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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.(原创) [科学探究]小明及小组同学在探究光的反射定律.
(1)小明把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕NO翻折的纸板ABCD竖直立在平面镜上,纸板上的直线NO应　垂直　(选填“垂直”或“不垂直”)于镜面.他将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,光在纸板上发生　漫　(选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹.光经平面镜反射,沿另一个方向射出.在纸板上用描点法画出入射光EO和反射光OF的径迹.在用描点法作图时,为了方便操作,可以选用图　乙　(选填“甲”或“乙”)所示的器材摆置方式.
(2)为了使光线更加明显,实验应在较　暗　(选填“亮”或“暗”)的环境中进行.
(3)如图甲所示,小明测出入射角和反射角的大小均为　50°　,便立即得出实验结论:反射角等于入射角.你认为这样得出的结论　不合理　(选填“合理”或“不合理”).
(4)经提醒后,小明改变光束入射的角度,多做几次实验,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹.取下纸板,如图丙所示,用量角器测量多组入射角和反射角的大小,是为了　避免实验的偶然性,总结出普遍结论　;根据实验结论可知,当入射光与平面镜夹角为50°时,反射角为　40°　.
(5)让光沿图甲中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出.这表明:在光的反射现象中,光路是　可逆　的.
(6)下列操作中,可以在纸板上看到反射光OF的是　B　(填字母).
A.如图丁所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图戊所示,将纸板与入射光束一起以NO为轴旋转
C.如图己所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
(7)如图丁所示,把纸板ABCD的右侧绕NO向前折或向后折,在右侧纸板上　不能　(选填“能”或“不能”)看到反射光OF.这样做的目的是探究　在反射现象中,反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内　.
探究平面镜成像的特点
2.(原创)小明在做探究平面镜成像的特点实验,如下是他的准备过程和实验报告,未完成的部分请你补上.
(1)实验原理:光的　反射　(选填“反射”“折射”或“直线传播”).
(2)实验器材:
①他应选　C　(填字母);
A.平面镜　　　　B.5 mm厚的平板玻璃　　　　C.2 mm厚的平板玻璃
②两支相同的蜡烛,实验过程中,点燃一支蜡烛作为物体P,另一支蜡烛Q替代物体P的像P',蜡烛Q　不需要　(选填“需要”或“不需要”)点燃;
③火柴,一张白纸(有格子的更方便),刻度尺,支架,铅笔,光屏.
(3)实验步骤:
①将白纸平铺在水平桌面上,用支架将玻璃板垂直架在纸上,在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛P,透过玻璃板观察其另一侧的像P';
②将光屏放到像的位置,不透过玻璃板直接观察,光屏上　没有　(选填“有”或“没有”)呈现像,说明平面镜所成的是　虚　(选填“实”或“虚”)像;
③将蜡烛Q放到像P'的位置,移动调整,Q与P'　能　(选填“能”或“不能”)重合,如果用桌面上的笔、橡皮擦等来充当Q,则Q与P'　不能　(选填“能”或“不能”)重合.这说明像与物的大小　相等　.将P远离玻璃板,发现P'　远离　(选填“远离”或“靠近”)玻璃板,此时蜡烛Q若要保持跟P'重合,　不需要　(选填“需要”或“不需要”)更换不同大小的蜡烛,说明平面镜所成像的大小与距离　无关　,与　物体大小　有关;
④如图乙所示,在玻璃板下的白纸上描绘出蜡烛P、玻璃板AB和蜡烛的像P'的位置;
⑤连接PP',量出PP'与AB的夹角,成　垂直　关系;
⑥用刻度尺量出蜡烛P和像P'到玻璃板AB的距离,即物距和像距,两者　相等　.
(4)记录实验数据.
(5)实验结论:
①物体在平面镜里所成的是　虚　像;
②物体在平面镜里所成的像与物体大小　相等　;
③像与物对应点的连线与镜面　垂直　;
④物体在平面镜里所成的像与物体到镜面的距离　相等　.
(6)小明不小心把支架弄斜,如图丙所示,蜡烛P的像将　在原来的像的上方　(选填“在原来的像的位置”“在原来的像的上方”或“在原来的像的下方”).
(7)小明换了一枚硬币放在竖直的玻璃板前,硬币的像在a处,将玻璃板平移至如图丁所示的位置时,硬币的成像情况是　A　(填字母).
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过玻璃板成像
探究凸透镜成像的规律
3.(2025·烟台改编)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是　使像成在光屏的中央　.
(2)图甲是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现清晰的像,由图可知物距为　30　cm(不要求估读).请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像.
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座10.0 cm处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向　靠近　(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,像的大小将　变小　(选填“变大”“变小”或“不变”).
(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45.0 cm处,无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是　此时物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,故光屏始终得不到像　,要想看到此时的像,观察的方法是　眼睛在光屏一侧看向凸透镜　.
(5)实验中,小红将自己的眼镜放在光源和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊.将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此判断小红戴的是　远视　(选填“近视”或“远视”)眼镜.
【解析】(2)由题图甲可知,物距为50 cm－20 cm＝30 cm;物距大于像距,在光屏上看到的是倒立、缩小的实像,此时在题图乙的方格纸中小红看到的像上下颠倒,如图所示.
(5)小红将自己的眼镜放在光源和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊,将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明像距变小,则眼镜对光有会聚作用,可判断小红戴的是凸透镜,即远视眼镜.
二、热学实验
热学测量类学生必做实验
用常见温度计测量温度
1.(1)实验用温度计的正确使用.
①温度计的玻璃泡应该　全部浸入　被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;
②温度计的玻璃泡浸入液体后不要马上读数,待温度计示数稳定后再读数;
③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线要与温度计中的液面　相平　.
(2)小强在用温度计测量烧杯中液体的温度时读取了四次数据,每次读数时温度计的位置如图甲所示,其中正确的是　D　,图乙、丙分别是测冰和水时的温度计示数,那么冰的温度是　－22　℃,水的温度是　38　℃.
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
2.(原创)在“探究水沸腾的特点”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,图乙中A、B、C三种读数方式中正确的是　B　(填字母),此时的温度为　97　℃.
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
水温/℃ 91 93 95 96 97.5 98 98.5 99 99 99
(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)分析丙中图像可得:水沸腾前,吸热,温度　上升　;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:图丁大煲中的水已经沸腾,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,水又沸腾起来.原因是　浇冷水后,烧瓶内水蒸气液化,气压减小,水的沸点降低　.你还有别的方法可以让烧瓶中的水重新沸腾吗 请写出一个:　抽出烧瓶中部分气体,气压减小,水的沸点降低,水也会重新沸腾(答案合理即可)　.
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.(2025·武威)小童外出游玩时捡到一颗白色的小石头,看着很像和田白玉,他想到可以用测密度的方法来鉴别是不是和田白玉,具体方法如下:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,取下两侧垫圈后,将游码移至标尺　零刻度线　处,然后调节平衡螺母,直至指针对准分度盘的中线处.
(2)用调好的天平测量石头的质量.天平平衡后,右盘中砝码的数量和游码对应的位置如图甲所示,则石头的质量是　47.6　g.
(3)测体积时,先往量筒内倒入40 mL的水,然后用细线拴住石头放入水中,石头沉底后,量筒中液面的高度如图乙所示,由此计算出石头的密度为　2.38　g/cm3.
(4)小童查阅资料发现,和田白玉的密度在2.9 g/cm3至3.1 g/cm3之间,通过对比可知,此石头　不是　(选填“是”或“不是”)和田白玉.
(5)小童在实验评估时,考虑到石头会吸水,这将使得测量密度　偏大　(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
2.[科学探究]盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法.用这种方法选种,要掌握好盐水的密度.为了测量盐水密度,小李同学进行了如下实验.
(1)他将天平放在水平桌面上,游码移至标尺的　零刻度线　处,然后观察到指针偏向分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向　右　(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡.
(2)在烧杯中装入适量盐水,用天平测量出烧杯和盐水的总质量m1＝101.8 g,再将部分盐水倒入量筒(图甲),然后用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2,如图乙所示,m2＝　54.2　g.由此可计算出盐水的密度ρ＝　1.19　g/cm3.
(3)若将烧杯中的盐水倒入量筒时,有部分盐水溅到了量筒的侧壁上,会导致所测盐水密度与真实值相比　偏大　(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(4)在没有量筒的情况下,小高利用家中的电子秤和一个玻璃瓶也测出了盐水的密度.他设计的实验步骤如下:
①用电子秤测出空玻璃瓶的质量m1;
②在玻璃瓶中装满水,用电子秤测出玻璃瓶和水的总质量m2;
③将水倒掉,并擦干玻璃瓶.在玻璃瓶中再次装满盐水,用电子秤测出玻璃瓶和盐水的总质量m3;
④所测盐水的密度ρ＝ 　(用m1、m2、m3、ρ水表示).
【解析】(3)由于量筒壁上有液体残留,使测出的液体的体积偏小,而所测质量是准确的,由ρ＝可知,质量一定时,体积偏小,密度偏大.
(4)玻璃瓶中水的质量m水＝m2－m1,则水的体积 V水＝,玻璃瓶中盐水的质量m盐水＝m3－m1,由题可知,盐水的体积V盐水＝ V水＝,则盐水的密度ρ＝.
测量物体运动的速度
3.频闪拍摄是研究物体运动的方式之一.某物理兴趣小组用频闪拍摄的方法来测量小车运动的速度.如图所示,他们用相机每隔0.2 s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片.请根据图中的信息回答下列问题.
(1)在设计组装实验器材时,选择坡度　较缓　(选填“较缓”或“较陡”)的斜面更好.
(2)测量小车平均速度的原理是　v＝　.
(3)该实验中刻度尺是测量　长度　的工具,图中小车从A点运动到D点所用的时间是　0.6　s.
(4)小车从A点到C点的路程sAC＝　40.0　cm,小车通过AC段的平均速度vAC＝　1　m/s.
(5)根据图中信息可判断小车做　变速　(选填“匀速”或“变速”)直线运动.
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
4.(2025·眉山)如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验.
(1)用较小的力拉木块,木块保持静止,此时木块　受　(选填“受”或“不受”)摩擦力.
(2)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做　匀速直线　运动,根据　二力平衡　原理,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数.
(3)分析图甲和图乙可知:在接触面粗糙程度相同时,　压力　越大,滑动摩擦力越大.
(4)下列事例中应用了甲、丙两次实验结论来增大摩擦力的是　A　(填字母).
A.自行车轮胎上刻有花纹
B.给自行车链条涂抹润滑油
C.用力捏自行车的刹车,车更容易停下来
(5)完成上述探究后,继续用图中装置进行实验,作出拉力F与时间t的关系图像如图丁所示,物体运动的速度v与时间t的关系图像如图戊所示.则物体在第6.5 s时所受的摩擦力大小为　2　N.
【解析】(5)如题图戊所示,4~6 s物体做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,由题图丁知,4~6 s内物体受到的拉力为2 N,故此时受到的摩擦力为2 N,因压力和接触面粗糙程度不变,故在第6.5 s时所受的摩擦力大小不变,仍为2 N.
探究液体压强与哪些因素有关
5.[科学探究](2025·广东)在“探究液体压强与哪些因素有关”时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关.
(1)实验前,U形管两侧液面如图1甲所示,应重新安装橡胶管使两侧液面　相平　.
图1
(2)调好器材后,探究猜想①和②比较图1乙、丙可知:同种液体,　深度越大　,压强越大;已知ρ水＞ρ酒精,比较图1丙、　丁　可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大.
(3)将探头放入图1戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图1丙一致.已知ρ盐水＞ρ水,根据实验结论推测,探头的位置可能在　a　(选填“a”“b”或“c”)处.
(4)探究猜想③,如图2所示,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论.此实验设计不合理的地方是　放入探头后未控制水的深度相同　.
图2
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是　更换密度不同的液体重复操作　.
探究浮力大小与哪些因素有关
6.在学习了“浮力”的知识后,张强同学提出了一个问题:浸在液体中的物体受到浮力的大小与深度有关吗 经过思考,他在学校实验室找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块、水等器材.设计并进行了如图所示的探究实验.
(1)由实验可知,金属块在图A中受到的浮力为　0.6　N.
(2)通过实验可知:金属块浸没后,所受浮力的大小与在液体中的深度　无关　.
(3)根据实验,可求出图D中盐水的密度为　1.1×103　kg/m3.(ρ水＝1×103 kg/m3,g＝10 N/kg)
【解析】(3)根据称重法及题图A、C知,金属块浸没在水中受到的浮力F浮水＝G－FC＝2.8 N－1.8 N＝1 N;根据F浮＝ρ液gV排可知,金属块的体积V＝V排＝＝1×10－4 m3;由题图A、D可知,金属块浸没在盐水中受到的浮力F浮盐水＝G－FD＝2.8 N－1.7 N＝1.1 N,且排开盐水的体积V排'＝V＝1×10－4 m3,根据F浮＝ρ液gV排可知,盐水的密度ρ盐水＝＝1.1×103 kg/m3.
7.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、　测量范围　和分度值.调零时,弹簧测力计应在　竖直　(选填“竖直”或“水平”)方向上调零.
(2)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块(可塑),测出其重力.将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h.请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像.
(3)分析图像可知:浸没前,h增加,F浮　变大　;浸没后,h增加,F浮　不变　.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体,重复上述实验.两次实验所得的F浮随h变化的图像　不同　(选填“相同”或“不同”).
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一种材料:　不同密度的液体　.
探究杠杆的平衡条件
8.某实验小组做探究杠杆的平衡条件实验.
(1)实验前,若杠杆静止时的位置如图甲所示,则需要将杠杆左端的螺母向　左　调节,使杠杆在水平位置平衡.
(2)实验操作中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码(每个钩码所受重力均为0.5 N),移动钩码位置,使杠杆重新水平平衡,如图乙所示,施加在杠杆右侧的力F1为1.5 N,读出其对应的力臂l1为10.0 cm,施加在杠杆左侧的力F2为　1　N,读出其对应的力臂l2为　15.0　cm.
(3)改变F1和l1,相应调节F2和l2,再做几次实验,分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是　动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2)　.
(4)用木棒撬动大石头时,固定支点位置后,如图丙所示,要想用较小的力撬动这块大石头,应将支点到手施力的作用线的距离　增大　(选填“增大”或“减小”).
四、电学实验
电学测量类学生必做实验
用电流表和电压表测量电阻
1.为测量某待测电阻器的电阻Rx,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验.
(1)在连接如图乙所示的电路时,开关应处于　断开　状态,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片置于　B　(选填“A”或“B”)端.
(2)在如图乙所示的电路中,闭合开关S,移动滑片P,发现电压表示数为零,电流表有示数,经分析电路连接不完整,具体原因是　电压表没有测量电阻器两端的电压　,请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整.
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5 V,电流表的示数为0.3 A,则待测电阻器的电阻Rx为　5　Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是　减小实验误差　.
(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx,他们经过讨论设计了如图丙所示的电路图.已知电源电压不变,定值电阻的电阻为R,闭合开关S1、断开S2时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rx＝ 　(用R、I1、I2表示).
【解析】(4)已知电源电压不变,定值电阻的电阻为R,闭合开关S1、断开S2时电流表读数为I1,这时待测电阻器与定值电阻串联,所以电源电压U＝I1(Rx＋R);同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,这时电路中只有待测电阻器连接到电路中,所以电源电压U＝I2Rx,解得Rx＝.
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成　探究电流与电压的关系(答案不唯一)　(至少填写一个实验名称)实验.
2.用图甲所示电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻,电源电压为3 V.
　
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.5 2.5
电流I/A 0.16 0.2 0.24 0.26 0.3
电阻R/Ω
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确.
(2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,原因可能是小灯泡　C　(填字母).
A.短路　　　　　　　　B.断路　　　　　　　　C.实际功率太小
(3)实验记录的数据如表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为　2.0　V.接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向　左　(选填“左”或“右”)端移动.
(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为　8.3　Ω.(结果保留一位小数)
(5)仅利用本实验提供的器材,　不能　(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系.
测量小灯泡的电功率(非必做实验)
3.[科学探究]如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻大约为10 Ω,电源电压为6 V.
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:导线不交叉).
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5 V,其原因可能是该滑动变阻器的最大电阻　太小　(选填“太小”或“太大”).
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5 V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　0.75　W.若要使小灯泡变得更亮一些,滑动变阻器的滑片应向　右　(选填“左”或“右”)移动.
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率P/W
1 2.2 0.28 比正常发光暗 0.62
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 比正常发光亮 0.90
(4)将上表数据填写完整后进行分析,发现小灯泡的亮度是变化的,小灯泡的亮度是由其　实际功率　(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的.
(5)观察表中的数据发现,虽然是同一小灯泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是　小灯泡的电阻随温度的升高而增大　.
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
4.如图所示,在“探究并联电路中电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路.
(1)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉).
(2)小明在连接电路时,开关应处于　断开　(选填“闭合”或“断开”)状态;连接好电路,闭合开关前电流表示数如图丙所示,则下一步他该　对电流表进行调零　.
(3)他测出了L1支路上的电流I1＝0.8 A,然后把电流表接入电路,分别测出L2所在支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则干路电流I＝　1　A.小明把数据记录在表格中,通过这组数据得出并联电路的电流规律,你认为小明这次实验的不足之处是　实验只做了一组,结论不具有普遍性　.
(4)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数　变大　(选填“变大”“变小”或“不变”).
5.(原创)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.
UAB/V UBC/V UAC/V
1.2 1.4 13
(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,将数据记录在上表中.小智发现表中有一个数据明显错误,这个数据是　13　,出现这种错误的原因可能是　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(答案合理即可)　.
(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,她发现电流表指针向左偏转,接下来她的操作是　断开开关,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
6.【探究名称】探究电流与电阻的关系.
【提出问题】某同学在实验中发现,电路中的电阻发生变化时,电路中的电流也会发生变化.为探究电路中的电流与电阻之间的关系,该同学进行了如下探究.
【探究过程】该同学设计如图甲所示的电路图来探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的定值电阻的电阻分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω.
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)连接电路时开关应处于　断开　状态.
(3)将5 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,若两电表均完好,则故障可能是　定值电阻短路　.
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U0,记录定值电阻的电阻和电流表示数.
(5)实验中多次改变定值电阻的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下每次电阻和对应的电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像.
(6)由图丙可知,实验中定值电阻两端电压U0保持　2.5　V不变.
【实验结论】
(7)由图丙可以得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成　反　比.
7.(原创)在“探究通过导体的电流与电压、电阻关系”的实验中,实验电路如图甲所示,其中电源为两节新干电池,电阻R为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个.
(1)探究电流与电压的关系:
①请根据图甲电路将图乙实物电路连接完整,连线不能交叉,R＝5 Ω;
②连接好电路,闭合开关S,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是　定值电阻断路　;
③根据多次测量数据描绘出I－U图像,如图丙所示,则实验结论是　当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比　.
(2)探究电流与电阻的关系:
①依次将图乙中定值电阻更换为电阻为10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻,探究电流与电阻的关系,并根据实验数据绘制了I－R图像,如图丁所示;
②实验中,完成R＝5 Ω的实验后,断开开关,把R＝5 Ω的定值电阻换为R＝10 Ω的定值电阻,闭合开关,此时应向　B　(选填“A”或“B”)端移动滑片P,直到电压表示数为　2　V,记下此时的电流;
③根据图丁的I－R图像,得出此实验的结论是　当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比　;
④若本实验中滑动变阻器的规格为“1 A　10 Ω”,则无法让电阻为　25　Ω的定值电阻参与本探究.
【解析】(2)④电源电压为1.5 V×2＝3 V,由题图丁可知,定值电阻两端的电压U＝2 V,滑动变阻器两端的电压U滑＝U－UR＝3 V－2 V＝1 V,由串联电路电流处处相等可得,定值电阻与滑动变阻器接入电路的电阻之比,当定值电阻为25 Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻为12.5 Ω,而滑动变阻器最大电阻只有10 Ω,所以此滑动变阻器无法让25 Ω的定值电阻参与本探究.
探究通电螺线管外部磁场的方向
8.(原创)[物理学与工程实践]智能电磁锁是一种利用电流的磁效应原理工作的现代锁具.其核心部件是一个电磁铁,电磁铁由螺线管和铁芯构成,小明为了更好地了解电磁锁,决定用实验箱里的器材模拟探究通电螺线管的磁场特点.
(1)将螺线管缠绕在塑料支架上(模拟电磁锁核心结构),固定在水平有机玻璃板上,电路接入可调电源、开关和滑动变阻器.玻璃板表面均匀铺洒磁性纳米颗粒(替代铁屑),闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到颗粒分布如图甲所示,颗粒分布与　条形　磁体周围规律相似,磁性纳米颗粒的作用是　显示磁场分布　,实验中轻敲玻璃板的目的是　减小纳米颗粒与玻璃板的摩擦,使纳米颗粒更易被磁场磁化并有序排列　.
(2)把小磁针贴在透明亚克力罩内壁(模拟电磁锁锁舌位置检测),放置在螺线管四周,小磁针静止时N极指向如图乙所示.可判断螺线管右端为　N　(选填“N”或“S”)极.保持绕法不变,调节电源使电流反向,小磁针静止时N极所指的方向如图丙所示,说明螺线管极性与　电流方向　有关.
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
9.(原创)小明在探究产生感应电流的条件时,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,将条形磁体向右插入螺线管中时,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)闭合开关后,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　方向有关.
(4)把条形磁体的磁极调转,再次向右插入螺线管中时,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　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.
(6)利用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(答案合理即可)　. 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.(原创) [科学探究]小明及小组同学在探究光的反射定律.
(1)小明把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕NO翻折的纸板ABCD竖直立在平面镜上,纸板上的直线NO应 (选填“垂直”或“不垂直”)于镜面.他将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,光在纸板上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹.光经平面镜反射,沿另一个方向射出.在纸板上用描点法画出入射光EO和反射光OF的径迹.在用描点法作图时,为了方便操作,可以选用图 (选填“甲”或“乙”)所示的器材摆置方式.
(2)为了使光线更加明显,实验应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行.
(3)如图甲所示,小明测出入射角和反射角的大小均为 ,便立即得出实验结论:反射角等于入射角.你认为这样得出的结论 (选填“合理”或“不合理”).
(4)经提醒后,小明改变光束入射的角度,多做几次实验,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹.取下纸板,如图丙所示,用量角器测量多组入射角和反射角的大小,是为了 ;根据实验结论可知,当入射光与平面镜夹角为50°时,反射角为 .
(5)让光沿图甲中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出.这表明:在光的反射现象中,光路是 的.
(6)下列操作中,可以在纸板上看到反射光OF的是 (填字母).
A.如图丁所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图戊所示,将纸板与入射光束一起以NO为轴旋转
C.如图己所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
(7)如图丁所示,把纸板ABCD的右侧绕NO向前折或向后折,在右侧纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光OF.这样做的目的是探究 .
探究平面镜成像的特点
2.(原创)小明在做探究平面镜成像的特点实验,如下是他的准备过程和实验报告,未完成的部分请你补上.
(1)实验原理:光的 (选填“反射”“折射”或“直线传播”).
(2)实验器材:
①他应选 (填字母);
A.平面镜　　　　B.5 mm厚的平板玻璃　　　　C.2 mm厚的平板玻璃
②两支相同的蜡烛,实验过程中,点燃一支蜡烛作为物体P,另一支蜡烛Q替代物体P的像P',蜡烛Q (选填“需要”或“不需要”)点燃;
③火柴,一张白纸(有格子的更方便),刻度尺,支架,铅笔,光屏.
(3)实验步骤:
①将白纸平铺在水平桌面上,用支架将玻璃板垂直架在纸上,在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛P,透过玻璃板观察其另一侧的像P';
②将光屏放到像的位置,不透过玻璃板直接观察,光屏上 (选填“有”或“没有”)呈现像,说明平面镜所成的是 (选填“实”或“虚”)像;
③将蜡烛Q放到像P'的位置,移动调整,Q与P' (选填“能”或“不能”)重合,如果用桌面上的笔、橡皮擦等来充当Q,则Q与P' (选填“能”或“不能”)重合.这说明像与物的大小 .将P远离玻璃板,发现P' (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,此时蜡烛Q若要保持跟P'重合, (选填“需要”或“不需要”)更换不同大小的蜡烛,说明平面镜所成像的大小与距离 ,与 有关;
④如图乙所示,在玻璃板下的白纸上描绘出蜡烛P、玻璃板AB和蜡烛的像P'的位置;
⑤连接PP',量出PP'与AB的夹角,成 关系;
⑥用刻度尺量出蜡烛P和像P'到玻璃板AB的距离,即物距和像距,两者 .
(4)记录实验数据.
(5)实验结论:
①物体在平面镜里所成的是 像;
②物体在平面镜里所成的像与物体大小 ;
③像与物对应点的连线与镜面 ;
④物体在平面镜里所成的像与物体到镜面的距离 .
(6)小明不小心把支架弄斜,如图丙所示,蜡烛P的像将 (选填“在原来的像的位置”“在原来的像的上方”或“在原来的像的下方”).
(7)小明换了一枚硬币放在竖直的玻璃板前,硬币的像在a处,将玻璃板平移至如图丁所示的位置时,硬币的成像情况是 (填字母).
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过玻璃板成像
探究凸透镜成像的规律
3.(2025·烟台改编)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是 .
(2)图甲是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现清晰的像,由图可知物距为 cm(不要求估读).请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像.
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座10.0 cm处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45.0 cm处,无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是 ,要想看到此时的像,观察的方法是 .
(5)实验中,小红将自己的眼镜放在光源和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊.将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此判断小红戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜.
二、热学实验
热学测量类学生必做实验
用常见温度计测量温度
1.(1)实验用温度计的正确使用.
①温度计的玻璃泡应该 被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;
②温度计的玻璃泡浸入液体后不要马上读数,待温度计示数稳定后再读数;
③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线要与温度计中的液面 .
(2)小强在用温度计测量烧杯中液体的温度时读取了四次数据,每次读数时温度计的位置如图甲所示,其中正确的是 ,图乙、丙分别是测冰和水时的温度计示数,那么冰的温度是 ℃,水的温度是 ℃.
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
2.(原创)在“探究水沸腾的特点”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,图乙中A、B、C三种读数方式中正确的是 (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 93 95 96 97.5 98 98.5 99 99 99
(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)分析丙中图像可得:水沸腾前,吸热,温度 ;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:图丁大煲中的水已经沸腾,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,水又沸腾起来.原因是 .你还有别的方法可以让烧瓶中的水重新沸腾吗 请写出一个: .
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.(2025·武威)小童外出游玩时捡到一颗白色的小石头,看着很像和田白玉,他想到可以用测密度的方法来鉴别是不是和田白玉,具体方法如下:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,取下两侧垫圈后,将游码移至标尺 处,然后调节平衡螺母,直至指针对准分度盘的中线处.
(2)用调好的天平测量石头的质量.天平平衡后,右盘中砝码的数量和游码对应的位置如图甲所示,则石头的质量是 g.
(3)测体积时,先往量筒内倒入40 mL的水,然后用细线拴住石头放入水中,石头沉底后,量筒中液面的高度如图乙所示,由此计算出石头的密度为 g/cm3.
(4)小童查阅资料发现,和田白玉的密度在2.9 g/cm3至3.1 g/cm3之间,通过对比可知,此石头 (选填“是”或“不是”)和田白玉.
(5)小童在实验评估时,考虑到石头会吸水,这将使得测量密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”).
2.[科学探究]盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法.用这种方法选种,要掌握好盐水的密度.为了测量盐水密度,小李同学进行了如下实验.
(1)他将天平放在水平桌面上,游码移至标尺的 处,然后观察到指针偏向分度盘中线的左侧,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡.
(2)在烧杯中装入适量盐水,用天平测量出烧杯和盐水的总质量m1＝101.8 g,再将部分盐水倒入量筒(图甲),然后用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量m2,如图乙所示,m2＝ g.由此可计算出盐水的密度ρ＝ g/cm3.
(3)若将烧杯中的盐水倒入量筒时,有部分盐水溅到了量筒的侧壁上,会导致所测盐水密度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(4)在没有量筒的情况下,小高利用家中的电子秤和一个玻璃瓶也测出了盐水的密度.他设计的实验步骤如下:
①用电子秤测出空玻璃瓶的质量m1;
②在玻璃瓶中装满水,用电子秤测出玻璃瓶和水的总质量m2;
③将水倒掉,并擦干玻璃瓶.在玻璃瓶中再次装满盐水,用电子秤测出玻璃瓶和盐水的总质量m3;
④所测盐水的密度ρ＝ (用m1、m2、m3、ρ水表示).
测量物体运动的速度
3.频闪拍摄是研究物体运动的方式之一.某物理兴趣小组用频闪拍摄的方法来测量小车运动的速度.如图所示,他们用相机每隔0.2 s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片.请根据图中的信息回答下列问题.
(1)在设计组装实验器材时,选择坡度 (选填“较缓”或“较陡”)的斜面更好.
(2)测量小车平均速度的原理是 .
(3)该实验中刻度尺是测量 的工具,图中小车从A点运动到D点所用的时间是 s.
(4)小车从A点到C点的路程sAC＝ cm,小车通过AC段的平均速度vAC＝ m/s.
(5)根据图中信息可判断小车做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动.
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
4.(2025·眉山)如图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验.
(1)用较小的力拉木块,木块保持静止,此时木块 (选填“受”或“不受”)摩擦力.
(2)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动,根据 原理,木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数.
(3)分析图甲和图乙可知:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大.
(4)下列事例中应用了甲、丙两次实验结论来增大摩擦力的是 (填字母).
A.自行车轮胎上刻有花纹
B.给自行车链条涂抹润滑油
C.用力捏自行车的刹车,车更容易停下来
(5)完成上述探究后,继续用图中装置进行实验,作出拉力F与时间t的关系图像如图丁所示,物体运动的速度v与时间t的关系图像如图戊所示.则物体在第6.5 s时所受的摩擦力大小为 N.
探究液体压强与哪些因素有关
5.[科学探究](2025·广东)在“探究液体压强与哪些因素有关”时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关.
(1)实验前,U形管两侧液面如图1甲所示,应重新安装橡胶管使两侧液面 .
图1
(2)调好器材后,探究猜想①和②比较图1乙、丙可知:同种液体, ,压强越大;已知ρ水＞ρ酒精,比较图1丙、 可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大.
(3)将探头放入图1戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图1丙一致.已知ρ盐水＞ρ水,根据实验结论推测,探头的位置可能在 (选填“a”“b”或“c”)处.
(4)探究猜想③,如图2所示,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论.此实验设计不合理的地方是 .
图2
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是 .
探究浮力大小与哪些因素有关
6.在学习了“浮力”的知识后,张强同学提出了一个问题:浸在液体中的物体受到浮力的大小与深度有关吗 经过思考,他在学校实验室找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块、水等器材.设计并进行了如图所示的探究实验.
(1)由实验可知,金属块在图A中受到的浮力为 N.
(2)通过实验可知:金属块浸没后,所受浮力的大小与在液体中的深度 .
(3)根据实验,可求出图D中盐水的密度为 kg/m3.(ρ水＝1×103 kg/m3,g＝10 N/kg)
7.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值.调零时,弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零.
(2)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块(可塑),测出其重力.将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h.请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像.
(3)分析图像可知:浸没前,h增加,F浮 ;浸没后,h增加,F浮 .(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体,重复上述实验.两次实验所得的F浮随h变化的图像 (选填“相同”或“不同”).
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一种材料: .
探究杠杆的平衡条件
8.某实验小组做探究杠杆的平衡条件实验.
(1)实验前,若杠杆静止时的位置如图甲所示,则需要将杠杆左端的螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡.
(2)实验操作中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码(每个钩码所受重力均为0.5 N),移动钩码位置,使杠杆重新水平平衡,如图乙所示,施加在杠杆右侧的力F1为1.5 N,读出其对应的力臂l1为10.0 cm,施加在杠杆左侧的力F2为 N,读出其对应的力臂l2为 cm.
(3)改变F1和l1,相应调节F2和l2,再做几次实验,分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是 .
(4)用木棒撬动大石头时,固定支点位置后,如图丙所示,要想用较小的力撬动这块大石头,应将支点到手施力的作用线的距离 (选填“增大”或“减小”).
四、电学实验
电学测量类学生必做实验
用电流表和电压表测量电阻
1.为测量某待测电阻器的电阻Rx,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验.
(1)在连接如图乙所示的电路时,开关应处于 状态,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端.
(2)在如图乙所示的电路中,闭合开关S,移动滑片P,发现电压表示数为零,电流表有示数,经分析电路连接不完整,具体原因是 ,请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整.
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5 V,电流表的示数为0.3 A,则待测电阻器的电阻Rx为 Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 .
(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx,他们经过讨论设计了如图丙所示的电路图.已知电源电压不变,定值电阻的电阻为R,闭合开关S1、断开S2时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rx＝ (用R、I1、I2表示).
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成 (至少填写一个实验名称)实验.
2.用图甲所示电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻,电源电压为3 V.
　
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.5 2.5
电流I/A 0.16 0.2 0.24 0.26 0.3
电阻R/Ω
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确.
(2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,原因可能是小灯泡 (填字母).
A.短路　　　　　　　　B.断路　　　　　　　　C.实际功率太小
(3)实验记录的数据如表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为 V.接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动.
(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω.(结果保留一位小数)
(5)仅利用本实验提供的器材, (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系.
测量小灯泡的电功率(非必做实验)
3.[科学探究]如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻大约为10 Ω,电源电压为6 V.
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:导线不交叉).
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过2.5 V,其原因可能是该滑动变阻器的最大电阻 (选填“太小”或“太大”).
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5 V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W.若要使小灯泡变得更亮一些,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动.
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率P/W
1 2.2 0.28 比正常发光暗 0.62
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 比正常发光亮 0.90
(4)将上表数据填写完整后进行分析,发现小灯泡的亮度是变化的,小灯泡的亮度是由其 (选填“实际功率”或“额定功率”)决定的.
(5)观察表中的数据发现,虽然是同一小灯泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是 .
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
4.如图所示,在“探究并联电路中电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路.
(1)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉).
(2)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;连接好电路,闭合开关前电流表示数如图丙所示,则下一步他该 .
(3)他测出了L1支路上的电流I1＝0.8 A,然后把电流表接入电路,分别测出L2所在支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则干路电流I＝ A.小明把数据记录在表格中,通过这组数据得出并联电路的电流规律,你认为小明这次实验的不足之处是 .
(4)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”).
5.(原创)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.
UAB/V UBC/V UAC/V
1.2 1.4 13
(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,将数据记录在上表中.小智发现表中有一个数据明显错误,这个数据是 ,出现这种错误的原因可能是 ,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,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
6.【探究名称】探究电流与电阻的关系.
【提出问题】某同学在实验中发现,电路中的电阻发生变化时,电路中的电流也会发生变化.为探究电路中的电流与电阻之间的关系,该同学进行了如下探究.
【探究过程】该同学设计如图甲所示的电路图来探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的定值电阻的电阻分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω.
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)连接电路时开关应处于 状态.
(3)将5 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,若两电表均完好,则故障可能是 .
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U0,记录定值电阻的电阻和电流表示数.
(5)实验中多次改变定值电阻的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下每次电阻和对应的电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像.
(6)由图丙可知,实验中定值电阻两端电压U0保持 V不变.
【实验结论】
(7)由图丙可以得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比.
7.(原创)在“探究通过导体的电流与电压、电阻关系”的实验中,实验电路如图甲所示,其中电源为两节新干电池,电阻R为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个.
(1)探究电流与电压的关系:
①请根据图甲电路将图乙实物电路连接完整,连线不能交叉,R＝5 Ω;
②连接好电路,闭合开关S,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是 ;
③根据多次测量数据描绘出I－U图像,如图丙所示,则实验结论是 .
(2)探究电流与电阻的关系:
①依次将图乙中定值电阻更换为电阻为10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻,探究电流与电阻的关系,并根据实验数据绘制了I－R图像,如图丁所示;
②实验中,完成R＝5 Ω的实验后,断开开关,把R＝5 Ω的定值电阻换为R＝10 Ω的定值电阻,闭合开关,此时应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片P,直到电压表示数为 V,记下此时的电流;
③根据图丁的I－R图像,得出此实验的结论是 ;
④若本实验中滑动变阻器的规格为“1 A　10 Ω”,则无法让电阻为 Ω的定值电阻参与本探究.
探究通电螺线管外部磁场的方向
8.(原创)[物理学与工程实践]智能电磁锁是一种利用电流的磁效应原理工作的现代锁具.其核心部件是一个电磁铁,电磁铁由螺线管和铁芯构成,小明为了更好地了解电磁锁,决定用实验箱里的器材模拟探究通电螺线管的磁场特点.
(1)将螺线管缠绕在塑料支架上(模拟电磁锁核心结构),固定在水平有机玻璃板上,电路接入可调电源、开关和滑动变阻器.玻璃板表面均匀铺洒磁性纳米颗粒(替代铁屑),闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到颗粒分布如图甲所示,颗粒分布与 磁体周围规律相似,磁性纳米颗粒的作用是 ,实验中轻敲玻璃板的目的是 .
(2)把小磁针贴在透明亚克力罩内壁(模拟电磁锁锁舌位置检测),放置在螺线管四周,小磁针静止时N极指向如图乙所示.可判断螺线管右端为 (选填“N”或“S”)极.保持绕法不变,调节电源使电流反向,小磁针静止时N极所指的方向如图丙所示,说明螺线管极性与 有关.
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
9.(原创)小明在探究产生感应电流的条件时,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,将条形磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流计的指针没有发生偏转,原因可能是 .
(2)闭合开关后,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 方向有关.
(4)把条形磁体的磁极调转,再次向右插入螺线管中时,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 方向有关.
(5)本实验产生感应电流的过程中, 能转化为电能.
(6)利用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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