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实验探究专题：能的转化与守恒-2026年中考科学专项
1．在探究弹性势能的大小跟弹簧被压缩的程度有关时，小舟选用同一弹簧、小球、木块和长刻度尺等器材，设计如图所示的实验装置进行了探究。
（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中弹性势能的大小通过木块移动的距离来体现，本实验中也用到此方法的是　 　(填序号)。
①探究“杠杆的平衡条件”
②研究“电热跟哪些因素有关”
③探究“影响导体电阻大小的因素”
④探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
（2）小舟的实验数据记录如下表，若实验结果为　 　(比较s1、s2、s3的大小)，则说明弹簧被压缩的程度越大，弹性势能也越大。
序号 弹簧被压缩的长度/cm 木块移动距离s/cm
① 2 S1
② 5 S2
③ 8 S3
（3）若要研究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，应将不同材料的弹簧压缩到　 　(选填“相同”或“不同”)长度进行实验。
（4）小舟继续用该装置来探究物体动能大小与质量的实验，设计了如下实验方案：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度，静止释放，撞击相同位置的同一木块，比较木块被撞击后移动的距离。小普同学从能量转化的角度分析，认为该方案不可行，其理由是　 　。
2．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　 　。
3．某同学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）实验中，将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时　 　相同。
（3）多次重复实验均发现 h1＜h3＜h4，则可以得出的结论为 　 　。
4．一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。小温想这类广告牌容易倾倒，是否与底座宽度有关 他绘制了这类广告牌的结构图 (如图乙所示)，制作两个展板相同、底座长度相同且宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。他先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。
（1）如图丁所示，小温拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为　 　。
（2）实验中用铁球撞击代替手推的优点是　 　。
（3）撞击后发现：两块展板都未倾倒，无法得出结论。在不改变图丁的实验装置前提下，如何进一步验证 “在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒” 请写出你的操作方法　 　。
（4）除了底座宽度，这类广告牌容易倾倒还可能与　 　有关。
5．为了探究斜面的机械效率与什么因素有关，小科提出以下猜想：
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。
②斜面的机械效率与物体重力有关。
他利用如图所示的装置进行实验，数据记录如下。
实验次数 斜面倾斜程度 物体重力G/牛 斜面高度h/米 沿斜面的拉力F/牛 木块沿斜面移动的距离s/米 斜面的机械效率n
1 较缓 5 0.2 3.3 0.5 60.6%
2 较陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8%
3 最陡 5 0.3 4 0.5 　
4 最陡 10 0.3 8 0.5 75.0%
5 最陡 15 0.3 12 0.5 75.0%
（1）第3次实验中，斜面的机械效率是　 　。
（2）通过比较1、2、3三次实验，可得出的结论是　 　。
（3）当斜面倾斜程度一定时，能大致表示斜面的机械效率η与物体重力G之间的关系的是____(选填字母)。
A． B．
C． D．
（4）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，在其他条件不变的情况下，还可以通过减小物体与斜面之间的摩擦来提高机械效率，理由是　 　。
6．某科学小组的同学们利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。
（1）在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到　 　(填“A”或“B”)端。
（2）在闭合开关后，若发现电流表指针无偏转，电压表指针有较大偏转，若电路中只有一处故障，则可能是　 　。
（3）排除故障后进行实验，多次实验，记录实验数据如乙表。分析数据，可得出结论：　 　。
（4）完成实验后，老师让同学们根据各自测得的数据绘制I-U图像，图丙为小科和小宁绘制的图像。他们绘制的图像不同的原因可能是　 　。
7．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，同学们观察到杠杆在不平衡时可以通过改变力的大小、方向或作用点到支点的距离来恢复平衡。通过实验，他们记录了多组数据，并尝试归纳出杠杆平衡的条件。
表1 各种器材拉动杠杆平衡时的数据统计
实验次数 F1/N s1/ cm F2/N s2/ cm
1 1 5 0.5 10
2 .1 10 0.5 20
3 2 9 1 18
(注：s1、s2均为作用点到支点O的距离)
（1）如图甲所示，实验中杠杆为倾斜静止，为使杠杆水平平衡，应向　 　调节平衡螺母(填“左边”或“右边’)
（2）有同学利用图乙装置完成1、2、3三组实验，并得出“杠杆平衡时， 的结论。为了使上述结论更具普遍性，该同学换用弹簧秤继续实验，如图丙。当A点的钩码不变的情况下，分别在B、C点朝a、b. c方向拉动弹簧秤，其中可能使杠杆平衡的有　 　。(填a、b或c)
（3）经过大量实验，有同学得到更普遍的杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。在图丙A处挂两个钩码，阻力记为F2=2N，若弹簧秤作用在 A 点且方向与杠杆夹角30°时，则动力 =　 　。
（4）用如图丁所示长直撬棍撬动石块时，撬棍是一种杠杆，其中长度AB=BC，在D 点怎样操作最省力，并简要说明理由　 　。
8．小舟在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　 　（填“A”或“B”）端。
（2）小舟连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是　 　。
（3）记录实验数据并在图像中描点，得到通过小灯泡的电流与它两端的电压关系图像如图丙。图中阴影部分面积表示小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率。结合图像回答：小灯泡的额定功率为　 　W；实验过程中电源电压恒为3V，当小灯泡正常发光时，阴影部分面积表示的含义是　 　。
答案解析部分
1．【答案】（1）②③④
（2）
（3）相同
（4）弹簧压缩相同程度时弹性势能相同，转化为钢球的动能相同，导致木块移动距离相同，无法比较动能与质量的关系
2．【答案】（1）较小
（2）使物体获得一定的速度
（3）木块被撞击后移动的距离
（4）1.8J
3．【答案】（1）刻度尺
（2）电流大小和通电时间
（3）在通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大、导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越多
4．【答案】（1）动能
（2）便于控制施力大小
（3）不断增加摆线拉开的角度，比较使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的摆线角度。(或保持摆线拉开角度a相同，逐渐增加撞击所用铁球的质量进行多次撞击，比较使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的铁球质量。
（4）展板质量(或展板高度、底座质量等)
5．【答案】（1）75.0%
（2）物体重力相同时(或接触面粗糙程度相同时)，斜面越陡，机械效率越高
（3）C
（4）减小物体与斜面之间的摩擦可减小额外功，增大有用功与总功的比值
6．【答案】（1）B
（2）定值电阻断路(或电流表短路)
（3）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（4）两位同学实验所用的电阻大小不同(或两位同学的坐标轴每一格表示的电压、电流值不同等，合理即可)
7．【答案】（1）右边
（2）a、b
（3）4牛顿
（4）在D点垂直于杠杆向上，理由：当阻力臂相同时，动力臂越大越省力(或动力臂与阻力臂的比值越大，越省力)
8．【答案】（1）B
（2）向左移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为额定电压2.5V
（3）0.75；滑动变阻器的功率
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