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专题七 探究型实验题解答技巧
1.探究型实验是培养和考查学生探究精神最好考查类型题。所以现行各种教材中探究型的课题每个章节都有渗透。探究型试题也已成为当今中考必考类型试题，而且这类试题大都紧密联系着我们的生活实际。探究型实验共计有14个实验：⑴探究物质的一种属性——密度；⑵探究平面镜成像特点；⑶探究凸透镜成像规律；⑷探究摩擦力的大小与什么有关；⑸探究运动和力的关系；⑹探究液体压强的特点；⑺探究杠杆平衡条件；⑻探究动能（重力势能）大小与什么因素有关；⑼探究物质比热容；⑽探究影响电阻大小的因素，⑾探究不同物质的导电性能；⑿探究电流与电压、电阻的关系；⒀探究电流热效应；⒁探究电磁铁磁性强弱的因素。
2.物理科学探究活动一般有7个主要环节，依次是⑴提出问题；⑵猜想与假设；⑶制定计划与设计实验方案；⑷进行实验和收集数据；⑸分析论证；⑹评估；⑺交流与合作。
各地的中考命题针对这一知识点在各个试题上有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命题带来了多个角度的可能性。比如同是考查凸透镜成像规律，但由于考查的环节或是角度不同，考查的方式也就明显不同，因此在平时的教学中，要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。新课程改革以来，各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容，大都来源于学生生活实际，并且所考核的方法和能力都是学生应了解和掌握的。所以学生进行应考时对此不要产生心理上的障碍，只要抓住应用得当的方法，一般都能轻松解决。
技巧一：单一变量探究法
单一变量探究实验题是探究影响某物理量单一因素以及它们之间关系的考题。如探究密度与物体质量关系实验，在物体体积固定或不变时进行的探究实验。解答此类考题需要清楚两个物理量之间的关系，按照探究型实验解题步骤，一般会很好地解答。
【例题展示】
例题1（2018?怀化）探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验
如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。
（1）在图甲中，通过两电热丝的电流________；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的________关系。
（2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的________关系。
（3）在该实验中，我们是通过观察U型管中液面的________来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的________成正比，跟________成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为________。
【解析】（1）在图甲中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同；故该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系。（2）在图乙中，电阻和通电时间是相同的，而通过它们的电流不同，故探究导体产生的热量与通过导体的电流的关系。（3）电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察，电热丝产生的热量被容器内空气吸收，各个容器内空气的温度变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为Q＝I2Rt。
【答案】（1）相等；电阻；（2）电流；（3）高度差；（4）电阻；通电时间；Q＝I2Rt。
【跟踪训练】
1．（2018?百色）如图所示，某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
（1）本实验的科学探究方法是________和转换法。
（2）小桌对海绵的压力改变了海绵的________（选填“形状”或“运动状态”）。
（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力________（选填“越大”“越小”），压力的作用效果越明显。
（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较________两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积________（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。
2．（2018?宁夏）2017年11月30日，中国4500米载人潜水器一一“深海勇士”号正式验收交付，4500米深度已经覆盖整个南海的探测，下潜、开发等方面需求。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣，她进行的实验操作如图1所示。请依据所学知识解决下面几个问题：
（1）实验前，应调整压强计（甲图），使U型管左右两边的液面________。
（2）比较丙、丁两图是探究液体压强与________的关系
（3）比较乙丙两图可以得出的结论是________________________。
（4）请举出生活中应用该实验结论的一个事例：________。
（5）小芳完成上述实验后，用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到________（填“左”或“右”）管中的液面较高，该实验说明了________________。
（4）水塔建得高；（5）左；说明气体流速越大的位置，压强越小。
3．（2018?沈阳）为研究液体内部压强恃点，如图甲所示，小华将透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎紧。
（1）将瓶压入水中，橡皮膜向内凹，如乙图所示，说明水对橡皮膜有压强：将瓶向下压，橡皮膜内凹的程度变大，说明液体内部压强与液体的________有关；
（2）接着将某液体缓慢倒入瓶中，当内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，如丙图所示，说明倒入液体的密度________（选填“大于“、“等于”或“小于”）水的密度。
（3）将甲图中装置倒置，然后在瓶口紧密连接一根无色通明胶管，并灌注红墨水，如丁图所示。使胶管内液面高于橡皮膜，将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有________。
（4）使装置保持丁图所示位置不变，在橡皮膜上戳个洞，会有部分液体从洞口流出，最后稳定时，塑料瓶和胶管里的液面相平，此时塑料瓶与胶管构成一个________。
4．（2018?衡阳）在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中
（1）实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面________的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜受到水的压强会________（选填“内凹”或“外凸”）。
（2）通过比较C、D两个图，可得到结论：同一液体的压强________的增加而增大。
（3）通过比较D、E两个图，可得到结论：在深度相同时，液体的________越大，压强越大。
（4）通过比较A、B、C三个图，可得到结论：________________。
5．（2018?营口）小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体（如图甲所示），当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到浸没在溢水杯内的水中，用小桶收集溢出的水。（g取10N/kg）
（1）圆柱体的质量为________kg。
（2）圆柱体浸没在水中时所受浮力为________N；圆柱体的密度是________kg/m3。
（3）比较________两图可知：浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体体积有关。
（4）比较c、d两图可知：当物体浸没在同种液体中，所受浮力不随________而改变。
（5）小华完成图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图象，那么物体浸没在这种液体中受到的浮力为________N，这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟________有关。
6．（2018?广西）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
（1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想________（选填序号）
（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图2所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为________N。
②比较序号________，________，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所变的浮力越________；
④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力________关。
（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是________。
7．（2018?曲靖）某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1＜m2＝m3，实验的情景如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是________（选填“转换法“或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的________有关。
（3）小铁球m3落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为________能。
（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
h/米
2.45
4.9
7.35
9.8
12.25
14.7
t2/秒2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
8．（2018?阜新）在“探究影响动能大小因素”的实验中，如图所示，让小球从同一光滑斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平面上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后静止的位置。（已知h1＜h2＜h3）
（1）球从斜面上滚下的过程中，小球的________能转化为小球的________能。
（2）本实验是通过________比较小球动能的大小。
（3）分析图中的三次实验可以得出的结论是：物体的________一定时，________越大，它的动能越大；通过实验结论可知，开车时要注意不能________（“超载”或“超速”）。
9．（2018?广元）小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。
他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：
（1）弹簧弹性势能的大小是通过________来衡量的。
（2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录。
（3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了转换法和________两种物理思想方法。
10．（2018?德州）测量滑轮组的机械效率：
步骤
如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
②分析表中数据可知：实验2是用图________做的实验。
③实验序号3中的机械效率η＝________。
装置图
表格
实验序号
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
结论
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。
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________
问题讨论
实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数。你认为他的想法________（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响。
11．（2018?湘潭）用图1所示的电路来“探究电流与电压的关系”。
（1）根据图1，将图中的器材连接成完整电路。（电源电压为3V，R1的规格为“20Ω1A”，R的阻值约为10Ω。）
次数
U/V
I/A
1
1.0
0.1
2
1.2
0.12
3
1.8
0.18
4
2.0
5
2.4
0.24
（2）连接好电路后，开关闭合前，应将滑片移至滑动变阻器的________（选填“a”或“b”）
端。闭合开关，缓慢移动滑片的位置，发现电压表有示数且始终为3V，电流表示数始终为零。可能是定值电阻R处发生了________（选填“断路”或“短路”）故障。
（3）排除故障后，改变滑片位置，记录数据，如表一所示。第4次实验时，电流表示数如图2所示，为________A。
（4）分析数据可得：当电阻不变时，电阻中的电流与它两端的电压成________。该电阻的阻值为________Ω。
（5）继续用图1电路来“探究电流与电阻的关系”。先用10Ω的定值电阻进行实验，移
动滑片，使电压表示数为2.0V，记录电流表的示数；保持滑片的位置不变，断开开关，用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻；闭合开关，发现电压表的示数________（选填“大于”或“小于”）2.0V，应将滑片向　b　（选填“a”或“b”）端移动，直至电压表示数为2.0V。
12．（2018?济南）实验课上，小明班的同学用图甲所示的实验器材探究“电流的大小与电阻的关系”，并连接了部分实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线，在答题卡上把图甲中的器材连接成完整的实验电路。
（2）小明首先选用了阻值为5Ω的电阻，电路连接无误后，闭合开关。移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过电阻的电流是________A。
（3）在表格中记录下5Ω电阻中的电流，小明接下来的操作是：断开开关，换用________的电阻，多次重复前面的实验，并把相应的数据记录下来。
（4）同学们陆续完成了实验，分析数据他们都得出了同样的结论。其中小明、小刚、小民的实验数据如表一、表二、表三所示。
表一
电压U＝2V
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.21
0.10
表二
电压U＝3V
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.30
0.14
0.11
表三
电压U＝3V
电阻R/Ω
5
15
30
电流I/A
0.60
0.20
0.10
通过交流分享，小明又提出了一个新的问题：若电阻保持不变，电流与电压之间存在着怎样的关系呢？
为了尽快解决这一问题，除了重新进行实验收集数据外，小明还可以________________进行分析论证，得出结论。
13．（2018?绥化）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是________（选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是________；通过观察丙图实验现象得出的结论是________。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是________。
14．（2018?昆明）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在________，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体________，闭合开关后，导体________，说明磁场对________导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，________确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）。
15．（2018?福建）图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表
实验序号
磁场方向
导体棒ab
运动方向
灵敏电流计
指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
（1）实验时通过观察________来判断电路中是否产生感应电流。
（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做________运动时，电路中产生感应电流。
（3）比较第4次和第________次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。
（4）比较第7次和第8次实验可知________________。
技巧二：验证型探究法
验证性探究题是以探究某物理规律、定理、原理为主的题型。这类考题需要学生在掌握有关知识基础上，灵活利用所学知识，完成答题。解答时，把要探究的物理规律，写在纸上，理清各物理量之间的关系和所遵循的规律，按照探究题要回答的内容，逐步完成答题。
【例题展示】
例题2（2018?黄冈）在探究并联电路电流规律的实验中。
（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行________，以正确选择电流表或电流表的量程。
（2）小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整。
（3）小方将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是________。
（4）排除故障，进行实验，小方记录了如下数据。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
分析以上实验数据，小方发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性，可以________，再进行实验。
【解析】（1）不能估测被测电流情况下，可先用大量程进行试触；
（2）电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图：
；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数，这说明支路中没有故障，干路中出现了短路现象，电流表A示数为零，则故障是电流表A短路；
（4）为了使实验结论更具科学性，普遍性，可以更换不同规格的灯泡进行实验。
【答案】（1）试触；（2）如图；（3）电流表A短路；（4）更换不同规格的灯泡。
【跟踪训练】
1．（2018?湘潭）小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用图所示装置来探究他的猜想：
（1）在实验过程中，小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面的速度大小________。
（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有________。小车在毛巾上运动时受到了________个力。
（3）小车在不同水平面上最后静止的位置，如图中虚线所示。从实验中可以看到：在
同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它的速度减小得越________（选填”快”或“慢”），前进得越________（选填“远”或“近”）。进一步推理可得：如果水平冰面绝对光滑，冰壶将做________。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对________（选填“A”或“B”）。
A．平衡力 B．相互作用力
（4）本实验中主要用到的科学研究方法有________（写出一种即可）。
2．（2018?河池）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。
（1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件是力的________。
（2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在________。
（3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置，其主要原因是________。
3．（2018?莱芜）小宇用如图甲所示的装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，小华记录的部分实验数据如下表：
序号
木块放置情况
接触面情况
接触面所受压力F压/N
弹簧测力计示数F拉/N
1
平放
木板
4
1.2
2
平放
木板
6
1.8
3
平放
木板
8
2.4
4
平放
棉布
6
2.4
5
平放
毛巾
6
2.8
（1）在实验操作中，用弹簧测力计沿平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，这样做的目的是________________；
（2）分析序号为1、2、3的三组实验数据可得：滑动摩擦力f的大小与接触面所受压力F压大小的关系式是________；
（3）通过分析序号为________的三组实验数据可得：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
（4）某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中，弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图象如图乙所示，其中0﹣3s木块处于静止状态，分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用________N的水平拉力拉木块；如果实验时木块受的拉力是1.8N，下列对木块所处状态的判断，正确的是________；
A．始终静止 B．始终做匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断
（5）实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定，可能的原因是________________。
4．（2018?柳州）如图所示是用相同木块“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
（1）在实验中需________（选填“加速”、“匀速或“减速”）拉动木块，使拉力大小________（选填“大于”、“等于”或“小于”）滑动摩擦力大小；
（2）由________两图所示的实验可知：压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）为了研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关，应比较________两图所示实验；
（4）某同学想研究滑动摩擦力大小与受力面积是否有关，他将图甲中的木块沿竖直方向截掉一部分后，重复图甲所示的实验，测得木块受到的滑动摩擦力变小，由此________选填（“可以”或“不可以”）得出在“接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小滑动摩擦力越小”；
（5）若用未校零，已有一定读数的弹簧测力计进行上述实验，则测出的滑动摩擦力大小________（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际滑动摩擦力大小。
5．（2018?河南）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为________N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________N．石块排开的水所受的重力可由________（填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于________。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是________。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
6．（2018?巴中）小明同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是他设计了如图所示的实验，让小球沿同一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水了如图平面上移动一段距离后静止。
（1）图甲是控制两球的________相等，探究的是动能与________的关系。
（2）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的________，选用图乙探究的是动能与________的关系。
（3）由甲、乙两实验得出物体动能的大小与物体质量和运动速度________（选填“有”或“无”）关。
7．（2018?遵义）在探究“物体动能大小跟哪些因素有关”的实验中，让小球由静止开始沿斜面向下运动去撞击水平面上的木块，实验步骤如图甲、乙、丙所示。
（1）实验中，木块运动的距离越远，说明刚要撞击木块时小球具有的动能越________。
（2）通过比较甲、乙两次实验可得，动能大小与________有关。
8．（2018?梧州）小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是________。
（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是________（写出一种即可）。
（3）排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在下表中。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
分析实验数据得出两个实验结论：①串联电路两端的电压________各部分电路两端电压之和：
②串联电路中，各部分电路两端电压相等。
（4）实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是________，另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是________________。
（5）小明和小华还进行了深入交流，为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法________（选填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，理由是________________。
9．（2018?自贡）在“探究串联电路电压的特点”活动中。
（1）如图所示，连接电路时，至少需要________根导线；实验中应选择规格________（相同/不同）的小灯泡。
（2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是________（填出一种即可）。
（3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？________，理由是________。
（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：________，改进方法是________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
10．（2018?鄂尔多斯）在如图甲所示的“测量小灯泡电功率”的实验电路图中，小灯泡L的额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中只有一处故障，则电路故障可能是________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图丙所示，其示数为________V．为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A端”或“B端”）滑动。
（4）根据实验测量的数据，绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图象，如图丁所示。分析可知：
①小灯泡的额定功率为________W
②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受________的影响。
11．（2018?河北）用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是________（选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应________，通过R1的电流________通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明________________。
（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h﹣I关系的是________。
【拓展】用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因________________________.
12．（2018?北京）小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端。（选填“左”或“右”）
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
（2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压U＝1.3V时的电功率P＝________W。
（3）由上表的实验记录你还能得到的结论：________________。（写出一条即可）
（4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有：________。（写出一个即可）
技巧三：物理现象探究法
物理现象探究是探究某种物理现象的实验考题，这类题目不去研究规律和物理量之间的关系，重点是用实验的方法解释、验证某种物理现象。如：水的沸腾探究实验、电流热效应和电流周围存在磁场等。解答此类题目时，首先弄清楚物理现象的本质和规律，在已有知识基础上理清题意即可很好解答。www-2-1-cnjy-com
【例题展示】
例题3（2018?长沙）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为________极；
（2）当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的________方向有关。
【解析】（1）已知螺线管的右端为N极，根据右手螺旋定则，结合导线绕向，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端是正极，左端是负极。
（2）当电源的正负极方向对换时，即改变螺线管中的电流方向，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【答案】（1）正；（2）电流。
【跟踪训练】
1．（2018?青岛）实验探究
探究声音的产生与特性
过程
结论
如图，用音叉和乒乓球进行如下实验：
①轻敲256Hz的音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股，发现丘乓球也弹开，说明声音是由物体________产生的；
②重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音的响度与发声体的________有关；
③换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，说明音调与发声体的________有关。
2．（2018?鞍山）在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，李同学将质量相同的海波和石蜡分别装在两个相同的试管中，同时放在一个装有水的烧杯中加热，实验装置如图所示。实验过程中，他每隔1min记录一次海波和石蜡的温度和状态，实验数据如表所示。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
石蜡的温度℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
52
54
56
59
（1）为完成该实验，除图中器材外，还要用到的测量工具是________。
（2）实验时，用隔水加热而不用酒精灯直接给试管加热，这样做的好处是________。
（3）实验结论：________（选填“海波”或“石蜡”）是晶体，熔点为________。
（4）比较0～3min固态海波和石蜡的温度变化，发现它们________，这是由于________。
3．（2018?柳州）某实验小组用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点，实验数据如表：
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
温度t/℃
90
94
97
99
99
99
99
（1）水温可用________（填一种测量工具）测量；
（2）图________（选填“乙”或“甲”）能反映水沸腾时气泡的情形；
（3）根据实验数据可知水的沸点为________℃，产生这一现象的原因可能是当地的大气压________（选填“高于”、“低于”或“等于”）1个标准大气压；
（4）实验显示：水沸腾时，继续加热，水的温度________。
4．（2018?绥化）物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过平铺在水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。
（1）小车在________表面速度减小得最慢（选填“毛巾”“棉布”或“木板”）；
（2）由实验现象我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体在不受力时将保持________状态；
（3）运用力和运动的知识判断，下列说法正确的是________；
A．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态和匀速直线运动状态
B．力是维持物体运动的原因
C．地面上滚动的足球最终会停下来是因为受到阻力的作用
（4）本实验中小车在水平面上三次运动过程中消耗的机械能大小________（选填“相等”或“不相等”）；
（5）完成上面的探究后，小林添加了一个木块来探究“物体动能的大小是否与物体的运动速度有关”，接下来他应该将小车放在同一个斜面的________（选填“相同高度”或“不同高度”），由静止自由滑下来撞击放在同一水平面上同一位置的木块。
5．（2018?哈尔滨）300多年前，伽利略对“力和运动的关系”进行了探究。下面是模拟伽利略“推断物体不受力时运动情况”的实验。如图是同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑，在粗糙程度不同的水平面上由运动到静止的过程（四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是：玻璃板、纸板、棉布、毛巾）
（1）小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有________，其合力为________；在水平方向受到摩擦力，这个力对小车运动状态的影响是________。
（2）为了便于推理得出结论，请将图中的四次实验排出合理的顺序：________。
（3）牛顿在伽利略实验的基础上，进一步推广得出：一切运动的物体，在不受外力作用时，总保持________状态，这一普遍规律奠定了牛顿的力学基础。
6．（2018?辽阳）在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，完成以下实验。
（1）通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可以得出结论：质量相同时物体的________越大，动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力________（选填“相同”或“不同”）
（2）如果做乙图实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏需改进乙图实验，再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下________方法（填写正确选项前的字母）。
A．换用质量更小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低钢球的高度 D．换用一个较重的硬纸盒
（3）若要探究影响动能大小的另一因素，具体的操作方法是：选择两个　质量　不同的钢球，从同一斜面相同高度由静止滑下。
（4）小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码，设计了如图丙所示实验，探究影响滑动摩擦力大小的因素，通过比较甲、丙两次实验可得出：滑动摩擦力与________有关。
7．（2018?通辽）图甲是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）实验时小明选用大小不同的实心钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与________的关系。
（2）实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越________（选填“远”或“近”），若水平面绝对光滑，木块将________。
（3）同班的小红同学，发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成的。为了验证猜测，小红又增加了弹簧测力计、砝码等器材，进行了“滑动摩擦力与压力大小关系”的探究，首先完成了如图乙所示实验，她的下一步操作是________。
8．（2018?台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。________________________________
9．（2018?呼和浩特）小丽和小亮在学习了“分子热运动”的知识后，知道“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”。为此，小丽说：“放在我家衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失，就是这个原因。”小亮说：“阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞舞，也是这个道理。”
请分别判断小丽和小亮的说法正确吗？并分别说出理由
10．（2018?广州）如图一所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣﹣加热时间的图线如图二。
（1）某时刻温度计示数如图一所示，此时乙的温度为________℃。
（2）甲液体第30s的内能________第35s的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
（3）小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出：甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确？________。你的判断依据是什么？________________。
11．（2018?成都）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。
（1）在连接电路时，开关应该处于________状态。
（2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是________。（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”）
（3）排除故障后，闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭；将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间，观察到同样的现象。这样操作的目的是探究________。
12．（2018?巴彦淖尔）某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关。他们设计了如图甲所示的实验电路，电源电压不变，保持滑动变阻器滑片位置不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路，得到表格所示的数据。
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
（1）在MN间分别接入a、b电阻丝，探究的是电阻跟导体的________的关系。a电阻丝的阻值________b电阻丝的阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）要探究电阻与横截面积的关系，可选择________（填编号）进行实验。其结论是：其它因素相同时，导体横截面积越大，导体的电阻越________。
（3）某同学在MN间接入d电阻丝后，又在其两端并联一块电压表，这样测出了d电阻丝的电阻大小，其测量原理是________。画出实验电路图（电阻丝可看成定值电阻）。
（4）另一位同学不用电压表，在已知滑动变阻器最大阻值为R0的情况下，利用甲图电路测出d电阻丝的电阻大小，操作如下：
①在MN之间接入d电阻丝，闭合开关，将滑片P滑到最左端，读出电流表示数为I1；
②将滑片P滑到最右端，读出电流表示数为I2；
③d电阻丝的阻值表达式为Rd＝________（用I1、I2、R0表示）。
13．（2018?河北）用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是________（选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应________，通过R1的电流________通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明________________。
（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h﹣I关系的是　A　。
【拓展】用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因________________________
14．（2018?枣庄）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与________的磁场相似。
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中________方向有关。
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了________________，来探究________的关系。
15．（2018?河南）小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿________（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针________（选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中就产生感应电流。
（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：________________。
专题七 探究型实验题解答技巧
1.探究型实验是培养和考查学生探究精神最好考查类型题。所以现行各种教材中探究型的课题每个章节都有渗透。探究型试题也已成为当今中考必考类型试题，而且这类试题大都紧密联系着我们的生活实际。探究型实验共计有14个实验：⑴探究物质的一种属性——密度；⑵探究平面镜成像特点；⑶探究凸透镜成像规律；⑷探究摩擦力的大小与什么有关；⑸探究运动和力的关系；⑹探究液体压强的特点；⑺探究杠杆平衡条件；⑻探究动能（重力势能）大小与什么因素有关；⑼探究物质比热容；⑽探究影响电阻大小的因素，⑾探究不同物质的导电性能；⑿探究电流与电压、电阻的关系；⒀探究电流热效应；⒁探究电磁铁磁性强弱的因素。
2.物理科学探究活动一般有7个主要环节，依次是⑴提出问题；⑵猜想与假设；⑶制定计划与设计实验方案；⑷进行实验和收集数据；⑸分析论证；⑹评估；⑺交流与合作。
各地的中考命题针对这一知识点在各个试题上有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命题带来了多个角度的可能性。比如同是考查凸透镜成像规律，但由于考查的环节或是角度不同，考查的方式也就明显不同，因此在平时的教学中，要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。新课程改革以来，各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容，大都来源于学生生活实际，并且所考核的方法和能力都是学生应了解和掌握的。所以学生进行应考时对此不要产生心理上的障碍，只要抓住应用得当的方法，一般都能轻松解决。
技巧一：单一变量探究法
单一变量探究实验题是探究影响某物理量单一因素以及它们之间关系的考题。如探究密度与物体质量关系实验，在物体体积固定或不变时进行的探究实验。解答此类考题需要清楚两个物理量之间的关系，按照探究型实验解题步骤，一般会很好地解答。
【例题展示】
例题1（2018?怀化）探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验
如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。
（1）在图甲中，通过两电热丝的电流________；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的________关系。
（2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的________关系。
（3）在该实验中，我们是通过观察U型管中液面的________来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的________成正比，跟________成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为________。
【解析】（1）在图甲中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同；故该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系。（2）在图乙中，电阻和通电时间是相同的，而通过它们的电流不同，故探究导体产生的热量与通过导体的电流的关系。（3）电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察，电热丝产生的热量被容器内空气吸收，各个容器内空气的温度变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为Q＝I2Rt。
【答案】（1）相等；电阻；（2）电流；（3）高度差；（4）电阻；通电时间；Q＝I2Rt。
【跟踪训练】
1．（2018?百色）如图所示，某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
（1）本实验的科学探究方法是________和转换法。
（2）小桌对海绵的压力改变了海绵的________（选填“形状”或“运动状态”）。
（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力________（选填“越大”“越小”），压力的作用效果越明显。
（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较________两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积________（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。
【解析】（1）本实验的科学探究方法是控制变量法和转换法。（2）根据转换法，小桌对海绵的压力改变了海绵的形状。（3）为了探究压力作用效果与压力大小的关系，因比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（4）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，要控制压力相同，故应比较乙丙两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
【答案】（1）控制变量法；（2）形状；（3）越大；（4）乙丙；越小。
2．（2018?宁夏）2017年11月30日，中国4500米载人潜水器一一“深海勇士”号正式验收交付，4500米深度已经覆盖整个南海的探测，下潜、开发等方面需求。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣，她进行的实验操作如图1所示。请依据所学知识解决下面几个问题：
（1）实验前，应调整压强计（甲图），使U型管左右两边的液面________。
（2）比较丙、丁两图是探究液体压强与________的关系
（3）比较乙丙两图可以得出的结论是________________________。
（4）请举出生活中应用该实验结论的一个事例：________。
（5）小芳完成上述实验后，用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到________（填“左”或“右”）管中的液面较高，该实验说明了________________。
【解析】（1）实验前，应调整压强计（甲图），使U型管左右两边的液面相平；（2）选用丙、丁两图进行比较，控制深度相同、容器的形状相同，液体的密度不同，要探究液体压强与密度的关系；（3）比较乙丙两图可知，在液体密度相同时，深度不同，液体内部的深度越深产生的压强越大，可以得出的结论是在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越大，或液体压强与液体的深度有关；（4）在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越大，举例：水塔建得高，人吊液体时药瓶要举得高些，水箱要放置在高处，拦河坝上窄下宽等；（5）小芳完成上述实验后，用一“T“形玻璃管对着形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到左管中的液面较高，该实验说明气体流速越大的位置，压强越小。
【答案】（1）相平； （2）液体密度；（3）在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越大，或液体压强与液体的深度有关；
（4）水塔建得高；（5）左；说明气体流速越大的位置，压强越小。
3．（2018?沈阳）为研究液体内部压强恃点，如图甲所示，小华将透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎紧。
（1）将瓶压入水中，橡皮膜向内凹，如乙图所示，说明水对橡皮膜有压强：将瓶向下压，橡皮膜内凹的程度变大，说明液体内部压强与液体的________有关；
（2）接着将某液体缓慢倒入瓶中，当内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，如丙图所示，说明倒入液体的密度________（选填“大于“、“等于”或“小于”）水的密度。
（3）将甲图中装置倒置，然后在瓶口紧密连接一根无色通明胶管，并灌注红墨水，如丁图所示。使胶管内液面高于橡皮膜，将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有________。
（4）使装置保持丁图所示位置不变，在橡皮膜上戳个洞，会有部分液体从洞口流出，最后稳定时，塑料瓶和胶管里的液面相平，此时塑料瓶与胶管构成一个________。
【解析】（1）将瓶向下压，深度越深，压强越大，橡皮膜内凹的程度越大说明液体的压强随深度的增加而增加；（2）根据p＝ρgh知，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；液体压强的大小通过橡皮膜的凹陷程度表现出来，当塑料瓶内外液面相平时，橡皮膜向内凹，说明向上的水的压强大，故倒入液体的密度小于水的密度；（3）液体压强的大小通过橡皮膜的凹陷程度表现出来的，所以将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有压强；（4）使装置保持丁图所示位置不变，在橡皮膜上戳个洞，这样塑料瓶与胶管构成上端开口、下端连通的一个连通器，连通器里装同种液体在不流动时液面相平。
【答案】（1）深度；（2）小于；（3）压强；（4）连通器。
4．（2018?衡阳）在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中
（1）实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面________的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜受到水的压强会________（选填“内凹”或“外凸”）。
（2）通过比较C、D两个图，可得到结论：同一液体的压强________的增加而增大。
（3）通过比较D、E两个图，可得到结论：在深度相同时，液体的________越大，压强越大。
（4）通过比较A、B、C三个图，可得到结论：________________。
【解析】（1）压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大，液体的压强越大；这种方法叫做转换法；将探头放进盛水的容器中，橡皮膜受到水的压强大于橡皮膜内部的压强，橡皮膜会向内凹；（2）C、D两个图为同种液体，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大，U型管的高度差越大，压强越大，可得出结论：同一液体，液体内部压强随深度的增加而增大；（3）D、E两个图中液体的深度相同，橡皮膜的方向相同，液体的密度不同，盐水的密度大于水的密度，盐水中U型管的高度差大，压强大，故可得到结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。（4）A、B、C三个图中液体的深度相同，液体的密度相同，橡皮膜的方向不同，但压强相等，可得出结论：同一深度，液体向各个方向的压强相等。
【答案】（1）高度差；内凹；（2）随深度；（3）密度；（4）同一深度，液体向各个方向的压强相等。
5．（2018?营口）小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体（如图甲所示），当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到浸没在溢水杯内的水中，用小桶收集溢出的水。（g取10N/kg）
（1）圆柱体的质量为________kg。
（2）圆柱体浸没在水中时所受浮力为________N；圆柱体的密度是________kg/m3。
（3）比较________两图可知：浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体体积有关。
（4）比较c、d两图可知：当物体浸没在同种液体中，所受浮力不随________而改变。
（5）小华完成图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图象，那么物体浸没在这种液体中受到的浮力为________N，这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟________有关。
【解析】（1）由a知，G＝6N；根据G＝mg可得，圆柱体的质量m＝＝＝0.6kg；
（2）由图a、c知，圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮＝G﹣F＝6N﹣2N＝4N；由F浮＝ρ液gV排知，
圆柱体的体积：V＝V排＝＝＝4×10﹣4m3
圆柱体的密度：ρ＝＝＝1.5×103kg/m3；
（3）要探究浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关，需要控制液体密度相同，排开液体的体积不同，图b、c符合要求；（4）由c、d两图可知，圆柱体完全浸没，下沉过程中，测力计的示数不变，即物体所受浮力不随深度改变；（5）由图乙知，物体完全浸没时测力计的示数为2N，则F浮′＝G﹣F′＝6N﹣3N＝3N；
由实验知，浸在液体里的物体受到的浮力大小还根据液体的密度有关。
【答案】（1）0.6；（2）4；1.5×103；（3）b、c；（4）深度；（5）3；液体密度。
6．（2018?广西）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
（1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想________（选填序号）
（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图2所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为________N。
②比较序号________，________，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所变的浮力越________；
④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力________关。
（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是________。
【解析】（1）用手把空的饮料罐按入水中，手就会感受到竖直向上的浮力，越往下按，浮力越大，手会感到越吃力，；空饮料罐向下按入的过程中，水面会升高，空饮料罐排开水的体积比较大；由此得出猜想：浮力的大小与物体排开液体的体积有关，即这个事实可以支持猜想4。（2）①物体的重力为G，a中弹簧测力计的示数为3N，则物体受到的浮力为：F浮水＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N；②要探究浮力大小与液体密度的关系，需要控制同一物体、排开液体的体积相同，改变液体的密度，图中a、d、e三图符合要求；③a图物体浸没在水中，受到的浮力为：F浮水＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N，d图物体浸没在酒精中，受到的浮力为：F浮酒＝G﹣F′＝4N﹣3.2N＝0.8N；e图中物体浸没在盐水中，受到的浮力为：F浮盐＝G﹣F″＝4N﹣2.8N＝1.2N；所以同一物体在盐水浮力最大、酒精中受到的浮力最小，又因为盐水的密度最大，酒精的密度最小，所以可以得出：液体的密度越大，物体所变的浮力越大；④序号为a、b、c的三次实验中，物体的体积和浸没的液体都相同，不同因素是物体的重力；由图可知测力计的示数分别为：3N、3.5N、4N，而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N，根据称重法F浮＝G﹣F，则所受浮力分别为1N、1N、1N，可见浮力相等，于是可得结论是：浮力的大小与物体的重力无关；（3）根据控制变量法知：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小珍认为小明的结论不可靠，不可靠主要原因为没有控制变量唯一（没有控制排开液体的体积相同）。
【答案】（1）4；（2）①1；②a；d；③大；④无；（3）没有控制变量唯一。
7．（2018?曲靖）某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1＜m2＝m3，实验的情景如图所示。
（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是________（选填“转换法“或“类比法”）。
（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的________有关。
（3）小铁球m3落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为________能。
（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
h/米
2.45
4.9
7.35
9.8
12.25
14.7
t2/秒2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
【解析】（1）由题意知，实验中通过观察小球陷入细沙的深度来间接判断物体重力势能大小的，运用了转换法；（2）由题知m1＜m2，即图甲和图乙中物体的质量不同，但从同一高度落下，且乙图中小球进入细砂中的深度更深，因此可知重力势能与物体的质量有关；（3）当小球陷入沙中，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能；（4）根据表中实验数据可知，小球下落高度与所需时间之间的关系为：h＝4.9t2。
【答案】（1）转换法；（2）质量；（3）内；（4）h＝4.9t2。
8．（2018?阜新）在“探究影响动能大小因素”的实验中，如图所示，让小球从同一光滑斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平面上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后静止的位置。（已知h1＜h2＜h3）
（1）球从斜面上滚下的过程中，小球的________能转化为小球的________能。
（2）本实验是通过________比较小球动能的大小。
（3）分析图中的三次实验可以得出的结论是：物体的________一定时，________越大，它的动能越大；通过实验结论可知，开车时要注意不能________（“超载”或“超速”）。
【解析】（1）实验中，小球从高处滑下，小球的重力势能转化为动能；（2）实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小；（3）由图中的三次实验可知，物体质量一定时，速度越大，小球推动木块移动的距离越远，说明小球的动能越大，由此得出的结论是：当质量一定时，速度越大，动能越大；通过实验结论可知，开车时要注意不能超速。
【答案】（1）重力势；动；（2）木块滑动的距离；（3）质量；速度；超速。
9．（2018?广元）小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。
他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：
（1）弹簧弹性势能的大小是通过________来衡量的。
（2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录。
（3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了转换法和________两种物理思想方法。
【解析】（1）实验中弹性势能的大小时通过物体M被弹出的距离来间接的反应，这用到了转换法；（2）探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，必须控制弹簧的螺纹圈直径、弹簧的材料相同（即相同的弹簧），改变弹簧长度变化量，即AP间的距离；弹性势能通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现，所以必须测出OQ间的距离；为了使结论具有普遍性，应改变弹簧长度变化量，即AP间的距离，多测几组数据；（3）通过以上分析可以看出，本实验通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现弹性势能的大小，用到了转换法；同时，探究与多个量的关系时，还用到了控制变量法。
【答案】（1）物体M被弹出的距离；（2）相同；AP；（3）控制变量法。
10．（2018?德州）测量滑轮组的机械效率：
步骤
如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
②分析表中数据可知：实验2是用图________做的实验。
③实验序号3中的机械效率η＝________。
装置图
表格
实验序号
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
结论
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。
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________
问题讨论
实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数。你认为他的想法________（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响。
【解析】（1）②根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系，s＝nh，故实验1中绳子的有效段数：n＝＝＝3；实验2中绳子的有效段数：n＝＝＝3；由表格数据知：第1次实验物体的重力为4N，第2次物体的重力为8N，故第1次是用甲图做的实验，第2次是用乙图做的：③第3次实验的机械效率：η3＝＝＝×100%＝80%；（2）根据控制变量法，要探究滑轮组的机械效率与物重的关系，需要控制绳子的段数相同，改变物体的重力，表格中1、2两次实验符合要求，可以得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。比较实验2和3可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；（3）在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，她的想法是不正确的，因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。
【答案】②乙；③80%；1、2；越低；不正确；摩擦力。
11．（2018?湘潭）用图1所示的电路来“探究电流与电压的关系”。
（1）根据图1，将图中的器材连接成完整电路。（电源电压为3V，R1的规格为“20Ω1A”，R的阻值约为10Ω。）
次数
U/V
I/A
1
1.0
0.1
2
1.2
0.12
3
1.8
0.18
4
2.0
5
2.4
0.24
（2）连接好电路后，开关闭合前，应将滑片移至滑动变阻器的________（选填“a”或“b”）
端。闭合开关，缓慢移动滑片的位置，发现电压表有示数且始终为3V，电流表示数始终为零。可能是定值电阻R处发生了________（选填“断路”或“短路”）故障。
（3）排除故障后，改变滑片位置，记录数据，如表一所示。第4次实验时，电流表示数如图2所示，为________A。
（4）分析数据可得：当电阻不变时，电阻中的电流与它两端的电压成________。该电阻的阻值为________Ω。
（5）继续用图1电路来“探究电流与电阻的关系”。先用10Ω的定值电阻进行实验，移
动滑片，使电压表示数为2.0V，记录电流表的示数；保持滑片的位置不变，断开开关，用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻；闭合开关，发现电压表的示数________（选填“大于”或“小于”）2.0V，应将滑片向　b　（选填“a”或“b”）端移动，直至电压表示数为2.0V。
【解析】（1）变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联，电源电压为3V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）连接好电路后，开关闭合前，应将滑片移至滑动变阻器的阻值最大处的b端；若电阻R短路，电压表示数为0，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；若R断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压有示数，符合题意，故闭合开关，缓慢移动滑片的位置，发现电压表有示数且始终为3V，电流表示数始终为零。可能是定值电阻R处发生了断路故障。（3）排除故障后，改变滑片位置，记录数据，如表一所示。第4次实验时，电流表示数如图2所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A。（4）由表中数据知，电压与电流之比为：＝＝＝10Ω，为一定值，故得出，当电阻不变时，电阻中的电流与它两端的电压成正比。该电阻的阻值为10Ω。（5）根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，发现电压表的示数大于2.0V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向b端移动，使电压表的示数为2V。
【答案】（1）如上；（2）b；断路；（3）0.2；（4）正比；10；（5）大于；b。
12．（2018?济南）实验课上，小明班的同学用图甲所示的实验器材探究“电流的大小与电阻的关系”，并连接了部分实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线，在答题卡上把图甲中的器材连接成完整的实验电路。
（2）小明首先选用了阻值为5Ω的电阻，电路连接无误后，闭合开关。移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过电阻的电流是________A。
（3）在表格中记录下5Ω电阻中的电流，小明接下来的操作是：断开开关，换用________的电阻，多次重复前面的实验，并把相应的数据记录下来。
（4）同学们陆续完成了实验，分析数据他们都得出了同样的结论。其中小明、小刚、小民的实验数据如表一、表二、表三所示。
表一
电压U＝2V
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.21
0.10
表二
电压U＝3V
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.30
0.14
0.11
表三
电压U＝3V
电阻R/Ω
5
15
30
电流I/A
0.60
0.20
0.10
通过交流分享，小明又提出了一个新的问题：若电阻保持不变，电流与电压之间存在着怎样的关系呢？
为了尽快解决这一问题，除了重新进行实验收集数据外，小明还可以________________进行分析论证，得出结论。
【解析】（1）电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示；
（2）当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，通过电阻的电流是0.4A；（3）探究“电流的大小与电阻的关系”，为得出普遍性的结论，要多次测量，故在表格中记录下5Ω电阻中的电流，小明接下来的操作是：断开开关，换用阻值不同的电阻，多次重复前面的实验，并把相应的数据记录下来；（4）研究电流与电压之间存在着怎样的关系，要控制电阻大小不同，分析电流随电压的变化关系，故收集其它同学电阻相同、电压不同的多组数据进行分析论证，得出结论。
【答案】（1）如上所示；（2）0.4；（3）阻值不同；（4）收集其它同学电阻相同、电压不同的多组数据。
13．（2018?绥化）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是________（选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是________；通过观察丙图实验现象得出的结论是________。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是________。
【解析】由图可知，甲图中铁钉的电流的方向是从左向右的，根据安培定则可知，钉帽端为N极；通过观察甲、乙两次实验可知，线圈的匝数相同，滑动变阻器接入电路的电阻不同，乙的电阻小，通过的电流大，乙中铁钉吸引的小铁钉个数多，故结论为：在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强；由丙图可知，该电路为串联电路，电流相同，线圈匝数不同，匝数越多的吸引的小铁钉多，故结论为：在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强；将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，由于钢是永磁材料，被铁钉磁化后，断开开关，仍具有磁性，故小钢钉不会掉下来。
【答案】钉帽；在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强；在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强；小钢钉不会掉下来。
14．（2018?昆明）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在________，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体________，闭合开关后，导体________，说明磁场对________导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，________确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）。
【解析】（1）根据课本奥斯特实验知：通电导体周围存在磁场；（2）将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，导体中电流方向改变，磁场方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，通电导体在磁场中受力方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【答案】（1）磁场；（2）静止不动； 运动；通电；（3）相反；磁场方向； （4）相反；电流方向； （5）不能。
15．（2018?福建）图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表
实验序号
磁场方向
导体棒ab
运动方向
灵敏电流计
指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
（1）实验时通过观察________来判断电路中是否产生感应电流。
（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做________运动时，电路中产生感应电流。
（3）比较第4次和第________次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。
（4）比较第7次和第8次实验可知________________。
【解析】（1）通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有电流。（2）由表格中数据知，当开关断开时，不会有电流产生；若导体向上运动或向下运动时，不切割磁感线，此时电路中也没有电流，可得产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动。（3）由表格中数据知，4和8的导体运动方向相同，磁场方向不同，电流表指针的偏转方向也不同，说明感应电流的方向与磁场的方向有关。（4）比较第7次和第8次实验可知，磁场方向相同，导体的运动方向不同，电流表指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体运动的方向有关。
【答案】（1）灵敏电流计指针是否偏转；（2）切割磁感线；（3）8；（4）感应电流的方向和导体运动的方向有关。
技巧二：验证型探究法
验证性探究题是以探究某物理规律、定理、原理为主的题型。这类考题需要学生在掌握有关知识基础上，灵活利用所学知识，完成答题。解答时，把要探究的物理规律，写在纸上，理清各物理量之间的关系和所遵循的规律，按照探究题要回答的内容，逐步完成答题。
【例题展示】
例题2（2018?黄冈）在探究并联电路电流规律的实验中。
（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行________，以正确选择电流表或电流表的量程。
（2）小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整。
（3）小方将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是________。
（4）排除故障，进行实验，小方记录了如下数据。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
分析以上实验数据，小方发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性，可以________，再进行实验。
【解析】（1）不能估测被测电流情况下，可先用大量程进行试触；
（2）电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图：
；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数，这说明支路中没有故障，干路中出现了短路现象，电流表A示数为零，则故障是电流表A短路；
（4）为了使实验结论更具科学性，普遍性，可以更换不同规格的灯泡进行实验。
【答案】（1）试触；（2）如图；（3）电流表A短路；（4）更换不同规格的灯泡。
【跟踪训练】
1．（2018?湘潭）小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用图所示装置来探究他的猜想：
（1）在实验过程中，小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面的速度大小________。
（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有________。小车在毛巾上运动时受到了________个力。
（3）小车在不同水平面上最后静止的位置，如图中虚线所示。从实验中可以看到：在
同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它的速度减小得越________（选填”快”或“慢”），前进得越________（选填“远”或“近”）。进一步推理可得：如果水平冰面绝对光滑，冰壶将做________。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对________（选填“A”或“B”）。
A．平衡力 B．相互作用力
（4）本实验中主要用到的科学研究方法有________（写出一种即可）。
【解析】（1）实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的速度；（2）小车到达水平面后还能继续向前运动，是由于小车具有惯性。小车在毛巾上运动时受到了竖直向下当额重力、竖直向上的支持力、水平向左的摩擦力，共三个力；（3）（4）分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远；推理可知：如果水平冰面绝对光滑，冰壶不受阻力作用，将以恒定不变的速度永远运动下去，这种研究方法是科学推理法；当冰壶静止在水平面上时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在冰壶上，是一对平衡力，不是相互作用力，故A正确。
【答案】（1）相等；（2）惯性；3；（3）慢；远；匀速直线运动；A；（4）科学推理法。
2．（2018?河池）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。
（1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件是力的________。
（2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在________。
（3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置，其主要原因是________。
【解析】（1）当实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块处于静止状态，说明二力平衡时，两个力的大小必须相等；（2）把木块扭转一个角度，放手后观察，木块将发生转动，说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上；（3）如图甲所示的实验，木块在桌面上受摩擦力作用，摩擦力对实验影响较大，而乙实验小车的滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力，因此乙实验优于甲实验。
【答案】（1）大小相等；（2）同一直线上；（3）滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
3．（2018?莱芜）小宇用如图甲所示的装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，小华记录的部分实验数据如下表：
序号
木块放置情况
接触面情况
接触面所受压力F压/N
弹簧测力计示数F拉/N
1
平放
木板
4
1.2
2
平放
木板
6
1.8
3
平放
木板
8
2.4
4
平放
棉布
6
2.4
5
平放
毛巾
6
2.8
（1）在实验操作中，用弹簧测力计沿平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，这样做的目的是________________；
（2）分析序号为1、2、3的三组实验数据可得：滑动摩擦力f的大小与接触面所受压力F压大小的关系式是________；
（3）通过分析序号为________的三组实验数据可得：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
（4）某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中，弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图象如图乙所示，其中0﹣3s木块处于静止状态，分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用________N的水平拉力拉木块；如果实验时木块受的拉力是1.8N，下列对木块所处状态的判断，正确的是________；
A．始终静止 B．始终做匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断
（5）实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定，可能的原因是________________。
【解析】（1）在实验操作中，用弹簧测力计沿平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡知识，滑动摩擦力等于测力计的拉力，读出拉力就测量出了摩擦力；（2）通过分析实验1、2、3可知，在接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力f的大小与接触面所受压力F压成正比，比值为0.3，用关系式表达为：f＝0.3F压；（3）要探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，需要保持压力的大小不变，改变接触面的粗糙程度，因此应该分析序号2、4、5的三组实验数据；（4）分析图乙可知，要使木块由静止开始运动，至少要用2.0N的力；当木块受到的拉力是1.8N时，木块可能静止（还没拉动），也可能匀速直线运动（已经拉动了，且由乙图可知滑动摩擦力等于1.8N），故C正确；（5）如果没有拉着物体做匀速直线运动或接触面的粗糙程度不均匀，会造成弹簧力计的示数不稳定，从而影响摩擦力的测量结果。
【答案】（1）木块在水平方向上受力平衡，摩擦力等于弹簧测力计的拉力；（2）f＝0.3F压；（3）2、4、5；（4）2.0；C；（5）没有拉着物体做匀速直线运动（或接触面粗糙程度不均匀）。
4．（2018?柳州）如图所示是用相同木块“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
（1）在实验中需________（选填“加速”、“匀速或“减速”）拉动木块，使拉力大小________（选填“大于”、“等于”或“小于”）滑动摩擦力大小；
（2）由________两图所示的实验可知：压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）为了研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关，应比较________两图所示实验；
（4）某同学想研究滑动摩擦力大小与受力面积是否有关，他将图甲中的木块沿竖直方向截掉一部分后，重复图甲所示的实验，测得木块受到的滑动摩擦力变小，由此________选填（“可以”或“不可以”）得出在“接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小滑动摩擦力越小”；
（5）若用未校零，已有一定读数的弹簧测力计进行上述实验，则测出的滑动摩擦力大小________（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际滑动摩擦力大小。
【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡条件可知，拉力大小才等于摩擦力的大小；故在实验中需匀速拉动木块，使拉力大小等于滑动摩擦力大小；（2）研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，故由甲丙两图所示的实验可知：压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（3）为了研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关，要控制接触面粗糙程度相同，改变压力的大小，故应比较甲乙两图所示实验；（4）某同学想研究滑动摩擦力大小与受力面积是否有关，需要控制压力大小和接触面粗糙程度均相同，他将图甲中的木块沿竖直方向截掉一部分后，受力面积改变了，压力大小也改变了，所以，不可以得出在“接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小滑动摩擦力越小”；（5）使用测力计前，指针要调零；若用未校零，已有一定读数的弹簧测力计进行上述实验，则测出的滑动摩擦力大小大于实际滑动摩擦力大小。
【答案】（1）匀速；等于；（2）甲丙；（3）甲乙；（4）不可以；（5）大于。
5．（2018?河南）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为________N。
（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________N．石块排开的水所受的重力可由________（填字母代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于________。
（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是________。
A．用原来的方案和器材多次测量取平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
【解析】（1）由图B可知，弹簧测力计的示数为3.8N，即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N，
因为物体间力的作用是相互的，弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N；因为物体处于平衡状态，受拉力和重力是一对平衡力，大小相等，故物体的重力是3.8N；
（2）由称重法：知：F浮＝G﹣F示＝3.8N﹣2.4N＝1.4N；液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力，由图中AD两个步骤测出；
（3）根据（2）知F浮＝1.4N；排开液体的重力：G排＝F桶和水﹣F桶＝2.6N﹣1.2N＝1.4N，故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力，即F浮＝G排；（4）本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验，多次测量找普遍规律。A．测量型实验多次测量取平均值减小误差，此实验为探究型，不能求平均值，故A不合理；B．用原来的方案将水换成酒精进行多次实验，找出普遍规律，故B合理；C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验，找出普遍规律，故C合理；
故选A；（5）只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出；F浮＝G排。
【答案】（1）3.8；（2）1.4；AD；（3）排开液体的重力；（4）A；（5）能。
6．（2018?巴中）小明同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是他设计了如图所示的实验，让小球沿同一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水了如图平面上移动一段距离后静止。
（1）图甲是控制两球的________相等，探究的是动能与________的关系。
（2）图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的________，选用图乙探究的是动能与________的关系。
（3）由甲、乙两实验得出物体动能的大小与物体质量和运动速度________（选填“有”或“无”）关。
【解析】（1）由甲图可知，两球质量相同，所以是控制两球的质量相等；而两球所处高度不同，两球到达斜面底端时的速度不同，故探究的是动能与速度的关系；根据甲图可知，质量相同时，小球从斜面上较高的高度滚下时，小球到达斜面底端的速度大，纸盒被撞击后运动的距离远，说明速度大的小球其动能大；由此得出结论：当质量一定时，物体的速度越大，动能越大；（2）选用图乙时，从斜面的同一高度滚下，让小球到达斜面底端的速度相同；图乙中两球的质量不同，故选用图乙探究的是动能与质量的关系；根据乙图可知，高度相同时，小球到达斜面底端时的速度相同，质量大的小球撞击纸盒后，纸盒运动的距离远，说明质量大的小球其动能大；由此得出结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大；（3）由甲、乙两实验得出物体动能的大小与物体质量和运动速度有关。
【答案】（1）质量；速度；（2）速度；质量；（3）有。
7．（2018?遵义）在探究“物体动能大小跟哪些因素有关”的实验中，让小球由静止开始沿斜面向下运动去撞击水平面上的木块，实验步骤如图甲、乙、丙所示。
（1）实验中，木块运动的距离越远，说明刚要撞击木块时小球具有的动能越________。
（2）通过比较甲、乙两次实验可得，动能大小与________有关。
【解析】（1）实验中物体动能的大小是通过小球撞击木块移动的距离来反映的，木块运动的距离越远，说明刚要撞击木块时小球具有的动能越大；（2）物体的动能与质量和速度有关，图甲和乙两次实验小球质量相同，甲中小球放置的高度大，滑到水平面时速度大，将木块推的距离大，说明甲中小球动能大，由此可知动能大小与物体的速度有关。
【答案】（1）大；（2）速度。
8．（2018?梧州）小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是________。
（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是________（写出一种即可）。
（3）排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在下表中。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
分析实验数据得出两个实验结论：①串联电路两端的电压________各部分电路两端电压之和：
②串联电路中，各部分电路两端电压相等。
（4）实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是________，另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是________________。
（5）小明和小华还进行了深入交流，为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法________（选填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，理由是________________。
【解析】（1）由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；（2）由电路图知，两灯泡串联，电压表测灯泡L1两端的电压；闭合开关S后，电压表示数为零，且只有L1或L2中的一处发生故障；若灯L1、L2均不亮，说明电路发生断路，而电压表没有示数，说明电压表的两端不能与电源连通，则是L2断路；若L2亮、L1不亮，而电压表没有示数，则可能是灯L1短路；（3）由表中实验数据可知，串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。（4）由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，该结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验；由实验数据可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验；（5）为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这样做不能测出L2两端的电压，因为根据电路图分析可以看出，直接改接一端连线，会造成电压表的正负接线柱接反了；
【答案】（1）对电压表进行调零；（2）L2断路（或L1短路）；（3）等于；（4）选用相同规格的灯泡做实验；只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性；（5）不能；电压表的正负接线柱接反了。
9．（2018?自贡）在“探究串联电路电压的特点”活动中。
（1）如图所示，连接电路时，至少需要________根导线；实验中应选择规格________（相同/不同）的小灯泡。
（2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是________（填出一种即可）。
（3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？________，理由是________。
（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：________，改进方法是________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【解析】（1）由电路图可知，共需要导线6根导线；为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验；（2）电压表示数为零，说明电路中出现了断路；若L1断路，则电压表测量的电源电压，有示数；若L2断路，则电压表无示数；（3）测出L1两端的电压，A与电压表的正接线柱相连。小聪将与A点相连的导线改接到C点，则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的；（4）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【答案】（1）6；不同；（2）L2断路；（3）不能；正负接线柱反接了；（4）一次实验具有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验。
10．（2018?鄂尔多斯）在如图甲所示的“测量小灯泡电功率”的实验电路图中，小灯泡L的额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中只有一处故障，则电路故障可能是________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图丙所示，其示数为________V．为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A端”或“B端”）滑动。
（4）根据实验测量的数据，绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图象，如图丁所示。分析可知：
①小灯泡的额定功率为________W
②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受________的影响。
【解析】（1）由题知，小灯泡L的额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω，所以灯泡正常工作时的电流约为：I＝＝＝0.25A，
所以电流表应选择0﹣0.6A量程，并将其串联入电路中，实物图连接如图所示：
（2）连好电路闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但灯泡不亮，电压表无示数，故障的原因可能是灯泡短路了；（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，由图乙知，电压表使用0﹣3V量程，分度值为0.1V，其读数是2.7V；灯在额定电压下正常发光，为了测量小灯泡的额定功率，应减小灯泡两端的电压，由串联电路电压的规律，要增大变阻器分得的电压，根据串联分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑动变阻器的滑片向A端移动；
（4）由图丙可知：①该小灯泡正常发光时的电压为2.5V，对应的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受温度变化的影响。
【答案】（1）见上图；（2）灯泡短路了；（3）2.7；A端；（4）0.5；温度。
11．（2018?河北）用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是________（选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应________，通过R1的电流________通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明________________。
（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h﹣I关系的是________。
【拓展】用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因________________________.
【解析】（1）烧瓶中装入的煤油是绝缘体。（2）原实物图中，R与R1并联后与R2串联，根据实物电路，画出对应的电路图，如下所示：
（3）“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流小于通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越。
（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，
根据焦耳定律可知，Q＝I2Rt﹣①，Rt常数，且Rt＞0，故由数学知识①式为Q关于I的抛物线，且开向上，图4中能正确反映h﹣I关系的是 A。
【拓展】用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，而W＝UIt是计算电功的普遍适用的公式，Q＝W的条件是：纯电阻电阻即不含有电动机等的电路（将电能全部转化为内能的电路）。如含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q。W＝UIt不能计算电流通过任何用电器产生的热量。
【答案】（1）绝缘体；（2）如上；（3）相等；小于；（4）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（5）A；
【拓展】不能。含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q。
12．（2018?北京）小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端。（选填“左”或“右”）
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
（2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压U＝1.3V时的电功率P＝________W。
（3）由上表的实验记录你还能得到的结论：________________。（写出一条即可）
（4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有：________。（写出一个即可）
【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处，即右端；（2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压U＝1.3V时的电流为0.20A，电功率：
P＝UI＝1.3V×0.20A＝0.26W；（3）由上表的实验记录，根据欧姆定律，R＝，两次实验的电阻大小分别为8.93Ω和6.5Ω，还能得到的结论：灯的电压越大，灯的电阻越大；（4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有：测灯的电阻实验。
【答案】（1）右；（2）0.26；（3）灯的电压越大，灯的电阻越大；（4）测灯的电阻实验。
技巧三：物理现象探究法
物理现象探究是探究某种物理现象的实验考题，这类题目不去研究规律和物理量之间的关系，重点是用实验的方法解释、验证某种物理现象。如：水的沸腾探究实验、电流热效应和电流周围存在磁场等。解答此类题目时，首先弄清楚物理现象的本质和规律，在已有知识基础上理清题意即可很好解答。www-2-1-cnjy-com
【例题展示】
例题3（2018?长沙）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示。
（1）闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为________极；
（2）当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的________方向有关。
【解析】（1）已知螺线管的右端为N极，根据右手螺旋定则，结合导线绕向，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端是正极，左端是负极。
（2）当电源的正负极方向对换时，即改变螺线管中的电流方向，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【答案】（1）正；（2）电流。
【跟踪训练】
1．（2018?青岛）实验探究
探究声音的产生与特性
过程
结论
如图，用音叉和乒乓球进行如下实验：
①轻敲256Hz的音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股，发现丘乓球也弹开，说明声音是由物体________产生的；
②重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音的响度与发声体的________有关；
③换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，说明音调与发声体的________有关。
【解析】（1）发声的音叉在振动，当与乒乓球接触时，会把乒乓球弹起；（2）当敲击音叉的力增大时，音叉发出响度更大的声音，重做上面的实验时，观察到乒乓球弹起的幅度越大；通过实验可以判断物体振幅是不同的，说明了响度与声源的振幅有关，而且是振幅越大，响度越大；（3）振动越快，音调就越高；故换用512Hz的音叉重复实验，音叉振动的更快，故听到声音的音调更高，这说明声音的音调与发声体振动的频率有关。
【答案】①振动；②振幅；③频率。
2．（2018?鞍山）在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，李同学将质量相同的海波和石蜡分别装在两个相同的试管中，同时放在一个装有水的烧杯中加热，实验装置如图所示。实验过程中，他每隔1min记录一次海波和石蜡的温度和状态，实验数据如表所示。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
石蜡的温度℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
52
54
56
59
（1）为完成该实验，除图中器材外，还要用到的测量工具是________。
（2）实验时，用隔水加热而不用酒精灯直接给试管加热，这样做的好处是________。
（3）实验结论：________（选填“海波”或“石蜡”）是晶体，熔点为________。
（4）比较0～3min固态海波和石蜡的温度变化，发现它们________，这是由于________。
【解析】（1）测量温度的仪器是温度计，测量时间的仪器是秒表，所以该实验的仪器需要秒表；（2）酒精灯直接给试管加热不仅使试管受热不均，而且试管还容易破裂，而“水浴法”加热可以使试管受热均匀；（3）由表格中的数据可知，海波在熔化过程中，温度保持48℃不变，为晶体；石蜡的温度一直上升，为非晶体；（4）比较0～3min固态海波和石蜡的温度变化可知，它们升温的变化是不同的，其原因是比热容不同。
【答案】（1）秒表；（2）使物质均匀受热；（3）海波；48℃；（4）升温快慢不同；比热容不同。
3．（2018?柳州）某实验小组用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点，实验数据如表：
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
温度t/℃
90
94
97
99
99
99
99
（1）水温可用________（填一种测量工具）测量；
（2）图________（选填“乙”或“甲”）能反映水沸腾时气泡的情形；
（3）根据实验数据可知水的沸点为________℃，产生这一现象的原因可能是当地的大气压________（选填“高于”、“低于”或“等于”）1个标准大气压；
（4）实验显示：水沸腾时，继续加热，水的温度________。
【解析】（1）实验室中用温度计，测量水温；（2）图乙中，气泡越向上越大，这是水沸腾时的现象；（3）由图象可知：水沸腾时的特点是 吸收热量，温度不变，水的沸点为99℃；水的沸点随气体压强的增大而增大，随压强的减小而减小，水在一标准大气压下沸点是100℃；当地水的沸点99℃低于100℃的原因可能是该处大气压小于标准大气压；（4）水沸腾时继续吸热，但温度不变。
【答案】（1）温度计；（2）乙；（3）99；小于；（4）不变。
4．（2018?绥化）物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过平铺在水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。
（1）小车在________表面速度减小得最慢（选填“毛巾”“棉布”或“木板”）；
（2）由实验现象我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体在不受力时将保持________状态；
（3）运用力和运动的知识判断，下列说法正确的是________；
A．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态和匀速直线运动状态
B．力是维持物体运动的原因
C．地面上滚动的足球最终会停下来是因为受到阻力的作用
（4）本实验中小车在水平面上三次运动过程中消耗的机械能大小________（选填“相等”或“不相等”）；
（5）完成上面的探究后，小林添加了一个木块来探究“物体动能的大小是否与物体的运动速度有关”，接下来他应该将小车放在同一个斜面的________（选填“相同高度”或“不同高度”），由静止自由滑下来撞击放在同一水平面上同一位置的木块。
【解析】（1）木板表面最光滑，速度减小的最慢，小车在上面运动的距离最远。（2）由上述实验可推理得：如果水平面绝对光滑，运动的物体在不受力时将保持原来速度做匀速直线运动。（3）A、根据牛顿第一定律知：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，是“或”，而不是“和”，故A错误；B、力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故B错误；C、力是改变物体运动状态的原因，地面上滚动的足球最终会停下来是因为受到阻力的作用，故C正确；故选C。（4）小车从同一斜面的同一高度自由下滑，到达水平面时的速度相等，小车的质量相等，由此可知小车动能相等，机械能是指物体的动能和重力势能总和，所以小车达到水平面时的机械能相等，小车最终静止，小车通过克服摩擦力做功将其机械能完全转化为其它形式的能，即小车消耗的机械能相等；（5）若探究物体动能的大小是否与物体的运动速度有关，应使小球的质量相同，速度不同，所以需使质量相同的小球从斜面的不同高度由静止滑下。
【答案】（1）木板；（2）匀速直线运动；（3）C；（4）相等；（5）不同高度。
5．（2018?哈尔滨）300多年前，伽利略对“力和运动的关系”进行了探究。下面是模拟伽利略“推断物体不受力时运动情况”的实验。如图是同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑，在粗糙程度不同的水平面上由运动到静止的过程（四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是：玻璃板、纸板、棉布、毛巾）
（1）小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有________，其合力为________；在水平方向受到摩擦力，这个力对小车运动状态的影响是________。
（2）为了便于推理得出结论，请将图中的四次实验排出合理的顺序：________。
（3）牛顿在伽利略实验的基础上，进一步推广得出：一切运动的物体，在不受外力作用时，总保持________状态，这一普遍规律奠定了牛顿的力学基础。
【解析】（1）小车在水平面上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，它们是一对平衡力，合力为零，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力的用，使小车的运动速度减小；
（2）小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下时小车滑到斜面底端时具有相同的速度，小车在不同表面滑行的不同，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小的越慢，小车运动得越远，所以接触面应该逐渐变光滑即毛巾、棉布、纸板、玻璃板，故合理的顺序为：（b）（d）（c）（a）；
（3）牛顿在伽利略实验的基础上，进一步推广得出：一切运动的物体，在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态，这一普遍规律奠定了牛顿的力学基础。
【答案】（1）重力和支持力；零；减小车的速度；（2）（b）（d）（c）（a）；（3）匀速直线运动。
6．（2018?辽阳）在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，完成以下实验。
（1）通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可以得出结论：质量相同时物体的________越大，动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力________（选填“相同”或“不同”）
（2）如果做乙图实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏需改进乙图实验，再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下________方法（填写正确选项前的字母）。
A．换用质量更小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低钢球的高度 D．换用一个较重的硬纸盒
（3）若要探究影响动能大小的另一因素，具体的操作方法是：选择两个　质量　不同的钢球，从同一斜面相同高度由静止滑下。
（4）小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码，设计了如图丙所示实验，探究影响滑动摩擦力大小的因素，通过比较甲、丙两次实验可得出：滑动摩擦力与________有关。
【解析】（1）通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可以得出结论：质量相同时物体的速度越大，动能越大。
重力势能的大小与质量和高度有关；对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能越大。
在甲、乙两次实验中，硬纸盒对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，因此所受滑动摩擦力相同。
（2）如果做乙图实验时，为防止造成硬纸盒损坏掉落，可适当降低钢球的高度，这样小球的动能减小，撞击纸盒后前进的距离变小，就不会掉落了。
A．换用质量更小的钢球，不能与甲控制相同的质量，故A错误；
B．给水平木板铺上毛巾，不能与甲控制相同的接触面，故B错误；
C．适当降低钢球的高度，小球的动能减小，撞击纸盒后前进的距离变小，就不会掉落了，故C正确；
D．换用一个较重的硬纸盒，则可能推动的距离过小，无法正确判断动能的大小，故D错误。
故选：C。
（3）物体的动能与物体的质量和速度有关，若要探究影响动能大小与质量的关系，操作方法是：选择两个质量不同的钢球，从同一斜面相同高度由静止滑下。
（4）小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码，探究影响滑动摩擦力大小的因素。由于纸盒对水平面的压力不同，所以通过比较甲、丙两次实验可得出：滑动摩擦力与压力大小有关。
【答案】（1）速度；越大；相同；（2）C；（3）质量；压力大小。
7．（2018?通辽）图甲是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）实验时小明选用大小不同的实心钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与________的关系。
（2）实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越________（选填“远”或“近”），若水平面绝对光滑，木块将________。
（3）同班的小红同学，发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成的。为了验证猜测，小红又增加了弹簧测力计、砝码等器材，进行了“滑动摩擦力与压力大小关系”的探究，首先完成了如图乙所示实验，她的下一步操作是________。
【解析】（1）小明选用大小不同的实心钢球，其质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，所以该实验是为了探究动能大小与质量的关系。（2）接触面越光滑，木块所受摩擦力越小，木块移动的距离越远，所以若水平面绝对光滑（即木块运动时不受阻力作用），则木块将一直保持匀速直线运动状态。（3）探究“滑动摩擦力与压力大小关系”时，应控制接触面的粗糙程度相同，改变压力的大小，所以，应将砝码放在木块上，沿木板表面用弹簧测力计水平匀速拉动木块，观察测力计的示数。
【答案】（1）质量；（2）远；做匀速直线运动；（3）将砝码放在木块上，沿木板表面用弹簧测力计水平匀速拉动木块，观察测力计的示数。
8．（2018?台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。________________________________
【解析】（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的一口放入后，静止释放。通过观察滑块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，在质量相同时，改变滑块的高度，可验证动能大小与速度大小的关系；（2）研究重力势能与质量关系时控制高度一定，使用质量不同的钢球；实验步骤：将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
【答案】（1）滑块被撞击后移动的距离；速度大小；（2）将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
9．（2018?呼和浩特）小丽和小亮在学习了“分子热运动”的知识后，知道“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”。为此，小丽说：“放在我家衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失，就是这个原因。”小亮说：“阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞舞，也是这个道理。”
请分别判断小丽和小亮的说法正确吗？并分别说出理由
【解析】放在衣柜里的樟脑丸过几天就变小，说明卫生球分子在不停地做无规则的运动；
阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞舞，灰尘是固体小颗粒的运动，不是分子的运动；所以小丽的说法是正确的，小亮的说法是错误的。
【答案】见解析
10．（2018?广州）如图一所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣﹣加热时间的图线如图二。
（1）某时刻温度计示数如图一所示，此时乙的温度为________℃。
（2）甲液体第30s的内能________第35s的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
（3）小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出：甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确？________。你的判断依据是什么？________________。
【解析】（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为58℃；（2）由图可知，物体从30s到35s时，一直吸收热量，温度升高，内能变大，即甲液体第30s的内能小于第35s的内能；（3）由图可知，在0﹣60s内，甲乙变化图象是重合的，即甲乙吸收相同的热量，升高相同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c＝可知，甲的比热容大于乙的比热容，故小明的说法是正确的。
【答案】（1）58；（2）小于；（3）正确；甲乙吸收相同的热量，升高相同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c＝可知，甲的比热容大于乙的比热容。
11．（2018?成都）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。
（1）在连接电路时，开关应该处于________状态。
（2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是________。（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”）
（3）排除故障后，闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭；将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间，观察到同样的现象。这样操作的目的是探究________。
【解析】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态；
（2）闭合开关S，L1、L2两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路或接触不良；
当用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，说明故障可能没有在L1；按一下灯泡L2，两灯都亮，则故障在L2；松开手两灯又不亮，说明故障可能是L2与灯座接触不良；
（3）串联电路的特点：各用电器不能独立工作、相互影响，开关控制所有用电器，开关的位置变化时，控制作用不变。闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭；将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间，观察到同样的现象。这样操作的目的是探究串联电路中开关的作用。
【答案】（1）断开；（2）L2与灯座接触不良；（3）串联电路中开关的作用。
12．（2018?巴彦淖尔）某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关。他们设计了如图甲所示的实验电路，电源电压不变，保持滑动变阻器滑片位置不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路，得到表格所示的数据。
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
（1）在MN间分别接入a、b电阻丝，探究的是电阻跟导体的________的关系。a电阻丝的阻值________b电阻丝的阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）要探究电阻与横截面积的关系，可选择________（填编号）进行实验。其结论是：其它因素相同时，导体横截面积越大，导体的电阻越________。
（3）某同学在MN间接入d电阻丝后，又在其两端并联一块电压表，这样测出了d电阻丝的电阻大小，其测量原理是________。画出实验电路图（电阻丝可看成定值电阻）。
（4）另一位同学不用电压表，在已知滑动变阻器最大阻值为R0的情况下，利用甲图电路测出d电阻丝的电阻大小，操作如下：
①在MN之间接入d电阻丝，闭合开关，将滑片P滑到最左端，读出电流表示数为I1；
②将滑片P滑到最右端，读出电流表示数为I2；
③d电阻丝的阻值表达式为Rd＝________（用I1、I2、R0表示）。
【解析】（1）a、b电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，故研究电阻与材料的关系；闭合开关，通过观察电流表的示数和灯泡的亮度来比较电阻丝电阻的大小；a中电流较大，说明电阻较小。即a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值；
（2）要探究电阻与横截面积的关系，需要控制材料、长度相同，改变横截面积，bc两次实验符合要求；由图知b的横截面积大，电流大，说明电阻小，故其结论是：其它因素相同时，导体横截面积越大，导体的电阻越小。
（3）根据R＝用伏安法测量出电阻，电路图如图所示：
（4）步骤如下；
①将在MN之间接入d电阻丝，闭合开关，将滑片P滑到最左端，移动滑动变阻器使接入电阻为零，读出电流表示数为I1；
②②将滑片P滑到最右端，滑动变阻器到最大阻值处，读出电流表示数为I2；
计算方法：
当滑动变阻器的电阻为零时，只有被测电阻Rd接入电路，测得电流为I1，电源电压为I1Rd，
当滑动变阻器的电阻最大为R0时，R0与Rd串联，测得电路电流为I2，电源电压为I2（R0+Rd），
所以根据电源电压不变：I1Rd＝I2（R0+Rd），解得：Rd＝。
【答案】（1）材料；小于；（2）bc；小；（3）R＝；见上图；（4）。
13．（2018?河北）用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是________（选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应________，通过R1的电流________通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明________________。
（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h﹣I关系的是　A　。
【拓展】用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因________________________
【解析】（1）烧瓶中装入的煤油是绝缘体。
（2）原实物图中，R与R1并联后与R2串联，根据实物电路，画出对应的电路图，如下所示：
（3）“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流小于通过R2的电流。
（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越。
（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，
根据焦耳定律可知，Q＝I2Rt﹣﹣﹣﹣﹣①，Rt常数，且Rt＞0，故由数学知识①式为Q关于I的抛物线，且开向上，图4中能正确反映h﹣I关系的是 A。
【拓展】用Q＝I2Rt可以算电流通过任何用电器产生的热量，而W＝UIt是计算电功的普遍适用的公式，Q＝W的条件是：纯电阻电阻即不含有电动机等的电路（将电能全部转化为内能的电路）。如含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q。W＝UIt不能计算电流通过任何用电器产生的热量。
【答案】（1）绝缘体；（2）如上；（3）相等；小于；（4）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（5）A；
【拓展】不能。含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q。
14．（2018?枣庄）在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与________的磁场相似。
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中________方向有关。
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了________________，来探究________的关系。
【解析】（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；
（2）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
（3）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【答案】（1）条形；（2）电流；（3）控制两次实验的电流大小不变； 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。
15．（2018?河南）小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿________（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针________（选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中就产生感应电流。
（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：________________。
【解析】（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动时，导体不切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转。
（3）断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，电流表指针都不发生偏转，由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
（4）为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，根据控制变量法应该保持导体运动快慢相同，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度。
【答案】（1）左右；（2）不会；（3）切割磁感线；（4）保持导体运动快慢相同，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度。

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