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专题四　实验探究题
一、光学探究类学生必做实验
探究光的反射定律
1.(2025·齐齐哈尔)小明用如图甲所示的装置探究光反射时的规律.
实验次序 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
… … …
(1)把平面镜放在水平桌面上，将纸板ENF竖立在镜面上，纸板的ON线　垂直　于镜面.
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射后，反射光的径迹如图甲中的OF.改变光束入射的角度，多做几次，记录每次光的径迹.将∠i和∠r的数据记录在表中.分析数据可知：在反射现象中，反射角　等于　(选填“小于”“等于”或“大于”)入射角.实验过程中，“改变光束入射的角度，多做几次”的目的是　寻找普遍规律，避免偶然性　.
(3)如图乙所示，把纸板NOF向后折，在纸板NOF上　不能　(选填“能”或“不能”)看到反射光.此现象表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线　在　(选填“在”或“不在”)同一平面内.
(4)让光逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光沿着OE方向射出.此现象表明：在反射现象中，光路是　可逆　的.
(5)根据探究结论，小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪，如图丙所示.保持入射光的方向不变，水面在变化过程中始终保持平静，当反射光的光斑从B点向左移动到B'点时，说明水面　上升　(选填“上升”或“下降”)了.
【解析】(5)入射光的方向不变，水面上升或下降后，水面是平行的，所以反射光线也是平行的，由此先画出光斑B左移动到B'点的反射光线，与入射光线的交点为入射点，再过入射点作出水面，如图所示，由图可知水面上升了.
2.图甲为某实验小组探究光的反射定律的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，且F板可绕ON转动.
(1)使用可绕ON转动的硬纸板，其目的是①　呈现光路　；②　验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内　.
(2)如图乙所示，将入射光AO向ON靠近时，会看到反射光OB　靠近　(选填“靠近”或“远离”)ON.
(3)若将一束光贴着纸板F沿BO的方向射向O点，光将沿图乙中　OA　的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是　可逆　的.
(4)某同学在实验时，让入射光AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，使其与纸板E在同一平面内，但在纸板F上没有发现反射光，其原因可能是　硬纸板没有竖直放置　.
探究平面镜成像的特点
3.[科学探究]小华探究平面镜成像的特点.
(1)实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择　透明玻璃板　(选填“透明玻璃板”或“平面镜”)，并将其　竖直　放置在水平桌面上.
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明　平面镜成的像的大小与物体的大小相等　.此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置.
(3)改变蜡烛A的位置，重复步骤(2)，得到三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时，　像与物关于镜面对称　.
(4)为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后　直接　(选填“直接”或“隔着MN”)观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是　虚　像.
4.(2025·绥化改编)如图甲所示，小刚同学用薄玻璃板、白板、刻度尺、光屏和两支完全相同的蜡烛A、B探究平面镜成像的特点.
(1)用薄玻璃板代替平面镜的目的是　便于确定像的位置　.
(2)点燃蜡烛A，在薄玻璃板后面移动不点燃的蜡烛B，直到B与A的像完全重合，记录蜡烛A、B的位置；多次改变蜡烛A的位置，重复实验后，发现平面镜所成像的大小和物的大小　相等　，像和物到平面镜的距离　相等　；多次实验的目的是　B　(填字母).
A.减小实验误差　　　　　B.寻找普遍规律
(3)如图乙所示，移走蜡烛B，将光屏放到蜡烛B的位置，视线在　b　处观察到光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是　虚像　.
(4)若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的　②　(选填“①”或“②”)处.
(5)图丁是小立同学在镜前放的一个卡通图，在镜内的像会是　D　(填字母).
探究凸透镜成像的规律
5.[科学探究](2025·云南改编)小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律.
(1)实验中，点燃蜡烛，调整光屏、凸透镜和烛焰的高度，使三者的中心大致在　同一高度　，目的是使烛焰的像呈现在　光屏的中央　.
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立、　缩小　的实像.生活中的　照相机　(举出一例即可)就是利用这一规律来成像的.
(3)只将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了.若要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏　靠近　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜.
6.(2025·武汉)某小组利用焦距不同的凸透镜，模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清远处和近处的物体.
(1)如图是同学们先用焦距为15 cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景.点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，这个像是　缩小　、倒立的实像.
(2)为了接着模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清近处的物体，同学们保持凸透镜和光屏的位置不变，选用焦距为　12　(选填“10”“12”“16”或“20”)cm的凸透镜替换图中的凸透镜，移动蜡烛，直到光屏上再次成清晰的像.
【解析】(2)要看清近处的物体，即物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，此时像成在光屏的后方；若保持凸透镜和光屏的位置不变，即像距不变，应选用对光的会聚能力强的凸透镜；因题图是同学们用焦距为15 cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景，因此选用的凸透镜的焦距应小于15 cm；若选用焦距为10 cm的凸透镜，此时像距等于2倍焦距，成倒立、等大的实像，与正常眼睛的成像情况不符，故选用焦距为12 cm的凸透镜替换题图中的凸透镜，移动蜡烛，直到光屏上再次成清晰的像.
(3)同学们由此联想到：通过远眺可以让睫状体放松，晶状体厚度　变薄　(选填“变薄”“不变”或“变厚”)，对光的偏折能力　变弱　，有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视.
二、热学探究类学生必做实验
探究水在沸腾前后温度变化的特点
1.　在“探究水沸腾的特点”的实验中.
(1)组装如图甲所示的实验装置时，应该从固定　陶土网　(选填“陶土网”或“温度计”)开始.
(2)当水温上升到91 ℃时，每隔1 min记录一次温度，并将数据填入表格中.第4 min时的温度如图乙所示，图中三种读数方法中正确的是　B　(填字母)，此时的温度为　97.0　℃.
　　　
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
水温/℃ 91.0 93.0 95.0 96.0 97.5 98.0 98.5 99.0 99.0 99.0
(3)根据实验数据，在图丙中画出水温随时间变化的关系图像.
(4)分析图像可得：水沸腾时，要　吸收　热量，温度　保持不变　.
【拓展创新】
(5)请你用水沸腾的特点分析：图丁中的大煲中水已经沸腾，里面炖盅内的汤　不会　(选填“会”或“不会”)沸腾.(汤的沸点与水相同)
(6)如图戊所示，先将烧瓶内的水烧开，然后取下，迅速塞上瓶塞并倒置，再向瓶底浇冷水，瓶内的水又沸腾起来，原因是　浇冷水后，烧瓶内的水蒸气液化，气压减小，水的沸点降低　.
2.(2025·珠海模拟)在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示.为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢？带着这个问题，同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点，实验装置如图乙所示.
测温物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 －39 357
酒精 －117 78
注：在标准大气压下
(1)由上表可知，本实验应选用　水银　(选填“水银”或“酒精”)温度计.
(2)用酒精灯给水加热至沸腾，需要计时、记录温度并观察现象.实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中　a　(选填“a”或“b”)所示的现象.
(3)将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度—时间”关系图像，发现水在沸腾过程中，温度变化的特点是　温度保持不变　.
(4)为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热，可　熄灭酒精灯，停止加热　，观察水是否继续沸腾.
(5)在交流环节中，同学们提出了以下各自的观点，其中正确的有　BC　(多选，填字母).
A.纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的
B.用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源
C.在用小纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸热
三、力学实验　
力学测量类学生必做实验
测量固体和液体的密度
1.[科学探究]物理小组的小明同学在农田捡到一块形状特殊的石头，经文物部门鉴定，竟然是新石器时代的石箭头，小组同学对其复制品展开密度测量.
　　
(1)将天平放在水平桌面上，游码移至标尺的　零刻度线　处，发现指针指向分度盘左侧，如图甲所示，小明应该向　右　(选填“左”或“右”)调节平衡螺母，直至指针指向分度盘中线处.
(2)在调好的天平左盘内放入石箭头，天平平衡时，右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，其质量是　57.6　g.
(3)用不吸水的细线拴住石箭头，使其浸没在装有适量水的量筒中，量筒内水面位置如图丙所示，石箭头的体积是　20.0　cm3.
(4)算得石箭头的密度是　2.88　g/cm3.
(5)石箭头的吸水性将导致密度的测量值　大于　(选填“小于”“等于”或“大于”)其真实密度.
【解析】(5)石箭头吸水，使得测量的石箭头的体积偏小，质量不变，根据ρ＝可知，测得的密度偏大.
2.(2025·绥化)学习了密度的知识后，某同学设计以下实验测量盐水的密度.
(1)将天平放在水平桌面上，游码放到标尺左端的零刻度线处，指针指在如图甲所示位置，此时他应将平衡螺母向　右　(选填“左”或“右”)调节，直至横梁平衡；再将装有盐水的烧杯放在天平左盘，当右盘放入80 g砝码时，天平刚好平衡.
(2)如图乙所示，将烧杯中的一部分盐水倒入量筒，量筒中盐水的体积为　40　cm3.
(3)如图丙所示，用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为　38.0　g，则所测盐水的密度是　1.05×103　kg/m3.
(4)实验结束后，该同学改用量筒、水和细线测量橡皮泥的密度，如图丁所示.(不考虑橡皮泥吸水及质量变化).
步骤一：在量筒中倒入适量的水，读出量筒的示数为V1；
步骤二：将橡皮泥用细线拴好慢慢浸没于水中，读出量筒的示数为V2；
步骤三：将橡皮泥捏成空心碗，放入量筒中使其浮在水面，读出量筒的示数为V3.
①橡皮泥密度的表达式为ρ＝　ρ水　(用V1、V2、V3、ρ水表示)；
②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中，则所测橡皮泥密度的结果　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”).
【解析】(4)①根据步骤一和步骤二可知，橡皮泥的体积V＝V2－V1.根据步骤一和步骤三及阿基米德原理可知，橡皮泥漂浮时受到的浮力等于其重力，即G＝F浮＝ρ水gV排＝ρ水g(V3－V1)，可得橡皮泥的质量m＝ρ水(V3－V1)，再根据密度公式可得橡皮泥的密度ρ＝＝ρ水.②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中，从力的平衡和体积变化角度看，进入碗中的水的重力，和碗因多装水多排开的水的重力相等(G水＝ΔF)，量筒中，碗内水使液面降的体积，与碗漂浮时多排开的水的体积抵消，橡皮泥的质量m＝ρ水(V3－V1)不变，橡皮泥的体积不变，由ρ＝可知，所测橡皮泥密度的结果会不变.
测量物体运动的速度
3.小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从长10 dm带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三点的时间，则：
(1)本实验的原理：　v＝　.
(2)实验中斜面的坡度较小，其目的是　使小车以较小的速度下滑，便于准确测量小车运动的时间　.
(3)如果小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏　大　(选填“大”或“小”).
(4)请根据图中所给信息回答：vAC＝　0.33　m/s(结果保留两位小数)；下图能说明小车在斜面上运动情况的图像是　C　(填字母).
(5)如果在某次实验中，经过测量计算出小车通过上半段路程的平均速度v上＝0.2 m/s，小车经过下半段路程的平均速度v下＝0.3 m/s，则小车通过全程的平均速度v＝　0.24　m/s.
4.小明利用图甲装置进行测量平均速度的实验.
(1)该实验是根据公式　v＝　进行测量的.
(2)实验中所用的测量器材主要有刻度尺和　秒表　.
(3)为了更准确地测量小车下滑的时间，斜面应保持　较小　(选填“较小”或“较大”)的坡度，并在终点处加装一块　金属片　.
(4)记录的实验数据如表所示.请根据图乙和表格中已有的数据把表格补充完整.(秒表显示的时间格式：时：分：秒)
次数 路程 运动时间 平均速度
1 s1＝30 cm t1＝7 s v1＝0.043 m/s
2 s2＝30 cm t2＝　3　s v2＝0.10 m/s
3 s＝60 cm t＝10 s v＝　0.06　m/s
(5)通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度　 小于　(选填“大于”“等于”或“小于”)全程的平均速度.
【实验拓展】
(6)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从　A　(选填“A”或“B”)处由静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时.如果小车从斜面顶端滑下撞击金属片过了一会儿才按下秒表结束计时，会使最终测得的速度　偏小　(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
力学探究类学生必做实验
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
5.小张和小王在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时的部分实验步骤如图所示：
(1)本实验中的研究对象是　木块　(选填“木板”“木块”或“弹簧测力计”)，在实验中他们应该用弹簧测力计拉着木块在　水平　方向做　匀速直线运动　，这样做是根据　二力平衡　的知识得出拉力的大小等于滑动摩擦力的大小，从而测出木块所受摩擦力的大小.
(2)小张猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关，于是他把木块切去一半后进行如图丁所示的实验，对比甲、丁两图得出了滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小有关的结论，你认为他得出的这个结论是　不正确　(选填“正确”或“不正确”)的，理由是　改变接触面积的同时压力大小也发生了改变(答案合理即可)　.
(3)对比甲、乙两图，小张得出结论：当其他条件相同时，物体的重力越大，滑动摩擦力越大.小王认为这个结论不对，他认为得出这样的结论，是上述实验恰好是在水平面上操作，恰好压力等于重力，让人误认为摩擦力与重力有关.为了证明摩擦力与重力无关，而是与压力有关，他设计了如下实验：
选用材料和外形相同的两木块，一块实心，一块空心.用如图戊所示的完全相同的两套实验装置进行实验，在木块上水平施加大小相同的压力F，用弹簧测力计拉着木块竖直向上做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力F拉，木块受到的摩擦力f，木块所受的重力G，三者之间的大小关系为f＝　F拉－G　.
实验记录的数据如下表所示：
戊　　　
G/N F/N F拉/N f/N
0.5 1 0.8 0.3
0.8 1 1.1 0.3
0.8 2 1.4 0.6
由表中数据分析可知，在上述实验中，物体所受滑动摩擦力的大小与物体重力大小　无关　.
【解析】(3)用弹簧测力计拉着木块竖直向上匀速直线运动，木块受到的力是平衡力，此时弹簧测力计对木块的拉力F拉，木块受到的摩擦力f，木块所受的重力G，三者之间的大小关系为f＝F拉－G.由表中数据分析可知，重力不同，摩擦力相同，所以可得出物体所受滑动摩擦力的大小与物体重力大小无关.
6.小明学习小组“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”.
(1)用弹簧测力计水平拉着放在水平面的木块做匀速直线运动，根据　二力平衡　原理可知，弹簧测力计示数等于木块受到的摩擦力大小.如果用弹簧测力计斜拉木块做匀速直线运动，如图A所示，此时木块受到的摩擦力　不等于　(选填“等于”或“不等于”)弹簧测力计的示数.
　　
(2)比较图　B、C　两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大.
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关时，选择图B与图　E　(选填“D”或“E”)进行比较更合理.
(4)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时，该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图F所示，并与图B进行比较.你认为他们的做法是　错误　(选填“正确”或“错误”)的，理由是　没有控制压力相同　.
(5)小明实验时很难控制木块匀速运动，于是他们对实验装置进行改进.如图G所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验.与原实验方案相比，改进后的实验方案优点是　改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作(或改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读数，答案合理即可)　.
探究液体压强与哪些因素有关
7.(2025·兰州)小亮游泳时发现，当他从浅水区走向深水区时，会感到呼吸越来越困难.他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关.关于影响液体内部压强的因素，他提出了如下猜想：
猜想1：可能与方向有关；猜想2：可能与深度有关；猜想3：可能与液体的密度有关.
为验证猜想，他利用微小压强计进行如下实验探究：
(1)实验前要检查装置的气密性，如图1甲所示，小亮用手轻压探头处橡皮膜，观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差，说明该装置　不漏气　(选填“漏气”或“不漏气”).
(2)微小压强计上的U形管　不属于　(选填“属于”或“不属于”)连通器.
(3)小亮把微小压强计的探头固定在水中某一深度，然后改变探头的方向，发现U形管两侧液面的高度差保持不变，说明同种液体内部的同一深度，各个方向的压强　相等　.
(4)接着，小亮利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作，其中　乙、丙　两图的现象能解释小亮游泳时呼吸变困难的原因.根据这一现象，当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时，图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是　D　(选填“A”“B”“C”或“D”).
(5)将微小压强计改装成如图3所示的装置，把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中，当两探头位于同一深度时，U形管左右两侧液面的高度差为Δh，说明猜想3是　正确　(选填“正确”或“错误”)的.
探究浮力大小与哪些因素有关
8.某实验小组利用如图所示实验装置“探究浮力大小与哪些因素有关”.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)由图A、B可得：当液体密度一定时，物体　排开液体的体积　越大，所受浮力越大.
(2)由图　B、C　(填字母)可知，浮力大小与物体浸入液体中的深度无关.
(3)根据实验测得的数据还可以计算出物块的密度ρ物＝　2.8×103　kg/m3.
(4)完成实验后，实验小组又进行了如图D所示的改进实验：先将溢水杯装满水，并用电子秤测出空烧杯的质量为m1，将物块缓慢浸入水中，测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为ΔF，若ΔF＝　(m2－m1)g　(用已知量和测量量表示)，则可验证阿基米德原理成立.
(5)小刘同学受上面实验的启发，用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签，进行了如图E所示的操作，小刘利用这些数据计算出木块的密度为　0.8　g/cm3.爱思考的小徐却提出不同的看法，认为木块浸入水中后会吸水(木块吸水后不考虑其体积变化)，所以小刘测得的木块密度值和真实值相比　偏大　(选填“偏大”“偏小”或“无影响”).
【解析】(5)题图E中，玻璃杯和水的总质量为150 g，玻璃杯、水和木块的总质量为198 g，则木块的质量
m木＝198 g－150 g＝48 g，用牙签将木块全部压入水中时，排开水的质量m排'＝210 g－150 g＝60 g，木块排开水的体积
V排'＝＝＝60 cm3，由于木块浸没在水中，所以木块的体积V木＝V排'＝60 cm3，木块的密度
ρ木＝＝＝0.8 g/cm3.木块浸入水中后会吸水，体积不变，排开水的质量不变，而玻璃杯及水(减小)的总质量减小，故浸没后电子秤的示数偏小，测得木块的体积偏小，
根据ρ＝可知，测得的木块的密度偏大.
9.兴趣小组探究影响浮力大小的因素.
(1)提出如下猜想：
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关；
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关；
猜想3：与液体的密度有关.
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确.你觉得小华的理由是　未控制物体浸在液体中的体积相同　；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与　液体的密度　有关.
(2)小华把4个磁力块组合成图乙所示形状，她还能探究浮力大小与　物体形状　的关系.
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300 mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计)，甲杯中装入50 g水，乙杯中装入100 g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中.这时甲杯中水产生的浮力为　1　N；这个实验说明，液体　能　(选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力.(g取10 N/kg)
10.　如图甲所示，小宁同学在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，提出了如下猜想：
猜想1：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想2：浮力大小与液体的密度有关；
猜想3：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关.
为验证猜想：她利用弹簧测力计挂圆柱形物体进行实验，图甲中物体即将进入水中，图乙中的图线a为弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系图像.
(1)由图甲可知物体所受重力为　5.6　N，物体浸没在水中后，所受的浮力大小为　4.8　N，由图乙的信息可以得出猜想　3　(选填“1”“2”或“3”)是错误的.
(2)物体刚好浸没时，下表面受到水的压强为　400　Pa.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(3)为了验证浮力大小与液体密度的关系，她将水换成酒精(ρ酒精＝0.8 g/cm3)重复上述实验，画出物体浸在酒精中时弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入酒精中深度h的关系大致图像如图丙所示，此时物体浸没在酒精中受到的浮力　小于　(选填“大于”“等于”或“小于”)浸没在水中受到的浮力，可得出结论：　浮力大小与液体的密度有关　.
(4)请对小宁选用的弹簧测力计的合理性进行评价：　此弹簧测力计的分度值为0.4 N，可能导致测量的误差较大，应选用分度值更小的弹簧测力计　.
探究物体的动能跟哪些因素有关(非必做实验)
11.如图所示，在“探究影响动能大小的因素”的实验中，让质量为m、2m的两个小球分别从带有凹槽的斜面上由静止开始运动，随后小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动(虚线位置是木块滑动一段距离后停止的位置).
　　
(1)本实验研究的是影响　小球　(选填“小球”或“木块”)的动能大小的因素，实验中通过观察　木块被撞击后运动的距离　来比较其动能大小.使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于　控制小球的运动方向　.
(2)图甲中的小球到达水平面时的速度为v1，图乙中的小球到达水平面时的速度为v2，则v1　＝　v2，这两次实验可以探究动能大小跟　质量　的关系.
(3)在甲、乙两次实验中，木块被撞后在水平面上运动时，受到的滑动摩擦力分别为f1和f2，则f1　＝　 f2；克服摩擦力做的功分别为W1和W2，则W1　＜　W2.(均选填“＞”“＝”或“＜”)
(4)小球推动木块运动的过程中，小球和木块的机械能总和　不守恒　(选填“守恒”或“不守恒”).
(5)若水平面绝对光滑，甲、乙实验将　不能　(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
12.小明设计了如图甲所示的实验装置“探究动能大小与哪些因素有关”，将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块相碰撞.通过在同一小车上增减钩码、改变小车释放高度等方式，得到了如图乙所示的三个实验场景.
(1)本实验通过比较木块被推的距离远近来比较小车的动能大小，下列实验中与此过程用到的方法相同的有　A　(填字母)；如果水平木板绝对光滑，本实验将　不能　(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
A.鼓面上的纸屑弹跳越高，说明鼓面振幅越大
B.研究电阻一定时，电流与电压的关系
C.用磁感线形象地描述磁场
D.研究液体内部压强与液体密度和深度的关系
(2)图乙中场景②、③可用来探究动能大小与　质量　的关系，实验时小车中所放钩码的质量m2　不等于　(选填“等于”或“不等于”)100 g，两次小车滑到水平面时的速度　相等　(选填“相等”或“不相等”).
(3)小明继续进行实验，探究动能大小与另一个影响因素的关系.则图乙中场景①中小车高度h1、所放置钩码质量m1可为　B　(填字母).该实验得出的结论可以解释汽车在高速路上　超速　(选填“超速”或“超载”)的危害.
A.10 cm　100 g　　　　　　　　B.7 cm　m2　　　　　　　　C.10 cm　m2
【拓展创新】
(4)实验完成后，各小组间对实验的方法和设计的可行性进行了交流：某小组设计的方案如图丙所示，用质量不同的小球将同一弹簧压缩到相同程度由静止释放(小球与地面间的摩擦力忽略不计)，撞击水平地面上同一木块，使木块运动一段距离.该实验方案　不可行　(选填“可行”或“不可行”)，按此方案操作，会看到木块移动的距离　相同　(选填“相同”或“不相同”).
探究杠杆的平衡条件
13.小明对杠杆开展相关实验探究(不计支点处摩擦).
(1)小明安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的　左　端翘起.
(2)如图甲所示，在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为　1　N.
(3)实验时，同学们用如图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但小明建议同学们不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为　D　(填字母).
A.杠杆受力不平衡
B.力臂与杠杆不重合
C.一个人无法独立操作
D.力和力臂数目过多，不易得出结论
(4)小明在实验中提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码的拉力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是　大于　(选填“大于”或“小于”)F2l2，其原因主要是　杠杆自身重力对杠杆平衡产生了影响　.
(5)凝聚华夏智慧的杆秤是杠杆平衡条件的一个应用，杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图丁所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较　近　(选填“近”或“远”)的提纽.
14.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验，已知每个钩码重0.5 N.
(1)杠杆处于如图甲所示的状态时，杠杆　平衡　(选填“平衡”或“不平衡”).杠杆是否处于水平位置平衡，是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的，这是利用了重力的方向总是　竖直向下　的.使杠杆在水平位置保持平衡的目的是　便于测量力臂　.
(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂　6　个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆　右端下沉　(选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持水平平衡”).
(3)小叶同学完成一次操作后，实验现象如图丙所示.记录的数据：动力F1＝2 N，动力臂l1＝1 cm；阻力F2＝1 N，阻力臂l2＝2 cm.他测出这组数据后就得出了“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的结论，你认为他的结论是　不可靠　(选填“可靠”或“不可靠”)的，理由是　只做了一次实验，实验结果具有偶然性　.
(4)小叶与同学又将实验装置改装成如图丁所示，在C处正下方悬挂一个不吸水的石块，D处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F＝4 N，杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为　等臂　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.石块的重力为　4　N，若将拉力F改为竖直向上，则拉力F　变小　(选填“变大”或“变小”)，理由是　F的力臂变长了　.
【拓展创新】
(5)看图戊的漫画，根据杠杆的平衡条件分析，小兔分得的萝卜质量　小于　(选填“大于”“等于”或“小于”)小猴的.
(6)桔槔是我国古代的取水工具，如图己a所示，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图己b所示.若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以　增大　(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向　左　(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点.图己c为桔槔在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO＝lAO，OC＝lOC，OB＝lOB，请写出lOB的表达式：lOB＝　(用字母m0、m1、m2、lOC、lAO表示).
【解析】(5)萝卜处于平衡状态，由题图戊可知，左侧部分重心离支点近，力臂小，右侧部分重心离支点远，力臂大，根据杠杆平衡条件可知，左侧萝卜重力大，右侧重力小，根据G＝mg可知，小兔分得的萝卜质量小于小猴的.
(6)水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以增大石块的重力；水桶盛满水后，阻力变大，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动力臂，从而减小人向上提水的拉力.由杠杆平衡条件有lOA×G1＝lOC×G0＋lOB×G2，代入数据可得m1g×lOA＝m2g×lOB＋m0g×lOC，解得lOB＝.
四、电学实验
电学测量类学生必做实验
伏安法测电阻
1.小明和小华在进行测量电阻器的电阻实验，器材有干电池两节、开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20 Ω　1.5 A)各一个、待测电阻器、导线若干.
(1)实验原理是　R＝　，因此需要测量被测电阻器的　电流　和　电压　.
甲　　　乙　　　丙
(2)连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至　零刻度线处　.
(3)①图乙是他们连接的测量电阻器的电阻的部分电路.请用笔画线代替导线，将电路连接完整；
②闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于最　右　(选填“左”或“右”)端；
③在正确完成上述操作后，第1次实验时，闭合开关S，移动滑片P，电流表的示数为0.2 A，电压表的示数如图丙所示，则电阻器两端的电压为　0.40　V.多次实验所测量的结果如下表所示，则R的大小为　2.07　Ω；(结果保留两位小数)
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻R/Ω
1 0.2
2 0.60 0.3
3 0.88 0.4
④该实验中，滑动变阻器的主要作用是　改变待测电阻器两端的电压　.
【实验拓展】
(4)在完成以上实验后，小明还测量了一个小灯泡的电阻，得到下表中的数据.从表格设计看，小明计划把三次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值，他认为这样可以减小误差，你认为小明的做法是　错误　(选填“正确”或“错误”)的.从表中数据看，不同电压下小灯泡的电阻值不同，这是灯丝电阻受　温度　的影响导致的.
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻RL/Ω 电阻平均值/Ω
1 2.5 0.28 8.9
2 2.1 0.26 8.1
3 1.7 0.24 7.1
2.(2025·达州)“动手知真”小组在用电流表和电压表测电阻实验时，选取如下器材：干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大电阻为R0)、电阻为Rx的待测定值电阻和导线若干.
(1)根据图甲，用笔画线代替导线，在图乙中完成实物图连接.
(2)闭合开关前，应将滑片P移至　B　(选填“A”或“B”)端；闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，电路故障可能是　滑动变阻器　(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路.
(3)排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为1 V时，电流表示数如图丙所示，为　0.20　A.多次测量数据记录如下表所示，Rx为　5.1　Ω.(结果保留一位小数)
次数 U/V I/A
1 1
2 2 0.40
3 2.7 0.50
　　　　　
(4)实验中电流表损坏，组员们利用现有器材设计了如图丁所示电路，测量步骤如下：
①闭合开关S，将滑片P移至A端，电压表示数为U1；
②再将滑片P移至B端，电压表示数为U2；
③待测定值电阻的电阻Rx＝　(用U1、U2、R0表示).
【解析】(4)①闭合开关，滑片P移至A端，此时待测定值电阻和电阻为R0的滑动变阻器串联，电压表测待测定值电阻两端的电压，电压表示数为U1.
②再将滑片P移至B端，滑动变阻器连入电路的电阻为零，即待测定值电阻单独接入电路，电压表测电源电压，示数为U2；根据串联电压规律得，①中滑动变阻器两端的电压为U2－U1，根据分压原理则有＝，解得待测定值电阻的电阻Rx＝.
3.小聪小组用图甲的电路和器材测小灯泡的电阻，已知小灯泡正常工作的电压为2.5 V，电源电压为3 V.
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于　A　(选填“A”或“B”)端.
　　　　　　　　
(2)闭合开关后，发现两电表均有示数，但小灯泡不亮，则下一步应该　C　(填字母).
A.更换新的小灯泡
B.把电路拆了重新连接
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
(3)小灯泡发光后，改变小灯泡两端的电压进行多次实验，并把数据填入下表中.表格的首行最后一格漏写了，请你补填完整.
实验次数 电压U/V 电流I/A 　电阻R/Ω　
1 1.50 0.18 8.3
2
3 2.50 0.22 11.4
(4)第2次实验数据如图乙、丙所示，则小灯泡两端的电压为　2.00　V，此时通过小灯泡的电流为　0.20　A，小灯泡的电阻为　10　Ω.
(5)分析实验数据，小灯泡的电压、电流增大时，其电阻　变大　(选填“变大”“变小”或“不变”)，造成这种结果的原因是　灯丝的电阻随温度的升高而变大　.
【拓展创新】
(6)在测量小灯泡正常发光时的电阻时，发现电流表坏了，小聪找来一个电阻为R的定值电阻，增加两个开关，设计了如图丁所示的电路图，并根据以下实验步骤完成了测量小灯泡正常发光时电阻的实验.
①只闭合开关S0和S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为　2.5　V；
②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S0和S2，读出此时电压表的示数U；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝　(用字母和数字表示).
【解析】(6)①只闭合开关S0和S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5 V，此时小灯泡正常发光.
②保持滑动变阻器的滑片P不动，这样保证串联分压不变，保证小灯泡一直处于正常发光状态；当只闭合开关S0和S2时，电压表测量的是小灯泡和定值电阻串联的总电压U，此时通过小灯泡的电流等于通过定值电阻的电流，即IL＝IR＝.
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝.
测量小灯泡的电功率(非必做实验)
4.[科学探究]如图是小明测量小灯泡的电功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻为10 Ω左右.
(1)用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整.
　　
(2)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮.电流表指针几乎不动，电压表示数接近3 V且保持不变.为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧.若电路中只有一处故障，则　小芳　(选填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的.
(3)排除故障后重新闭合开关，改变滑片的位置，他们根据测量的数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像，如图乙所示.根据图像可得，小灯泡的额定功率为　0.625　W.研究发现，通过灯丝的电流与其两端的电压不成正比，原因是　小灯泡的电阻和温度有关　.
(4)在测量小灯泡电功率的拓展实验中，电流表坏了，他们找来一只电阻合适的定值电阻，其电阻为R0，设计了如图丙所示的电路图，操作步骤如下：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额；
②　保持滑动变阻器的滑片位置不变　，断开S2，闭合S1，记下此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　U额　(用U额、U和R0表示).
【解析】(4)利用电压表和一只定值电阻测量小灯泡的电功率，先用电压表测量小灯泡的额定电压U额，然后测量小灯泡和定值电阻的总电压U，此过程中要保持滑动变阻器的滑片位置不变，则定值电阻两端的电压U0＝U－U额，通过定值电阻的电流I0＝，由串联电路电流规律得IL＝I0＝；小灯泡额定功率的表达式为P额＝ILU额＝U额.
5.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V(正常发光时的电阻约为9 Ω).
(1)图甲是小明连接的电路，请指出不妥之处：　电流表选用的测量范围太大　.
(2)重新连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中.
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡的实际功率/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.16 不亮
2 1.3 0.22 较暗
3 2.1 0.26 较亮
4 2.5 明亮
5 3.0 0.36 耀眼强光
①实验多次测量的目的是　得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律　；
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　0.7　W；接下来要完成第5次实验，滑片应向　右　移动；
③通过实验发现，小灯泡两端的电压越大，实际功率　越大　，小灯泡越亮；
④小聪发现表格中有一个电流数据有误，该数据是　0.36　.
(3)完成实验后，小明取一个电阻为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡正常发光时的电阻.请把实验步骤补充完整.
①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表示数为　2.50　V；
②断开开关S，保持滑片P的位置不变，　将电压表改接在定值电阻两端　，再闭合开关，记录电压表示数U'；
③小灯泡正常发光时的电阻R＝　R0　(用所测的量和已知量表示).
电学探究类学生必做实验
探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
6.小海同学在探究并联电路的电流规律时，根据图甲所示电路连接好实物，用电流表分别测出I1、I2、I，改变电源电压，重复实验，记录数据如下表.
乙　　
实验 次数 通过L1的 电流I1/A 通过L2的 电流I2/A 干路 电流I/A
1 0.1 0.1 0.2
2 0.2 1.0 0.4
3 0.3 0.3 0.6
(1)小海同学刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，出现这种情况的原因是　连接电路时开关没有断开　.
(2)第2次实验中有一个数据明显错误，造成错误的原因可能是　读数时看错测量范围(或选用小测量范围，读数时误看成大测量范围)　.这个数据正确的记录应该是　0.2　A.
(3)小海把电流表接入图甲A点后闭合开关，灯均亮，电流表指针不发生偏转，那么原因可能是　C　(填字母).
A.电流表内部断路　 B.开关处接触不良
C.电流表被短路　　 D.电源供电不足
(4)小海同学在做实验时，连接了如图乙所示的电路，经检查后发现连接错误，他在原电路上只改动了一根导线便完成了实验.请你帮小海在图乙中改动的那根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的电路，使电流表A1和A2分别测干路和支路的电流.
(5)小海同学根据实验数据得出结论：并联电路中干路电流为支路电流的2倍，各支路电流相等.该实验结论是　错误　(选填“正确”或“错误”)的.为了使结论更具普遍性，请你提出改进建议：　更换两个不同规格的灯泡重复实验　.
7.在“探究串联电路电压规律”的实验中，小智同学连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池.请按要求回答下列问题：
(1)为了保证电路安全，连接电路时，开关应　断开　.
　　
(2)闭合开关S，两灯均不发光，小智试着用一根导线直接连接AB两点，发现L2发光了，则电路出现的故障可能是　L1断路(或L1和灯座接触不良)　.
(3)排除故障后，闭合开关S，两灯发光，用完好的电压表分别测出AB、BC、AC间的电压后，将数据记录在下表中.
UAB/V UBC/V UAC/V
1.2 1.4 13
小智发现表中有一个数据明显错误，这个数据是　13　，出现这种现象的原因可能是　按大测量范围0～15 V读数　，请对小智的实验过程提出改进措施：　换用不同规格的小灯泡进行多次实验　.
(4)同组的小诺同学想探究并联电路中电流的规律，于是又添加了一个电流表设计了如图乙所示的电路.测C处电流时，连接电路后，闭合开关S，她发现电流表指针向左偏转，接下来她的操作是　断开开关S，把电流表正、负接线柱的导线对换连接　.请在图丙中用笔画线代替导线把测C处电流的电路连接完整.
探究电流与电压、电阻的关系
8.[科学探究]小华用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3 V恒定不变，滑动变阻器的规格为“30 Ω　2 A”.
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小.
　　　　　
(2)连接好电路，闭合开关后，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是　定值电阻断路　.
(3)排除故障后，改变滑片P的位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，请补全表格.根据表中数据可归纳得出结论：　在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比　.
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 　0.30　 0.40 0.50 0.60
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系，小华又找来10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻继续实验.
①将滑动变阻器的滑片P置于电阻最大处，闭合开关，缓慢移动滑片P，直至电压表的示数为1 V.接下来用10 Ω的定值电阻替换原定值电阻，应将滑片P向　右　(选填“左”或“右”)滑动，使电压表示数仍为1 V，记录电流表示数.再将15 Ω、20 Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤；
②当将20 Ω的定值电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片P都无法满足预设电压为1 V的条件.为使该定值电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于　1.2　V；他们重新进行实验，根据记录的数据绘制出如图丙所示的图像，由此可得结论：　在导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟电阻成反比　.同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10 Ω的定值电阻　串联　(填连接方式)在电路中就可以顺利完成实验.
【解析】(4)②当将20 Ω的定值电阻接入电路进行实验时，＝＝＝＝，解得R滑'＝40 Ω，故滑动变阻器需要40 Ω才能控制定值电阻两端的电压为1 V，此实验中滑动变阻器的规格为“30 Ω　2 A”，所以不能完成实验.滑动变阻器以最大电阻30 Ω接入电路时，定值电阻两端的电压即为电压表的预设最小电压，此时电路中的电流最小，
I最小＝＝＝0.06 A，电压表的预设最小电压
U最小＝I最小R'＝0.06 A×20 Ω＝1.2 V.根据图像可知，通过定值电阻的电流跟电阻的乘积不变，得到实验结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟电阻成反比.根据串联分压原理可知，把10 Ω或15 Ω的定值电阻串联接入电路，也可以完成实验.
9.(2025·凉山)为了完成探究电流与导体两端电压的关系的实验，小雨和同学们准备了以下器材：电压恒定的电源(6 V)、定值电阻(10 Ω)、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～15 V)、滑动变阻器(50 Ω，1 A)等.
(1)本实验主要应用的物理研究方法为　控制变量法　；连接电路前，应将开关　断开　.
(2)小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为　C　(填字母).
A.电流表处存在断路　　　　
B.滑动变阻器短路　　　　
C.定值电阻断路
(3)小雨根据实验数据绘制的I－U图像，如图乙所示，分析图像初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　正　比.
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制的I－U图像如图丙所示，发现图像并不是一条直线，原因是　灯泡电阻随温度升高而变大　.
(5)做完该实验后，小雨又找来电阻分别为5 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的四个定值电阻，用来做探究电流与电阻的关系的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是　2　～3 V.
【解析】(5)将25 Ω的定值电阻接入电路，并将滑动变阻器(50 Ω，1 A)的滑片移到电阻最大处，根据串联分压原理则有＝，解得UV＝2 V，所以小雨能选取的定值电阻两端的电压至少为2 V，即选取的定值电阻两端的电压范围是2～3 V.
探究通电螺线管外部磁场的方向
10.[科学探究]某实验小组用铁屑和小磁针来探究通电螺线管外部磁场的方向.
(1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的　北极　(选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场.
(2)在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与　条形　磁体周围铁屑的分布情况相似.
(3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正、负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极的指向相反(图丙)，说明通电螺线管的极性与　电流　的方向有关.
(4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：　调节滑片P，增大通电螺线管线圈中的电流(答案合理即可)　(写出一种方法即可).
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了下图所示的四种情况.实验说明通电螺线管的磁极极性只与　电流方向　有关，且这个关系可以用　安培定则　来判断.
11.(2025·兰州)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
(1)闭合开关S前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在　磁场　.
(2)闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的一端为N极)，由此可知：通电螺线管的右端为　N　极，电源的右端为　正　极.
(3)对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与　电流　方向有关.
(4)为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是　在通电螺线管内部插入铁芯(答案合理即可)　(写出一条即可).
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
12.如图是探究什么情况下磁可以生电的装置，用棉线将导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路.
次数 磁体放置方式 导体AB运动情况 灵敏电流计指针 偏转情况
1 上N 下S 静止 不偏转
2 竖直向上运动 不偏转
3 竖直向下运动 不偏转
4 上N 下S 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
6 上S 下N 向左运动 向左偏转
7 向右运动 向右偏转
(1)该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断电流的　大小和方向　.
(2)确认灵敏电流计能正常工作后，若无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不偏转，其原因可能是　电路不是闭合回路(答案合理即可)　(写出一个即可).
(3)某小组对实验进行完善后，观察到现象如上表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做　切割磁感线　运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫作　电磁感应　.
(4)比较第4、6(或5、7)次实验可以得出　感应电流的方向与磁场的方向有关　.
(5)利用上述实验原理可制成　发电机　.若将灵敏电流计换成　电源　，则可探究磁场对通电导线的作用.
13.小明在“探究产生感应电流的条件”的实验中，设计并安装了如图所示的实验装置，将螺线管和灵敏电流计以及开关组成电路.
(1)如图所示，将条形磁体来回插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针没有发生偏转，原因可能是　开关没有闭合　.
(2)完善实验后，闭合开关，将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知，电路中　有　(选填“有”或“没有”)产生电流.此时螺线管在电路中的作用相当于　电源　(选填“电源”或“用电器”).
(3)将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向左偏转，可得知感应电流的方向与　磁体运动　的方向有关.
(4)把条形磁体的磁极调转，再次插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，可得知感应电流的方向与　磁场　的方向有关.
(5)本实验产生感应电流的过程中，　机械　能转化为电能.
【实验拓展】
(6)本实验装置进行的实验中感应电流的大小可能与　磁体运动的快慢　有关，验证方法是　改变磁体插入或拔出螺线管的速度，观察灵敏电流计指针的偏转幅度，若偏转的幅度相同，则电流的大小与磁体运动的快慢无关，反之有关　.专题四　实验探究题
一、光学探究类学生必做实验
探究光的反射定律
1.(2025·齐齐哈尔)小明用如图甲所示的装置探究光反射时的规律.
实验次序 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
… … …
(1)把平面镜放在水平桌面上，将纸板ENF竖立在镜面上，纸板的ON线 于镜面.
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射后，反射光的径迹如图甲中的OF.改变光束入射的角度，多做几次，记录每次光的径迹.将∠i和∠r的数据记录在表中.分析数据可知：在反射现象中，反射角 (选填“小于”“等于”或“大于”)入射角.实验过程中，“改变光束入射的角度，多做几次”的目的是 .
(3)如图乙所示，把纸板NOF向后折，在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光.此现象表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内.
(4)让光逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光沿着OE方向射出.此现象表明：在反射现象中，光路是 的.
(5)根据探究结论，小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪，如图丙所示.保持入射光的方向不变，水面在变化过程中始终保持平静，当反射光的光斑从B点向左移动到B'点时，说明水面 (选填“上升”或“下降”)了.
2.图甲为某实验小组探究光的反射定律的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，且F板可绕ON转动.
(1)使用可绕ON转动的硬纸板，其目的是① ；② .
(2)如图乙所示，将入射光AO向ON靠近时，会看到反射光OB (选填“靠近”或“远离”)ON.
(3)若将一束光贴着纸板F沿BO的方向射向O点，光将沿图乙中 的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是 的.
(4)某同学在实验时，让入射光AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，使其与纸板E在同一平面内，但在纸板F上没有发现反射光，其原因可能是 .
探究平面镜成像的特点
3.[科学探究]小华探究平面镜成像的特点.
(1)实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择 (选填“透明玻璃板”或“平面镜”)，并将其 放置在水平桌面上.
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明 .此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置.
(3)改变蜡烛A的位置，重复步骤(2)，得到三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时， .
(4)为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后 (选填“直接”或“隔着MN”)观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是 像.
4.(2025·绥化改编)如图甲所示，小刚同学用薄玻璃板、白板、刻度尺、光屏和两支完全相同的蜡烛A、B探究平面镜成像的特点.
(1)用薄玻璃板代替平面镜的目的是 .
(2)点燃蜡烛A，在薄玻璃板后面移动不点燃的蜡烛B，直到B与A的像完全重合，记录蜡烛A、B的位置；多次改变蜡烛A的位置，重复实验后，发现平面镜所成像的大小和物的大小 ，像和物到平面镜的距离 ；多次实验的目的是 (填字母).
A.减小实验误差　　　　　B.寻找普遍规律
(3)如图乙所示，移走蜡烛B，将光屏放到蜡烛B的位置，视线在 处观察到光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 .
(4)若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 (选填“①”或“②”)处.
(5)图丁是小立同学在镜前放的一个卡通图，在镜内的像会是 (填字母).
探究凸透镜成像的规律
5.[科学探究](2025·云南改编)小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律.
(1)实验中，点燃蜡烛，调整光屏、凸透镜和烛焰的高度，使三者的中心大致在 ，目的是使烛焰的像呈现在 .
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立、 的实像.生活中的 (举出一例即可)就是利用这一规律来成像的.
(3)只将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了.若要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜.
6.(2025·武汉)某小组利用焦距不同的凸透镜，模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清远处和近处的物体.
(1)如图是同学们先用焦距为15 cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景.点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，这个像是 、倒立的实像.
(2)为了接着模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清近处的物体，同学们保持凸透镜和光屏的位置不变，选用焦距为 (选填“10”“12”“16”或“20”)cm的凸透镜替换图中的凸透镜，移动蜡烛，直到光屏上再次成清晰的像.
(3)同学们由此联想到：通过远眺可以让睫状体放松，晶状体厚度 (选填“变薄”“不变”或“变厚”)，对光的偏折能力 ，有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视.
二、热学探究类学生必做实验
探究水在沸腾前后温度变化的特点
1.　在“探究水沸腾的特点”的实验中.
(1)组装如图甲所示的实验装置时，应该从固定 (选填“陶土网”或“温度计”)开始.
(2)当水温上升到91 ℃时，每隔1 min记录一次温度，并将数据填入表格中.第4 min时的温度如图乙所示，图中三种读数方法中正确的是 (填字母)，此时的温度为 ℃.
　　　
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
水温/℃ 91.0 93.0 95.0 96.0 97.5 98.0 98.5 99.0 99.0 99.0
(3)根据实验数据，在图丙中画出水温随时间变化的关系图像.
(4)分析图像可得：水沸腾时，要 热量，温度 .
【拓展创新】
(5)请你用水沸腾的特点分析：图丁中的大煲中水已经沸腾，里面炖盅内的汤 (选填“会”或“不会”)沸腾.(汤的沸点与水相同)
(6)如图戊所示，先将烧瓶内的水烧开，然后取下，迅速塞上瓶塞并倒置，再向瓶底浇冷水，瓶内的水又沸腾起来，原因是 .
2.(2025·珠海模拟)在课堂上同学们用小纸锅烧水，如图甲所示.为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢？带着这个问题，同学们开始探究水沸腾时温度变化的特点，实验装置如图乙所示.
测温物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 －39 357
酒精 －117 78
注：在标准大气压下
(1)由上表可知，本实验应选用 (选填“水银”或“酒精”)温度计.
(2)用酒精灯给水加热至沸腾，需要计时、记录温度并观察现象.实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中 (选填“a”或“b”)所示的现象.
(3)将收集的数据绘制成如图丁所示的“温度—时间”关系图像，发现水在沸腾过程中，温度变化的特点是 .
(4)为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热，可 ，观察水是否继续沸腾.
(5)在交流环节中，同学们提出了以下各自的观点，其中正确的有 (多选，填字母).
A.纸板上的小孔加快了水的散热，因此小孔是多余的
B.用初温较高的水做实验，可以缩短沸腾前的加热时间，节约能源
C.在用小纸锅烧水实验中，纸锅不会燃烧是因为纸的着火点高于水的沸点，且水沸腾时要不断吸热
三、力学实验　
力学测量类学生必做实验
测量固体和液体的密度
1.[科学探究]物理小组的小明同学在农田捡到一块形状特殊的石头，经文物部门鉴定，竟然是新石器时代的石箭头，小组同学对其复制品展开密度测量.
　　
(1)将天平放在水平桌面上，游码移至标尺的 处，发现指针指向分度盘左侧，如图甲所示，小明应该向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母，直至指针指向分度盘中线处.
(2)在调好的天平左盘内放入石箭头，天平平衡时，右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，其质量是 g.
(3)用不吸水的细线拴住石箭头，使其浸没在装有适量水的量筒中，量筒内水面位置如图丙所示，石箭头的体积是 cm3.
(4)算得石箭头的密度是 g/cm3.
(5)石箭头的吸水性将导致密度的测量值 (选填“小于”“等于”或“大于”)其真实密度.
2.(2025·绥化)学习了密度的知识后，某同学设计以下实验测量盐水的密度.
(1)将天平放在水平桌面上，游码放到标尺左端的零刻度线处，指针指在如图甲所示位置，此时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节，直至横梁平衡；再将装有盐水的烧杯放在天平左盘，当右盘放入80 g砝码时，天平刚好平衡.
(2)如图乙所示，将烧杯中的一部分盐水倒入量筒，量筒中盐水的体积为 cm3.
(3)如图丙所示，用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为 g，则所测盐水的密度是 kg/m3.
(4)实验结束后，该同学改用量筒、水和细线测量橡皮泥的密度，如图丁所示.(不考虑橡皮泥吸水及质量变化).
步骤一：在量筒中倒入适量的水，读出量筒的示数为V1；
步骤二：将橡皮泥用细线拴好慢慢浸没于水中，读出量筒的示数为V2；
步骤三：将橡皮泥捏成空心碗，放入量筒中使其浮在水面，读出量筒的示数为V3.
①橡皮泥密度的表达式为ρ＝ (用V1、V2、V3、ρ水表示)；
②如果步骤三中量筒里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中，则所测橡皮泥密度的结果 (选填“变大”“变小”或“不变”).
测量物体运动的速度
3.小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从长10 dm带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三点的时间，则：
(1)本实验的原理： .
(2)实验中斜面的坡度较小，其目的是 .
(3)如果小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏 (选填“大”或“小”).
(4)请根据图中所给信息回答：vAC＝ m/s(结果保留两位小数)；下图能说明小车在斜面上运动情况的图像是 (填字母).
(5)如果在某次实验中，经过测量计算出小车通过上半段路程的平均速度v上＝0.2 m/s，小车经过下半段路程的平均速度v下＝0.3 m/s，则小车通过全程的平均速度v＝ m/s.
4.小明利用图甲装置进行测量平均速度的实验.
(1)该实验是根据公式 进行测量的.
(2)实验中所用的测量器材主要有刻度尺和 .
(3)为了更准确地测量小车下滑的时间，斜面应保持 (选填“较小”或“较大”)的坡度，并在终点处加装一块 .
(4)记录的实验数据如表所示.请根据图乙和表格中已有的数据把表格补充完整.(秒表显示的时间格式：时：分：秒)
次数 路程 运动时间 平均速度
1 s1＝30 cm t1＝7 s v1＝0.043 m/s
2 s2＝30 cm t2＝ s v2＝0.10 m/s
3 s＝60 cm t＝10 s v＝ m/s
(5)通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)全程的平均速度.
【实验拓展】
(6)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从 (选填“A”或“B”)处由静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时.如果小车从斜面顶端滑下撞击金属片过了一会儿才按下秒表结束计时，会使最终测得的速度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”).
力学探究类学生必做实验
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
5.小张和小王在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时的部分实验步骤如图所示：
(1)本实验中的研究对象是 (选填“木板”“木块”或“弹簧测力计”)，在实验中他们应该用弹簧测力计拉着木块在 方向做 ，这样做是根据 的知识得出拉力的大小等于滑动摩擦力的大小，从而测出木块所受摩擦力的大小.
(2)小张猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关，于是他把木块切去一半后进行如图丁所示的实验，对比甲、丁两图得出了滑动摩擦力的大小与接触面的面积大小有关的结论，你认为他得出的这个结论是 (选填“正确”或“不正确”)的，理由是 .
(3)对比甲、乙两图，小张得出结论：当其他条件相同时，物体的重力越大，滑动摩擦力越大.小王认为这个结论不对，他认为得出这样的结论，是上述实验恰好是在水平面上操作，恰好压力等于重力，让人误认为摩擦力与重力有关.为了证明摩擦力与重力无关，而是与压力有关，他设计了如下实验：
选用材料和外形相同的两木块，一块实心，一块空心.用如图戊所示的完全相同的两套实验装置进行实验，在木块上水平施加大小相同的压力F，用弹簧测力计拉着木块竖直向上做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力F拉，木块受到的摩擦力f，木块所受的重力G，三者之间的大小关系为f＝ .
实验记录的数据如下表所示：
戊　　　
G/N F/N F拉/N f/N
0.5 1 0.8 0.3
0.8 1 1.1 0.3
0.8 2 1.4 0.6
由表中数据分析可知，在上述实验中，物体所受滑动摩擦力的大小与物体重力大小 .
6.小明学习小组“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”.
(1)用弹簧测力计水平拉着放在水平面的木块做匀速直线运动，根据 原理可知，弹簧测力计示数等于木块受到的摩擦力大小.如果用弹簧测力计斜拉木块做匀速直线运动，如图A所示，此时木块受到的摩擦力 (选填“等于”或“不等于”)弹簧测力计的示数.
　　
(2)比较图 两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大.
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度是否有关时，选择图B与图 (选填“D”或“E”)进行比较更合理.
(4)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时，该小组将木块沿竖直方向切掉一半后重新进行实验，如图F所示，并与图B进行比较.你认为他们的做法是 (选填“正确”或“错误”)的，理由是 .
(5)小明实验时很难控制木块匀速运动，于是他们对实验装置进行改进.如图G所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验.与原实验方案相比，改进后的实验方案优点是 .
探究液体压强与哪些因素有关
7.(2025·兰州)小亮游泳时发现，当他从浅水区走向深水区时，会感到呼吸越来越困难.他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关.关于影响液体内部压强的因素，他提出了如下猜想：
猜想1：可能与方向有关；猜想2：可能与深度有关；猜想3：可能与液体的密度有关.
为验证猜想，他利用微小压强计进行如下实验探究：
(1)实验前要检查装置的气密性，如图1甲所示，小亮用手轻压探头处橡皮膜，观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差，说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”).
(2)微小压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器.
(3)小亮把微小压强计的探头固定在水中某一深度，然后改变探头的方向，发现U形管两侧液面的高度差保持不变，说明同种液体内部的同一深度，各个方向的压强 .
(4)接着，小亮利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作，其中 两图的现象能解释小亮游泳时呼吸变困难的原因.根据这一现象，当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时，图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是 (选填“A”“B”“C”或“D”).
(5)将微小压强计改装成如图3所示的装置，把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中，当两探头位于同一深度时，U形管左右两侧液面的高度差为Δh，说明猜想3是 (选填“正确”或“错误”)的.
探究浮力大小与哪些因素有关
8.某实验小组利用如图所示实验装置“探究浮力大小与哪些因素有关”.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)由图A、B可得：当液体密度一定时，物体 越大，所受浮力越大.
(2)由图 (填字母)可知，浮力大小与物体浸入液体中的深度无关.
(3)根据实验测得的数据还可以计算出物块的密度ρ物＝ kg/m3.
(4)完成实验后，实验小组又进行了如图D所示的改进实验：先将溢水杯装满水，并用电子秤测出空烧杯的质量为m1，将物块缓慢浸入水中，测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为ΔF，若ΔF＝ (用已知量和测量量表示)，则可验证阿基米德原理成立.
(5)小刘同学受上面实验的启发，用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签，进行了如图E所示的操作，小刘利用这些数据计算出木块的密度为 g/cm3.爱思考的小徐却提出不同的看法，认为木块浸入水中后会吸水(木块吸水后不考虑其体积变化)，所以小刘测得的木块密度值和真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”).
9.兴趣小组探究影响浮力大小的因素.
(1)提出如下猜想：
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关；
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关；
猜想3：与液体的密度有关.
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确.你觉得小华的理由是 ；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与 有关.
(2)小华把4个磁力块组合成图乙所示形状，她还能探究浮力大小与 的关系.
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300 mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计)，甲杯中装入50 g水，乙杯中装入100 g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中.这时甲杯中水产生的浮力为 N；这个实验说明，液体 (选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力.(g取10 N/kg)
10.　如图甲所示，小宁同学在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，提出了如下猜想：
猜想1：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想2：浮力大小与液体的密度有关；
猜想3：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关.
为验证猜想：她利用弹簧测力计挂圆柱形物体进行实验，图甲中物体即将进入水中，图乙中的图线a为弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系图像.
(1)由图甲可知物体所受重力为 N，物体浸没在水中后，所受的浮力大小为 N，由图乙的信息可以得出猜想 (选填“1”“2”或“3”)是错误的.
(2)物体刚好浸没时，下表面受到水的压强为 Pa.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(3)为了验证浮力大小与液体密度的关系，她将水换成酒精(ρ酒精＝0.8 g/cm3)重复上述实验，画出物体浸在酒精中时弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入酒精中深度h的关系大致图像如图丙所示，此时物体浸没在酒精中受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)浸没在水中受到的浮力，可得出结论： .
(4)请对小宁选用的弹簧测力计的合理性进行评价： .
探究物体的动能跟哪些因素有关(非必做实验)
11.如图所示，在“探究影响动能大小的因素”的实验中，让质量为m、2m的两个小球分别从带有凹槽的斜面上由静止开始运动，随后小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动(虚线位置是木块滑动一段距离后停止的位置).
　　
(1)本实验研究的是影响 (选填“小球”或“木块”)的动能大小的因素，实验中通过观察 来比较其动能大小.使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于 .
(2)图甲中的小球到达水平面时的速度为v1，图乙中的小球到达水平面时的速度为v2，则v1 v2，这两次实验可以探究动能大小跟 的关系.
(3)在甲、乙两次实验中，木块被撞后在水平面上运动时，受到的滑动摩擦力分别为f1和f2，则f1 f2；克服摩擦力做的功分别为W1和W2，则W1 W2.(均选填“＞”“＝”或“＜”)
(4)小球推动木块运动的过程中，小球和木块的机械能总和 (选填“守恒”或“不守恒”).
(5)若水平面绝对光滑，甲、乙实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的.
12.小明设计了如图甲所示的实验装置“探究动能大小与哪些因素有关”，将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块相碰撞.通过在同一小车上增减钩码、改变小车释放高度等方式，得到了如图乙所示的三个实验场景.
(1)本实验通过比较木块被推的距离远近来比较小车的动能大小，下列实验中与此过程用到的方法相同的有 (填字母)；如果水平木板绝对光滑，本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的.
A.鼓面上的纸屑弹跳越高，说明鼓面振幅越大
B.研究电阻一定时，电流与电压的关系
C.用磁感线形象地描述磁场
D.研究液体内部压强与液体密度和深度的关系
(2)图乙中场景②、③可用来探究动能大小与 的关系，实验时小车中所放钩码的质量m2 (选填“等于”或“不等于”)100 g，两次小车滑到水平面时的速度 (选填“相等”或“不相等”).
(3)小明继续进行实验，探究动能大小与另一个影响因素的关系.则图乙中场景①中小车高度h1、所放置钩码质量m1可为 (填字母).该实验得出的结论可以解释汽车在高速路上 (选填“超速”或“超载”)的危害.
A.10 cm　100 g　　　　　　　　B.7 cm　m2　　　　　　　　C.10 cm　m2
【拓展创新】
(4)实验完成后，各小组间对实验的方法和设计的可行性进行了交流：某小组设计的方案如图丙所示，用质量不同的小球将同一弹簧压缩到相同程度由静止释放(小球与地面间的摩擦力忽略不计)，撞击水平地面上同一木块，使木块运动一段距离.该实验方案 (选填“可行”或“不可行”)，按此方案操作，会看到木块移动的距离 (选填“相同”或“不相同”).
探究杠杆的平衡条件
13.小明对杠杆开展相关实验探究(不计支点处摩擦).
(1)小明安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的 端翘起.
(2)如图甲所示，在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N.
(3)实验时，同学们用如图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但小明建议同学们不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为 (填字母).
A.杠杆受力不平衡
B.力臂与杠杆不重合
C.一个人无法独立操作
D.力和力臂数目过多，不易得出结论
(4)小明在实验中提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码的拉力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是 (选填“大于”或“小于”)F2l2，其原因主要是 .
(5)凝聚华夏智慧的杆秤是杠杆平衡条件的一个应用，杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图丁所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较 (选填“近”或“远”)的提纽.
14.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验，已知每个钩码重0.5 N.
(1)杠杆处于如图甲所示的状态时，杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”).杠杆是否处于水平位置平衡，是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的，这是利用了重力的方向总是 的.使杠杆在水平位置保持平衡的目的是 .
(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆 (选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持水平平衡”).
(3)小叶同学完成一次操作后，实验现象如图丙所示.记录的数据：动力F1＝2 N，动力臂l1＝1 cm；阻力F2＝1 N，阻力臂l2＝2 cm.他测出这组数据后就得出了“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的结论，你认为他的结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)的，理由是 .
(4)小叶与同学又将实验装置改装成如图丁所示，在C处正下方悬挂一个不吸水的石块，D处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F＝4 N，杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.石块的重力为 N，若将拉力F改为竖直向上，则拉力F (选填“变大”或“变小”)，理由是 .
【拓展创新】
(5)看图戊的漫画，根据杠杆的平衡条件分析，小兔分得的萝卜质量 (选填“大于”“等于”或“小于”)小猴的.
(6)桔槔是我国古代的取水工具，如图己a所示，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图己b所示.若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 (选填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (选填“左”或“右”)移动杠杆的支点.图己c为桔槔在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO＝lAO，OC＝lOC，OB＝lOB，请写出lOB的表达式：lOB＝ (用字母m0、m1、m2、lOC、lAO表示).
四、电学实验
电学测量类学生必做实验
伏安法测电阻
1.小明和小华在进行测量电阻器的电阻实验，器材有干电池两节、开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20 Ω　1.5 A)各一个、待测电阻器、导线若干.
(1)实验原理是 ，因此需要测量被测电阻器的 和 .
甲　　　乙　　　丙
(2)连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至 .
(3)①图乙是他们连接的测量电阻器的电阻的部分电路.请用笔画线代替导线，将电路连接完整；
②闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于最 (选填“左”或“右”)端；
③在正确完成上述操作后，第1次实验时，闭合开关S，移动滑片P，电流表的示数为0.2 A，电压表的示数如图丙所示，则电阻器两端的电压为 V.多次实验所测量的结果如下表所示，则R的大小为 Ω；(结果保留两位小数)
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻R/Ω
1 0.2
2 0.60 0.3
3 0.88 0.4
④该实验中，滑动变阻器的主要作用是 .
【实验拓展】
(4)在完成以上实验后，小明还测量了一个小灯泡的电阻，得到下表中的数据.从表格设计看，小明计划把三次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值，他认为这样可以减小误差，你认为小明的做法是 (选填“正确”或“错误”)的.从表中数据看，不同电压下小灯泡的电阻值不同，这是灯丝电阻受 的影响导致的.
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻RL/Ω 电阻平均值/Ω
1 2.5 0.28 8.9
2 2.1 0.26 8.1
3 1.7 0.24 7.1
2.(2025·达州)“动手知真”小组在用电流表和电压表测电阻实验时，选取如下器材：干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大电阻为R0)、电阻为Rx的待测定值电阻和导线若干.
(1)根据图甲，用笔画线代替导线，在图乙中完成实物图连接.
(2)闭合开关前，应将滑片P移至 (选填“A”或“B”)端；闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，电路故障可能是 (选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路.
(3)排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为1 V时，电流表示数如图丙所示，为 A.多次测量数据记录如下表所示，Rx为 Ω.(结果保留一位小数)
次数 U/V I/A
1 1
2 2 0.40
3 2.7 0.50
　　　　　
(4)实验中电流表损坏，组员们利用现有器材设计了如图丁所示电路，测量步骤如下：
①闭合开关S，将滑片P移至A端，电压表示数为U1；
②再将滑片P移至B端，电压表示数为U2；
③待测定值电阻的电阻Rx＝ (用U1、U2、R0表示).
3.小聪小组用图甲的电路和器材测小灯泡的电阻，已知小灯泡正常工作的电压为2.5 V，电源电压为3 V.
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端.
　　　　　　　　
(2)闭合开关后，发现两电表均有示数，但小灯泡不亮，则下一步应该 (填字母).
A.更换新的小灯泡
B.把电路拆了重新连接
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
(3)小灯泡发光后，改变小灯泡两端的电压进行多次实验，并把数据填入下表中.表格的首行最后一格漏写了，请你补填完整.
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.50 0.18 8.3
2
3 2.50 0.22 11.4
(4)第2次实验数据如图乙、丙所示，则小灯泡两端的电压为 V，此时通过小灯泡的电流为 A，小灯泡的电阻为 Ω.
(5)分析实验数据，小灯泡的电压、电流增大时，其电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)，造成这种结果的原因是 .
【拓展创新】
(6)在测量小灯泡正常发光时的电阻时，发现电流表坏了，小聪找来一个电阻为R的定值电阻，增加两个开关，设计了如图丁所示的电路图，并根据以下实验步骤完成了测量小灯泡正常发光时电阻的实验.
①只闭合开关S0和S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为 V；
②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S0和S2，读出此时电压表的示数U；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ (用字母和数字表示).
测量小灯泡的电功率(非必做实验)
4.[科学探究]如图是小明测量小灯泡的电功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻为10 Ω左右.
(1)用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整.
(2)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮.电流表指针几乎不动，电压表示数接近3 V且保持不变.为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧.若电路中只有一处故障，则 (选填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的.
(3)排除故障后重新闭合开关，改变滑片的位置，他们根据测量的数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像，如图乙所示.根据图像可得，小灯泡的额定功率为 W.研究发现，通过灯丝的电流与其两端的电压不成正比，原因是 .
(4)在测量小灯泡电功率的拓展实验中，电流表坏了，他们找来一只电阻合适的定值电阻，其电阻为R0，设计了如图丙所示的电路图，操作步骤如下：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额；
② ，断开S2，闭合S1，记下此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ (用U额、U和R0表示).
5.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V(正常发光时的电阻约为9 Ω).
(1)图甲是小明连接的电路，请指出不妥之处： .
(2)重新连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中.
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡的实际功率/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.16 不亮
2 1.3 0.22 较暗
3 2.1 0.26 较亮
4 2.5 明亮
5 3.0 0.36 耀眼强光
①实验多次测量的目的是 ；
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；接下来要完成第5次实验，滑片应向 移动；
③通过实验发现，小灯泡两端的电压越大，实际功率 ，小灯泡越亮；
④小聪发现表格中有一个电流数据有误，该数据是 .
(3)完成实验后，小明取一个电阻为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡正常发光时的电阻.请把实验步骤补充完整.
①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表示数为 V；
②断开开关S，保持滑片P的位置不变， ，再闭合开关，记录电压表示数U'；
③小灯泡正常发光时的电阻R＝ (用所测的量和已知量表示).
电学探究类学生必做实验
探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
6.小海同学在探究并联电路的电流规律时，根据图甲所示电路连接好实物，用电流表分别测出I1、I2、I，改变电源电压，重复实验，记录数据如下表.
乙　　
实验 次数 通过L1的 电流I1/A 通过L2的 电流I2/A 干路 电流I/A
1 0.1 0.1 0.2
2 0.2 1.0 0.4
3 0.3 0.3 0.6
(1)小海同学刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，出现这种情况的原因是 .
(2)第2次实验中有一个数据明显错误，造成错误的原因可能是 .这个数据正确的记录应该是 A.
(3)小海把电流表接入图甲A点后闭合开关，灯均亮，电流表指针不发生偏转，那么原因可能是 (填字母).
A.电流表内部断路　 B.开关处接触不良
C.电流表被短路　　 D.电源供电不足
(4)小海同学在做实验时，连接了如图乙所示的电路，经检查后发现连接错误，他在原电路上只改动了一根导线便完成了实验.请你帮小海在图乙中改动的那根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的电路，使电流表A1和A2分别测干路和支路的电流.
(5)小海同学根据实验数据得出结论：并联电路中干路电流为支路电流的2倍，各支路电流相等.该实验结论是 (选填“正确”或“错误”)的.为了使结论更具普遍性，请你提出改进建议： .
7.在“探究串联电路电压规律”的实验中，小智同学连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池.请按要求回答下列问题：
(1)为了保证电路安全，连接电路时，开关应 .
　　 (2)闭合开关S，两灯均不发光，小智试着用一根导线直接连接AB两点，发现L2发光了，则电路出现的故障可能是 .
(3)排除故障后，闭合开关S，两灯发光，用完好的电压表分别测出AB、BC、AC间的电压后，将数据记录在下表中.
UAB/V UBC/V UAC/V
1.2 1.4 13
小智发现表中有一个数据明显错误，这个数据是 ，出现这种现象的原因可能是 ，请对小智的实验过程提出改进措施： .
(4)同组的小诺同学想探究并联电路中电流的规律，于是又添加了一个电流表设计了如图乙所示的电路.测C处电流时，连接电路后，闭合开关S，她发现电流表指针向左偏转，接下来她的操作是 .请在图丙中用笔画线代替导线把测C处电流的电路连接完整.
探究电流与电压、电阻的关系
8.[科学探究]小华用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3 V恒定不变，滑动变阻器的规格为“30 Ω　2 A”.
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小.
　　　　　
(2)连接好电路，闭合开关后，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是 .
(3)排除故障后，改变滑片P的位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，请补全表格.根据表中数据可归纳得出结论： .
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系，小华又找来10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻继续实验.
①将滑动变阻器的滑片P置于电阻最大处，闭合开关，缓慢移动滑片P，直至电压表的示数为1 V.接下来用10 Ω的定值电阻替换原定值电阻，应将滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动，使电压表示数仍为1 V，记录电流表示数.再将15 Ω、20 Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤；
②当将20 Ω的定值电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片P都无法满足预设电压为1 V的条件.为使该定值电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于 V；他们重新进行实验，根据记录的数据绘制出如图丙所示的图像，由此可得结论： .同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10 Ω的定值电阻 (填连接方式)在电路中就可以顺利完成实验.
9.(2025·凉山)为了完成探究电流与导体两端电压的关系的实验，小雨和同学们准备了以下器材：电压恒定的电源(6 V)、定值电阻(10 Ω)、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～15 V)、滑动变阻器(50 Ω，1 A)等.
(1)本实验主要应用的物理研究方法为 ；连接电路前，应将开关 .
(2)小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为 (填字母).
A.电流表处存在断路　　　　
B.滑动变阻器短路　　　　
C.定值电阻断路
(3)小雨根据实验数据绘制的I－U图像，如图乙所示，分析图像初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比.
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡，所绘制的I－U图像如图丙所示，发现图像并不是一条直线，原因是 .
(5)做完该实验后，小雨又找来电阻分别为5 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的四个定值电阻，用来做探究电流与电阻的关系的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变，为了保证完成该实验，小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是 ～3 V.
探究通电螺线管外部磁场的方向
10.[科学探究]某实验小组用铁屑和小磁针来探究通电螺线管外部磁场的方向.
(1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 (选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场.
(2)在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似.
(3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正、负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极的指向相反(图丙)，说明通电螺线管的极性与 的方向有关.
(4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施： (写出一种方法即可).
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了下图所示的四种情况.实验说明通电螺线管的磁极极性只与 有关，且这个关系可以用 来判断.
11.(2025·兰州)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
(1)闭合开关S前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在 .
(2)闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的一端为N极)，由此可知：通电螺线管的右端为 极，电源的右端为 极.
(3)对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关.
(4)为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 (写出一条即可).
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
12.如图是探究什么情况下磁可以生电的装置，用棉线将导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路.
次数 磁体放置方式 导体AB运动情况 灵敏电流计指针 偏转情况
1 上N 下S 静止 不偏转
2 竖直向上运动 不偏转
3 竖直向下运动 不偏转
4 上N 下S 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
6 上S 下N 向左运动 向左偏转
7 向右运动 向右偏转
(1)该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断电流的 .
(2)确认灵敏电流计能正常工作后，若无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不偏转，其原因可能是 (写出一个即可).
(3)某小组对实验进行完善后，观察到现象如上表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫作 .
(4)比较第4、6(或5、7)次实验可以得出 .
(5)利用上述实验原理可制成 .若将灵敏电流计换成 ，则可探究磁场对通电导线的作用.
13.小明在“探究产生感应电流的条件”的实验中，设计并安装了如图所示的实验装置，将螺线管和灵敏电流计以及开关组成电路.
(1)如图所示，将条形磁体来回插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针没有发生偏转，原因可能是 .
(2)完善实验后，闭合开关，将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知，电路中 (选填“有”或“没有”)产生电流.此时螺线管在电路中的作用相当于 (选填“电源”或“用电器”).
(3)将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向左偏转，可得知感应电流的方向与 的方向有关.
(4)把条形磁体的磁极调转，再次插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，可得知感应电流的方向与 的方向有关.
(5)本实验产生感应电流的过程中， 能转化为电能.
【实验拓展】
(6)本实验装置进行的实验中感应电流的大小可能与 有关，验证方法是 .

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