测出了物体的重力，图丙测量的是物体浸在水中时弹簧测力计的拉力，物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力，物体受到的浮力F浮＝G物﹣F＝F1﹣F2；物体排开液体的重力G排＝F3﹣F2；如果满足：F3＝F1可以证明阿基米德原理成立；
（3）A、若弹簧测力计都没有校零，F3与F2大小为变化量，对结果没有影响，故A错误；
B、步骤二中液面未达到圆柱体上表面，浮力更小，圆柱体受到的浮力等于它排开水的重力，故B错误；
C、步骤三中塑料圆筒中的水没有加满，排开水的重力G排更小，圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力，故C正确；
D、若步骤三未调节好铁夹的高度就读数，因向塑料圆筒中加水后会使弹簧的长度增大（即弹簧伸长），则圆柱体会向下移动，圆柱体可能接触烧杯底部（杯底对圆柱体有向上的支持力），所以此时弹簧测力计的示数F3可能偏小，即测得排开水的重力偏小，可能会造成圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力，故D正确。
故选：CD。
故答案为：（1）F1﹣F2；（2）F3＝F1；（3）CD。
（2024 东阳市二模）某项目化学习小组设计并制作了1.0版潜水艇，如图甲所示。
【产品1测试】测试过程中发现了以下问题：
①潜水艇在水中能实现上浮和下沉，但无法前进和后退。
②潜水艇外部连接软管，上下运动范围受到软管长度限制。
【产品2制作】为解决上述问题，设计并制作了2.0版潜水艇，实现迭代升级，如图乙所示。
【原理研究】
①通过改变电动机1的转动方向，实现推、拉注射器的活塞，完成注射器的进水和排水。
②通过改变电动机2的转动方向，带动螺旋桨顺、逆时针转动，实现潜水艇前进和后退。
（1）启动电动机2，调节螺旋桨转动方向，使潜水艇向前或向后运动。使潜水艇前进或后退，涉及到哪些力学原理？ （写出一点即可）。
（2）1.0版潜水艇和2.0版潜水艇都能通过推拉注射器活塞实现上浮和下沉，若要使漂浮在水面的潜水艇下沉，应 （填“向左推”或“向右拉”）注射器活塞。
【产品2测试与改进】
（3）启动电动机1使活塞运动，潜水艇却始终无法完全下沉．检查模型各零件均完好无损，请利用所学知识为2.0版潜水艇提出改进措施： 。
【产品应用】
（4）改进后，成功模拟了潜水艇的各种运动．前30秒，潜水艇从漂浮状态缓缓下降，直至恰好完全浸没；30秒～60秒，潜水艇下沉至某一深度；60秒～150秒，潜水艇缓缓上升直至浮出水面到某一位置；150秒后，潜水艇漂浮在水面静置不动。请在图中画出潜水艇运动时的浮力变化情况。
【解答】解：（1）螺旋桨向后转动，螺旋桨会给水一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，因此水会给螺旋桨向前的力；潜水艇向前运动或潜水艇受力运动，说明力可以改变物体的运动状态。
（2）若要使漂浮在水面的潜水艇下沉，1.0版潜水艇和2.0版潜水艇应增加自身重力，因此向右拉注射器活塞使水进入潜水艇内，增大自身的重力。
（3）潜水艇却始终无法下沉说明潜水艇的总重力小于浮力，可能是潜水艇内的空气不足无法装入更多的水，增加潜水艇的重力使潜水艇下沉，因此可以换用更大的注射器可以装入更多的水或增加金属配重增加自重。
（4）前30秒，潜水艇从漂浮状态缓缓下降，排开液体的体积增加，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力逐渐变大；30秒～90秒，潜水艇下沉，此过程中排开液体的体积不变，密度不变，则浮力不变；90秒～150秒，潜水艇缓缓上升直至浮出水面，排开液体的体积变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力逐渐变小在150秒后，浮力保持不变，则潜水艇运动时的浮力变化情况如下图所示：
。
（2024 慈溪市一模）某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇（如图甲所示）。Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化（如图乙所示）。（电磁铁线圈电阻忽略不计）。
【工作原理】开关S1闭合，当开关S连接bc，接通控制电路，若室温达到30℃电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转。
【产品制作】根据电路图的工作原理，若开关S1闭合，当开关S连接ab，温控模式 （选填“能”或“否”）实现。
【产品测试】温控模式下，当控制电路的电流为10mA～100mA时，风扇均可处于运转状态。
【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好，你认为的评价理由是 。
等级/指标内容 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制，又能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且连续变化 风速是可调的但不连续变化 风速不可调
【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的选代升级，以下方案中可行的是 。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器
B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.改变工作电路中变阻器的阻值
D.将控制电路的电源改成电压可调的电源
【解答】解：
【产品制作】：当开关S1闭合，开关S连接ab时，控制电路处于断开状态，此时温度变化虽然可以使S2阻值发生变化，但是电路中无电流，因此衔铁不会被吸引，动触头不会上移而接通工作电路，故温控模式无法实现。
【产品评价】工作电路中，随着半圆弧形铜片逆时针旋转，电路中R1R2R3是被依次接入，因此是不连续地改变电路中的电流从而改变电动机转速，来改变风速。如果想要风速连续可调，应该在工作电路中串联一个滑动变阻器来使得风速连续变化。因此风速可调但不连续，指标2评价为良好。
【产品迭代】若需要改变临界温度，则需要对控制电路进行改造，可以串接一个滑动变阻器，可以使得电源电压可调，可以使得线圈匝数可调，可以让动触头连接位置可调等等。但改造工作电路无法改变临界温度。故选ABD。
故答案为：
【产品制作】：否；
【产品评价】：工作电路中，随着铜片旋转，三个电阻是依次接入的，因此风速可调，但电流只能跳跃式变化而不能连续变化；
【产品迭代】：ABD。
（2024 宁波模拟）弹性导电绳已逐步成为智能控制系统中传感器的敏感元件。小科欲探究某款弹性导电绳的阻值与其拉伸后长度的关系（横截面积的变化忽略不计），进行如下实验：
（1）断开开关S，连接如图甲所示电路图，其中电压表选择的量程为0～3V，电流表选择的量程正确，弹性导电绳处于原长状态。在闭合开关进行实验前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端。
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器阻值，使电流表读数为1mA，此时电压表示数如图乙所示，读数为 V。
（3）多次改变弹性导电绳的拉伸后长度L，重复以上操作，得到了多组数据，描绘Rx﹣L图线如图丙所示，由此得出结论：弹性导电绳的阻值变化量与 成正比。
（4）该弹性导电绳的原长为 cm。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片放在阻值最大处，即最右端；
（2）电压表选择的量程为0～3V，由图乙知电压表的示数为1.2V；
（3）由图丙知弹性导电绳的阻值变化量与弹性导电绳的伸长量成正比；
（4）由图丙知：该弹性导电绳的原长为50.0cm。
故答案为：（1）右；（2）1.2；（3）弹性导电绳的伸长量；（4）50.0。
（2024 上城区校级二模）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带（如图甲所示），产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。
（1）请你根据白光经三棱镜折射情况，在图乙中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线（图中a、b两点表示焦点）。
（2）小强继续利用这个凸透镜探究凸透镜成像规律。如图丙所示，适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆，当透镜向 移动时（选填“左”或“右”），又会在光屏上得到一个放大的像。
（3）小丽发现，蜡烛燃烧变短，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向 调（选填“上”或“下”），调好后，烛焰中心在凸透镜 （选填“主光轴的上方”“主光轴的下方”或“主光轴上”）。
【解答】解：（1）由光的色散现象可知，不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同。凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的，红光的偏折程度最小，所以折射光线指向b；紫光的偏折程度最
大，所以折射光指向a，如图所示：
。
（2）凸透镜成像中，光路是可逆的，保持蜡烛和光屏的位置不变，只需将蜡烛向左移动像距与物距相互交换，即可再次成倒立放大的实像。
（3）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，使烛焰的像成在了光屏中心的上方；蜡烛燃烧变短时，烛焰向下移动，因为凸透镜成实像时，实像都是倒立的，所以要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向下调；
调好后，因光屏的位置较高，则此时三者的中心在一条倾斜的直线上，此时烛焰中心在凸透镜主光轴的下方；
故答案为：（1）见解答图；（2）左；（3）下；主光轴的下方。
（2024 拱墅区一模）小乐查阅资料得知：一定质量的气体，其压强与其体积、温度有关。小乐拟通过如图甲所示实验装置（气密性良好）进行如下实验，探究它们之间具体有何关系？
实验装置：左侧带阀门的长玻璃管上端与充满水的注射器（活塞处于最大刻度处）连通，下端位于烧瓶底部：右侧短玻璃管与能测量温度、压强的传感器连通，数据采集处理器能记录和处理相关数据。烧瓶（内有体积为V0的空气）放置在装有水的容器中，容器底部有一功率可调的电加热棒，通电后可给水加热。
实验一：①打开阀门，推动注射器活塞向烧瓶中注入适量水，②关闭阀门，开启数据采集处理器，待温度与水温t1相等时，记录气体的压强p和注入烧瓶中水的体积V水。重复①②步骤得到多组t1温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
实验二：①将装置恢复初始状态，② ，使水温升至f2并保持不变。重复实验一（温度与水温t2相等），得到多组t2温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
实验三：………，得到多组t3温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
经数据处理后，得到如图乙所示图像，其中t1＜t2＜t3。
（1）实验一中，第一次注入水后，烧瓶内气体的体积V＝ （用V0和V水表示）。
（2）补全第二次实验的操作。 。
（3）依据图乙所示图像，气体的压强与其体积、温度的关系是 。（写出1点）
（4）一空气泡（内部气体质量不变）从水温不变的池塘底部逐渐上升的过程中，其浮力大小的变化情况是 。
【解答】解：（1）烧瓶内有体积为V0的空气，烧瓶的容积为V0；
第一次注入水后，烧瓶内气体的体积V＝V0﹣V水；
（2）根据实验中t1＜t2＜t3；且控制温度保持不变，实验二：将装置恢复初始状态，要使水温升至t2并保持不变，必须调大电加热棒的功率。
（3）根据图像知，对比同一个图线，一定质量的气体，温度不变时，体积越小，压强越大，对比不同图线，得出一定质量的气体，体积不变时，温度越大，压强越大；
（4）一空气泡（内部气体质量不变）从水温不变的池塘底部逐渐上升的过程中，所处深度减小，受到的压强逐渐减小，因而体积逐渐变大，排开液体的体积变大，受到的浮力增大。
（2024 舟山模拟）某项目化学习小组为了制作弹簧测力计，对A、B两根不同的弹簧进行了探究：将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码（如图甲所示），记录弹簧受到的拉力F和弹簧的伸长量Δx，根据多组测量数据作出的图像如图乙所示。
（1）当钩码挂在弹簧上，钩码下降，其减小的重力势能转化为弹簧的 。（不计阻力）
（2）当在弹簧A上悬挂重力为8牛的物体时，弹簧伸长量为 厘米。
（3）若分别用这两根弹簧制成弹簧测力计，则用弹簧 （填“A”或“B”）制成的测力计量程大。
（4）若用B弹簧制成的弹簧测力计最小刻度为0.2N，则相邻刻度线之间的距离为 cm。
【解答】解：（1）当不计阻力时，当钩码挂在弹簧上，钩码下降，其减小的重力势能转化为弹簧的弹性势能；
（2）由图乙可知，A橡皮筋在受到的拉力不大于20N的情况下，橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线，说明橡皮筋的伸长Δx与受到接力F成正比例，A函数的关系：FA＝kAΔxA；
由图知，当FA＝5N，ΔxA＝10cm；
将上面的数据分别代入：FA＝kAΔxA；
解得：kA＝0.5N/cm；
因此：FA＝0.5ΔxA；
所以，当在A橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为：ΔxA16cm；
（3）测力计是根据在测量范围内，弹簧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，则用弹簧B测力计量程大；
（4）由图乙可知B弹簧在0～15N内弹簧受到的拉力每增加1N弹簧伸长1cm，即拉力与伸长量之比为，若该弹簧测力计的最小刻度为0.2N，则相邻刻度线之间的距离为0.2cm。
故答案为：（1）弹性势能；（2）16；（3）B；（4）0.2。
（2024 东阳市二模）如图1所示为测量“不同电压下小灯泡的电功率”的实物连接图。器材规格：电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V。
（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时电路出现的故障是 。
（2）故障排除后，按正确操作步骤进行实验，测量并记录了5组实验数据，得到小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流的U﹣I图像，如图3所示。据图推测：图中阴影部分面积大小表示的含义 ；实验中滑动变阻器的规格可能为下列选项中的 。
A．10Ω 1A B．40Ω 0.2A C．30Ω 1A
（3）图4是小灯泡和滑动变阻器的U﹣I关系图像。请判断：曲线1、2、3中哪条符合滑动变阻器U﹣I实际关系 （选填：“1”或“2”或“3”）。
【解答】解：（1）经分析，闭合开关，小明发现两电表指针处于图乙所示位置，即电压表的示数等于电源电压，电流表的示数为零，则故障为灯断路；
（2）由图知阴影部分面积等于电压为0.5V时电压与电流的乘积，根据P＝UI知阴影部分面积为电压为0.5V时的电功率：P＝UI＝0.5V×0.1A＝0.05W；
由图可知，当变阻器连入电路中最大电阻时，电路中电流I′＝0.1A最小，变阻器的电压为：
U滑＝3V﹣1.0V＝2V，
由欧姆定律变阻器接入电路的电阻：
R20Ω，故选用“30Ω 1A”滑动变阻器，选C；
（4）由图4可知，灯泡的两端电压增加的幅度要大于电流增加的幅度，由于滑动变阻器和灯泡串联，其电流相等，电压之和等于电源电压，电源为定值，故滑动变阻器两端对应的电压减小幅度也要大于电流减小的幅度，故他们画出的滑动变阻器的U﹣I图像应为图丁中的曲线①。
故答案为：（1）小灯泡断路；（2）小灯泡电压为0.5伏时的电功率大小为0.05W；C；（3）1。
（2024 拱墅区校级三模）在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻变大，连线不得交叉。
（2）小金闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是 。
（3）在实验中，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障可能是 。
（4）小金继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U关系图像，根据图像信息，小灯泡的额定功率是 W。
【解答】解：（1）由欧姆定律公式得出小灯泡的额定电流约为：
；
故小灯泡的额定电流I额＜0.6A，电流表量程应选0～0.6A，电流表接线柱选择0.6A，与小灯泡串联，故电流表标有0.6A接线柱应与小灯泡左侧接线柱连接。题中要求当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻变大，因此滑动变阻器的滑片向左移动时接入电路中的电阻丝应增加，并且应一上一下的接，故接线柱B与开关右侧连接。如图所示：
（2）小金闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为2.2V，小于小灯泡的额定电压为2.5V，若她想测量小灯泡的额定功率，应使小灯泡达到额定电压2.5V，根据串联电路分压规律，则应该通过减小滑动变阻器接入电路中的阻值从而减小滑动变阻器两端的电压，故接下来应该向右移动滑片P，使电压表示数为2.5V。
（3）经分析发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障的原因可能是：小灯泡断路。
（4）根据图丙所示的I﹣U关系图像可知，小灯泡达到额定电压为2.5V时，电路中电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。
（2024 镇海区模拟）小明在学习动滑轮后得知：动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆。小明思考：“使用动滑轮时，若拉力的方向没有保持竖直向上，是否还能省一半的力”，于是设计了由滑轮、滑轨、滑块、弹簧测力计等组成的实验装置（如图甲），通过移动滑块来改变拉力与竖直方向的夹角θ，进行实验。其中绳子重和摩擦忽略不计，获得实验数据如表：
实验序号 钩码总重力G 拉力作用线的夹角布度 拉力大小F/牛
① 3 0 2
② 3 30 2.4
③ 3 45 2.8
④ 3 60 4
（1）根据表中第①次的实验数据，可以得知动滑轮重为 牛。
（2）分析4次实验数据，你能得到的实验结论是 。
（3）为了使实验结论更具有普遍性，接下来的设计是： 。
（4）小明查阅资料后，发现改变拉力与竖直方向的夹角θ时，同时动滑轮的支点也发生改变，如图乙所示，若拉力F为动力，动滑轮和物体总重视为阻力。请结合以上信息和杠杆平衡条件等相关科学知识，解释从第①次到第④次拉力变化的原因？
【解答】解：（1）绳子重和摩擦忽略不计，绳子股数为n＝2，竖直向上拉，F（G+G动）；
则G动＝2F﹣G＝2×2N﹣3N＝1N；
（2）根据表格数据，拉力作用线的夹角越大，拉力越大。故得出的结论是：同一动滑轮提升相同的物体时，拉力大小与θ有关，θ越大，拉力越大。
（3）为了使实验结论更具有普遍性，应该换用不同的物体进行多次实验；
（4）滑轮是变形的杠杆，根据杠杆平衡条件可知，从第1次到第4次，物体总重力不变，动力臂和阻力臂都在减少，但是动力臂比阻力臂变化得更多，所以拉力逐渐增大。
（2024 余姚市校级三模）小科在复习时发现：电学的几个重要实验的电路图基本相同，如图甲所示。他利用下列器材进行实验：电源电压恒定3伏不变，电流表量程为0～0.6安，滑动变阻器规格为“20欧，1安”。
【实验一】探究“电流与电压关系”，实验中选用R为定值电阻。
（1）请按图甲将图乙的电路连接完整。
（2）本实验中选择了定值电阻为器材，能否改用小灯泡进行实验？并说明理由： 。
【实验二】测量小灯泡的电功率。把图甲中的R替换为额定电压为2.5伏的小灯泡。
（3）实验时，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡均不亮，两电表指针始终处于图丙所示位置，由此判断电路故障是 。
（4）排除故障后，将滑片从阻值最大处移至合适位置的过程中，小组记录了多组电压表和电流表的数据，描绘出如图丁所示图像。则该小灯泡的功率变化范围是 。
【解答】解：（1）由图甲可知，滑动变阻器滑片向右移动阻值变大，故图乙中滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示：
；
（2）在探究“电流与电压关系”实验中，应控制电阻阻值不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一定值，因此本实验中不能改用小灯泡进行实验；
（3）小灯泡不发光，电流表没有示数，说明电路可能断路，而电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路故障是小灯泡断路；
（4）排除故障后，将滑片从阻值最大处移至合适位置的过程中，由图丁可知，当灯泡两端电压为1.0V时，通过灯泡的电流为0.25A，此时灯泡的实际功率为：
P1＝U1I1＝1.0V×0.25A＝0.25W；
当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.5A，此时灯泡的实际功率为：
P2＝U2I2＝2.5V×0.5A＝1.25W；
则该小灯泡的功率变化范围是0.25～1.25W。
（2024 鹿城区校级三模）小明利用图甲电路研究“电流与电压的关系”。其中R为定值电阻，电源电压恒定为U。小明在连接好电路后，先将滑动变阻器移到阻值最大处，再闭合开关，移动滑动变阻器，记录实验数据，绘图得到图乙中的直线a。
（1）在本实验中，滑动变阻器的作用是 。
（2）分析图乙的直线a，可以得出结论： 。
（3）当电流由I1逐渐增大到I2的过程中，小明通过绘制网格将图乙进行处理：分出6块区域，面积分别为S1﹣S6。
①当电流为I1时，电阻R的实际功率可以用图乙中的面积 表示。
②电流由I1逐渐增大到I2的过程中，滑动变阻器的实际功率变化量ΔP＝ 。
【解答】解：（1）在研究“电流与电压的关系”实验中，需要改变电阻R两端电压，故在本实验中，滑动变阻器的作用是：改变电阻R两端的电压；
（2）由图乙可知，图线为一条过原点的斜线，故可以得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（3）①当电流为I1时，由图乙可知，此时电阻R两端电压为U1，电阻R的实际功率为P1＝U1I1，可以用图乙中的面积S4表示；
②当电流为I1时，电阻R的实际功率为P1＝U1I1，可以用图乙中的面积S4表示；
此时电路的总功率：P总＝UI1，由图乙可知P总＝UI1＝S4+S5+S6，
此时滑动变阻器的实际功率：P滑＝P总﹣P1＝S4+S5+S6﹣S4＝S5+S6﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ
当电流为I2时，电阻R的实际功率为P2＝U2I2，由图乙可知P2＝U2I2＝S1+S2+S4+S5，
此时电路的总功率：P总′＝UI2，由图乙可知P总′＝UI2＝S1+S2+S3+S4+S5+S6，
此时滑动变阻器的实际功率：P滑′＝P总′﹣P2＝（S1+S2+S3+S4+S5+S6）﹣（S1+S2+S4+S5）＝S3+S6﹣﹣﹣﹣Ⅱ
根据图乙可知S5＞S3，结合ⅠⅡ两式可知P滑＞P滑′，
所以，电流由I1逐渐增大到I2的过程中，滑动变阻器的实际功率变化量：ΔP＝P滑﹣P滑′＝S5+S6﹣（S3+S6）＝S5﹣S3。
（2024 下城区校级三模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移时灯泡变亮）。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为 W。
（4）考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）滑片P向右移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V；若要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器的滑片P应向B端移动；
（3）若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电路中，根据串联电路的分压规律可知，每个灯泡两端的电压为1.5V，根据图丙可知，此时的电路中的电流为0.2A，则电路消耗的总功率为：
P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W；
（4）甲图电压表与灯泡并联，电压表测量的电压是准确的，电流表串联在电路中，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，根据P＝UI可知，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；（3）0.6；（4）偏大。
（2024 拱墅区二模）探究小灯泡的电功率。
（1）小乐设计了如图甲所示的电路图来验证如下猜想：“小灯泡的电功率与电压有关，电压越大，功率越大”。则支持该结论的实验现象是 。
（2）为了测定额定电压为“2.8V”的小灯泡的额定电功率，小乐进行如下操作：
①按图乙所示连接电路并将滑动变阻器调到阻值最大。
②闭合开关，将滑动变阻器滑片移到某一位置，电压表示数如图丙所示，此时为测定小灯泡额定功率，小乐接下来的操作是 。
③当电压表示数为2.8伏时，电流表示数为0.3安，小乐根据P＝UI算出小灯泡的额定功率为 W，断开开关，发现电流表的指针如图丁所示，则小灯泡的额定功率的真实值 （选填“大于”“小于”或“等于”）计算值。
【解答】解：（1）甲中两灯串联，通过两盏灯的电流相等。灯的电压越大，根据P＝UI可知，灯的实际功率越大，灯越亮，支持该结论的实验现象是电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮；
（2）①灯在额定电压下正常发光，图丙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，小于灯的额定电压2.8V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压。由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.8V；
②当电压表示数为2.8V时，电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.8V×0.3A＝0.84W；
由图丁可知电路中无电流时，电流表的指针指向零刻度线的左侧，则测量电流时，电流表的示数要小于灯泡的额定电流，根据P＝UI可知，测得的灯泡的实际功率偏小，即小灯泡的额定功率的真实值大于0.84W。
故答案为：（1）电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮；（2）①应将滑动变阻器的滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.8V；②0.84；大于。
（2024 温州二模）小科用如图甲所示的器材测量小灯泡电功率。电源为两节干电池，待测小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向左移动，灯泡变亮）。
（2）小科连接好电路后发现灯泡不亮，观察电表后他认为是小灯泡短路引起的，他的依据是： 。
（3）小科在排除故障后向左移动滑片进行实验，得到了如图乙的数据。他认为可以将小灯泡依次换成5欧、20欧、50欧的电阻，移动滑动变阻器的滑片使电压表数值恒为2伏，即可进一步探究电流与电阻的关系。你是否赞同他的做法，并说明理由。 。
【解答】解：（1）滑片向右移动时，灯泡变亮，表明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）若小灯泡短路，相当于一根导线，此时电路是通路，电流表有示数，电压表被短路，无示数；
（3）由图乙可知，当灯泡两端电压为0.6V，通过灯泡的电流为0.12A时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；根据串联电路电压规律，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝3V﹣0.6A＝2.4V，根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值为：
R滑20Ω；
实验中使用的定值电阻阻值最大为50Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×50Ω＝25Ω＞20Ω，因此不赞同他的做法。
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题型三（1） 物理实验探究题
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 物理实验探究题的解题思路
【真题研析】
考法01 力学实验探究题
考法02 热学实验探究题
考法03 电学实验探究题
考法04 光学实验探究题
【核心精讲】
知识点一 解题思路
知识点二 不同题目类型的解题思路
【命题预测】
考点要求 课标要求 命题预测
物理实验探究题 1、能通过物理实验建构物理概念，深化对物理规律的认识，领悟其内涵及相互联系；有将实验探究方法及安全操作规范等运用于解决日常问题的意识，能根据所学知识和说明书等解决现实中的简单问题。 2、知道科学探究会受到各种因素的影响，在实验中能关注主要因素，忽略次要因素；能根据实验数据通过归纳推理获得探究结论；有判断实验数据是否合理、有效的意识；能对实验进行反思，提出改进建议。 3、在实验中有发现问题、提出问题的意识；能根据实验目的设计实验方案，会正确使用已学实验器材收集数据，能遵守实验室规则，注意实验中的安全问题；能对收集的数据进行整理，归纳总结，形成结论并作出解释；有合作交流的团队意识，能撰写简单的实验报告。 4、能初步体会物理研究是建立在观察和实验基础上的创造性工作；能通过实验获得结论，产生成就感，有学习物理的兴趣和严谨认真、实事求是的科学态度；有节约资源、保护环境的责任感及自觉行为。 1、重点实验反复考查：像 “探究凸透镜成像规律”“测量物质的密度”“探究电流与电压、电阻的关系” 这类经典必做实验，仍会是考查重点。 2、拓展实验崭露头角：对教材实验进行拓展延伸的题目会增多。比如在 “探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关” 的基础上，拓展到探究特殊接触面（如纳米材料表面）或特殊运动状态（如加速运动时）下的摩擦力情况。 3、跨学科融合：与化学、生物学科知识融合的实验探究题会出现。例如结合化学中金属与酸的反应，探究反应过程中产生氢气的速率对物体运动状态的影响；或者结合生物中植物的蒸腾作用，设计实验探究其与环境湿度、温度等物理因素的关系。
考点一 物理实验探究题的解题思路
考法01 力学实验探究题
（2023 衢州）小科发现汽车启动时，车内挂件总是向后摆动，而汽车刹车时，挂件又总是向前摆动。这是为什么呢？于是他用乒乓球、实心铁球（体积与乒乓球相同）、带轮子的透明有盖容器、细线、水等在水平地面上进行研究。
（1）如图甲，将一个乒乓球用细线悬挂在容器的盖上，推动容器向右运动的瞬间，可观察到乒乓球向 摆动。这是因为向右推动容器时，细线上端和容器一起向右运动，由于乒乓球具有惯性，仍保持原有的静止状态，于是观察到乒乓球摆动。
老师给出另一种解释：乒乓球与等体积的空气相比，乒乓球的质量大，惯性也大，所以乒乓球比空气更容易保持原有的运动状态。在容器被推动的瞬间，空气随容器一起运动，而乒乓球仍在原来位置，于是观察到乒乓球摆动。
（2）小科将实心铁球也用等长的细线悬挂在容器的盖上，继续实验。向左推动容器的瞬间，观察到两球摆动方向相同（如图乙），但细线偏离竖直方向的最大角度不同，且最大角度α β（选填“大于”或“小于”）。
（3）如图丙，将细线一端系住乒乓球，另一端固定在容器底部，铁球用另一等长细线悬挂在盖上，往容器中注满水，并盖上盖子。请你在答题纸相应位置上画出向左推动容器的瞬间，两球在容器中的大致位置，两球这样的摆动，则可说明质量大的物体惯性大。
（2023 丽水）科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲，弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
【评价量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表中为部分评价指标。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
【项目制作】
（1）选择材料时，弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成 关系，便于标注均匀刻度；
（2）选用图乙中b弹簧制作测力计，确定“0”和“2牛”刻度后，两者之间分为10等份，则该测力计的最小刻度为 牛，小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力；
【项目评价】
（3）自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力，应先将测力计水平放置，弹簧处于自由状态，指针调整到 刻度位置，方可进行测量；
（4）实测时，挂上0.1牛的铅粒，发现测力计示数几乎没有变化，为使“精确度”指标表现更优秀，需选取图乙中 弹簧取代b弹簧制作测力计（填“a”或“c”）。
考法02 热学实验探究题
（2020 绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧（图乙），热效率为5%～8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在气缸内燃烧）的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的 冲程实现。
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想；
（3）老师在重复演示“做功改变内能”实验（图丙）之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的 （选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程的原理相似。
考法03 电学实验探究题
（2023 杭州）小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题：
（1）用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接。
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R的电阻为 欧。
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，电压表的示数将 （选填“变大”或“变小”）。
（2023 金华）在“测量小灯泡额定功率”实验中，同学们进行如下研究。
【实验器材】干电池3节，小灯泡（额定电压为3.8V、电阻约为15Ω），滑动变阻器（4Ω 1A），电流表，电压表，开关，导线若干（所有器材均完好）
【实验方案】将量程为0～15V的电压表并联到小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，读出并记录电流表的示数。
（1）实验时若闭合开关，发现灯泡不亮，接下来最合理的操作是 。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否短路
C.观察电流表和电压表的示数
（2）当电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为 W。
【实验反思】小金认为，电压表选用0～15V量程进行实验，因该量程下每一小格为0.5V，3.8V读数不够精确，导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0～3V的量程，将其并联到滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为0.7V，即可减小误差。
【实验改进】
于是小金设计了如图丙所示电路图，电压表V1选用0～15V量程，电压表V2选用0～3V量程。进行实验，移动滑动变阻器滑片，得到三次实验数据记录如下表。
试验次数 小灯泡两端电压（V） 变阻器两端电压（V） 电流（A）
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
（3）小金按反思后的思路，利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据，计算得到的小
灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率 （选填“偏大“偏小”或“相等”）。
【反思交流】小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。带着这一疑问，继续探究……
（2023 温州）用图甲电路研究电热与电流的关系，若要比较不同设定电流值时的电热多少，调节电流大小过程中，电热丝已经开始加热，因而会影响实验的准确性。为解决这一问题，小明设计图乙电路进行研究。
图中电路包括调试电路和实验电路，R1和R2是阻值都为20欧的电热丝，R2放置在装有煤油的保温容器中。实验中通过调试电路，使电热丝R2在调试过程中不发热。实验步骤如下：
①用数字温度计测量并记录装有R2的保温容器内煤油的温度。
②将开关S与“1”连接，调节滑动变阻器，直至电流表示数为0.2安。
③将开关S拨至“2”，使R2工作50秒，断开开关S，测量并记录 。
④再将电流值分别设定为0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重复上述步骤。记录相关数据，并计算每次升高的温度Δt（Δt可反映电热的多少），整理Δt、I2的数据如图丙。
（1）将步骤③补充完整。
（2）在答题纸图丙中画出Δt与I2的关系图像。
（3）小明想改变电热丝阻值，用上述实验中设定的电流值，继续研究电热与电流的关系：保持R1不变，将R2更换为30欧的电热丝，重复上述步骤。他的做法是否合理，说明理由： 。
（2023 绍兴）为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小敏用如图所示电路进行研究（光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进入）。已知灯L的额定电压为2伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
试验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A 示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A 示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）闭合S 前，应先将滑片移至最 （选填“左”或“右”）端。
（2）该实验通过观察 来体现灯泡L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为 瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是 。
考法04 光学实验探究题
（2019 绍兴）同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】同学们测得了四组实验数据。
第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。
实验序号 1 2 3 4
入射角 20° 40° 60° 80°
折射角 13° （1） 35° 41°
【实验结论】折射角与入射角大小（2） （选填“成正比”或“不成正比”）。
【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是（3）
（2019 衢州）如图为小科制作的两个实验装置。
（1）图甲为“光路演示仪”，A、B、C为相同的中央有小孔的纸板，D是光屏，E为底座。实验时，打开激光笔，调整纸板A、B、C的位置，光屏D上出现了亮斑，发现此时三块纸板上的小孔在一直线上，则可推知光在均匀空气中是沿 传播的。接着在激光笔与光屏之间大范围喷烟，能观察到激光笔发出光的传播路线，原因是烟将激光笔发出的光 到观察者眼中。
（2）图乙为“力学演示仪”，小科将一个去顶可乐罐的上端用细线吊在横杆上（可乐罐可自由转动），在罐壁等高的A、B两处沿水平方向斜扎两个同样大小的小孔，先用手指堵住小孔，再往罐子里加满水，待罐子保持静止后松手，水从两小孔中喷出（俯视时喷水方向如图丙），罐子随即转动。请在答题纸相应位置图中的虚线圆圈上用箭头表示出可乐罐转动方向。
知识点一 解题思路
1、审题：仔细阅读题目，明确实验目的，即搞清楚是要探究什么物理现象、规律或测量什么物理量。同时，找出题目中给出的已知条件，包括实验器材、实验步骤、测量数据、相关现象等，还要关注题目中的限制条件，如实验环境、器材规格等。
2、分析：思考实验所依据的物理原理，将所学的物理知识与实验内容建立联系。确定实验中涉及的变量，根据控制变量法的要求，明确哪些是自变量、因变量和控制变量。分析实验步骤的合理性和逻辑性，判断是否存在遗漏、错误或可优化的地方。若给出实验数据或现象，要思考如何对其进行处理和分析，以得出结论。
3、作答：回答问题时，语言要简洁明了、科学准确，符合物理学科的规范。如果是填空，要确保填写的内容与题目要求一致，单位正确；如果是简答题，要条理清晰，分点阐述观点；如果是计算题，要写出详细的计算过程和公式，代入数据准确，计算结果正确。
知识点二 不同题目类型的解题思路
1、提出问题类：根据题目描述的现象、实验过程或给定的情境，找出其中存在的矛盾、异常或可探究的点，将其转化为一个具体的、有探究价值的物理问题。问题要具有可操作性和明确的指向性，避免过于宽泛或模糊。
2、猜想与假设类：基于已有的物理知识、生活经验或题目中的提示信息，对实验结果或变量之间的关系进行合理推测。猜想与假设要与问题相关，并且能够通过实验进行验证。可以从多个角度进行思考，如因果关系、相关因素的变化趋势等。
3、设计实验类
①明确实验原理：根据实验目的和猜想，确定所依据的物理原理或规律。
②选择实验器材：根据实验原理和要测量的物理量，选取合适的实验器材，要考虑器材的精度、量程、适用性等。
③确定实验步骤：设计合理的实验步骤，包括实验的准备工作、变量的控制方法、数据的采集方式等，确保实验具有可重复性和科学性。
④设计记录表格：根据实验需要测量的物理量和要分析的内容，设计清晰、合理的数据记录表格，以便于数据的整理和分析。
4、进行实验与收集证据类
①正确操作器材：按照实验器材的使用规则和要求，进行规范操作，确保实验数据的准确性和可靠性。
②观察实验现象：仔细观察实验过程中发生的各种现象，包括物理量的变化、物体的运动状态、产生的声光热等现象，并及时记录下来。
③记录实验数据：将测量得到的数据准确地记录在预先设计好的表格中，注意数据的有效数字和单位。
5、分析与论证类
①数据处理：对收集到的数据进行整理和分析，可采用计算平均值、绘制图表（如折线图、柱状图、曲线图等）等方法，直观地呈现数据之间的关系。
②归纳结论：根据数据处理的结果，结合实验目的和猜想，归纳总结出实验结论。结论要简洁明了，准确反映变量之间的关系或所探究的物理规律，并且要与实验数据相符。
6、评估与反思类
①评估实验方案：从实验原理的合理性、实验器材的选择、实验步骤的可行性、控制变量的有效性等方面，对实验方案进行全面评估，找出可能存在的问题和不足之处。
②分析误差来源：思考实验过程中可能产生误差的因素，如器材的精度、环境因素的影响、人为操作的失误等，并分析这些误差对实验结果的影响程度。
③提出改进建议：针对实验中存在的问题和误差来源，提出合理的改进措施和建议，以提高实验的准确性和可靠性。
（2024 宁波模拟）某兴趣小组为了验证阿基米德原理，设计并开展了如下的实验：
步骤一：取一个如图甲所示的塑料圆筒和金属圆柱体（塑料圆筒内径和金属圆柱体直径相同），按图乙进行操作，读出弹簧测力计的示数，记为F1。
步骤二：如图丙所示，向烧杯中逐渐加水，直到液面与金属圆柱体上表面相平，读出弹簧测力计的示数，记为F2。
步骤三：如图丁所示，用滴管向塑料圆筒中加满水，调节铁夹的高度，使烧杯中液面与金属圆柱体上表面相平，读出弹簧测力计的示数，记为F3。
（1）如图丙所示，此时金属圆柱体受到的浮力大小为 （用F1、F2、F3列式表示）。
（2）若实验中的测量结果满足 的关系，则可以验证阿基米德原理。
（3）实验中小组发现圆柱体受到的浮力大于它排开水的重力。下列操作会引起该结果的有 （填字母）。
A.步骤一中弹簧测力计未调零就使用 B.步骤二中液面未达到圆柱体上表面
C.步骤三中塑料圆筒中的水没有加满 D.步骤三未调节好铁夹的高度就读数
（2024 东阳市二模）某项目化学习小组设计并制作了1.0版潜水艇，如图甲所示。
【产品1测试】测试过程中发现了以下问题：
①潜水艇在水中能实现上浮和下沉，但无法前进和后退。
②潜水艇外部连接软管，上下运动范围受到软管长度限制。
【产品2制作】为解决上述问题，设计并制作了2.0版潜水艇，实现迭代升级，如图乙所示。
【原理研究】
①通过改变电动机1的转动方向，实现推、拉注射器的活塞，完成注射器的进水和排水。
②通过改变电动机2的转动方向，带动螺旋桨顺、逆时针转动，实现潜水艇前进和后退。
（1）启动电动机2，调节螺旋桨转动方向，使潜水艇向前或向后运动。使潜水艇前进或后退，涉及到哪些力学原理？ （写出一点即可）。
（2）1.0版潜水艇和2.0版潜水艇都能通过推拉注射器活塞实现上浮和下沉，若要使漂浮在水面的潜水艇下沉，应 （填“向左推”或“向右拉”）注射器活塞。
【产品2测试与改进】
（3）启动电动机1使活塞运动，潜水艇却始终无法完全下沉．检查模型各零件均完好无损，请利用所学知识为2.0版潜水艇提出改进措施： 。
【产品应用】
（4）改进后，成功模拟了潜水艇的各种运动．前30秒，潜水艇从漂浮状态缓缓下降，直至恰好完全浸没；30秒～60秒，潜水艇下沉至某一深度；60秒～150秒，潜水艇缓缓上升直至浮出水面到某一位置；150秒后，潜水艇漂浮在水面静置不动。请在图中画出潜水艇运动时的浮力变化情况。
（2024 慈溪市一模）某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇（如图甲所示）。Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化（如图乙所示）。（电磁铁线圈电阻忽略不计）。
【工作原理】开关S1闭合，当开关S连接bc，接通控制电路，若室温达到30℃电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转。
【产品制作】根据电路图的工作原理，若开关S1闭合，当开关S连接ab，温控模式 （选填“能”或“否”）实现。
【产品测试】温控模式下，当控制电路的电流为10mA～100mA时，风扇均可处于运转状态。
【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好，你认为的评价理由是 。
等级/指标内容 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制，又能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且连续变化 风速是可调的但不连续变化 风速不可调
【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的选代升级，以下方案中可行的是 。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器
B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.改变工作电路中变阻器的阻值
D.将控制电路的电源改成电压可调的电源
（2024 宁波模拟）弹性导电绳已逐步成为智能控制系统中传感器的敏感元件。小科欲探究某款弹性导电绳的阻值与其拉伸后长度的关系（横截面积的变化忽略不计），进行如下实验：
（1）断开开关S，连接如图甲所示电路图，其中电压表选择的量程为0～3V，电流表选择的量程正确，弹性导电绳处于原长状态。在闭合开关进行实验前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端。
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器阻值，使电流表读数为1mA，此时电压表示数如图乙所示，读数为 V。
（3）多次改变弹性导电绳的拉伸后长度L，重复以上操作，得到了多组数据，描绘Rx﹣L图线如图丙所示，由此得出结论：弹性导电绳的阻值变化量与 成正比。
（4）该弹性导电绳的原长为 cm。
（2024 上城区校级二模）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带（如图甲所示），产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。
（1）请你根据白光经三棱镜折射情况，在图乙中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线（图中a、b两点表示焦点）。
（2）小强继续利用这个凸透镜探究凸透镜成像规律。如图丙所示，适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆，当透镜向 移动时（选填“左”或“右”），又会在光屏上得到一个放大的像。
（3）小丽发现，蜡烛燃烧变短，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向 调（选填“上”或“下”），调好后，烛焰中心在凸透镜 （选填“主光轴的上方”“主光轴的下方”或“主光轴上”）。
（2024 拱墅区一模）小乐查阅资料得知：一定质量的气体，其压强与其体积、温度有关。小乐拟通过如图甲所示实验装置（气密性良好）进行如下实验，探究它们之间具体有何关系？
实验装置：左侧带阀门的长玻璃管上端与充满水的注射器（活塞处于最大刻度处）连通，下端位于烧瓶底部：右侧短玻璃管与能测量温度、压强的传感器连通，数据采集处理器能记录和处理相关数据。烧瓶（内有体积为V0的空气）放置在装有水的容器中，容器底部有一功率可调的电加热棒，通电后可给水加热。
实验一：①打开阀门，推动注射器活塞向烧瓶中注入适量水，②关闭阀门，开启数据采集处理器，待温度与水温t1相等时，记录气体的压强p和注入烧瓶中水的体积V水。重复①②步骤得到多组t1温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
实验二：①将装置恢复初始状态，② ，使水温升至f2并保持不变。重复实验一（温度与水温t2相等），得到多组t2温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
实验三：………，得到多组t3温度下的压强p与注入烧瓶中水的体积V水的实验数据。
经数据处理后，得到如图乙所示图像，其中t1＜t2＜t3。
（1）实验一中，第一次注入水后，烧瓶内气体的体积V＝ （用V0和V水表示）。
（2）补全第二次实验的操作。 。
（3）依据图乙所示图像，气体的压强与其体积、温度的关系是 。（写出1点）
（4）一空气泡（内部气体质量不变）从水温不变的池塘底部逐渐上升的过程中，其浮力大小的变化情况是 。
（2024 舟山模拟）某项目化学习小组为了制作弹簧测力计，对A、B两根不同的弹簧进行了探究：将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码（如图甲所示），记录弹簧受到的拉力F和弹簧的伸长量Δx，根据多组测量数据作出的图像如图乙所示。
（1）当钩码挂在弹簧上，钩码下降，其减小的重力势能转化为弹簧的 。（不计阻力）
（2）当在弹簧A上悬挂重力为8牛的物体时，弹簧伸长量为 厘米。
（3）若分别用这两根弹簧制成弹簧测力计，则用弹簧 （填“A”或“B”）制成的测力计量程大。
（4）若用B弹簧制成的弹簧测力计最小刻度为0.2N，则相邻刻度线之间的距离为 cm。
（2024 东阳市二模）如图1所示为测量“不同电压下小灯泡的电功率”的实物连接图。器材规格：电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V。
（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时电路出现的故障是 。
（2）故障排除后，按正确操作步骤进行实验，测量并记录了5组实验数据，得到小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流的U﹣I图像，如图3所示。据图推测：图中阴影部分面积大小表示的含义 ；实验中滑动变阻器的规格可能为下列选项中的 。
A．10Ω 1A B．40Ω 0.2A C．30Ω 1A
（3）图4是小灯泡和滑动变阻器的U﹣I关系图像。请判断：曲线1、2、3中哪条符合滑动变阻器U﹣I实际关系 （选填：“1”或“2”或“3”）。
（2024 拱墅区校级三模）在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻变大，连线不得交叉。
（2）小金闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是 。
（3）在实验中，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障可能是 。
（4）小金继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U关系图像，根据图像信息，小灯泡的额定功率是 W。
（2024 镇海区模拟）小明在学习动滑轮后得知：动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆。小明思考：“使用动滑轮时，若拉力的方向没有保持竖直向上，是否还能省一半的力”，于是设计了由滑轮、滑轨、滑块、弹簧测力计等组成的实验装置（如图甲），通过移动滑块来改变拉力与竖直方向的夹角θ，进行实验。其中绳子重和摩擦忽略不计，获得实验数据如表：
实验序号 钩码总重力G 拉力作用线的夹角布度 拉力大小F/牛
① 3 0 2
② 3 30 2.4
③ 3 45 2.8
④ 3 60 4
（1）根据表中第①次的实验数据，可以得知动滑轮重为 牛。
（2）分析4次实验数据，你能得到的实验结论是 。
（3）为了使实验结论更具有普遍性，接下来的设计是： 。
（4）小明查阅资料后，发现改变拉力与竖直方向的夹角θ时，同时动滑轮的支点也发生改变，如图乙所示，若拉力F为动力，动滑轮和物体总重视为阻力。请结合以上信息和杠杆平衡条件等相关科学知识，解释从第①次到第④次拉力变化的原因？
（2024 余姚市校级三模）小科在复习时发现：电学的几个重要实验的电路图基本相同，如图甲所示。他利用下列器材进行实验：电源电压恒定3伏不变，电流表量程为0～0.6安，滑动变阻器规格为“20欧，1安”。
【实验一】探究“电流与电压关系”，实验中选用R为定值电阻。
（1）请按图甲将图乙的电路连接完整。
（2）本实验中选择了定值电阻为器材，能否改用小灯泡进行实验？并说明理由： 。
【实验二】测量小灯泡的电功率。把图甲中的R替换为额定电压为2.5伏的小灯泡。
（3）实验时，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡均不亮，两电表指针始终处于图丙所示位置，由此判断电路故障是 。
（4）排除故障后，将滑片从阻值最大处移至合适位置的过程中，小组记录了多组电压表和电流表的数据，描绘出如图丁所示图像。则该小灯泡的功率变化范围是 。
（2024 鹿城区校级三模）小明利用图甲电路研究“电流与电压的关系”。其中R为定值电阻，电源电压恒定为U。小明在连接好电路后，先将滑动变阻器移到阻值最大处，再闭合开关，移动滑动变阻器，记录实验数据，绘图得到图乙中的直线a。
（1）在本实验中，滑动变阻器的作用是 。
（2）分析图乙的直线a，可以得出结论： 。
（3）当电流由I1逐渐增大到I2的过程中，小明通过绘制网格将图乙进行处理：分出6块区域，面积分别为S1﹣S6。
①当电流为I1时，电阻R的实际功率可以用图乙中的面积 表示。
②电流由I1逐渐增大到I2的过程中，滑动变阻器的实际功率变化量ΔP＝ 。
（2024 下城区校级三模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移时灯泡变亮）。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为 W。
（4）考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2024 拱墅区二模）探究小灯泡的电功率。
（1）小乐设计了如图甲所示的电路图来验证如下猜想：“小灯泡的电功率与电压有关，电压越大，功率越大”。则支持该结论的实验现象是 。
（2）为了测定额定电压为“2.8V”的小灯泡的额定电功率，小乐进行如下操作：
①按图乙所示连接电路并将滑动变阻器调到阻值最大。
②闭合开关，将滑动变阻器滑片移到某一位置，电压表示数如图丙所示，此时为测定小灯泡额定功率，小乐接下来的操作是 。
③当电压表示数为2.8伏时，电流表示数为0.3安，小乐根据P＝UI算出小灯泡的额定功率为 W，断开开关，发现电流表的指针如图丁所示，则小灯泡的额定功率的真实值 （选填“大于”“小于”或“等于”）计算值。
（2024 温州二模）小科用如图甲所示的器材测量小灯泡电功率。电源为两节干电池，待测小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向左移动，灯泡变亮）。
（2）小科连接好电路后发现灯泡不亮，观察电表后他认为是小灯泡短路引起的，他的依据是： 。
（3）小科在排除故障后向左移动滑片进行实验，得到了如图乙的数据。他认为可以将小灯泡依次换成5欧、20欧、50欧的电阻，移动滑动变阻器的滑片使电压表数值恒为2伏，即可进一步探究电流与电阻的关系。你是否赞同他的做法，并说明理由。 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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