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实验探究题
专题三
目
录
中考分析·拨迷雾
分类集训·提素养
【命题分析】
　　物理学是一门以实验为基础的学科，实验题一直是中考考查的重中之
重，主要考查学生的科学探究能力以及对科学探究方法和意义的理解。分
析近几年的中考物理试题，不难看出中考物理实验题考查的出发点主要有：
一是对教材实验过程的考查，二是变换教材中常见的实验器材和实验环境进
行考查，三是对操作过程和实验设计的考查，四是对实验失败原因的剖析。
随着新的课程标准的颁布，中考物理实验命题已逐渐从知识、结果立意到
过程、能力立意，并逐步向核心素养立意转化。
【知识整合】
　　中考物理实验题主要有三大类：测量型实验、探究型实验、设计型实验，它们的主要联系如下：
1.测量型实验包括直接测量型实验(如用刻度尺测量物体的长度)和间接测量型实验(如测量物质的密度)。直接测量型实验主要考查测量仪器的使用及读数，属于实验题中最简单的一类，一般只要足够细心，就不会出错。间接测量型实验主要考查实验原理、实验步骤、实验结论等。解决间接测量型实验的思路如下：
2.探究型实验题是近几年中考物理必考试题，它除了考查学生的动手能力外，还要求有足够的知识储备和思维能力，而且这类试题大都紧密联系着我们的生活实际。解决此类试题时，要深入了解实验的原理，熟练运用“控制变量法”“等效替代法”等科学探究的方法，要掌握科学探究的环节。物理科学探究活动一般有七个主要环节：
3.设计型实验是指根据实验目的和要求，设计实验方案，运用不同于教材或试题要求的实验方法解决同一物理问题，此类题大多以课本知识为依托，不脱离教材，常把生活用品作为实验仪器来验证物理规律，考查知识的迁移能力与运用能力。解答设计型实验时，首先要明确试题所需要解决的问题，然后结合教材所学相关知识进行分析和比较，从中发现其异同之处，从而进行创造性的变更和设计。
类型1光学实验
实验 　探究光反射时的规律
1.(2023·聊城)为了探究光反射时的规律，小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。
(1)把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板立在平面镜上，纸板上的
直线ON与镜面保持________。
(2)为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是_______。
A.沿ON前后转动纸板E
B.沿ON前后转动纸板F
C.改变光束OB与ON的夹角
D.改变光束AO与ON的夹角
垂直　
D
(3)让光沿着BO的方向射到镜面，发现反射光沿着OA方向射出。这
表明，在反射现象中，光路________。
(4)若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜
面，此时反射光与入射光________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
可逆
在
实验 　探究平面镜成像特点
2.(2024·临沂)小明在某购物中心前，可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5 mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸
上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B，
都不能让B与A的像完全重合，原因是_________________________________
__________。
(2)如图乙所示，让中性笔A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中性笔
B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以_______________________，又可
以比较像与物体的大小关系。将光屏放在中性笔B的位置，光屏上______(选填
“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应______(选填“远离”或“靠近”)玻璃板，
才能与中性笔A的像完全重合。
像紧贴玻璃板镀膜面，而玻璃板有一
定的厚度
确定中性笔A的像的位置
不能
远离
实验 　探究光折射时的特点
3.(2022·枣庄)如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如表数据。
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有
___________的作用。
(2)分析表格中的数据，你能得出的结论是(写出一条即可)：
___________________________________________。
(3)根据表格中的数据还可以判断：当光以35° 的入射角从空气射入
玻璃中时，其折射角_______(选填“大于”“小于”或“等于”)30°。
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是_____。
显示光路
光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角
小于
45°
实验 　探究凸透镜成像规律
4.(2024·东营)某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中
(1)先调整______、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像
成在__________。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到清晰的像
(像未画出)，此时成的像与________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)
的成像特点相同。
(3)光具座上凸透镜的焦距可能是____(选填“5”“10”或“20”)cm。
(4)保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35 cm刻度线处，
然后移动光屏到____cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像，判断
依据是________________。
烛焰
光屏中央
照相机
10
80
折射时光路可逆
类型2热学实验
实验 　探究固体熔化时温度的变化规律
5.(2022·聊城)图甲是某小组“探究海波熔化时温度变化规律”的实验装置，每隔1 min记录一次温度值。实验数据记录如表：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
海波的温度/℃ 40 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53
(1)实验中需要的测量工具是温度计和_______。
(2)在1 min时，温度计的示数如图乙所示，此时的温度为_____℃。
(3)由记录的实验数据可知海波是_______(选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)由实验知，海波熔化需要的条件是：①_______________；②继续吸收热量。
(5)另一小组在利用相同的器材进行这一实验时，观察到海波熔化过程中温度
计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是____(填字母)。
A.烧杯中的水少 B.对试管内的海波不断搅拌
C.温度计的玻璃泡碰到了试管壁 D.海波熔化过程中吸热，温度升高
停表
42
晶体
温度达到熔点
C
实验 　探究水沸腾时温度变化的特点
6.(2024·枣庄)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。
(1)安装如图甲所示装置时，应该先确定铁圏A的位置，确定其高度时，
________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)小明记录的数据如表所示，从表格中可以看出，水在沸腾前，吸收热
量，温度________；水在沸腾时，吸收热量，温度________。此时当地
的大气压________(选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
需要
升高　
不变　
低于　
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a
所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量，水沸腾前后温度随时间变化的
图像可能是图乙中的________(选填“b”“c”或“d”)。
(4)星期天小明在家烧水煮饺子，当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水
有些少，于是小明又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少)，用同样大的火
直至将水再次烧开。下面能说明该整个烧水过程中温度随时间变化的图像是
________(填字母)。
c
D
实验 　比较不同物质吸热的情况
7.(2021·青岛)如图甲所示，用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热，记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图像。
(1)由图像可知，水和食用油升高相同的温度，______的加热时间更长，
说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验，发现不同物质在质量
相同、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同，为了表示不同物质的
这种性质差别，物理学中引入了__________这个物理量。
(2)实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法
还在________________________________实验中用到(写出一个即可)。
水
比热容
探究物体的动能与哪些因素有关
(3)实验中水的质量是400 g，0～3 min内它吸收的热量是___________。
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)继续给水加热，水沸腾后温度计的示数如图乙所示，则它的沸点是
_______。取出电加热器后，水停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要
_______热量。
3.36×104 J
98 ℃
吸收
类型3力学实验
实验 　测量物体运动的平均速度
8.(2020·枣庄)某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图所示。
(1)依据照片可判断，小球在做_______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)如果频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次， 并测得sAB=5 cm，sBC=15 cm，则
小球在BC段的平均速度为______m/s，小球在AC段的平均速度为_____ m/s。
(3)如图所示，能说明小球在斜面上运动情况的图像是____。
(4)小球在AD段运动过程中， 经过时间tAD中点时的速度为v1，经过路程sAD
中点时的速度为v2，则v1____(选填“>”“<”或“=”)v2。
加速
0.75
0.5
C
<
实验 　测量物质的密度
9.(2024·临沂)2024年5月12日，临沂日报以《时光奔涌日日新　沂蒙风光处处好》为题，报道了临沂市全面推进乡村振兴的具体做法，其中采用原位生态净化槽净化农村生活污水是乡村生态振兴的有效措施。小明想知道经过净化槽净化后的水的密度，他进行了如下测量。
(1)将一台能正常使用的托盘天平放在水平桌面上，指针的位置如图
甲所示，向左调节平衡螺母，但始终未能将天平调平衡，原因是
____________________________________。
(2)将天平调平衡后，先测空烧杯的质量。天平平衡时，右盘中的砝码
和称量标尺上游码的位置如图乙所示，则空烧杯的质量为_____g。
游码未移到称量标尺左端的零刻度线上
32.6
(3)将适量的净化后的水倒入烧杯中，并通过烧杯上的刻度直接读出水
的体积为50 mL，然后用天平测出烧杯和水的总质量为78.2 g，则净化
后的水的密度为______g/cm3。此测量值误差太大，主要原因是
____________________________________。
(4)将烧杯中的水全部倒入量筒中，如图丙所示，则水的体积为____mL。
利用这一数据计算出净化后的水的密度______(选填“大于”“等于”或
“小于”)其真实值。
0.912
用烧杯测量净化后的水的体积误差太大
45
大于
实验 　测量滑轮组的机械效率
10.(2023·枣庄)提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减
排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如表所示。
实验 次数 钩码的 重力 G/N 钩码上 升高度 h/m 绳端拉 力F/N 绳端移 动的距 离s/m 机械
效率η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
(1)实验时应沿竖直方向________缓慢向上拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知：第3次实验是利用了图________的装置完成的，
它的机械效率η=________。
(3)比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是________(选填“正确”或“错
误”)的。
(4)通过比较________(填实验序号)两次实验数据得出结论：同一滑轮组
提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物
时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率________。
匀速
丙
80%
错误
1、2
越低
实验 　探究阻力对物体运动的影响
11.(2023·聊城)利用如图所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)让小车从同一高度由静止滑下，是为了控制小车每次滑到水平面时
的________相同。
(2)实验通过观察________(选填字母)来反映阻力对物体运动的影响。
A.小车滑行的距离 B.接触面的粗糙程度
速度
A
(3)由实验可以知道，小车在_______(选填“棉布”或“木板”)表面上运动
时，速度减小得慢。
(4)下列对此实验的分析或推理正确的是________。
A.实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持
B.如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来
(5)实验完成后，同学们在一起讨论运动和力的关系，其中观点正确的
是________。
A.物体受力，运动状态一定改变 B.物体不受力，一定会保持静止
C.物体运动，一定受到力的作用 D.物体运动状态改变，一定受力
木板
B
D
实验 　探究二力平衡的条件
12.(2022·聊城)在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小__________
对实验结果的影响。
(2)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持________(选填
“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(3)左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。向左盘中再添加一个
砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小________。
(4)小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上
扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在
______________上。
摩擦力
静止
相等
同一条直线
实验 　探究影响滑动摩擦力大小的因素
13.(2024·枣庄)小华在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时，所用实验器材及装置如图所示。
(1)小华用力推箱子在水平面上运动时，发现箱子越重，推起来越费力，由
此猜想滑动摩擦力的大小可能跟____________有关；水平面越粗糙，推起来
越费力，由此猜想滑动摩擦力的大小可能跟__________________有关。
(2)在实验中，小华用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做__________运动，
此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
压力的大小
接触面的粗糙程度
匀速直线
(3)小华按要求进行实验，弹簧测力计的示数如图甲、乙、丙所示。小华
多次实验后得出结论：在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力
_______；在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力_______。
小华在实验中主要用到的研究方法是转换法和___________法。
(4)联想到“雨天路滑”，小华猜想：除了接触面材料，接触面上有水也可
能影响滑动摩擦力的大小。于是他在桌面上注水后再次实验，发现多次
测出的摩擦力都比没注水时要________(选填“大”或“小”)。小华通过查
阅资料知道：在木块和桌面之间形成一层水膜充当了润滑剂。
越大
越大
控制变量
小
实验 　探究影响压力作用效果的因素
14.(2021·威海)小明用质地均匀、桌面为长方体的小桌，质量相等的重物(若干)，海绵和水等器材进行以下实验。
实验1：用小桌、重物、海绵按如图1所示的方式进行实验。
(1)本实验可以通过观察________________来比较压力作用效果的大小，
这是因为力可以使物体发生______。
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系，应选择图1中的________
(选填“甲”“乙”或“丙”)两次实验。
海绵的凹陷程度
形变
乙、丙
(3)通过比较图1中甲、乙两次实验现象，可得出的结论是_________
________________________________________。
实验2：将小桌和重物放入水中按如图2所示方式进行实验，静止后
小桌桌面均与水面平行。
受力面积
一定时，压力越大，压力的作用效果越明显
(4)图乙比图甲小桌浸入水的深度增加了Δh1，图丙比图甲小桌浸入水的
深度增加了Δh2，则Δh1=____Δh2。
(5)若图1丙中桌面对海绵的压强为p1，图2乙中桌面对水的压强为p2，
请你推断p1___(选填“>”“<”或“=”)p2。
=
实验 　探究液体内部压强的特点
15.(2023·东营)如图是某兴趣小组“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
序号 容器液 体种类 探头 的朝向 探头在液体 中深度/cm U形管两侧液
面高度差/cm
1 水 向下 4 3.9
2 水 向右 4 3.9
3 水 向上 4 3.9
4 水 向左 4 3.9
5 水 向下 8 7.8
6 水 向下 12 11.7
7 浓盐水 向下 8 8.6
(1)组装好压强计，将探头放入液体之前，发现压强计U形管两侧液面
已存在高度差，接下来的操作是________。
A.从管中倒出适量液体
B.取下软管重新组装
B
(2)调试好压强计后开始实验，把探头放进液体中，进行不同操作，
记录的相关数据如表所示：
a.比较第1、2、3、4组数据，可得出结论：
_______________________________________
____________；
b.比较第1、5、6组数据，可得出结论：
__________________________________；
c.比较第______组数据，可得出结论：
液体压强与液体的密度有关。
在同种液体的同一深度处，液体向各个方向
的压强相等
同种液体，深度越深，液体压强越大
5、7
(3)有同学提出，如果不使用压强计，选用一个较深的容器，用隔板分成左右两部分，边缘密封好，在隔板下部开一个圆孔并用薄橡皮膜密封，也可探究液体压强是否与液体的密度有关。请利用此装置设计实验，写出实验步骤并完成分析与论证。
【实验器材】自制的带隔板容器(如图)、水、硫酸铜溶液
【实验步骤】
将水和硫酸铜溶液分别加入容器左、右两侧，保持液面高度相同，观察橡皮膜的情况。
【分析与论证】
如果橡皮膜保持相平，则说明液体压强与液体密度无关。如果橡皮膜向盛有水的一侧凸起，则在同一深度处，硫酸铜溶液的压强大于水的压强；如果橡皮膜向盛有硫酸铜溶液的一侧凸起，则在同一深度处，水的压强大于硫酸铜溶液的压强，这两种情形都说明液体压强与液体密度有关。
实验 　探究浮力的大小跟哪些因素有关
16.(2022·德州)如图甲所示，某实验小组利用实心圆柱金属块探究“浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)金属块的重力是_____N。
(2)比较实验步骤①④⑤可知，浮力大小与___________有关。
(3)当金属块从接触水面到浸没于水中，直至更深位置(未触底)，
在图乙中能表示此过程金属块所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像
是____ (选填“a”或“b”)。
(4)该实验运用的主要科学探究方法是______________。
(5)如果在实验中不小心使金属块碰到容器底，且与容器底有力的作用，
则测出的浮力将偏______。
2.7
液体密度
b
控制变量法
大
(6)进一步学习了阿基米德原理之后，利用图甲中的测量数据，还可以
计算出其他一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的
是________(选填字母序号)
A.金属块的体积　　　B.金属块的密度
C.盐水的体积　　　　D.盐水的密度
C
实验⑩　探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
17.(2022·枣庄)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为
F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮=_______。
F1-F3
(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如表。
物体 物重 G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 F浮/N 空桶重 G0/N 桶与排开水的总重G1/N 排开
水重
G排/N
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：__________________
_____________________________________________________________。
物体浸在液体(或水)
中所受浮力的大小等于它排开液体(或水)所受重力的大小(或F浮=G排)
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，
发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这
种结果的原因：_________________________________________________
__________________。
将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水(或排开的水
没有全部流入小桶)
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、
重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材，装置如
图2所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯
中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐________，弹簧测力计B的示数逐渐_______，
若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们
的大小关系是ΔFA____(选填“>”“=”或“<”)ΔFB。
(5)针对两种实验方案，小张实验装置的优点是_____(填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
变小
变大
=
B
实验 　探究物体的动能跟哪些因素有关
18.(2023·潍坊)为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。
(1)实验中探究的“物体的动能”是指___ (选填字母)。
A.钢球在斜面上的动能
B.钢球撞击木块时的动能
C.木块被撞击后的动能
(2)若水平面是光滑的，______(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。
对此请你写出一条改进措施：______________________。
B
不能
增大钢球在斜面的高度
实验 　探究杠杆的平衡条件
19.(2024·淄博)同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“晓跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。
小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离。
小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，
支点到力的作用点的距离________(选填“变小”“不变”或“变大”)；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡。这两种情况
下____________________的距离不变；
③由此初步判断________的观点是正确的。
不变　
支点到力的作用线　
小明
(2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是____________。
②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是________________________
______________。
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆____端下沉。
(3)交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升，原因是
__________________________。
动力臂l1/cm
F1l1=F2l2(或动力×动力臂=
阻力×阻力臂)
左
此端力的大小和力臂均变小
类型4电磁学实验
实验 　伏安法测电阻
20.(2024·烟台)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，器材如下：电
源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压3.8 V，正常发光时的电阻约10 Ω)、
电流表(0～0.6 A，0～3 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、滑动变阻器
R1(50 Ω　0.2 A)、滑动变阻器R2(20 Ω　1 A)，开关和导线若干。
(1)请在图中方框内画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)
如图所示
(2)为了完成实验，电流表应选择________量程，电压表应选择________ 量程，滑动变阻器应选择_____(选填“R1”或“R2”)。
(3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 3.8 V，此时
电流表的示数如图所示，则小灯泡正常发光时的电阻为____Ω。
0～0.6 A
0～15 V
R2
9.5
(4)完成上述实验之后，老师提出：如果没有电压表，用一个电流表和一个定值电阻R0，仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路，并进行了如下操作：
①闭合开关S、S2，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为I1，此时
小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，闭合S1，电流表示数
为I2，则小灯泡正常发光时的电阻R=________(用R0，I1，I2表示)。
实验 　测量小灯泡的电功率
21.(2023·聊城)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)。
如图所示
(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阻值_______(选填“太小”或“太大”)。
太小
(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。
0.75
右
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)将表中数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，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______________________________。
实际功率
小灯泡的灯丝电阻受温度的影响
实验 　探究影响导体电阻大小的因素
22.(2024·济南)学习了“伏安法”测电阻后，某小组想进一步探究“导体的
电阻与导体长度的关系”。他们选择了图甲所示的器材，并连接了部分电
路。将固定在木板上长为15 cm的铅笔芯作为研究对象，并标记为等长的
五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。
(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大，需用一根导线
将电源的正极接线柱与滑动变阻器的___ (选填“A”“B”或“C”)接线柱连接。
(2)将电路连接完整后，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动
变阻器，电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障，将导线
的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数；将导
线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表
均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是________________。
B
滑动变阻器断路
(3)该小组排除故障后继续实验，闭合开关后快速记录电流表和电压表
的示数，然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示，该读数为________A。调节滑动变阻器，多次测量并计算出电阻的平均值。
0.26
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度l/cm 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0
①请在坐标纸上描点，并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。
如图所示
②通过分析图像可得实验结论：在材料和横截面积一定的条件下，
____________________________。
(5)在实验评估环节，有的同学认为，只通过对铅笔芯电阻与其长度
的探究得到的结论具有偶然性，为了使证据更充分，接下来还应该
_______________________________________________________。
导体的电阻与导体长度成正比
换用材料不同、横截面积不同的导体进行多次实验(合理即可)
实验 　探究电流与电压、电阻的关系
23.(2024·滨州)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大。
如图所示
(2)连接电路时，开关应处于_______状态。把某定值电阻接入电路，将滑
动变阻器的滑片调至最_____(选填“左”或“右”)端。闭合开关，发现电压
表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻________。
断开　
右
短路
(3)排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为 1.2 V 时，电流
表示数如图丙所示，则此时通过定值电阻的电流为______A。调节滑动
变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在表中。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.8 2.4 3
电流I/A 0.12 0.19 1.8 0.48 0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全
不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。
这组数据是第________(填序号)组。
0.24　
4
(4)分析数据得出结论，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的
电压成________。
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器
测量未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示的电路图，
电源电压未知且保持不变。实验操作如下：
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点，记录此时电流表示数为I1；
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点，记录此时电流表示数为I2；
③则Rx=________(用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
正比　
24.(2024·德州)在探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω　2 A”字样)、定值电阻5个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、50 Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电压表示数变大，导线不交叉。
如图所示
(2)连接好电路，将电源电压调至4.5 V，滑动变阻器阻值调到最大，
闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近
电源电压，导致这一现象的原因可能是 (填序号)。
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻R断路
C.定值电阻R短路
B
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据
得到的I-R图像：
①其中阴影部分面积表示的物理量是______，其值为____；
②由实验图像可得出结论：在电压一定时，_______________________
____________。
电压
3 V
通过导体的电流与导体的
电阻成反比
(4)实验时更换为50 Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片
都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施
可行的是________(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15 Ω的电阻
C
(5)实验结束后，该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻
器，测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图，实验操
作如下：
①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关S，此时电压表的示数为U1；
②将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时电压表的示数为U2；
③则Rx=__________(用R0、U1、U2表示)。
R0
实验 　探究影响电流热效应的因素
25.(2025·日照)某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多
少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6 V电源，5 Ω的发热电阻两支，
10 Ω的发热电阻两只，量程适合的温度计两只，规格相同的烧瓶两只，水，
酒精，煤油，开关，导线若干。
(1)他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图______
所示方案。
(2)所选方案中两发热电阻的阻值应________，两个烧瓶内的液体应为
质量________的________种类的液体。(均选填“相同”或“不同”)
甲
不同
相同
相同
(3)已知比热容的大小为c水>c酒精>c煤油，为了缩短实验时间，应选用的
液体是________。
完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、秒表
等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，
水的沸点为100 ℃，酒精的沸点为 78 ℃，忽略热量散失。
煤油
(4)实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体
相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值
应________(选填“相同”或“不同”)。
相同
(5)方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察
到指针偏向分度盘的左侧，向右调节____________，直至天平平衡。用烧
杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的
末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于______℃。
平衡螺母
78
③根据表中数据可得酒精的比热容为________J/(kg·℃)。
液体 加热 时间 /s 质量 /g 初始 温度/℃ 末态 温度 /℃ 比热容
/[J·(kg·℃)-1]
水 420 60 20 32 4.2×103
酒精 420 60 20 41
(6)结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。
2.4×103
乙
实验 　探究通电螺线管外部的磁场分布
26.(2024·枣庄)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)在玻璃板上均匀地撒上铁屑，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。
北极
条形
(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极指向与图乙
中小磁针N极指向相反，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)。
电流
调节滑片，增大通电螺线管线圈中的电流
(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，得到了如图所示的四种情况。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。
电流方向
安培定则
实验 　探究什么情况下磁可以生电
27.(2020·东营)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体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，组成了闭合电路。
(1)该实验中，灵敏电流计的作用是______________________、
____________________。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论导体AB在磁场中
怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转。其主要原因可能是
_____________________________________。
判断是否产生感应电流
判断感应电流的方向
产生的感应电流太弱、断路(或接触不良)
(3)在老师的指导下，兴趣小组对实验进行完善后，观察到的现象如表所
示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做_____________运动
时，电路中会产生感应电流。
切割磁感线
实验 序号 磁体(磁极)放置方式 导体AB运动情况 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
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出___________________________
__________。
(5)在此实验过程中，能量转化情况是___________________。利用这
一原理，人们在生产、生活中制成了__________。
感应电流的方向与导体运动
方向有关
机械能转化为电能
发电机

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