题型三 01物理实验探究题--2026年浙江中考科学二轮题型突破(含解析)

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题型三 01物理实验探究题--2026年浙江中考科学二轮题型突破(含解析)

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题型三 实验探究题(物理)
风●向●速●递
一.分层突破(洞察考向,感知前沿)
A.物理实验探究题型
1.(2026·台州模拟)为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,某同学设计了如图1实验:在甲、乙两个试管内装入相同质量和温度的热变色溶液,其变色原理如图2所示;再将两个阻值分别为5欧和10欧的电阻串联后分别放入两个试管,电阻的表面涂有绝缘层。
(1)将图1中的电路连接完成。   
(2)根据图2,结构1中肯定含有的元素是   。
(3)若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关,则观察到的实验现象应为   。
(4)某同学对电热的影响因素开展定量研究,在甲、乙两个试管内分别插入温度计,并在试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变,每隔20秒记录溶液的温度,数据如图3所示。由此可得出的结论为   。
2.(2026·台州模拟)某科学小组在学习了浮力知识后,对外形为圆柱形的密度计进行了探索。实验步骤如下:
①取一硬质塑料吸管,用适量胶水封住底部,在管内加入一定数量的配重,使其能在水中竖直漂浮在合适的位置,如图1。
②取密度分别为 0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的液体。
③把密度计依次放入上述液体中,待稳定后在吸管上标上液面位置。
(1)密度计的工作原理是   。
(2)记录三次实验的液面位置如图2所示,发现相邻刻度间距△h1和△h2的长度比较接近,难以判断刻度是否均匀。于是换不同圆柱形密度计进行了深入探究,实验数据如下表所示。
组别 长度/ cm 外径/ mm 总质量/g △h1/ cm △h2/ cm
第1组 21 6 3.9 1.61 1.32 0.29
第2组 21 8 3.9 0.92 0.75 0.17
第3组 21 12 3.9 0.43 0.38 0.05
第4组 21 12 7.2 0.74 0.61 0.13
第5组 21 12 10.3 1.17 0.93 0.24
第6组 18 12 7.2 0.74 0.61 0.13
第7组 15 12 7.2 0.74 0.61 0.13
①分析表格数据,判断圆柱形密度计的刻度是否均匀    
②影响△h1和△h2的差异大小的因素有   。
③有同学认为为了更好地完成实验,只需要把第4组实验的吸管剪去相应的长度就能获得第6组和第7组的实验材料。你是否同意他的做法 并说明理由:   。
3.图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度(厘米) 直径(毫米) 电流(安)
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答:
(1)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为   安。
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验组   进行对比。
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象:   。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造   (写出一种),以减少能量损耗。
4.(2026·临平模拟)小明在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时,选择图甲所示的器材,并连接了部分电路。以固定在木板上长为15厘米的铅笔芯为研究对象,标记等长的五段,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,电流表示数减小,需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的   (填“A”“B”或“C”)接线柱连接。
(2)将电路连接完整,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   。
(3)排除故障后,某次实验的电流表示数如图乙,结合甲图电路连接,读数为   安。
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到数据如表所示:
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度//厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值 R/欧姆 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0
请在丙图的坐标纸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。
5.(2026·湖州模拟)小湖用放大镜观察报纸上的字是正立、放大的,观察远处的居民楼是倒立、缩小的,他好奇,物体经过凸透镜所成像的正倒、大小跟物体与凸透镜的距离有什么关系,设计了实验进行探究。
步骤一:选择一块凸透镜,测出其焦距为10.50厘米。
步骤二:把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高低使三者的中心大致处于同一高度。
步骤三:点燃蜡烛,把蜡烛放在距离凸透镜30.00厘米的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像,观察像的正倒、大小特点,测量光屏到凸透镜的距离,记录在表格中。
步骤四:将蜡烛逐次移近凸透镜,重复实验,将数据记录在表格中。
实验次数 物距(厘米) 像的性质 像距(厘米)
1 30.00 倒立、缩小的像 16.12
2 20.00 倒立、放大的像 22.12
3 10.00 正立、放大的像  
(1)该实验的自变量是   。
(2)步骤一测量凸透镜焦距的方法是   。
(3)第3次实验小湖没有记录像距的原因是   。
(4)分析实验数据,小湖得出结论“当物距大于两倍焦距时,物体经凸透镜成倒立缩小实像;当物距在一倍两倍焦距之间时……”。同学们质疑,物体经凸透镜成倒立缩小实像时,物距为什么是大于两倍焦距,而不是大于2.2倍焦距、2.5倍焦距。为了回应同学们的质疑,你认为需要进行进一步的实验是   。
6.(2026·衢江模拟)小科用如图的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图3所示。
(1)请用笔画线表示导线,将图1电路连接完整。
(2)正确连接电路后,小科闭合开关发现小灯泡很亮。请指出造成该异常现象的不规范操作是   。
(3)调整后闭合开关,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,小灯泡正常发光,电流表示数如图2所示,此时小灯泡的电阻为   欧(计算结果保留一位小数)。
(4)小科分析图3发现实验过程中小灯泡的电阻是变化的,其变化特点是   。
7.(2026·金华模拟)小科同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验。请回答:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做   运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为   牛。
(3)小科完成了图1和图2所示的实验,又进行了图3实验,得出结论:在   相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)小科查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。于是他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和 F3,推测F1、F2和F3的大小关系为   。
8.(2026·浙江模拟)小华和小红两位同学进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中所用器材规格均相同,小灯泡标有“2.5V”字样,电源电压为6伏且保持不变,他们各自连接电路开展实验。
(1)若小华同学实验步骤正确,闭合开关后,发现小灯泡不亮。接下来他移动滑动变阻器的滑片,观察到小灯泡始终不亮,电压表没有示数,但电流表始终有示数,则电路故障是   。
(2)小华排除故障后获得了相关实验数据和现象,记录如下表:
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.1 较暗
2 2.5 正常发光
3 3 0.22 强烈发光
由于小华的粗心大意,在实验过程中没有及时记录小灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻:R=U1/I1=1V/0.1A=10Ω,再计算出小灯泡两端电压为2.5V时的功率: 请你帮他判断,小灯泡的额定功率应   0.625W。(选填“大于”“等于”、“小于”)
(3)小红按图1正确接线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡正常发光时,电压表指针偏转角度较小,产生了较大误差。小红将电路略做改动后解决了电压表指针偏转角度较小的问题,则他的改动是   。然后他闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表的读数如图2所示为   A,可得出小灯泡的额定功率为   W。
9.(2026·定海模拟)小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡   (选填“断路”“短路”);
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为   Ω;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的Ⅰ-U图象,如图丙所示,她多次测量的目的是   。
10.(2026·衢江模拟)小科骑自行车时发现,猛踩脚踏板提升车速后,车子能滑行的距离比不踩时远;车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验,小科想研究影响物体运动距离的因素有哪些 他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。
(1)小科分别将丝绸、棉布铺在长木板上,将小球从斜面的同一高度由静止释放,并记录小球在长木板上运动的距离。则他研究的是物体运动的距离可能与   有关。
(2)请用所给的器材,设计一个验证物体运动距离与速度的关系的实验方案   (要求简要叙述实验步骤和预期实验结果)。
(3)很多运动项目都需要助跑,如跳远、跳高、标枪等,目的是提高成绩,请你从功和能的角度来解释这样做的原因   。
(4)小科实验后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,除了“通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离”,我们还可以通过   来判断阻力对物体运动的影响。
11.(2026·宁波模拟)某兴趣小组用如图(一)所示电路测量若干规格不同的未知电阻 Rx的阻值,实验过程如下:
(1)请用笔画线代替导线完成图(二)的电路连接。(要求:闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变小。)   
(2)正确连接后,甲、乙两名同学选用不同规格的电阻分别完成了3次实验,记录实验数据如下表。其中,乙同学测得的某次电流表示数如图(三)所示,则示数为   A。
组别 实验序号 电压U/V 电流 I/A 电阻R/Ω 未知电阻 Rx的阻值
甲同学 1 1.20 0.08 15.00 15.20
2 1.50 0.10 15.00
3 2.50 0.16 15.60
乙同学 4 2.40
5 1.20 0.12 10.00
6 0.90 0.09 10.00
(3)老师通过分析两名同学记录的数据,认为乙同学的实验操作不够规范。老师这样判断的依据是   。
(4)本实验用到了“多次测量取平均值以减小误差”的科学方法,下列实验中没有用到这个方法的是   (填序号,可多选)。
①用刻度尺测量教材的宽度
②研究电流与电压、电阻的关系
③测量小灯泡在不同电压下的电功率
12.(2026·宁波模拟)为探究斜拉桥缆索承受的拉力大小与索塔高度的关系,某研究小组根据图甲搭建了如图乙所示的简化模型,通过改变支撑杆的高度(模拟索塔高度),研究力传感器的示数随支撑杆高度变化而变化的规律,实验使用绳子为高强度轻质绳
支撑杆高度/厘米 10 15 20 25 30
力传感器示数/牛 8.2 5.7 4.4 3.7 3.3
(1)在简化模型中使用了滑轮,该滑轮的作用是   。
(2)为使实验结论更科学,除使用同一块木板、右侧支点位置不变外,还需保持   不变。
(3)实验测得数据如表所示,由此可得出的结论是   。
(4)实际斜拉桥设有多根缆索,而本模型仅用一根绳子模拟。请你对这种简化处理的合理性进行评价(需说明理由):   。
13.(2026·定海模拟)在测量“小灯泡电功率”的实验中,电源电压6V 恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请选择合适的量程,用笔画线代替导线补全图甲中的电路。
(2)闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示),若想测量小灯泡的额定功率,应   (填操作步骤)。
(3)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图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是   W。
(4)小科设计了如图丁所示的电路,利用电流表和阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。小科连接好电路后的步骤如下:
①闭合开关S,S1与a相接,调节滑片P,使电流表的示数为
②保持滑动变阻器滑片位置不变,S1与b相接,记下电流表的示数I;
③小灯泡额定功率的表达式 =   (用字母表示)。
二.真题检验
1.(2025·浙江)给如图甲所示的电热水器金属内胆出水口加接一段长管道,由于长管道中水柱具有电阻(简称“隔电电阻”),在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”保障人的安全。为了探究“隔电电阻”阻值大小的影响因素,某校兴趣小组利用注水的玻璃管模拟“隔电电阻”,设计如图乙所示电路,进行如下实验。
①断开开关,按图乙方式连接电路,观察电压表示数(如图丙所示)。
②采取合理措施使电压表指针对准零刻度线。
③闭合开关,调节滑片,记录两只电表的示数并计算“隔电电阻”的阻值。
④打开阀门,向左移动活塞,改变玻璃管内水柱的长度,重复步骤③。
⑤换用不同横截面积的均匀玻璃管,重复步骤③④,获得数据如表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
横截面积 1.0 2.0
水柱长度/cm 5 10 20 5 10 20 5 10 20
“隔电电阻”阻值/Ω 2000 4000 8000 1000 2000 4000 500 1000 2000
(1)步骤②中的“合理措施”是指   (写出具体操作)。
(2)分析表中数据,推测第7次至第9 次实验选择的玻璃管的横截面积为   cm2。
(3)某电热水器出水口加接的长管道横截面积为0.5cm2,若热水器接入电压为220 V,人体电阻为2000Ω,要使通过人体电流不超过10 mA,则该管道长度不小于   cm。
(4)实验中发现金属活塞和金属板的内表面出现气泡,可能的原因:   (写出一种)。
2.(2025·浙江)为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素,小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机(可调速)相连,物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机拉动木板,测量物块受到的摩擦力大小。
请回答:
(1)装置中定滑轮的作用:   。
(2)实验中观察到物块的两种状态见下表,要测量物块受到的摩擦力,应在状态   (填“1”或“2”)时读取并记录弹簧测力计示数。
物块状态 物块相对木板 物块相对桌面
状态1 静止 运动
状态2 运动 静止
(3)保持接触面粗糙程度等条件不变,分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小,进行实验测量,物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表,可得结论:   。
实验序号 物块上钩码个数(钩码质量均相同) 摩擦力/N
木板运动较慢 木板运动较快
1 0 0.5 0.5
2 2 0.8 0.8
3 4 1.1 1.1
(4)继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系,可在   (填“木板上表面”或“水平桌面上”)铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。
3.(2025·浙江)小科为测量小灯泡在不同发光情况下的电阻,设计了如图1所示的电路图。图2是实物图。
(1)图2中导线a端应与滑动变阻器的   (填图中字母)接线柱连接。
(2)实验过程中,要使电流表示数变大,滑片P应向   (填“B”或“C”)接线柱移动。
(3)移动滑片P,进行实验,数据记录及处理结果列于下表。
实验序号   U/V I/A R/0
1 不及代 0.40 0.12 3.3
2 发出很微弱的光 0.90 0.16 5.6
3 发出微弱的光 1.50 0.20 7.5
4 发出较强的光 待填 0.24 此处不填
①第4次实验中,电压表指针位置如图3所示,其示数为   V
②分析数据,发现小灯泡在不同发光情况下的电阻是变化的,小灯泡的 U——I图像与图4 中的   (填“a”“b”或“c”)相似。
4.(2025·浙江)欲探究影响滑动摩擦力的因素,小明设计了如图所示的实验。
(1)定滑轮的作用是   。
(2)木块处于哪种状态时可以测得滑动摩擦力的大小    。
(3)为了探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响,可放置毛巾改变接触面的粗糙程度,则应将毛巾放在何处    
(4)分别改变木块的质量和拉动木板的速度,比较滑动摩擦力的大小,可得出结论:   。
5.(2025·浙江杭州·三模)“打水漂”是同学们熟悉的一种游戏(如图甲所示),将石块丢向水面,石块会在水面上“跳跃”起来,跳跃次数最多者胜。
【资料】①成功实现石块在水面上跳跃,要求所用石块底部平滑,且石块要以旋转的方式“甩”向水面;
②石块在水面跳跃的次数还与石块的形状、质量、入水时的速度和角度等因素有关。
某项目学习小组设计了一个打水漂机器:下部可升降支架上安放着固定支架,固定支架的一端与投石臂的一端用转轴连接,可以转动,一根弹簧连接固定支架和投石臂的中间某位置,投石臂的另一端侧面镂空成投石槽,可以放上石块(其侧视图和俯视图如图乙、丙)。拉开投石臂使弹簧伸长一定距离,放手后,投石臂会摆回原来的方向,投石槽中的石块会被平甩向水面。
请回答:
(1)当石块离开投石槽后仍能向前运动的原因是 。
(2)同学们利用该装置验证石块入水时与水面的夹角为20℃是“打水漂”的最佳角度,他们是通过(  )(填字母)进行实验探究的。
A.调节可升降支架的高度 B.改变投石臂拉开的角度
(3)已知弹簧在投石臂上的固定点B位于转轴O点与投石臂末端A点的中点,如图丁所示。某次投射时,投石臂与固定支架之间呈90℃,弹簧与投石臂的夹角为30℃,请计算当在A点施加100N的力将投石臂拉开时,弹簧能产生的最大力_______。
6.(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
(1)[项目制作]
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侧力计称量身边小物件的重力;
(3)[项目评价]
自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计利量水平拉力,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").
7.(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,外界光照无法进人)。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。
实验次数 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A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
(1)闭合S1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   。
8.(2023·宁波)小宁以两节串联的干电池为电源,用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图,测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
(1)分析上述实验数据,除了能得到Uab=U1+U2的规律外,小宁还发现:
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系:U1:U2=   。(用R1、R2表示)
②当R总不变时,ab两端的电压Uab大小不变;当R总发生变化时,Uab大小   (填“会”或“不会”)变化。
(2)断开开关S,拆除R1、R2,将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间,闭合开关S。求:
①ab两点之间的电压为多少?
②20s内,电流通过R3做的功为多少?
9.(2023·衢州)小科用如图电路进行两项实验。
(1)实验一:探究电流与   的关系。
①按图连接好电路,闭合开关,移动R1的滑片到某处保持不动;②移动R2的滑片,读出电压表和电流表的示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。
(2)实验二:探究电流与电阻的关系。
①先移动R1的滑片到某一位置,再移动R2的滑片,使电压表的示数为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
②向右移动R1的滑片到另一位置,则他应向   移动R2的滑片,使电压表的示数仍为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论,理由是   。
10.(2023·丽水)小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系“进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材,按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
(1)实验中小灯泡L1、L2的规格应了   (填“相同"或“不同");
(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应正确选择量程、具体操作是   。
(3)某次测量时电压表示数如图乙,则读数为   伏;
(4)整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两消的总电压U,与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作,多次实验后结果均相同。其原因可能是   。
11.(2023·金华)研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
[实验器材]压强计、橡皮胰两端开口的玻璃管.玻璃杯、圆柱形容器等。
[实验过程]小金用手指按压橡皮膜,如图1所示,无论轻压还是重压,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
(1)出现这种情况的原因可能是    ;
(2)解决上述问题后,小金按下列步骤进行实验:
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录;
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录;
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差;
④换用密度不同的液体,重复上述实验。
该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是   ;
[实验结论]液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大压强越大。
(3)[迁移应用]小金将一支两端开口的玻璃管进行改装,用橡皮膜将其下端封住,往玻璃管内倒入一定量的酒精,观察到橡皮膜向下凸起,然后将玻璃管置于一空玻璃杯内,如图2所示(固定仪器省略),再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜的形变情况为    (选填”向下凸起”“向上凸起”或”相平”);
(4)[拓展提升]图3是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有甲、乙两种不同的液体,在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
若PM=PN,则两容器底部受到的液体压强大小关系是P甲   P乙(选填”>““=“或”<“)。
12.(2023·湖州)学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”,进行如下实验。
(1)图1是U形管压强计,为了使实验现象更加明显,金属盒上的橡皮膜选用的是   (选填“易形变”或“不易形变")的。
(2)如图2,将压强计金属盒上的橡皮膜朝上,逐渐浸入至水中某一深度,压强计,上反映的是橡皮膜   (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映,此处采用的科学方法是   。保持橡皮膜朝向不变,继续向下浸入,发现U形管左右液面高度差变大,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)学习小组选择图3和图4进行实验,是想探究液体压强与液体   的关系。小组其他成员指出探究还不完整,继续探究……
13.(2023·湖州)某项目化学习小组从课堂中了解到盐溶液也能导电。小组成员拿了一根弹性很好的乳胶管,里面灌满一定浓度的盐水,两端用金属圆片电极密封,形成一段封闭的盐水柱,长度20厘米。在老师的指导下,选用了下列器材,对盐水柱的电阻进行探究(过程中盐水柱温度变化和化学变化不计):[器材选择]学生电源12伏,电流表(0~5亳安),电压表(0~3伏,0~15伏),滑动变阻器(0~10千欧)。[电路连接]小组设计了电路图,根据电路图连接实物。
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线完成实物图的连接。
[实验数据]正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,测得多组数据如下表:
实验记录表
实验次数 1 2 3
电压表示数(伏) 3.6 7.2 10.2
电流表示数(毫安) 1.25 2.40 3.48
盐水柱电阻(千欧) ? 3.00 2.93
(2)分析表中三组数据,该盐水柱的电阻为   千欧。(结果保留两位小数)
(3)有小组成员提出,金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积、材料有关,盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢?
[实验方案设计]
①探究盐水柱的电阻与长度的关系。小组成员利用乳胶管弹性好的特性,通过拉长来改变盐水柱长度,进行探究。你觉得此设计是否合理   ,请说明理由   。
②探究盐水柱的电阻与横截面积的关系……
③探究盐水柱的电阻与盐水浓度的关系……
三.练习突破(固本培优,精准提分)
1.(2026·湖州模拟)小湖利用图甲电路来研究小灯泡的电学性质,已知小灯泡额定电压2.5V,电源电压4V保持不变。
(1)实验过程中,要求滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小,导线a端应接滑动变阻器   接线柱。
(2)闭合开关,将滑动变阻器滑片移动到某一位置时,发现电压表的示数如图乙所示,此时读数为   。
(3)记录数据并绘制小灯泡的 I-U图像如图丙,则小灯泡的额定功率为   W。
(4)小湖想直接利用该电路探究电流与电压的关系,能否完成实验,请说明理由   。
2.我国古代著作《墨经》中最早记述了杆秤的杠杆原理。
(1)如图甲所示,当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时,秤砣应向   侧移动;如果秤砣生锈,称量结果将   (填“偏大”“偏小”或“不变”);
(2)小宁想自制一个杆秤,设计图为图乙,
器材:总长18cm的轻质木条,轻质纸盘,细绳,50g、80g、400g的钩码各一个;
要求:①测量范围为0~300g;
②分度值为20g;
③在木条上做刻度,相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些;
小宁通过计算得出,若纸盘上放300g的物体,当杆秤水平静止时,钩码质量m与图中的关系如下表所示。请你帮小宁选一个最合适的钩码作为秤砣   ,并说明不选择其他钩码的理由;
m/g 50 80 400
l/cm 18.00 11.25 2.25
(3)为了提高自制杆秤的测量范围,下列改进措施可行的是____。(可多选)
A.增加纸盘的质量 B.换用更长的木条作为秤杆
C.减小秤砣的质量 D.在原提纽左侧增加新提纽
E.换用更细的秤杆 F.增加相邻两刻度的距离
3.投石器是古代的攻城利器,科学小组同学想进一步了解投石器,开展了以下项目化学习研究:
[项目制作]经讨论后,利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材,制成投石器,如图。
[项目研究]
①松开系绳,配重下降,装有石块的一端快速上升,木杆停止后,石块被投出,记录石块投射的距离。
②调整系绳的长度,改变投射角度θ,记录投射距离,重复实验,数据如表。
投石器测试(m石块=50克)
投射角度θ 15° 30° 45° 60° 75°
投射距离(米) 4.2 5.3 6.4 5.5 4.8
(1)小组同学探究的问题是    。
(2)根据表中数据,可得出的结论是   。
(3)[项目迭代]为使投石器能将石块投得更远,请你写出一种方法   。
4.(2026·金华模拟)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求连完后可直接闭合开关:   ;
(2)闭合开关,发现灯泡不亮。该组同学推测可能是由于灯泡两端电压过小导致,为了验证该猜想,只需将   (填实验操作);
(3)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡两端电压为额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W;
(4)实验后,该组同学想利用该电路探究“电流与电阻的关系”。分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡,测得的电流与电阻的关系如图丙所示。若要顺利完成上述实验,应选滑动变阻器的规格为____(填字母)。
A.20Ω0.6A B.50Ω0.5A C.30Ω0.3A
5.(2026·柯城模拟)小科比较两种运动鞋的防滑性能,设计了图甲实验:将弹簧测力计的一端固定在跑步机上,另一端钩住鞋子,调零后启动跑步机,待弹簧测力计示数稳定后读数并记录。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为   N。
(2)记录的弹簧测力计示数   (填“大于”“等于”或“小于”)鞋子受到的摩擦力大小。
(3)将甲、乙两种运动鞋各取一只,用弹簧测力计分别测出重力。然后在鞋子内添加不同质量的钩码,启动跑步机,测量摩擦力,记录摩擦力和压力的数据(图丙)。由数据可知   (填“甲”或“乙”)运动鞋的防滑性能好一些。
(4)请举出生产生活中“通过增大压力从而增大摩擦力”的一个事例。   
6.(2026·宁波模拟)在“制作简易密度计”的项目化学习过程中,某学习小组制作步骤如下:
①取一根粗细均匀的塑料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,使塑料吸管能竖直漂浮在液体中。
②将吸管分别放到不同密度的液体中,测出浸入的深度,记录数据如下表,并在吸管上标出相应密度的刻度线。
实验数据记录表
实验次数 1 2 3 4
液体的密度 0.8 0.9 1.0 1.1
浸入的深度 h/cm 6.3 5.6 5. 4.5
(1)如图1是某同学将密度计放在甲、乙两种液体中静止时的情况(液面到吸管底部的距离H>h),则两种液体密度的大小关系为:ρ甲   (填“>”“<”或“=”)ρ乙。
(2)经数据分析,该同学认为该密度计刻度间距不均匀。他的判断理由是   。
(3)制作完成后发现标注的刻度线间隔较小,若想提高密度计的精确程度,可以作出的改进有____。(填字母,可多选)
A.换用管径更小的吸管 B.改用更长的吸管(管径不变)
C.在相邻刻度间标注更多刻度 D.适当增加配重金属丝的质量
(4)改进制作后,利用该密度计测量某液体的密度,出现如图2所示的沉底情形。出现该现象的可能原因是   。(写出一种即可)
7.如图是欧姆设计的一款能比较电流大小的电流扭秤,容器A、B中装有不同温度的水银,以导线相连构成温差电源,产生的电压大小由温差决定,用细线将磁针悬挂在直导体上方,直导体中有电流通过时,磁针偏转。利用电流扭秤进行了多次实验,记录数据如表所示。
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
(1)当直导体中有电流通过时,磁针会偏转的原因是
(2)分析表中数据,若控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃,则磁针偏转方向和角度分别为   、   。
(3)在相同温差下,为了使磁针偏转更明显,可采用的方法有   (写出一点)。
(4)我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下能产生 伏的电压,输出功率为 1×10-6瓦,则输出电流为   安。
8.(2026·定海模拟)许多实验器材在科学的探究实验中多次使用,斜面就是其中之一,但用法不尽相同。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
(1)甲实验中,为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持   (填“较大”或“较小”)的坡度;
(2)在乙、丙这两个实验中,斜面的作用是   ;
(3)实验丙,将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,用   来显示物体A 的动能大小;
(4)丁实验,物体重为4N,斜面长1.2m、高0.3m。用弹簧测力计2.5牛的力沿斜面拉物体到高处。额外功是   。
9.(2026·浙江模拟)【项目:塑料地垫的作用——一场基于证据的科学调查】
每到下雨天,后勤的叔叔阿姨们就会在大厅铺上塑料地垫,学校的厕所的地面也时常会铺塑料地垫,为什么需要在这两个场景铺设塑料地垫呢 科学研究小组的同学猜测这样做的原因是为了防止同学滑倒,为了验证这个猜想他们决定成立调查组,对校园地面的防滑性能展开科学调查。同学们用弹簧测力计将同一木块放在不同材质的地面上水平匀速拉动,探究影响地面滑动摩擦力的因素,数据如表格所示:
组别 地面材质 压力情况 摩擦力(N)
1 抛光瓷砖 木块 1.2
2 塑料地垫 木块 3.5
3 人造草皮 木块 4.2
4 抛光瓷砖 木块+1个砝码 2.4
5 抛光瓷砖 木块+2个砝码 3.6
(1)分析表格数据可知,比较   组别,是为了探究压力大小对摩擦力大小的影响。
(2)判断弹簧测力计示数与摩擦力大小相等的科学原理是:当物体做   运动时,受力平衡。
(3)小组对“实验过程中,若加速拉动木块,测得摩擦力大小如何变化 ”的问题进行讨论,请你说说你的判断及理由   。
(4)基于以上研究,你认为为什么要在下雨天给大厅地面铺上塑料地垫;   。
10.(2026·浙江模拟)研习小组设计了如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,并连接好实物电路如图乙,进行实验。实验器材:三节新下电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω,2A”)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数。经分析有一根导线连接错误,请在图乙中,将连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(2)利用正确的电路进行实验,获得实验数据并画出I-R图像,如图丙。依据曲线图推测:黑色阴影部分面积S1与斜线阴影部分面积 S2的大小关系是:S1   S2(选填“>”、“=”或“<”);
(3)实验中,将5Ω的定值电阻换成10Ω后,小育和小锦对接下来的操作有不同看法:小育认为可直接闭合开关,再移动滑片,使电压表示数达到预设值;小锦认为应先将滑片移到右端,再闭合开关,向左移动滑片,使电压表示数达到预设值。你赞成谁的观点 请说明理由   ;
(4)研习小组发现再用50Ω的定值电阻进行实验时,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到预设值。为了能完成这次实验,所采取的措施可行的是____。
A.增加一节干电池
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.调节滑片使电压表示数为2.5V
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
11.(2026·浙江模拟)小科用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等质量的煤油,瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧,A、B是相同的玻璃管,管内初始液面位置相同。
实验一:闭合开关,通电1分钟记录液面上升的高度,分别记作h1和h2。
实验二:断开开关,当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后,减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关,通电1分钟记录液面上升的高度,分别记作h3和h4。
(1)除电流表和秒表外,本实验中还需要用到的测量工具为   。
(2)实验步骤二中,减小滑动变阻器接入电路的阻值,其目的是   。
(3)多次重复实验均发现h1<h3,则可以得出的结论为   。
(4)小科又将玻璃管换成温度计,重新实验,测得数据如表所示:
实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃
1 1 5.0 10.0
2 1.5 11.25 △t
3 2 20.0 40.0
他得出“在通电时间不变时,电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比”的结论,则表中的△t值为   。
12.(2026九下·杭州月考)如图甲所示是人眼的成像原理图。小金对人眼既能看清远处,又能看清近处的原因进行了研究。
(1)乙图中的光屏相当于甲图中的   (填结构名称)。
(2)小金通过查阅资料得知,人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的,于是他猜测人眼看远近不同的物体时,晶状体的焦距会变化。为验证猜想,小金进行了以下实验。
①实验时,调节装置直至光屏上成清晰的像,如图乙所示,此时像的性质是   。
②为模拟人眼成像的特点,保持步骤①的光屏和凸透镜的位置不变,   ,调节“F”光源到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度。
③实验数据如表所示: 物体高度H=5.0cm
实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm
1 15.0 8.0 17.1 4.4
2 15.0 10.0 30.0 2.5
3 15.0 12.0 60.0 1.3
④根据实验数据,请说明“人眼看远近不同的物体时,晶状体的焦距会如何变化? ”   。
13.(2026·宁波模拟)如图所示小科同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中:
(1)请你按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙未连接好的电路连接完整。
(2)当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则它的阻值是   Ω。
(3)实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量,其目的是    。
(4)小科同学还想用丁图所示电路“测量小灯泡电功率”,已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压6V, 滑动变阻器A、B 分别标有“50Ω1A”和“30Ω1.5A”字样, 实验步骤如下, 请补充完整。
①闭合开关S,S1,断开 S2,移动滑动变阻器A的滑片使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S,S2,断开S1,   ,移动滑动变阻器B的滑片,使电压表示数为2.5V。
③保持滑动变阻器B 的滑片不动、移动滑动变阻器A 的滑片至阻值最大处,此时电压表示数为1V,则灯的额定功率Pg=   W。
14.(2026·瑞安模拟)溶液的导电能力与溶质的质量分数、电极间距离、电极与溶液接触面积等因素有关。某同学用如图1装置,探究 NaOH溶液导电能力与溶质质量分数大小的关系。
(1)若要配制5%的NaOH溶液200克,可取NaOH固体   克,再加一定量的水混合均匀得到。
(2)某次实验时,电流表显示读数如图2所示,则此时通过溶液中的电流为   。
(3)实验时,保持电极间的距离、电极与溶液接触面积等不变,改变NaOH溶液的溶质质量分数,得到如表的实验结果。可以得到的结论是   。
溶质质量分数 (%) 5 10 20 30 40 50
电流表读数 (A) 0.33 0.4 0.47 0.5 0.47 0.43
(4)在图1的基础上,增加一个电压表,可以测出NaOH溶液在某个条件下的电阻,请利用笔画线将图3中的电路连接完整。
15.(2026·瑞安模拟)当烧杯中的水沸腾时,浸在烧杯的试管内的水真的能达到沸点吗?某同学利用如图1装置进行探究:
步骤一:烧杯中加入400毫升水,置于石棉网上,用酒精灯加热至沸腾并保持,测得此时温度为98℃。
步骤二:将试管装水至 1/3高度,用铁架台固定,如图甲所示。用温度计测量试管中水的温度,每隔2分钟记录一次,直至温度稳定。
步骤三:试管内加入相同体积的水,改变试管底部与烧杯底部的距离,如图乙、丙所示,重复步骤二。
步骤四:记录步骤二和步骤三的数据,如表所示。
回答下列问题:
(1)图甲装置所示实验中,在第4分钟时,温度计读数如图2所示,则此时试管内水的温度为   。
(2)试管中的水一方面会从烧杯内的水吸收热量,另一方面也会向   散热,当两者达到平衡后,试管内的水温度就保持不变。
(3)该同学进行步骤三实验基于的假设是   。
(4)如果将丙组实验中的试管浸入更深(不碰到烧杯底部),其他不变,重新实验。预测试管内水的最终温度的范围为   。
时间 组别 0 2 4 6 8 10 12
甲 25.5 50:2 待填 75.1 78.6 80.4 80.4
乙 25.5 55.1 72.3 84.8 86.3 87.5 87.5
丙 25.5 60.7 79.4 92.5 93.7 93.7 93.7
16.图甲是小科“测量灯泡的电功率”实验的电路图,图乙是即将连接完成的实验电路。其中电源为四节新的干电池,灯泡的额定电压为4 V,灯丝的电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“20Ω1 A”的字样。
(1)对照电路图,用笔画线代替导线,将实物图乙中未完成的部分连接好。
(2)小科刚闭合电路的开关,就出现灯泡很亮的现象,此时电压表示数为5 V。请指出他操作上的错误:   。
(3)实验中,当灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,则该灯泡的额定功率为   W。
(4)小科移动滑动变阻器的滑片,使灯泡两端的电压为2 V,此时电流为0.18 A,电压表示数与电流示数的比值与灯泡正常发光时不同。请帮他解释产生这个现象的原因:   。
17.(2025九下·义乌月考)“能量守恒”是普遍认可的科学知识。小明同学设计了如图所示的电路,验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是守恒的。为了寻找适合用于验证能量守恒的最佳电阻值,小明进行了如下探究。实验中电源电压不变,装置气密性良好。
【实验步骤】
①将阻值为1Ω的电阻丝接入电路,如图连接并安装好装置;
②在内筒中加入初温为t0的适量水m克,并盖紧盖子;
③闭合开关,将滑动变阻器滑片移动至适当位置后,记录此时电流表示数为2A;
④加热过程中不断上下缓慢移动搅拌器,当温度升高了10℃时,记录 ;
⑤多次更换不同阻值的电热丝并控制电流不变,重复实验并记录相关数据。
【实验记录与处理】
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
电流值(A) 2 2 2 2 2 2 2 2
电阻丝阻值(Ω) 1 2 3 4 5 6 7 8
加热时间(秒) 819 394 221 156 123 101 83 72
电热丝消耗电能与水吸收热量之比 1.56 1.50 1.26 1.19 1.17 1.15 1.11 1.10
根据上述信息请回答:
(1)上下移动搅拌器的目的是   。
(2)请将步骤④中“ ”处的内容补充完整:   。
(3)当电阻丝阻值从1Ω更换至2Ω重复实验时,滑动变阻器的滑片应向   (填“左”或“右”)移动。
(4)分析表中数据发现,电阻丝阻值不断变大时,电热丝消耗的电能与水吸收热量之比逐渐接近1,原因是   。
18.(2021·嘉兴)某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探充像距与物距关系时的实验步骤如下:
①在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板竖立在白纸中间位置,记下玻璃板的位置:
②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合,用笔记下两支蜡烛的位置:
③移动点燃的蜡烛到另一个位置,重复上述实验:
④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置,用刻度尺测量出每次的物距和像距,记录数据如表。
次数 物距/cm 像距/cm
1 5.0 5.0
2 8.0 8.0
3 12.0 12.0
(1)等效替代法是指在研究中,因实验本身的限制,要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在   。
(2)分析表格中的数据,可得出的结论是   。
(3)实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗 并说出你的理由。   。
19.(2021·嘉兴)某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对上述现象,同学们进行如下研究:
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大:
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节,额定电压为2.5V的小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
【实验方案】
次数 1 2 3 4 5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
①按图连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变:
②闭合开关S,读出电压表和电流表示数,记录在表格中:
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②.
连接电路时,电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是   。
【得出结论】若假设①被否定,则实验中得到的结果是   。
【交流反思】进一步探究发现,灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时,也常会带有一定假象,同学们要善于透过现象看本质。例如,用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力,而本质是依靠   。
20.目前的社会生活处处需要电子产品,但随之而来的是用眼过度导致的酸胀不适。 “蒸汽眼罩”只需要撕开包装就能迅速升温,敷在眼睛上有利于舒缓用眼过度导致的疲劳。项目学习小组的同学对其成分以及原理都非常感兴趣。
【探究一:成分探究】有同学查阅资料发现“蒸汽眼罩”是借助铁生锈产生热量,使材料内部的水分稳定蒸发,利用产生的热度和湿度缓解眼部疲劳。
(1)如果用化学的方法来证明有铁粉的存在,简要说明方法   。
(2)有同学拆解眼罩后发现里面的粉末要比实验室常见的铁粉更加细,分析产品设计过程中选择颗粒更小的铁粉的原因是   。
(3)【探究二:原理探究】铁生锈反应放热缓慢,但为什么蒸汽眼罩发热迅速 哪些因素能加快反应,使蒸汽眼罩快速发热 某小组同学采用对照实验展开探究,设计实验方案如下:(查阅资料:蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等)
  药品
方案一 4g铁粉、2mL水
方案二 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠
方案三 4g铁粉、2mL水、2g活性炭
方案四 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠、2g活性炭
使用温度传感器收集数据并生成图像如图:
对比分析图像,你获得的结论是   。
(4)【项目反思】
知道“蒸汽眼罩”的原理以及成分后,请你从如何保存“蒸汽眼罩”的角度给产品的包装提一条建议。
21. 很多食品在制作过种中会用到膨松剂.某小组对膨松剂进行了研究.
【任务一】查阅资料,认识膨松剂
①膨松剂中含有碳酸氢铵和碳酸氢钠,利用加热时发生化学反应释放气体,使食品体积膨大,两个化学反应为:
反应一:;
反应二:
②利用高温挥发来控制用量,使食品残留含量达到食品安全标准.
【任务二】比较蓬松效果
步骤 具体操作
称量 面粉、碳酸氢铵置于蒸发皿中 面粉、碳酸氢钠置于蒸发皿中
和面 加入水,用玻璃棒搅拌至水被吸干,揉搓成面团,盖上表面皿
烘焙 模拟烘焙过程,用酒精灯加热约,熄灭酒精灯,停止实验
(1)分析:根据任务一的信息可知,等质量的碳酸氢铵和碳酸氢钠相比较,   (“碳酸氢铵”或“碳酸氢钠”)生成的气体更多.任务二中的实验结果也发现,加入该物质的面团更大更松软.
【任务三】测定膨松剂中碳酸氢钠的含量
某同学为测定某膨松剂中含量,设计实验.
资料:①碱石灰是与的固体混合物; ②氨气能被浓硫酸吸收.
实验步骤:按图连接装置(气密性良好,各装置中的试剂为足量).
①检查装置气密性,装入克膨松剂以及图示其余药品.
②打开止水夹k,从a端通入氮气一段时间后,称量装置C的质量,记为.
③点燃酒精灯,充分反应后停止加热,继续从a端通入氮气一段时间,再次称量装置C的质量,记为.
(2)写出装置D的作用:   。
(3)实验步骤③中停止加热,继续通入一段时间氮气的目的是   。
(4)由实验可得,膨松剂中碳酸氢钠的含量是   (用题中字母表示).
22.实验发现,鸡蛋越新鲜,其中的气室越小,之后随着存放时间的增加,气室越来越大。小科查阅资料得知气室变大与鸡蛋内部的水分蒸发有关,为此他设计了如下实验:
步骤1:选取同批刚产3天的鸡蛋10枚,随机分为A(常温25℃)、B(冷藏4℃)两组,每组5枚;
步骤2:每天固定时间用强光照射鸡蛋钝端,标记气室边界并测量气室直径;
步骤3:连续记录7天数据,计算气室体积变化率。
(1)实验中需控制的无关变量是   (写1个即可)。
(2)实验数据显示,A组气室体积增长速率显著高于B组,说明:   。
(3)有同学认为“气室增大仅由水分蒸发导致”,请结合生物学知识提出一个可能被该同学忽略的因素:   。
(4)若要验证“蛋壳气孔数量影响气室变化”,请补充实验设计思路:
①选择产自不同品种鸡的鸡蛋若干。
②通过用显微镜观察   的方法分组后再检测气室变化。
23.为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小科准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A) 、电压表(0~15V) 、滑动变阻器(50Ω 1A)等,并设计了如图甲的电路。
(1)请用笔画线代替导线完成图乙的电路连接(要求:闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变小)。   
(2)小科正确连接好电路后,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,电路故障可能为____(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R断路 D.定值电阻R短路
(3)小科根据实验数据绘制的I-U图像,如图丙所示,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   (填“正”或“反”)比。
(4)做完该实验后,小科又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω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。在不改变原电路连接的前提下,为了保证完成该实验,小科能选取的定值电阻两端的电压最大不超过   V。
24.(2026九下·平阳月考)某同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿   方向拉着木块做匀速直线运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为   牛。
(3)接着该同学完成了图2和图3所示的实验,请用作图的方式把图3对应的实验补充完整。
(4)该同学查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3,推测F1、F2和F3的大小关系为   。
25.(2026九下·平阳月考)小安在“测量小灯泡电功率”的实验中,所用小灯泡L的额定电流为0.5A,电源电压可调,滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”。
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路连接好。
(2)将电源电压调为4V,开关S闭合后,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,电路中存在的故障可能是   。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光。此时,电压表的示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为   W。
(4)小安用10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别替代小灯泡,用该实验装置探究“电流与电阻的关系”。设定定值电阻两端的电压恒为2V,为了顺利完成实验,则电源电压的调节范围为
   。
26.(2026九上·上虞期末)小虞用图甲、乙实验装置探究“杠杆平衡条件”,每个钩码质量均相同。
(1)如图甲所示在A 点挂四个钩码,使杠杆在水平位置平衡,应在 B 点挂   个钩码。
(2)保持图甲中左边钩码的个数和位置不变,在右端用弹簧测力计竖直向下拉杠杆。弹簧测力计从D 点向支点O移动过程中(未到O点),杠杆始终保持水平平衡,大致可以反映拉力 F的大小随它的力臂l变化的关系的是:   ;
(3)小虞利用图乙装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆水平位置平衡(其实验操作正确),测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:    ;
(4)如图丙所示是停车场入口处的横杆。小虞把该横杆简化成如图丁所示的杠杆模型,用杠杆平衡条件分析可知该装置属于   杠杆(填“省力”“费力”或“等臂”)。
27.(2026九上·黄岩期末)在“测定小灯泡的功率”实验中,小灯泡标有“2.5V”字样,电源电压为3V。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,要求连接完后可直接闭合开关进行实验。
(2)闭合开关后,移动滑片,电压表示数如图乙所示。为了测定小灯泡的额定功率,下一步应进行的操作是   。
(3)小黄通过多次实验,绘制出小灯泡的电流与电压 (I-U)关系曲线,并将图中区域划分为6个部分,面积分别记为S1至S6(如图丙所示)。当电流为I2时,图丙中   (用S1至S6表示)的面积可表示此时小灯泡的实际功率。
(4)根据图丙中的曲线,小黄还发现电压表示数与电流表示数的比值并非定值。产生该现象的原因是   。
28.(2026九上·黄岩期末)某兴趣小组将一张硬质卡片对折,在开口的一侧剪出两个小豁口,套上橡皮筋后翻转展开卡片,置于桌面用手向下压使橡皮筋伸长,松手后观察到卡片弹起。
实验步骤示意图:
为了探究卡片弹起高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出如下猜想:
猜想一:与卡片的质量有关
猜想二:与橡皮筋的形变量有关
(1)为验证猜想一,需选择材料、尺寸等相同而质量不同的卡片,剪出相同的豁口,并套上相同的橡皮筋。实验中每次将卡片展开并在桌面上用手压平的主要目的是   。多次重复实验后,发现质量较大的卡片弹起高度较低,其原因是   。
(2)通过多次实验,小组成员发现在其他条件相同时,橡皮筋形变量越大,卡片弹起高度越高,则下面四种不同豁口位置的卡片中(虚线为折痕),弹起高度最高的应为____。
A. B.
C. D.
29.(2026九下·义乌月考)在“伏安法测电阻”的实验中,某同学用图1所示的电路测R1的阻值,已知电源电压U=4.5伏且保持不变。
(1)正确连接电路,闭合开关,发现电流表示数为0,电压表的示数如图2所示,则电路中存在的故障可能是   。
(2)排除故障进行实验。当电压表示数为2伏,电流表示数为0.2A,则 =   欧。
(3)实验中三次改变R1两端的电压测量电阻,目的是   。
(4)该同学继续用三个未知电阻进行实验,将每个电阻两端的电压和通过的电流在如图3所示的坐标系中描出甲、乙、丙三个点,其中   点对应的阻值最大。
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题型三 实验探究题(物理)
风●向●速●递
一.分层突破(洞察考向,感知前沿)
A.物理实验探究题型
1.(2026·台州模拟)为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,某同学设计了如图1实验:在甲、乙两个试管内装入相同质量和温度的热变色溶液,其变色原理如图2所示;再将两个阻值分别为5欧和10欧的电阻串联后分别放入两个试管,电阻的表面涂有绝缘层。
(1)将图1中的电路连接完成。   
(2)根据图2,结构1中肯定含有的元素是   。
(3)若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关,则观察到的实验现象应为   。
(4)某同学对电热的影响因素开展定量研究,在甲、乙两个试管内分别插入温度计,并在试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变,每隔20秒记录溶液的温度,数据如图3所示。由此可得出的结论为   。
【答案】(1)
(2)氯
(3)甲乙两试管中液体开始变蓝色的时间不同
(4)在电阻和电流大小相同时,电流通过导体产生的热与通电时间成正比
【知识点】实物的电路连接;焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律);质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)(4)由焦耳定律进行分析。
(2)根据反应前后元素种类不变进行分析。
(3)电阻大小会影响产热,则会影响溶液的温度,溶液变蓝的时间不同。
【解答】(1)探究电热的影响因素时,电路为串联电路,应用导线将甲乙连接起来,如图所示

(2)由图2可知,生成物中含有氯元素,水中不含氯元素,则氯元素来自于结构1。
(3)电流通过导体产生的热量与电阻大小有关,由于甲乙电阻大小不同,则在相同时间内产生的热量不同,变蓝所需的时间不同。
(4)保持滑片位置不变,则电路中电流不变,每经过20s测一次温度,可知变量为时间,由图可知,时间越长,温度越高,说明放出热量越多,故可得:在电阻和电流大小相同时,电流通过导体产生的热与通电时间成正比。
2.(2026·台州模拟)某科学小组在学习了浮力知识后,对外形为圆柱形的密度计进行了探索。实验步骤如下:
①取一硬质塑料吸管,用适量胶水封住底部,在管内加入一定数量的配重,使其能在水中竖直漂浮在合适的位置,如图1。
②取密度分别为 0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的液体。
③把密度计依次放入上述液体中,待稳定后在吸管上标上液面位置。
(1)密度计的工作原理是   。
(2)记录三次实验的液面位置如图2所示,发现相邻刻度间距△h1和△h2的长度比较接近,难以判断刻度是否均匀。于是换不同圆柱形密度计进行了深入探究,实验数据如下表所示。
组别 长度/ cm 外径/ mm 总质量/g △h1/ cm △h2/ cm
第1组 21 6 3.9 1.61 1.32 0.29
第2组 21 8 3.9 0.92 0.75 0.17
第3组 21 12 3.9 0.43 0.38 0.05
第4组 21 12 7.2 0.74 0.61 0.13
第5组 21 12 10.3 1.17 0.93 0.24
第6组 18 12 7.2 0.74 0.61 0.13
第7组 15 12 7.2 0.74 0.61 0.13
①分析表格数据,判断圆柱形密度计的刻度是否均匀    
②影响△h1和△h2的差异大小的因素有   。
③有同学认为为了更好地完成实验,只需要把第4组实验的吸管剪去相应的长度就能获得第6组和第7组的实验材料。你是否同意他的做法 并说明理由:   。
【答案】(1)密度计漂浮时,
(2)否;圆柱体密度计的外径和总质量;不同意,圆柱形密度计的质量没有保持不变(同意,吸管的质量较小,剪去部分后对密度计总质量基本无影响)
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)沉浮条件:物体处于漂浮或悬浮时,浮力等于重力;上浮时,浮力大于重力;下沉时,浮力小于重力。
(2)结合表中数据进行分析,得出影响差值的因素,注意控制变量。
【解答】(1)密度计在不同液体中均处于漂浮状态,由沉浮条件可知,其浮力等于重力,由阿基米德原理可知密度计的原理F浮=ρ液gV排可知,可用排开水的体积来反映液体密度,核心原理是密度计漂浮时,。
(2)①实验所用液体的密度差相同,而相邻刻度的间距,可知刻度不均匀。
②由表中数据可知,4、6、7中长度变化时,不变,可知与长度无关;实验1、2、3中外径不同,差值不同,可知与外径大小有关;由实验3、4、5可知,总质量不同,差值不同,可知与总质量大小有关。
③不同意,减去部分长度,会导致长度和总质量发生改变,没有控制单一变量或者同意,因为吸管的质量减小,减去部分的质量对实验几乎没有影响。
3.(2024·浙江)图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度(厘米) 直径(毫米) 电流(安)
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答:
(1)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为   安。
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验组   进行对比。
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象:   。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造   (写出一种),以减少能量损耗。
【答案】(1)0.32
(2)2和3
(3)金属电阻随温度的降低而减小,最后变为超导体;输电线
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数;
(2)导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关,当研究电阻与其中一个因素的关系时,应控制其它的因素不变;
(3)①某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象;
②在发电厂发电、输送电能方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
【解答】 (1)根据图2可知,电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.32A;
(2)为了研究导体电阻大小与横截面积的关系,即应该选择导体材料、长度相同,但横截面积不同的电阻丝,故选实验组2和3进行对比;
(3)①根据图3图象可知,该金属降温过程中, 电阻随温度的降低而减小,最后变为超导体 ;
②若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造输电线,以减少能量损耗。
4.(2026·临平模拟)小明在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时,选择图甲所示的器材,并连接了部分电路。以固定在木板上长为15厘米的铅笔芯为研究对象,标记等长的五段,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,电流表示数减小,需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的   (填“A”“B”或“C”)接线柱连接。
(2)将电路连接完整,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   。
(3)排除故障后,某次实验的电流表示数如图乙,结合甲图电路连接,读数为   安。
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到数据如表所示:
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度//厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值 R/欧姆 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0
请在丙图的坐标纸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。
【答案】(1)A
(2)滑动变阻器断路
(3)0.26
(4)
【知识点】电流的测量及电流表的使用;影响电阻大小的因素;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电流表的示数变化利用欧姆定律分析总电阻的变化,根据R总=R+R变分析变阻器接入阻值的变化,最终确定变阻器选择的接线柱即可。
(2)根据电流表和电压表的示数变化情况确定故障的种类和位置;
(3)根据乙图确定电流表的量程和分度值,根据指针位置读出示数;
(4)方格纸上横轴表示铅笔芯接入长度,纵轴表示接入阻值,根据表格数据描点,最后连接即可。
【解答】 (1)根据题意可知,当滑片P向D端滑动时电流表的示数增小,根据欧姆定律可知,此时总电阻变大。根据R总=R+R变可知,滑动变阻器阻值变大,则左下角的A接线柱必须接入电路。故填:A。
(2)根据题意可知,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,说明此时电路是通路,故与导线并联的部分断路,若电路中只有一处元件故障,则故障是滑动变阻器断路。故填:滑动变阻器断路。
(3)如图乙所示,电流表使用的是0-0.6A量程,分度值为0.02A,该读数为:0.2A+0.02A×3=0.26A。故填:0.26。
(4)根据表格数据,将每组数据在方格纸上描点,然后将相邻的点连接起来,如下图所示:
5.(2026·湖州模拟)小湖用放大镜观察报纸上的字是正立、放大的,观察远处的居民楼是倒立、缩小的,他好奇,物体经过凸透镜所成像的正倒、大小跟物体与凸透镜的距离有什么关系,设计了实验进行探究。
步骤一:选择一块凸透镜,测出其焦距为10.50厘米。
步骤二:把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高低使三者的中心大致处于同一高度。
步骤三:点燃蜡烛,把蜡烛放在距离凸透镜30.00厘米的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在屏上成一个清晰的像,观察像的正倒、大小特点,测量光屏到凸透镜的距离,记录在表格中。
步骤四:将蜡烛逐次移近凸透镜,重复实验,将数据记录在表格中。
实验次数 物距(厘米) 像的性质 像距(厘米)
1 30.00 倒立、缩小的像 16.12
2 20.00 倒立、放大的像 22.12
3 10.00 正立、放大的像  
(1)该实验的自变量是   。
(2)步骤一测量凸透镜焦距的方法是   。
(3)第3次实验小湖没有记录像距的原因是   。
(4)分析实验数据,小湖得出结论“当物距大于两倍焦距时,物体经凸透镜成倒立缩小实像;当物距在一倍两倍焦距之间时……”。同学们质疑,物体经凸透镜成倒立缩小实像时,物距为什么是大于两倍焦距,而不是大于2.2倍焦距、2.5倍焦距。为了回应同学们的质疑,你认为需要进行进一步的实验是   。
【答案】(1)物体(蜡烛)与凸透镜的距离
(2)让凸透镜正对太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮,测出这个光斑到凸透镜的距离
(3)第3次实验所成的像是虚像,不能呈现在光屏上,无法测出像距
(4)应设置物距为2 倍焦距、2.1倍焦距、2.2倍焦距等,多次实验。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据表中数据进行分析,改变的是物距,即为自变量,像距随物距的变化而变化。
(2)根据凸透镜可以聚光,平行光经过凸透镜后发生偏折,相交于凸透镜的焦点进行分析。
(3)根据凸透镜成像规律进行分析--凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(4)可以继续改变物距,使物距等于2 倍焦距、2.1倍焦距、2.2倍焦距等,多次实验,通过对比像与物的大小关系得出结论。
【解答】(1)由表中数据可知,实验过程中改变的是物距,即蜡烛到凸透镜之间的距离,可知自变量为蜡烛到凸透镜之间的距离。
(2)凸透镜具有聚光能力,当平行光经过凸透镜后发生偏折,相交于凸透镜的焦点处,操作为:让凸透镜正对太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮,测出这个光斑到凸透镜的距离。
(3)第3次实验中物距小于一倍焦距,成的是虚像,不能呈现在光屏上,所以无法测出像距。
(4)为了回应同学们的质疑,应将物距设置为2 倍焦距、2.1倍焦距、2.2倍焦距等,多次实验,对比像与物的大小关系。
6.(2026·衢江模拟)小科用如图的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图3所示。
(1)请用笔画线表示导线,将图1电路连接完整。
(2)正确连接电路后,小科闭合开关发现小灯泡很亮。请指出造成该异常现象的不规范操作是   。
(3)调整后闭合开关,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,小灯泡正常发光,电流表示数如图2所示,此时小灯泡的电阻为   欧(计算结果保留一位小数)。
(4)小科分析图3发现实验过程中小灯泡的电阻是变化的,其变化特点是   。
【答案】(1)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处
(3)8.3Ω
(4)小灯泡的电阻增大,且电阻值的变化幅度先大后小。
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法完成作图;
(2)在闭合开关前,为了避免电流过大而烧毁用电器,则要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置,据此分析解答;
(3)根据图2确定电流表的量程和分度值,读出灯泡的额定电流,然后根据计算灯泡正常发光时的电阻。
(4)根据图像的形状变化分析灯丝的电阻随温度的变化规律。
【解答】(1) 在测量小灯泡的电阻时,滑动变阻器与灯泡串联,且接线“一上一下”。图中变阻器左下角的接线柱A已经与灯泡连接,此时可以将右上角的接线柱C与开关右端相连即可,如下图所示:
(2) 正确连接电路后,小科闭合开关发现小灯泡很亮,说明此时电流很大,则变阻器接入的阻值很小,即不规范操作为:开关闭合前,滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处。
故填:开关闭合前,滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处。
(3)根据图2可知,电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.3A,则灯泡正常发光时的电阻为:。故填:8.3。
(4)根据图3可知,当电压增大,电流随电压变化的图像逐渐靠近横轴,即增大相同的电压时电流的增大值越来越小,根据公式可知,灯泡的电阻在增大。故填:小灯泡的电阻增大,且电阻值的变化幅度先大后小。
7.(2026·金华模拟)小科同学为验证压力大小对摩擦力大小的影响,选用了长木板、木块、弹簧测力计、细线和若干个相同的铁块,设计并开展了如图实验。请回答:
(1)实验中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做   运动。
(2)在图1所示实验中,木块受到的摩擦力为   牛。
(3)小科完成了图1和图2所示的实验,又进行了图3实验,得出结论:在   相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)小科查阅资料获知滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。于是他将同一木块放置在同一木板上,进行了如图4中的a、b、c所示的实验。拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和 F3,推测F1、F2和F3的大小关系为   。
【答案】(1)匀速直线
(2)2.2
(3)接触面粗糙程度
(4)
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 (1)根据二力平衡的知识分析解答;
(2)首先根据图片确定测力计的分度值,读出测力计的拉力,然后根据平衡力的知识计算木块受到的摩擦力;
(3)根据图片分析三个实验中哪个因素相同,哪个因素不同,进而得出结论;
(4)根据二力平衡条件及摩擦力与压力大小的关系来分析。
【解答】 (1)当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,这样弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小。故填:匀速直线。
(2)根据图1可知,该测力计的分度值为0.2N,那么示数为:2N+0.2N×1=2.2N。根据平衡力的知识可知,此时的拉力等于摩擦力,所以木块受到的摩擦力为2.2牛。故填:2.2。
(3)根据图片可知,实验①、②和③中接触面都是木板,则二者接触面粗糙程度相同,砝码的个数不同即压力大小不同,那么得到:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。故填:接触面粗糙程度。
(4)如图4中的a、b、c所示的实验,a、b对照,压力、接触面粗糙程度都相同,只有速度不同,而滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,故a、b所受摩擦力相等,则F1=F2。
a、c对照,速度、接触面粗糙程度都相同,c所受压力大于a,故c所受摩擦力大于a,则F1<F3。
综上所述,拉动木块匀速运动所用的力为F1、F2和F3的大小关系:F1=F2<F3。故填:F1=F2<F3。
8.(2026·浙江模拟)小华和小红两位同学进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中所用器材规格均相同,小灯泡标有“2.5V”字样,电源电压为6伏且保持不变,他们各自连接电路开展实验。
(1)若小华同学实验步骤正确,闭合开关后,发现小灯泡不亮。接下来他移动滑动变阻器的滑片,观察到小灯泡始终不亮,电压表没有示数,但电流表始终有示数,则电路故障是   。
(2)小华排除故障后获得了相关实验数据和现象,记录如下表:
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.1 较暗
2 2.5   正常发光
3 3 0.22 强烈发光
由于小华的粗心大意,在实验过程中没有及时记录小灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻:R=U1/I1=1V/0.1A=10Ω,再计算出小灯泡两端电压为2.5V时的功率: 请你帮他判断,小灯泡的额定功率应   0.625W。(选填“大于”“等于”、“小于”)
(3)小红按图1正确接线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡正常发光时,电压表指针偏转角度较小,产生了较大误差。小红将电路略做改动后解决了电压表指针偏转角度较小的问题,则他的改动是   。然后他闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表的读数如图2所示为   A,可得出小灯泡的额定功率为   W。
【答案】(1)小灯泡短路
(2)小于
(3)将连接电压表“15”接线柱的导线改接到“3”的接线柱;0.2;0.5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据电压表和电流表的示数变化确定故障的种类和位置;
(2)根据灯泡电阻随温度的升高而增大,结合公式分析解答;
(3)①当电流值较小时,可以换用更小的量程,这样指针的偏转角度会更大些;
②根据图2确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数;根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】(1) 由于电流表有示数,说明电路是通路。 电压表测量的是小灯泡两端的电压,如果电压表无示数,说明小灯泡两端没有电压,即应该是与电压表并联的小灯泡发生短路。故填: 小灯泡短路 。
(2) 根据题意可知,小灯泡的电阻会随着温度升高而增大,则当电压升至2.5V(正常发光)时,灯泡温度更高,电阻更大。根据公式可知,此时灯泡的电功率肯定偏小,即小于0.625W。
故填:小于。
(3)①根据图片可知,电压表选择的量程为0-15V,则电压表指针偏转角度较小应该是量程较大所致,那么改进方法为:将连接电压表“15”接线柱的导线改接到“3”的接线柱。
②根据图2可知,电流表的量程为0-0.6A,则分度值为0.02A,那么示数为0.2A,
则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故填:将连接电压表“15”接线柱的导线改接到“3”的接线柱;0.2;0.5。
9.(2026·定海模拟)小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡   (选填“断路”“短路”);
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为   Ω;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的Ⅰ-U图象,如图丙所示,她多次测量的目的是   。
【答案】(1)
(2)断路
(3)5;研究小灯泡的电阻随电压(或温度)的变化规律
【知识点】实物的电路连接;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)滑动变阻器一上一下接进电路,通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值,连入电路的有效长度越长,说明连入电路的阻值越大。
(2)故障:电流表没有示数,电压表有示数时的故障一般为:电压表测量对象断路;电流表有示数,电压表没有示数时的故障一般为电压表测量对象短路。电流表和电压表都没有示数,可能是电压表测量对象以外的部分断路。
(3)根据电流表所选量程确定分度值,再进行读数,由欧姆定律计算阻值。
【解答】(1)电路为串联电路,电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中,变阻器一上一下接进电路,如图所示

(2)若灯泡断路,电压表串联进电路,由于电压表阻值很大,所以分压很大,约为电源电压,由欧姆定律可知,电路中电流很小,所以电流表没有示数。
(3)乙中电流表示数为0.3A, 小灯泡正常发光时的电阻为。
小灯泡的电阻会随温度变化而变化,通过测量多组数据可以绘制I-U图像,研究小灯泡的电阻随电压(或温度)的变化规律。
10.(2026·衢江模拟)小科骑自行车时发现,猛踩脚踏板提升车速后,车子能滑行的距离比不踩时远;车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验,小科想研究影响物体运动距离的因素有哪些 他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。
(1)小科分别将丝绸、棉布铺在长木板上,将小球从斜面的同一高度由静止释放,并记录小球在长木板上运动的距离。则他研究的是物体运动的距离可能与   有关。
(2)请用所给的器材,设计一个验证物体运动距离与速度的关系的实验方案   (要求简要叙述实验步骤和预期实验结果)。
(3)很多运动项目都需要助跑,如跳远、跳高、标枪等,目的是提高成绩,请你从功和能的角度来解释这样做的原因   。
(4)小科实验后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,除了“通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离”,我们还可以通过   来判断阻力对物体运动的影响。
【答案】(1)路面的粗糙程度
(2)先后三次将小球从斜面的不同高度由静止释放(1分),测量并记录小球在长木板上运动的距离;如果三次小球在长木板上运动距离不同(1分),说明小球在水平面上的运动距离与速度有关。
(3)助跑会增大动能
(4)小球在水平面运动的时间
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】(1)根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可;
(2)根据控制变量法的要求可知,探究物体运动的距离与速度的关系时,需要控制其它因素相同,只改变小球的速度,而小球到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,据此分析解答。
(3)动能与质量和速度有关,即质量越大,速度越大,那么动能越大;
(4)当小球在水平面上运动时,阻力对物体的影响越小,则速度减小越慢,运动时间越长,则小球在水平面上运动的距离最大,据此分析解答。
【解答】(1)根据“ 小科分别将丝绸、棉布铺在长木板上”可知,接触面的粗糙程度不同,则他研究的是物体运动的距离可能与路面的粗糙程度有关。故填:路面的粗糙程度。
(2)小球到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,即高度越大,那么速度越大,则 验证物体运动距离与速度的关系的实验方案: 先后三次将小球从斜面的不同高度由静止释放,测量并记录小球在长木板上运动的距离;如果三次小球在长木板上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关。
(3)通过助跑,可以增大起跳时的初速度,而它的质量不变,那么物体的动能增大,故填:助跑会增大动能。
(4)若探究“阻力对物体运动的影响”,除了“通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离”,我们还可以通过小球在水平面运动的时间来判断阻力对物体运动的影响。故填:小球在水平面运动的时间。
11.(2026·宁波模拟)某兴趣小组用如图(一)所示电路测量若干规格不同的未知电阻 Rx的阻值,实验过程如下:
(1)请用笔画线代替导线完成图(二)的电路连接。(要求:闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变小。)   
(2)正确连接后,甲、乙两名同学选用不同规格的电阻分别完成了3次实验,记录实验数据如下表。其中,乙同学测得的某次电流表示数如图(三)所示,则示数为   A。
组别 实验序号 电压U/V 电流 I/A 电阻R/Ω 未知电阻 Rx的阻值
甲同学 1 1.20 0.08 15.00 15.20
2 1.50 0.10 15.00
3 2.50 0.16 15.60
乙同学 4 2.40    
5 1.20 0.12 10.00
6 0.90 0.09 10.00
(3)老师通过分析两名同学记录的数据,认为乙同学的实验操作不够规范。老师这样判断的依据是   。
(4)本实验用到了“多次测量取平均值以减小误差”的科学方法,下列实验中没有用到这个方法的是   (填序号,可多选)。
①用刻度尺测量教材的宽度
②研究电流与电压、电阻的关系
③测量小灯泡在不同电压下的电功率
【答案】(1)
(2)0.24
(3)乙同学操作时滑动变阻器的滑片未从最大阻值处开始移动
(4)②③
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)本题考查动态电路的连接与滑动变阻器的使用。根据欧姆定律 ,当电源电压不变时,要使向右移动滑片时电流表示数变小,需增大电路总电阻。滑动变阻器需采用 “一上一下” 的接法,且必须接入左下方的接线柱,才能使滑片右移时接入电路的电阻变大。
(2)本题考查电流表的读数方法。首先确定量程,图中电流表选用 0~0.6A 量程,分度值为 0.02A;再根据指针位置读数。
(3)本题考查伏安法测电阻的实验规范。为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应调到最大阻值处。分析乙同学的实验数据,发现电压表示数随电流增大而减小(根据 U=IR 计算,变阻器电阻变小),说明闭合开关前滑片未置于最大阻值处。
(4)本题考查实验方法的辨析。“多次测量取平均值” 是为了减小误差;而 “多次测量找普遍规律” 是为了避免实验偶然性。
【解答】(1)根据要求 “闭合开关后,向右移动滑片,电流表示数变小”,说明电路中电阻变大。滑动变阻器应选择左下端的接线柱与电路连接,将其串联接入电路,这样滑片右移时电阻丝接入长度增加,电阻变大,电流变小。
(2)由图三可知,电流表选用的是 0~0.6A 量程,分度值为 0.02A,指针指在 0.2A 后第 2 个小格,故示数为 0.2+2×0.02=0.24 A。
(3)乙同学实验数据中,电压从 0.90V、1.20V 增加到 2.40V,电流随之减小。根据串联电路分压原理,这说明滑动变阻器接入的电阻在减小,即实验开始时滑片没有置于最大阻值处,未从最大阻值处开始移动,违反了实验操作规范。
(4)分析各实验:
① 用刻度尺测量教材的宽度,多次测量求平均值可以减小误差;
② 研究电流与电压、电阻的关系,多次测量是为了寻找普遍规律,避免偶然性;
③ 测量小灯泡在不同电压下的电功率,多次测量是为了探究灯泡亮度与功率的关系,不同电压下功率不同,不能求平均值。
因此没有用到 “多次测量取平均值减小误差” 方法的是②③。
故答案为:(1)将滑动变阻器左下端接线柱与电路连接;
(2)0.24;
(3)乙同学操作时滑动变阻器的滑片未从最大阻值处开始移动;
(4)②③。
12.(2026·宁波模拟)为探究斜拉桥缆索承受的拉力大小与索塔高度的关系,某研究小组根据图甲搭建了如图乙所示的简化模型,通过改变支撑杆的高度(模拟索塔高度),研究力传感器的示数随支撑杆高度变化而变化的规律,实验使用绳子为高强度轻质绳
支撑杆高度/厘米 10 15 20 25 30
力传感器示数/牛 8.2 5.7 4.4 3.7 3.3
(1)在简化模型中使用了滑轮,该滑轮的作用是   。
(2)为使实验结论更科学,除使用同一块木板、右侧支点位置不变外,还需保持   不变。
(3)实验测得数据如表所示,由此可得出的结论是   。
(4)实际斜拉桥设有多根缆索,而本模型仅用一根绳子模拟。请你对这种简化处理的合理性进行评价(需说明理由):   。
【答案】(1)改变力的方向
(2)绳子与木板的连接位置
(3)其他条件相同时,索塔高度越高,缆索承受的拉力越小
(4)不合理;一根缆索不能完全模拟真实情况。(或合理;因为本实验旨在探究索塔高度对缆索受力情况的影响,一根缆索已能模拟变量关系,且多根缆索会增加实验复杂度)
【知识点】控制变量法;定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】(1)定滑轮的特点知识点:定滑轮的实质是等臂杠杆,使用定滑轮不省力也不费力,但可以改变力的方向,使施力更方便。
(2)控制变量法的应用知识点:在探究某一变量对实验结果的影响时,必须控制其他所有可能影响实验结果的变量保持不变,只改变研究的变量,才能保证实验结论的科学性。
(3)实验数据的分析与结论推导知识点:通过分析表格中支撑杆高度(模拟索塔高度)与力传感器示数(模拟缆索拉力)的变化关系,总结出两者的规律。
(4)实验模型的合理性评价知识点:科学实验中模型简化需结合实验目的,既要保证变量关系的准确性,也要兼顾实验的可操作性,需从实验目的、模型的科学性等角度进行评价。
【解答】(1)图乙中的滑轮是定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,可以让力传感器沿竖直方向测量拉力,使测量操作更方便、读数更准确。
(2)本实验的目的是探究索塔高度对缆索拉力的影响,根据控制变量法,除了支撑杆高度(索塔高度)这一变量外,其他所有可能影响拉力的因素都要保持不变。除使用同一块木板、右侧支点位置不变外,还需保持绳子与木板的连接位置不变,避免因连接位置变化导致力臂、角度改变,影响实验结果。
(3)分析表格数据可知:当支撑杆高度从 10 厘米逐渐增加到 30 厘米时,力传感器的示数从 8.2 牛逐渐减小到 3.3 牛,因此可得出结论:其他条件相同时,索塔高度越高,缆索承受的拉力越小。
(4)该简化处理的合理性可从两个角度评价:
不合理:实际斜拉桥有多根缆索共同受力,单根缆索无法完全模拟真实桥梁中多根缆索的受力分布、协同承重等实际情况,模型与真实场景存在差异。
合理:本实验的核心目的是探究索塔高度对单根缆索受力的影响规律,单根缆索已能准确模拟该变量关系,同时多根缆索会大幅增加实验复杂度,简化模型可高效完成变量探究,符合实验设计的科学性与可操作性要求。
故答案为:(1)改变力的方向;
(2)绳子与木板的连接位置;
(3)其他条件相同时,索塔高度越高,缆索承受的拉力越小;
(4)不合理;一根缆索不能完全模拟真实情况(或合理;因为本实验旨在探索索塔高度对缆索受力情况的影响,一根缆索已能模拟变量关系,且多根缆索会增加实验复杂度)
13.(2026·定海模拟)在测量“小灯泡电功率”的实验中,电源电压6V 恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请选择合适的量程,用笔画线代替导线补全图甲中的电路。
(2)闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示),若想测量小灯泡的额定功率,应   (填操作步骤)。
(3)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图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是   W。
(4)小科设计了如图丁所示的电路,利用电流表和阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。小科连接好电路后的步骤如下:
①闭合开关S,S1与a相接,调节滑片P,使电流表的示数为
②保持滑动变阻器滑片位置不变,S1与b相接,记下电流表的示数I;
③小灯泡额定功率的表达式 =   (用字母表示)。
【答案】(1)
(2)滑动变阻器滑片P向D 端移动滑片,使电压表示数为2.5V
(3)0.5
(4)
【知识点】基本电路与电路图;实物的电路连接;电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)测量小灯泡电功率时,电流表应串联在电路中,电压表应并联在小灯泡两端。小灯泡额定电压为2.5V,因此电压表选0~3V量程;电源电压6V,结合图像电流不超过0.4A,电流表选0~0.6A量程。滑动变阻器应“一上一下”接线,通过改变接入电阻调节灯泡电压。
(2)串联电路中,总电压等于各部分电压之和。调节滑动变阻器滑片,可改变其接入电阻,从而改变灯泡两端电压。要使灯泡电压升高,应减小滑动变阻器接入电阻。
(3)电功率公式 P = UI ,小灯泡的额定功率是指其在额定电压下工作时的功率。
(4)特殊方法测电功率,利用定值电阻 R0和电流表,通过等效替代或并联分流原理,间接测量灯泡的额定电流,进而计算额定功率。核心思想保持滑动变阻器阻值不变,通过开关转换,使灯泡两端电压达到额定电压,并测量此时的总电流。
【解答】(1) 电流表选0~0.6A量程,串联在电路中,电流从正接线柱流入、负接线柱流出。电压表已并联在灯泡两端,量程为0~3V,无需改动。滑动变阻器已接B端,可将C或D端接入电路,形成“一上一下”接法。
(2) 调节滑片使灯泡正常发光,图乙中电压表示数为2V,小于额定电压2.5V。要使灯泡电压升高,需减小滑动变阻器接入电阻,因此应将滑片向D端移动,直到电压表示数为2.5V。
(3) 图丙中,当电压U=2.5V 时,对应的电流I=0.2A ,额定功率P额= U额I额= 2.5V0.2A = 0.5W 。
(4) 推导额定功率表达式
步骤①:S1接a,灯泡与 R0并联,电流表测R0电流,调节滑片使 I0=U额R0,此时两端电R0压为U额 ,灯泡两端电压也为 U额,灯泡正常发光。
步骤②:保持滑片位置不变,S1接b,灯泡与R0仍并联,电流表测总电流 I ,灯泡的额定电流, 额定功率P额=U额I额=
故正确答案为
(1) ;(2) 将滑动变阻器滑片向D端移动,直到电压表示数为2.5V。(3)0.5V;(4) 。
二.真题检验
1.(2025·浙江)给如图甲所示的电热水器金属内胆出水口加接一段长管道,由于长管道中水柱具有电阻(简称“隔电电阻”),在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”保障人的安全。为了探究“隔电电阻”阻值大小的影响因素,某校兴趣小组利用注水的玻璃管模拟“隔电电阻”,设计如图乙所示电路,进行如下实验。
①断开开关,按图乙方式连接电路,观察电压表示数(如图丙所示)。
②采取合理措施使电压表指针对准零刻度线。
③闭合开关,调节滑片,记录两只电表的示数并计算“隔电电阻”的阻值。
④打开阀门,向左移动活塞,改变玻璃管内水柱的长度,重复步骤③。
⑤换用不同横截面积的均匀玻璃管,重复步骤③④,获得数据如表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
横截面积 1.0 2.0
水柱长度/cm 5 10 20 5 10 20 5 10 20
“隔电电阻”阻值/Ω 2000 4000 8000 1000 2000 4000 500 1000 2000
(1)步骤②中的“合理措施”是指   (写出具体操作)。
(2)分析表中数据,推测第7次至第9 次实验选择的玻璃管的横截面积为   cm2。
(3)某电热水器出水口加接的长管道横截面积为0.5cm2,若热水器接入电压为220 V,人体电阻为2000Ω,要使通过人体电流不超过10 mA,则该管道长度不小于   cm。
(4)实验中发现金属活塞和金属板的内表面出现气泡,可能的原因:   (写出一种)。
【答案】(1)若电压表指针没有对准零刻度线,应调节电压表的旋钮,使指针归零
(2)4.0
(3)25
(4)可能是水中的某些物质在电解的情况下发生化学反应产生了气体
【知识点】电压的测量及电压表的使用;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)电压表在使用前要先调零。
(2)根据表中数据进行分析,注意控制变量法的使用,发现电阻与横截面积成反比。
(3)串联电路总电阻等于各用电器电阻之和,结合(2)中得出的电阻与横截面积的关系进行计算。
(4)生活用水是混合物,其中含有杂质,可能在通电的情况下产生了气体。
【解答】(1)使用前需观察电压表示数,若指针没有对准零刻度线,应先通调节电压表旋钮,使电压表指针归零。
(2)由14或25或36可知,水柱长度一定时,横截面积增大为原来的两倍,隔电电阻的阻值减小为原来的一半,由789的电阻可知,其横截面积应为456的两倍,即4.0cm2。
(3)要使通过人体电流不超过10 mA,隔电电阻的阻值为。由表中数据可知,横截面积为0.5平方厘米时,长度为5cm时的阻值为4000欧姆,则管道长度至少为。
(4)水中含有杂质,可能在通电的情况下发生化学反应产生了气体。
2.(2025·浙江)为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素,小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机(可调速)相连,物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机拉动木板,测量物块受到的摩擦力大小。
请回答:
(1)装置中定滑轮的作用:   。
(2)实验中观察到物块的两种状态见下表,要测量物块受到的摩擦力,应在状态   (填“1”或“2”)时读取并记录弹簧测力计示数。
物块状态 物块相对木板 物块相对桌面
状态1 静止 运动
状态2 运动 静止
(3)保持接触面粗糙程度等条件不变,分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小,进行实验测量,物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表,可得结论:   。
实验序号 物块上钩码个数(钩码质量均相同) 摩擦力/N
木板运动较慢 木板运动较快
1 0 0.5 0.5
2 2 0.8 0.8
3 4 1.1 1.1
(4)继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系,可在   (填“木板上表面”或“水平桌面上”)铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。
【答案】(1)改变力的作用方向
(2)2
(3)在接触面粗糙程度等条件不变时,在测定范围内,压力越大,摩擦力也越大;摩擦力大小与相对运动速度大小无关
(4)木板上表面
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据定滑轮的特点进行分析,可知定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)木板相对木块静止时,两者之间的摩擦力为静摩擦。
(3)根据表中数据进行分析,可知滑动摩擦力大小与速度无关。
(4)根据实验目的进行分析,可知改变的是物块与木板之间的粗糙程度,不是木板与水平桌面之间的粗糙程度。
【解答】(1)定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
(2)实验测量的是物块与木板之间的滑动摩擦力,可知应选择物块相对木板运动时读取测力计的示数。
(3)由表中数据可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,且滑动摩擦力的大小与木板运动的速度无关。
(4)实验测量的是物块与木板之间的滑动摩擦力,所以改变的是物块与木板之间的粗糙程度,所以应在木板上表面铺上不同材料来改变接触面的粗糙程度。
3.(2025·浙江)小科为测量小灯泡在不同发光情况下的电阻,设计了如图1所示的电路图。图2是实物图。
(1)图2中导线a端应与滑动变阻器的   (填图中字母)接线柱连接。
(2)实验过程中,要使电流表示数变大,滑片P应向   (填“B”或“C”)接线柱移动。
(3)移动滑片P,进行实验,数据记录及处理结果列于下表。
实验序号   U/V I/A R/0
1 不及代 0.40 0.12 3.3
2 发出很微弱的光 0.90 0.16 5.6
3 发出微弱的光 1.50 0.20 7.5
4 发出较强的光 待填 0.24 此处不填
①第4次实验中,电压表指针位置如图3所示,其示数为   V
②分析数据,发现小灯泡在不同发光情况下的电阻是变化的,小灯泡的 U——I图像与图4 中的   (填“a”“b”或“c”)相似。
【答案】(1)A
(2)C
(3)2.20;a
【知识点】实物的电路连接;电压的测量及电压表的使用;影响电阻大小的因素;变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)滑动变阻器一上一下接进电路,通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值,连入电路的有效长度越长,说明连入电路的阻值越大。
(2)串联电路总电阻等于各用电器电阻之和,电阻越小,电路中电流越大。
(3)灯泡的电阻不是一个电阻,所以U-I图像应为一条直线,电阻随温度的升高而增大,所以斜率变大。
【解答】(1)由图1可知,滑片向右移,滑动变阻器连入电路的阻值变大,滑动变阻器要一上一下接进电路,可知图2中a应与A相连。
(2)电流表示数变大,即电路中电流变大,滑动变阻器了连入电路的阻值减小,可知滑片应向C接线柱移动。
(3)①电压表连接的是小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V。
② 小灯泡的电阻随温度升高而增大,因此U-I图像应为非线性曲线,温度升高,电阻变大,可知斜率逐渐增大,U-I图像如曲线a所示。
4.(2025·浙江)欲探究影响滑动摩擦力的因素,小明设计了如图所示的实验。
(1)定滑轮的作用是   。
(2)木块处于哪种状态时可以测得滑动摩擦力的大小    。
(3)为了探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响,可放置毛巾改变接触面的粗糙程度,则应将毛巾放在何处    
(4)分别改变木块的质量和拉动木板的速度,比较滑动摩擦力的大小,可得出结论:   。
【答案】(1)改变力的方向
(2)木块与木板发生相对滑动时
(3)放在木块下面、木板上面
(4)滑动摩擦力与压力大小有关,与速度无关
【知识点】摩擦力的存在;影响摩擦力大小的因素;定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】(1)定滑轮两侧拉力相同,所以不能省力,拉力方向相反,所以可以改变力的方向。
(2)滑动摩擦力存在于发生相对滑动的两个物体之间。
(3)根据探究目的可知,探究的是木块与木板间的滑动摩擦力,可知应将毛巾放在木块和木板之间。
(4)滑动变阻器与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力越大,粗糙程度越大,滑动摩擦力越大,与物体运动的速度大小无关。
【解答】(1)定滑轮不能省力,但能改变力的方向。
(2)木块与木板发生相对滑动时,木块与木板间存在滑动摩擦力。
(3)探究的是木块与木板间的滑动摩擦力,可知应将毛巾放在木块和木板之间。
(4)改变木块的质量,则木块对木板的压力发生改变,发现滑动摩擦力大小发生改变,可知滑动摩擦力与压力大小有关。改变木块运动的速度,滑动摩擦力不变,可知滑动摩擦力与物体运动的速度无关。
5.(2025·浙江杭州·三模)“打水漂”是同学们熟悉的一种游戏(如图甲所示),将石块丢向水面,石块会在水面上“跳跃”起来,跳跃次数最多者胜。
【资料】①成功实现石块在水面上跳跃,要求所用石块底部平滑,且石块要以旋转的方式“甩”向水面;
②石块在水面跳跃的次数还与石块的形状、质量、入水时的速度和角度等因素有关。
某项目学习小组设计了一个打水漂机器:下部可升降支架上安放着固定支架,固定支架的一端与投石臂的一端用转轴连接,可以转动,一根弹簧连接固定支架和投石臂的中间某位置,投石臂的另一端侧面镂空成投石槽,可以放上石块(其侧视图和俯视图如图乙、丙)。拉开投石臂使弹簧伸长一定距离,放手后,投石臂会摆回原来的方向,投石槽中的石块会被平甩向水面。
请回答:
(1)当石块离开投石槽后仍能向前运动的原因是 。
(2)同学们利用该装置验证石块入水时与水面的夹角为20℃是“打水漂”的最佳角度,他们是通过(  )(填字母)进行实验探究的。
A.调节可升降支架的高度 B.改变投石臂拉开的角度
(3)已知弹簧在投石臂上的固定点B位于转轴O点与投石臂末端A点的中点,如图丁所示。某次投射时,投石臂与固定支架之间呈90℃,弹簧与投石臂的夹角为30℃,请计算当在A点施加100N的力将投石臂拉开时,弹簧能产生的最大力_______。
【答案】(1)石块具有惯性
(2)B
(3)400N
【详解】(1)当石块离开投石槽后仍能向前运动,是因为石块具有惯性,能保持原来的运动状态继续向前运动。
(2)要验证石块入水时与水面的夹角为20°是“打水漂”的最佳角度,需要改变石块入水时与水面的夹角。
A.调节可升降支架的高度,主要影响石块入水的速度等,不是改变夹角,故A不符合题意
B.改变投石臂拉开的角度,能改变石块被投出时的角度,从而改变入水时与水面的夹角,故B符合题意。
故选B。
(3)B点为OA的中点,弹簧与投石臂的夹角为30°,所以阻力臂
当动力作用线与OA垂直即OA为动力臂时,弹簧产生的力最大,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
弹簧能产生的最大力。
6.(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
(1)[项目制作]
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侧力计称量身边小物件的重力;
(3)[项目评价]
自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计利量水平拉力,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").
【答案】(1)正比
(2)0.2
(3)0
(4)a
【知识点】控制变量法;二力平衡的条件及其应用;弹力
【解析】【分析】物体发生形变后,会对外界物体施加由于恢复形变而产生的力称为弹力,弹力的大小与其形变量成正比,即胡克定律。
【解答】(1)由图乙可知一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力正比关系,便于标注均匀刻度;
(2)最小刻度=;
(3)此操作的目的,避免自身重力的影响,故此时指针为0刻度处;
(4)由图乙可知,当拉力相同时,a的弹簧形变量大,故选a 弹簧取代b弹簧制作测力计 ;
故答案为:(1)正比;(2)0.2;(3)0;(4)a
7.(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,外界光照无法进人)。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。
实验次数 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A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
(1)闭合S1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   。
【答案】(1)左
(2)电流表A2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
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】(1)闭合开关前,为了防止电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的滑片要调到阻值最大的位置;
(2)根据图片可知,电流表A1与灯泡L串联,则通过它们的电流大小相等。根据表格可知,当电流表A1的示数增大时,A2的示数也增大。当通过电流表A1的电流越大时,A2的示数越大,通过灯泡的电流越大,则灯泡的亮度越大。
(3)根据表格确定灯泡的额定电流,然后根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)根据表格数据,分析灯泡的亮度与电功率之间的对应关系。
【解答】(1)根据图片可知,当变阻器的滑片在最左端时阻值最大,那么:、闭合S1前,应先将滑片移至最左端。
(2)该实验通过观察电流表A2示数变化来体现灯泡 L的亮度变化。
(3)根据表格可知,当灯泡电压为额定电压2V时,通过灯泡的电流为0.2A,则灯泡的额定功率P=UI=2V×0.2A=0.4W。
(4)根据表格数据,利用P=UI分别计算出对应的电功率,发现电功率是逐渐变大的,而灯泡的亮度也在变大,那么得到结论:灯泡亮度与灯泡电功率有关,灯泡电功率越大,灯泡越亮。
8.(2023·宁波)小宁以两节串联的干电池为电源,用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图,测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
(1)分析上述实验数据,除了能得到Uab=U1+U2的规律外,小宁还发现:
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系:U1:U2=   。(用R1、R2表示)
②当R总不变时,ab两端的电压Uab大小不变;当R总发生变化时,Uab大小   (填“会”或“不会”)变化。
(2)断开开关S,拆除R1、R2,将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间,闭合开关S。求:
①ab两点之间的电压为多少?
②20s内,电流通过R3做的功为多少?
【答案】(1)R1:R2;会
(2)①解:当R与R并联时,根据 可知
由实验数据可知,此时ab间的电压为Uab=2.2V
答:此时ab间的电压为2.2V。
②解: =0.11A
W3=UabI3t=2.2V×0.11A×20s=4.84J
答:R3做的功为4.84J。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)①将每组数据中的两个电阻作比,对应的两个电压作比,然后比较比值的大小即可;
②根据表格数据1、2、3分析即可。
(2)①根据并联电路的电阻规律 计算出此时ab之间的总电阻,然后根据表格数据确定此时ab之间的电压值即可;
②首先根据欧姆定律 计算出通过R3的电流,再根据W3=UabI3t 计算电流通过R3做的功。
【解答】(1)①根据表格中前三组数据可知,对应的电压之比和电阻之比分别为:1:1,1:2,1:4,那么得到结论:U1:U2= R1:R2 。
②根据实验3、4、5可知,当R总不变时,ab两端的电压Uab大小不变;
根据实验1、2、3可知,当R总发生变化时,Uab大小会变化。
9.(2023·衢州)小科用如图电路进行两项实验。
(1)实验一:探究电流与   的关系。
①按图连接好电路,闭合开关,移动R1的滑片到某处保持不动;②移动R2的滑片,读出电压表和电流表的示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。
(2)实验二:探究电流与电阻的关系。
①先移动R1的滑片到某一位置,再移动R2的滑片,使电压表的示数为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
②向右移动R1的滑片到另一位置,则他应向   移动R2的滑片,使电压表的示数仍为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论,理由是   。
【答案】(1)电压
(2)右;不能,理由是无法读出R1的阻值
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据实验步骤分析哪个因素相同,哪个因素发生改变即可;
(2)②在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此分析R2的阻值变化即可;
③探究通过电阻的电流与电阻的关系时,要保持电压相同,只改变电阻,同时记录对应的电流,然后将电阻和电流相乘,通过比较乘积大小来确定二者的数量关系。而在变阻器R1滑片移动的过程中,无法确定它的阻值大小,因此无法探究对应的关系,据此分析解答。
【解答】(1)根据实验步骤①可知,滑片的位置不动,那么R1的阻值不变,相当于一个定值电阻。根据步骤②可知,不断记录R1两端的电压和电流,因此实验一探究电流与电压的关系。
(2)②探究电流与电阻的关系时,需要控制R1电压不变,根据U总=U1+U2可知,此时R2两端的电压也不变,则二者电压的比值不变。在串联电路中,电压与电阻成正比,当R1的阻值变大时,R2的阻值也要变大,极它的滑片应该向右移动。
③小科不能得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论,理由是:无法读出R1的阻值。
10.(2023·丽水)小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系“进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材,按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
(1)实验中小灯泡L1、L2的规格应了   (填“相同"或“不同");
(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应正确选择量程、具体操作是   。
(3)某次测量时电压表示数如图乙,则读数为   伏;
(4)整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两消的总电压U,与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作,多次实验后结果均相同。其原因可能是   。
【答案】(1)不同
(2)先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程
(3)1.5
(4)导线有电阻,两端存在电压
【知识点】电压;电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)探究串联电路电压特点时,应保持两元件的规格不同;
(2)试触法指使用电表时,为了不损坏元件,一般先用大量程;
(3)电压表的读数需注意其量程和分度值;
(4)只要元件有电阻,在串联电路中就会分去电压。
【解答】(1)若两个灯泡的规格相同,则两个灯泡两端电压始终相等,故不能等到普遍结论,所以不相同;
(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应先用试触法(先用大量程);
(3)由图乙可知,读书为1.5v;
(4) 电压U1、U2之和略小于两灯泡两消的总电压U ,原因可能是导线电阻分到了部分的电压;
故答案为:(1)不同;(2)先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程 ;(3)1.5v;(4)导线有电阻,两端存在电压
11.(2023·金华)研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
[实验器材]压强计、橡皮胰两端开口的玻璃管.玻璃杯、圆柱形容器等。
[实验过程]小金用手指按压橡皮膜,如图1所示,无论轻压还是重压,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
(1)出现这种情况的原因可能是    ;
(2)解决上述问题后,小金按下列步骤进行实验:
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录;
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录;
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差;
④换用密度不同的液体,重复上述实验。
该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是   ;
[实验结论]液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大压强越大。
(3)[迁移应用]小金将一支两端开口的玻璃管进行改装,用橡皮膜将其下端封住,往玻璃管内倒入一定量的酒精,观察到橡皮膜向下凸起,然后将玻璃管置于一空玻璃杯内,如图2所示(固定仪器省略),再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜的形变情况为    (选填”向下凸起”“向上凸起”或”相平”);
(4)[拓展提升]图3是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有甲、乙两种不同的液体,在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
若PM=PN,则两容器底部受到的液体压强大小关系是P甲   P乙(选填”>““=“或”<“)。
【答案】(1)装置漏气
(2)转换法
(3)向上凸起
(4)>
【知识点】探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)如果压强计的密封性不好,那么橡皮膜上受到压强后,里面的气体会向外溢出,导致U形管内气压几乎不变,因此两侧液面的高度几乎不变。
(2)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh比较橡皮膜受到水和酒精的压强大小,而橡皮膜总是向压强小的一侧凸起。
(4)首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较两种液体密度大小,再根据这个公式比较液体对容器底部压强的大小。
【解答】(1)小金用手指按压橡皮膜,如图1所示,无论轻压还是重压,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,这说明橡皮管内气压几乎不变,那么可能原因为:这个装置漏气。
(2)该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是转换法;
(3)酒精的密度小于水的密度,当玻璃管内外液面相平时, 根据液体压强公式p=ρ液gh可知,则酒精对橡皮膜向下的压强小于外面水对它向上的压强,则橡皮膜向上凸起。
(4)根据图片可知,深度hMρ乙。
甲对容器底部的压强:p甲=ρ甲gh甲=ρ甲g(hM+h)=ρ甲ghM+ρ甲gh=pM+ρ甲gh;
乙对容器底部的压强:p乙=ρ乙gh乙=ρ乙g(hN+h)=ρ乙 ghN+ρ乙gh=pN+ρ乙gh;
比较可知,p甲>p乙。
12.(2023·湖州)学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”,进行如下实验。
(1)图1是U形管压强计,为了使实验现象更加明显,金属盒上的橡皮膜选用的是   (选填“易形变”或“不易形变")的。
(2)如图2,将压强计金属盒上的橡皮膜朝上,逐渐浸入至水中某一深度,压强计,上反映的是橡皮膜   (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映,此处采用的科学方法是   。保持橡皮膜朝向不变,继续向下浸入,发现U形管左右液面高度差变大,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)学习小组选择图3和图4进行实验,是想探究液体压强与液体   的关系。小组其他成员指出探究还不完整,继续探究……
【答案】(1)易形变
(2)上方;转换法
(3)密度
【知识点】影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】影响液体压强大小的因素:液体的密度以及深度
转换法主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象
【解答】(1)U形管压强计的原理:当金属盒上的橡皮膜与液体接触时,在水压的作用下,橡皮膜发生形变,向内凹,使得金属盒与U型管内液体之间的气体压强变大,将U型管左侧液面往下压,从而形成液面的高度差;水的压强越大,橡皮膜的形变程度越大,U型管液面的高度差越大,故橡皮膜应选用易形变的。
(2) 将压强计金属盒上的橡皮膜朝上,压强计上反应的是橡皮膜上方水产生的压强; 压强大小用U形管左右液面高度差来反映,是将压强的大小转换成了U型管液面的高度差,故采用的是转换法
(3) 图3和图4中的液体种类不同,改变了液体的密度,因此探究的是液体压强与液体密度的关系
故答案为:(1)易形变 (2)上方 转换法 (3)密度
13.(2023·湖州)某项目化学习小组从课堂中了解到盐溶液也能导电。小组成员拿了一根弹性很好的乳胶管,里面灌满一定浓度的盐水,两端用金属圆片电极密封,形成一段封闭的盐水柱,长度20厘米。在老师的指导下,选用了下列器材,对盐水柱的电阻进行探究(过程中盐水柱温度变化和化学变化不计):[器材选择]学生电源12伏,电流表(0~5亳安),电压表(0~3伏,0~15伏),滑动变阻器(0~10千欧)。[电路连接]小组设计了电路图,根据电路图连接实物。
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线完成实物图的连接。
[实验数据]正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,测得多组数据如下表:
实验记录表
实验次数 1 2 3
电压表示数(伏) 3.6 7.2 10.2
电流表示数(毫安) 1.25 2.40 3.48
盐水柱电阻(千欧) ? 3.00 2.93
(2)分析表中三组数据,该盐水柱的电阻为   千欧。(结果保留两位小数)
(3)有小组成员提出,金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积、材料有关,盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢?
[实验方案设计]
①探究盐水柱的电阻与长度的关系。小组成员利用乳胶管弹性好的特性,通过拉长来改变盐水柱长度,进行探究。你觉得此设计是否合理   ,请说明理由   。
②探究盐水柱的电阻与横截面积的关系……
③探究盐水柱的电阻与盐水浓度的关系……
【答案】(1)
(2)2.94
(3)不合理;在拉长盐水柱长度时,横截面积也会相应发生变化,未控制单一变量。
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】伏安法测电阻时为了使测量结果更精确,应多次测量求平均值;
控制变量法原则:研究什么就改变什么,控制其他因素保持不变,控制单一变量
【解答】(1)电压表应与被测物体并联,答案见图
(2)实验1中根据欧姆定律,,
再对3次实验的电阻求平均值可得电阻R=
(3)通过拉长来改变盐水柱长度,在改变长度的同时,其横截面积会变小,未控制单一变量,故次设计不合理,理由是在拉长盐水柱长度时,横截面积也会相应发生变化,未控制单一变量。
故答案为:(1)
(2)2.94 (3)不合理 在拉长盐水柱长度时,横截面积也会相应发生变化,未控制单一变量。
三.练习突破(固本培优,精准提分)
1.(2026·湖州模拟)小湖利用图甲电路来研究小灯泡的电学性质,已知小灯泡额定电压2.5V,电源电压4V保持不变。
(1)实验过程中,要求滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小,导线a端应接滑动变阻器   接线柱。
(2)闭合开关,将滑动变阻器滑片移动到某一位置时,发现电压表的示数如图乙所示,此时读数为   。
(3)记录数据并绘制小灯泡的 I-U图像如图丙,则小灯泡的额定功率为   W。
(4)小湖想直接利用该电路探究电流与电压的关系,能否完成实验,请说明理由   。
【答案】(1)D
(2)1.50V
(3)0.50
(4)不能,探究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,但由图可知,小灯泡的电阻是变化的
【知识点】电压的测量及电压表的使用;变阻器的原理及其使用;探究电流与电压、电阻的关系实验;电功率计算公式的应用;小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】(1)滑动变阻器一上一下接进电路,通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值,连入电路的有效长度越长,说明连入电路的阻值越大。
(2)根据电压表量程确定分度值,再结合指针位置进行读数。
(3)根据图丙读出电压表示数为2.5V时对应的电流,由P=UI计算额定功率。
(4)根据图丙可知,灯泡的阻值不是一个定值,无法控制电阻不变,所以不能用于探究电流与电压的关系。
【解答】(1)滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小,即变阻器连入电路的有效长度减小,应将a与D相连。
(2)电压表连接的是小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V。
(3)由丙可知,当灯泡正常发光时,电压为2.5V,电流为0.2A,灯额定功率为。
(4)由控制变量法和欧姆定律I=U/R可知,要探究电流与电压的关系,应控制电阻不变,由图丙可知,灯泡的电阻会变,不能控制电阻不变,所以不能用于探究电流与电压的关系。
2.我国古代著作《墨经》中最早记述了杆秤的杠杆原理。
(1)如图甲所示,当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时,秤砣应向   侧移动;如果秤砣生锈,称量结果将   (填“偏大”“偏小”或“不变”);
(2)小宁想自制一个杆秤,设计图为图乙,
器材:总长18cm的轻质木条,轻质纸盘,细绳,50g、80g、400g的钩码各一个;
要求:①测量范围为0~300g;
②分度值为20g;
③在木条上做刻度,相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些;
小宁通过计算得出,若纸盘上放300g的物体,当杆秤水平静止时,钩码质量m与图中的关系如下表所示。请你帮小宁选一个最合适的钩码作为秤砣   ,并说明不选择其他钩码的理由;
m/g 50 80 400
l/cm 18.00 11.25 2.25
(3)为了提高自制杆秤的测量范围,下列改进措施可行的是____。(可多选)
A.增加纸盘的质量 B.换用更长的木条作为秤杆
C.减小秤砣的质量 D.在原提纽左侧增加新提纽
E.换用更细的秤杆 F.增加相邻两刻度的距离
【答案】(1)右;偏小
(2)80g的秤砣
(3)B;D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】 (1)杠杆平衡条件的应用:杠杆平衡条件为F1 L1 =F2 L2 。当秤盘放质量更大的物体时,阻力(物重)变大,阻力臂不变,需增大动力臂才能平衡,因此秤砣应向右侧移动;
秤砣生锈质量变大,相同力臂下能平衡更大的阻力,但若按原刻度读数,会将偏大的物重读成原刻度,导致测量结果偏小。
(2)自制秤秤的选择:需满足测量范围0 300 g、分度值20 g、刻度间距合适。根据杠杆平衡条件计算,400 g秤砣力臂过短且刻度间距过小,50 g秤砣力臂超出木条长度,80 g秤砣符合所有要求。
(3)扩大测量范围的方法:可通过增大秤砣质量、增大提纽左侧阻力臂、减小提纽右侧阻力臂等方法实现。
【解答】 (1)杆秤相当于一个杠杆,由图知,提纽处为杠杆的支点,挂秤盘处到提纽处距离为l2,挂秤砣处到提纽处距离为l1,根据杠杆的平衡条件有:
G物×l2=G称砣×l1,则:m物×l2=m秤砣×l1,
l2和m称砣一定,当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时,为使杠杆平衡,应增大l1的值,即秤砣应向右侧移动;
如果秤砣生锈,秤砣质量增大,根据杠杆的平衡条件知,测量同一物体的质量时,为使杠杆平衡,应减小l1的值,所以称量结果将偏小;
(2)由图乙知,l1最长=BC=18cm-3cm=15cm,相邻两刻度之间的距离相等,即刻度均匀。
若选50g的钩码作为秤砣时,由表中数据知,l1=18cm>15cm,故不能满足300g的最大测量值;
若选80g的钩码作为秤砣时,由表中数据知,l1=11.25cm<15cm,能满足300g的最大测量值,且相邻两刻度之间的距离为,
若选400g的钩码作为秤砣时,由表中数据知,l1=2.25cm<15cm,能满足300g的最大测量值,且相邻两刻度之间的距离为,
所以要满足制作杆秤的要求,应选择质量为80g的钩码作为秤砣最合适;
(3)由图乙知,l2=AB=3cm,l1最大=18cm-AB=18cm-3cm=15cm,秤砣的质量一定,
A.增加纸盘的质量时,由杠杆的平衡条件(m纸盘+m物)×l2=m秤砣×l1最大知,m物减小,不能增大杆秤最大测量值,故A不可行;
B.换用更长的木条作为秤杆,可增大力臂l1,由(m纸盘+m物)×l2=m秤砣×l1最大知,m物增大,能增大杆秤最大测量值,故B可行;
C.减小秤砣的质量,由(m纸盘+m物)×l2=m秤砣×l1最大知,m物减小,不能增大杆秤最大测量值,故C不可行;
D.在原提纽左侧增加新提纽,l2减小,l1最大增大,由(m纸盘+m物)×l2=m秤砣×l1最大知,m物增大,能增大杆秤最大测量值,故D可行;
E.换用更细的秤杆,由(m纸盘+m物)×l2=m秤砣×l1最大知,m物不变,不能增大杆秤最大测量值,故E不可行;
F.由(m纸盘+m物)×l2=m秤砣×l1最大知,增加相邻两刻度的距离,m物不变,只是增大了分度值,故F不可行。
故选:BD。
故答案为:(1)右;偏小;
(2)选80g的钩码作为秤砣最合适;
(3)BD。
3.投石器是古代的攻城利器,科学小组同学想进一步了解投石器,开展了以下项目化学习研究:
[项目制作]经讨论后,利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材,制成投石器,如图。
[项目研究]
①松开系绳,配重下降,装有石块的一端快速上升,木杆停止后,石块被投出,记录石块投射的距离。
②调整系绳的长度,改变投射角度θ,记录投射距离,重复实验,数据如表。
投石器测试(m石块=50克)
投射角度θ 15° 30° 45° 60° 75°
投射距离(米) 4.2 5.3 6.4 5.5 4.8
(1)小组同学探究的问题是    。
(2)根据表中数据,可得出的结论是   。
(3)[项目迭代]为使投石器能将石块投得更远,请你写出一种方法   。
【答案】(1)石块投射的距离与投射角度的关系
(2)石块质量不变时,在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大,先变大后变小
(3)增大配重的质量(增加木杆的长度等)
【知识点】科学探究的基本环节;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)科学探究问题的提取:根据实验步骤(改变投射角度)和实验目的(记录投射距离),确定探究的核心问题为投射距离与投射角度的关系。
(2)数据分析与结论归纳:处理表格数据时,需观察随角度变化的趋势。数据先增加后减少,且45 时达到峰值,由此总结出 “先变大后变小” 的规律。
(3)能量转化与增大射程的措施:投石机利用了配重的重力势能转化为石块的动能。要投得更远,需增大石块的初动能,可通过增大配重来增加初始能量,或增加木杆长度来提高投射初速度。
【解答】(1)实验中采用了控制变量法,石块质量固定,仅改变投射角度θ,并测量投射距离。因此小组同学探究的问题是:石块投射的距离与投射角度的关系。
(2)分析表格数据:投射角度从15 增加到45 时,投射距离从4.2 m增大到6.4 m;从45 继续增加到75 时,投射距离从6.4 m减小到4.8 m。由此可得出结论:在石块质量不变时,一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大先变大后变小(45 投射距离最远)。
(3)为了使投石机能将石块投得更远,需要增大石块抛出时的初速度或初始能量。
因此可采取的方法有:增大配重的质量(增加可转化的机械能,增大初速度);
增加木杆的长度(延长力的作用距离,增大石块的初速度);
或减轻石块的质量(在能量相同时,质量越小速度越大)等。
故答案为:(1)石块投射的距离与投射角度的关系;
(2)在石块质量不变时,一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大先变大后变小;
(3)增大配重的质量(或增加木杆长度、减轻石块质量等)。
4.(2026·金华模拟)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求连完后可直接闭合开关:   ;
(2)闭合开关,发现灯泡不亮。该组同学推测可能是由于灯泡两端电压过小导致,为了验证该猜想,只需将   (填实验操作);
(3)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡两端电压为额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W;
(4)实验后,该组同学想利用该电路探究“电流与电阻的关系”。分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡,测得的电流与电阻的关系如图丙所示。若要顺利完成上述实验,应选滑动变阻器的规格为____(填字母)。
A.20Ω0.6A B.50Ω0.5A C.30Ω0.3A
【答案】(1)
(2)向右移动滑动变阻器的滑片
(3)0.8
(4)B
【知识点】串、并联电路的电压特点;电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】 (1)根据滑动变阻器接线“一上一下”和接入阻值最大分析解答;
(2)该组同学推测可能是由于灯泡两端电压过小导致,那么此时要增大灯泡电压,减小变阻器电压,根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化,从而确定变阻器滑片的移动方向;
(3)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用P=UI求出小灯泡的额定功率;
(4)根据图丙中的数据利用U=IR求出定值电阻两端电压;探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格。
【解答】 (1)根据甲图可知,只有滑动变阻器没有连接好。滑动变阻器与开关串联,且接线“一上一下”。为了保护电路,闭合开关前,滑片要调到阻值最大的位置。
此时滑片在最左端,则选择右下接线柱时阻值最大,如下图所示:

(2)该组同学推测可能是由于灯泡两端电压过小导致,为了验证该猜想,需要增大灯泡两端的电压,而减小变阻器分担的电压。根据串联电路电压与电阻成正比可知,此时要减小变阻器接入的阻值,即只需将滑动变阻器滑片向左移动,观察灯泡是否发光即可。故填:向右移动滑动变阻器的滑片。
(3)如图乙所示,电流表选用0-0.6A量程,分度值0.02A,其示数为0.32A,
那么小灯泡额定功率为:PL=ULIL=2.5V×0.32A=0.8W;
故填:0.8。
(4)根据丙图可知,当电阻为5Ω时,电流为0.4A,则定值电阻两端保持不变的电压为UV=IR=0.4A×5Ω=2V;
电压表的示数保持不变,则变阻器的电压也保持不变,那么二者比值保持不变。
根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,此时定值电阻与变阻器接入阻值之比不变。
因此定值电阻阻值越大,那么变阻器接入的阻值越大;
实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,
那么得到:;
解得:R滑=25Ω;
根据图像可知,电路的最大电流可达0.4A,
故选B。
5.(2026·柯城模拟)小科比较两种运动鞋的防滑性能,设计了图甲实验:将弹簧测力计的一端固定在跑步机上,另一端钩住鞋子,调零后启动跑步机,待弹簧测力计示数稳定后读数并记录。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为   N。
(2)记录的弹簧测力计示数   (填“大于”“等于”或“小于”)鞋子受到的摩擦力大小。
(3)将甲、乙两种运动鞋各取一只,用弹簧测力计分别测出重力。然后在鞋子内添加不同质量的钩码,启动跑步机,测量摩擦力,记录摩擦力和压力的数据(图丙)。由数据可知   (填“甲”或“乙”)运动鞋的防滑性能好一些。
(4)请举出生产生活中“通过增大压力从而增大摩擦力”的一个事例。   
【答案】(1)2.4
(2)等于
(3)甲
(4)捏紧自行车刹车
【知识点】增大或减小摩擦的方法;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)弹簧测力计的读数:弹簧测力计的读数需明确分度值,即每一大格和每一小格所代表的力的大小,视线与指针相平读取数值。
(2)二力平衡条件:实验中鞋子处于静止状态,水平方向上弹簧测力计的拉力与鞋子受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(3)摩擦力与压力的关系:在接触面粗糙程度一定时,摩擦力大小与压力成正比;通过图像比较相同压力下摩擦力的大小,判断防滑性能,摩擦力越大,防滑性能越好。
(4)增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度均可增大摩擦,需结合生活举例 “通过增大压力” 实现的实例。
【解答】(1)图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2.4N刻度线处,因此示数为2.4 N;(2)实验中鞋子静止在跑步机上,水平方向受力平衡,弹簧测力计的拉力与鞋子受到的摩擦力大小相等,因此记录的弹簧测力计示数等于鞋子受到的摩擦力大小;
(3)分析图丙,当压力F压 相同时,甲运动鞋受到的摩擦力f大于乙运动鞋的摩擦力。根据摩擦力越大,防滑性能越好的原理,可知甲运动鞋的防滑性能更好;
(4)生活中 “通过增大压力从而增大摩擦力” 的事例有很多,例如:用力握紧球拍以便抓牢球拍、刹车时用力捏刹车闸、汽车轮胎上的防滑链(通过增大压力配合粗糙程度)、鞋底上的花纹(基础防滑)配合用力踩踏等,填写 “握紧自行车刹车” 最为典型且贴合题意。
故答案为:(1)2.4;
(2)等于;
(3)甲;
(4)握紧自行车刹车(或用力握紧球拍、刹车时用力捏车闸等)。
6.(2026·宁波模拟)在“制作简易密度计”的项目化学习过程中,某学习小组制作步骤如下:
①取一根粗细均匀的塑料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,使塑料吸管能竖直漂浮在液体中。
②将吸管分别放到不同密度的液体中,测出浸入的深度,记录数据如下表,并在吸管上标出相应密度的刻度线。
实验数据记录表
实验次数 1 2 3 4
液体的密度 0.8 0.9 1.0 1.1
浸入的深度 h/cm 6.3 5.6 5. 4.5
(1)如图1是某同学将密度计放在甲、乙两种液体中静止时的情况(液面到吸管底部的距离H>h),则两种液体密度的大小关系为:ρ甲   (填“>”“<”或“=”)ρ乙。
(2)经数据分析,该同学认为该密度计刻度间距不均匀。他的判断理由是   。
(3)制作完成后发现标注的刻度线间隔较小,若想提高密度计的精确程度,可以作出的改进有____。(填字母,可多选)
A.换用管径更小的吸管 B.改用更长的吸管(管径不变)
C.在相邻刻度间标注更多刻度 D.适当增加配重金属丝的质量
(4)改进制作后,利用该密度计测量某液体的密度,出现如图2所示的沉底情形。出现该现象的可能原因是   。(写出一种即可)
【答案】(1)<
(2)根据表格数据分析可知,液体密度ρ差值相同时,塑料吸管浸入水中的深度差值不相同(或根据表格数据分析可知,△h与△ρ不成正比;不从表格数据分析不得分)
(3)A;D
(4)密度计的重力过大(或烧杯内液体密度较小)
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)密度计在液体中始终处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力(F浮 =G)。根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 ,当浮力 G 不变时,液体密度 ρ液 与排开液体的体积 V排 成反比。
(2)本题考查数据分析与函数关系判断。为了判断刻度是否均匀,需要分析液体密度 ρ 与浸入深度 h
的数量关系:若两者成正比例函数,则刻度均匀;若不成正比,则刻度不均匀。
(3)本题考查提高测量仪器精度的方法。精度高意味着密度发生微小变化时,浸入深度的变化量足够明显(即刻度间隔大),需通过改变 V排或G 来调整灵敏度。
(4)本题考查浮沉状态的异常分析。图 2 中密度计沉底,说明浮力小于重力(F浮 【解答】(1)密度计在甲、乙两种液体中均漂浮,故
F浮甲=F浮乙=G。
由图可知 H>h,即密度计在甲液体中排开液体的体积
V排甲>V 排乙 。
根据 F浮=ρ液gV排,在浮力不变时,排开体积越大,液体密度越小,
因此
ρ甲<ρ乙。
(2)判断刻度间距是否均匀的依据是液体密度与浸入深度的乘积是否为定值(或是否成反比)。根据实验数据:0.8×6.3=5.04;
0.9×5.6=5.04;
1.0×5.0=5.0;
1.1×4.5=4.95。
计算结果表明,液体密度 ρ 与浸入深度 h 的乘积(近似)但并非严格恒定的定值,且随着密度增大,深度减小的幅度并不均匀,说明 ρ 与 h 不成正比关系,因此该密度计的刻度间距不均匀。
(3)分析各选项:
A:换用管径更小的吸管。在排开体积变化量相同时,管径越小,高度变化量(h)越大,刻度间隔变大,精度提高,正确;
B:改用更长的吸管(管径不变)。只要重力不变,密度计漂浮时的浸入深度是固定的,仅加长吸管不改变测量范围和刻度间隔,错误;
C:在相邻刻度间标注更多刻度。这是细化刻度标注的方法,未从物理结构上改变仪器的灵敏度,错误;
D:适当增加配重金属丝的质量。增大了总重力 G,为了保持平衡,需要增大排开体积(增加浸入深度),使密度计在液体中更 “敏感”,利于观察微小的深度变化,正确。
故选 AD。
(4)图 2 中密度计沉底,说明 F浮 密度计自身原因:配重金属丝过多,导致密度计重力过大;
液体环境原因:烧杯内液体的密度过小,导致浮力不足。
故答案为:(1)<;
(2)液体密度与浸入深度的乘积不是一个定值(或ρ与h不成正比,或数据计算结果不完全相等);
(3)AD;
(4)密度计的重力过大(或烧杯内液体密度较小)。
7.如图是欧姆设计的一款能比较电流大小的电流扭秤,容器A、B中装有不同温度的水银,以导线相连构成温差电源,产生的电压大小由温差决定,用细线将磁针悬挂在直导体上方,直导体中有电流通过时,磁针偏转。利用电流扭秤进行了多次实验,记录数据如表所示。
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
(1)当直导体中有电流通过时,磁针会偏转的原因是
(2)分析表中数据,若控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃,则磁针偏转方向和角度分别为   、   。
(3)在相同温差下,为了使磁针偏转更明显,可采用的方法有   (写出一点)。
(4)我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下能产生 伏的电压,输出功率为 1×10-6瓦,则输出电流为   安。
【答案】(1)通电导体周围存在磁场,磁场

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