初中科学 中考真题 物理实验探究题

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名称 初中科学 中考真题 物理实验探究题
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2023-02-28 22:17:28

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初中科学 中考真题 物理实验探究题
一、实验探究题
1.(2022·湖州)学习了“电生磁”的知识后,小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有:全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程:
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起,再用长导线缠绕铁钉6圈,连接在1节全新干电池两端(如右图所示),制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针,观察吸引大头针的数目(通电时间不超过10秒钟,下同)。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端,重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端,重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
(1)1节全新干电池的电压是   伏。
(2)小柯的实验想要探究的问题是:   
(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于   (选填“类比法”或“转换法”)。
(4)请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
【答案】(1)1.5
(2)电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关
(3)转换法
(4)
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1      
2      
3      
4      
5      
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据干电池的电压知识解答;
(2)根据题目描述,分析哪些因素在发生改变,从而确定想要探究的问题;
(3)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。
(4)根据题目的描述,确定要记录的物理量和现象,从而确定表格的列数,再根据实验次数确定表格的行数即可。
【解答】(1)1节全新干电池的电压是1.5伏。
(2)根据“2节”、“3节”可知,电源电压改变,则通过电磁铁的电流大小发生改变。根据“6匝”、“9匝”和“12匝”可知,电磁铁的线圈匝数发生改变,因此小柯想要探究的问题是:电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关。
(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于转换法。
(4)在实验中,要记录线圈匝数、电池节数和吸引大头针的数量,以及实验次数,因此表格有4列。实验要进行5次,连同项目行共6行,如下表所示:
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1      
2      
3      
4      
5      
2.(2022·湖州)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的   (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律。
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有   作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是   。
【答案】(1)底面BC
(2)会聚
(3)光的色散或凹透镜对光的作用
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)根据图1、图2、图3,分析红光通过三棱镜后的偏折规律;
(2)根据凸透镜对光线的作用解答;
(3)根据三棱镜的特点分析解答。
【解答】(1)根据图1、图2、图3可知,经过两次折射后,红光均向三棱镜的底面BC方向偏折。
(2)根据图4可知,凸透镜相当于两个相同的三棱镜将底部重合在一起,根据三棱镜对光线的作用可知,上面的光线向下偏折,下面的光线向上偏折,其实就是所有的光线都向主轴偏折,即凸透镜对光线有会聚作用。
(3)①太阳光经过三棱镜后会被分解为七种颜色的色光,这就是光的色散现象;
②凹透镜相当于两个相同的三棱镜顶角重合在一起,根据三棱镜对光线的作用可知,上面的光线向上偏折,下面的光线向下偏折,其实就是使光线远离主轴,即凹透镜对光线有发散作用。
那么利用三棱镜还可以进行的探究实验为:光的色散或凹透镜对光的作用。
3.(2021·湖州)如图为验证沸腾条件的实验装置。关于小烧杯内水的最终状况,同学们有不同看法。小明认为:温度达到沸点,且会沸腾。小李认为:温度达到沸点,但不会沸腾。
小红认为:温度达不到沸点,不会沸腾。
通过实验观察到小烧杯内的水没有沸腾,所以小明的观点是错误的。为了验证小李和小红的观点,观察并记录温度计甲和乙的示数变化,如下表。
时间/分钟 0 3 6 9 12 15 18 21 24
甲的示数/ ℃ 40 57 71 81 91 97 100 100 100
乙的示数/℃ 40 48 61 74 84 90 94 94 94
(1)通过实验数据分析,   的观点是正确的。
(2)在0至18分钟内,小烧杯中水的温度从40℃上升到94℃,其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量   (选填“大于”或“等于”或“小于”)小烧杯中的水蒸发散失的热量。
(3)18分钟以后,为什么小烧杯中水的温度保持94℃稳定,但又低于大烧杯中水的温度(100℃) 请分析其原因。   
(4)为了验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点,还需要继续吸热的条件,同学们经过讨论,认为只需改进原装置即可。右图所示的改进方案中,   更合理。
【答案】(1)小红
(2)大于
(3)小烧杯中的水散失的热量与从大烧杯中吸收的热量相等。小烧杯中的水不断向外界散失热量,而小烧杯中的水温保持稳定,则小烧杯中的水必须从大烧杯中吸收热量,因此小烧杯中的水温必须低于大烧杯中水的温度。
(4)方案2
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【分析】(1)根据表格数据,分析小烧杯内水的温度是否达到沸点,以及它是否沸腾即可。
(2)如果吸收的热量大于散失的热量,那么水的温度上升;如果吸收的热量等于散失的热量,那么温度不变;如果吸收的热量小于散失的热量,那么温度下降。
(3)首先根据温度不变说明小烧杯内水吸收热量和散失热量的大小关系,然后根据发生热传递的条件分析小烧杯中水温低于大烧杯中水温的原因。
(4)如果给大烧杯加上盖子,那么可以减小热量的散失,从而使小烧杯的水温继续上升,一直达到沸点,据此分析判断。
【解答】(1)通过实验数据分析可知,小烧杯内水没有沸腾,且温度低于沸点100℃ ,则小红的观点是正确的。
(2)在0至18分钟内,小烧杯中水的温度从40℃上升到94℃,其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量大于小烧杯中的水蒸发散失的热量。
(3)18分钟以后,小烧杯中水的温度保持94℃稳定,但又低于大烧杯中水的温度(100℃),原因是:小烧杯中的水散失的热量与从大烧杯中吸收的热量相等。小烧杯中的水不断向外界散失热量,而小烧杯中的水温保持稳定,则小烧杯中的水必须从大烧杯中吸收热量,因此小烧杯中的水温必须低于大烧杯中水的温度。
(4)为了验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点,还需要继续吸热的条件,同学们经过讨论,认为只需改进原装置即可。右图所示的改进方案中,方案2更合理。
4.(2021·湖州)下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程:(本实验均使用轻质杠杆)实验1:在直杠杆水平平衡时(如图甲所示) 进行实验, 记录多组数据。得出:F1×s1=F2× s2(注:s1和s2分别表示支点到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验,也得到了同样的结论。该结论适用于所有平衡时的杠杆吗
实验2:科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验,移动钩码,改变钩码数量,
记录数据如表,分析表格数据发现上述结论并不成立,但发现一个新的等量关系,即:(待填)。s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时,哪个量才是有价值的呢 研究小组的同学观察到:支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3:
实验次数 F1/N S1/cm F2/N S2/cm L2/cm
1 1.0 10.0 0.5 21.3 20.1
2 1.5 20.0 1.0 31.7 29.8
3 2.0 30.0 2.5 25.5 24.0
①移动钩码,使杠杆________,并使杠杆处于平衡状态。
②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量,移动钩码,记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据,得出弯杠杆的平衡条件。最后,通过科学思维,得出所有杠杆的平衡条件都是:F1×l1=F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用,如用图1方式提升物体比用图2方式省力,就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答:
(1)在研究一侧弯曲的杠杆时,发现的一个新的等量关系是   。
(2)将实验3中的①填写完整   。
(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为   。通过探究杠杆平衡条件的实验,使我们深深认识到建立这一科学量的价值。
(4)用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是   。
【答案】(1)F1 ×s1=F2 ×l2
(2)倾斜或转动
(3)力臂
(4)图1的动力臂大于阻力臂而图2的动力臂等于阻力臂
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】(1)分别计算出每组中F1与s1的乘积,以及F2与L2的乘积,然后比较乘积的大小;
(2)如果杠杆匀速转动或处于静止状态,此时杠杆就处于平衡状态;
(3)根据力臂的定义解答;
(4)将滑轮看作特殊的杠杆,比较它们动力臂的大小即可。
【解答】(1)三组数据中,F1与s1的乘积以及F2与L2的乘积依次为:10、30和60,则在研究一侧弯曲的杠杆时,发现的一个新的等量关系是:F1 ×s1=F2 ×l2。
(2)实验3中:移动钩码,使杠杆倾斜或转动,并使杠杆处于平衡状态。
(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为力臂;
(4)根据图1可知,使用动滑轮时,可以将左侧绳子与滑轮的接触点看作杠杆的支点,阻力臂等于半径,动力臂等于直径;
根据图2可知,使用定滑轮时,滑轮的轴心为杠杆的支点,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
则:用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是:图1的动力臂大于阻力臂而图2的动力臂等于阻力臂。
5.(2020·湖州)方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后,欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下,设计了如图乙所示的电路图,继续实验。
(1)当使用图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压表示数为4伏,此时电流表示数为   。
(2)方方根据电路图乙,连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线,请你帮她在图中添上这根导线。
(3)方方按图乙正确连接后进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图,如图丁所示。
①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,   。
②BC段明显发生弯曲,是因为   。
【答案】(1)0.5A
(2)
(3)通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比;电阻变大
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,电压表与灯泡串联,电压表测灯泡的电压。首先根据U变=U总-UL计算出变阻器两端的电压,再根据计算电流表的示数;
(2)将图丙与乙对照,二者的串并联关系要完全一致,且元件的相对位置保持一致,据此确定缺少导线的位置即可;
(3)①如果两个物理量的变化图像为一条直线,那么它们成正比关系;
②当电流较大时,灯丝的温度升高,电阻不断增大,因此电压和电流的比值不断增大。
【解答】(1)根据甲图可知,电压表与灯泡串联,电压表测灯泡的电压。
变阻器两端的电压:U变=U总-UL=9V-4V=5V;
电流表的示数为:;
(2)将丙图与乙图对照可知,电流从正极出发之后,依次经过灯泡、电流表和变阻器、开关回到负极,电压表与灯泡并联,但是图丙中缺少一根线,即连接灯泡左端的接线柱与变阻器左下角接线柱的线,将其补充如下:
(3)①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比;
②BC段明显发生弯曲,是因为电阻较大。
6.(2020·湖州)力能使物体的运动状态发生改变,运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢(单位时间内运动速度的改变量)与物体受力大小的关系,在创新实验室做了如下的实验:
如图甲所示,水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮(摩擦不计)与重物相连,小车上固定一个宽为d=1厘米的挡光片。在导轨上A、B两个位置各固定一个光电门。光电门如图乙所示。光电门内有一束光从N射向M,M处装有光传感器。当有物体经过NM之间把光挡住时,传感器能记录光被挡住的时间t,这样就可求得挡光片经过光电门时的速度vA和vB。两个光电门配合使用还能测出挡光片从A运动到B的时间tAB。
实验步骤:
①保持重物P质量不变,让小车从OA间任意点释放,分别测出挡光片经过A、B两位置的挡光时间tA和tB,以及挡光片从A运动到B的时间tAB, 计算出单位时间运动速度的改变量(用a1表示),即a1= 。重复实验。a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变,让小车从OA间任意点释放,按照①的操作,计算出单位时间运动速度的改变量(用a2表示)。重复实验。a2近似相等,且a2>a1。
(1)在实验①时,某次挡光片经过A位置的挡光时间tA为0.025秒,则挡光片穿过光束的速度vA为    。
(2)该实验中为什么用重物P来提供拉力?
(3)由实验可得出的结论是   。
(4)上述结论可以解释汽车在行驶过程中 的现象。
A.制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来
B.质量越大,汽车越难停下来
C.速度越大,汽车越难停下来
【答案】(1)0.4米/秒
(2)使物体所受拉力恒定不变
(3)小车质量不变的前提下,拉力越大小车速度改变得越快
(4)A
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】(1)挡光片通过光束的距离等于它的宽度,根据公式计算挡光片通过光束的速度;
(2)在实验中,如果用手来拉动小车,那么很难控制拉力大小的稳定性。如果将手换成重物,那么拉力始终等于物体的重力,可以准确的保证拉力大小恒定不变;
(3)实验中小车的质量不变,但是拉力在不断增大,将单位时间内的速度变化量大小进行比较,根据控制变量法得出结论即可。
(4)根据实验的结论对现象进行选择即可。
【解答】(1)挡光片穿过光束的速度vA为;
(2)该实验中用重物P来提供拉力的原因是:使物体所受拉力恒定不变;
(3)在实验中,小车的质量不变,当增大重物质量时,拉力增大,那么单位时间内运动速度的该变量增大,即 a2>a1 ,因此得到结论:小车质量不变的前提下,拉力越大小车速度改变得越快。
(4)根据(3)中的实验结论可知,该结论描述的是物体速度的改变快慢与力的关系,与质量和速度无关,那么“制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来”正好可以用这个结论来解释,故选A。
7.(2019·湖州)科学兴趣小组的同学利用学过的知识,测量定值电阻Rx的阻值。
(1)同学们利用电路甲测量Rx的阻值,测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数 电压U(伏) 电流I(毫安) 电阻R(欧)
1 2.0 2.30 870
2 2.5 2.90 862
3 4.0 4.70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是   。
(2)同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧、为什么测量值与标定值之间有较大偏差 他们查资料寻找原因,发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻,只是电压表的内阻比较大,电流表的内阻比较小,但都会对测量结果产生影响。然后,同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书,说明书显示:
电压表:量程0~6伏,内阻6000欧
电流表:量程0~10毫安,内阻40欧
根据这些信息,可判断甲电路中由于   (“电流表”或“电压表”)内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。
(3)小组同学经过思考,改成电路乙进行实验,测量数据和结果如下表二:
表二
实验次数 电压U(伏) 电流I(毫安) 电阻R(欧)
1 2.5 1.92 1042
2 2.5 2.45 1020
3 4.0 3.75 1067
比较两次测量结果,同学们做出了以下分析,你认为正确的是 。
A.测量该定值电阻选择电路乙更合适
B.用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C.选择合适的电路,测得的电阻值偏差会减小,更接近真实值
(4)拓展应用:根据以上的探究,如果需要测量阻值约20欧小阻值电阻时,选用了合适量程的电压表和电流表后,为了使测量结果更精确,应选择甲和乙中的哪一电路 并说明理由。   
【答案】(1)861欧
(2)电压表
(3)A;B;C
(4)甲。因为20欧是小电阻,电压表内阻大,直接并联后电压表分流作用小,电流表测量偏差小,电阻测量值偏差小。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)在测量定值电阻的阻值时,可以使用多次测量求平均值的方法减小实验误差,即:;
(2)甲图中,电压表与电阻并联,那么电流表测得的值就是通过电压表和电阻的电流之和,即测得的电流偏大,根据欧姆定律分析计算出阻值的变化;
(3)根据(1)中相同的办法计算出电阻的阻值,哪次误差小,哪个实验方案就更合适,据此选择;
(4)被测的电阻越小,通过的电流越大,图甲中电流表的示数与电阻实际电流相差越小,计算出的电阻误差也越大;被测的电阻越大,它两端的电压越大,图乙中电压表的示数与实际电压相差越小,计算出的电阻误差越小。
【解答】(1)该电阻的阻值为:;
(2)该电阻的阻值为1000Ω,而电压表的电阻6000Ω,这时二者电阻相近,电流表测得的电流与通过电阻的电流相差比较大,因此计算出的电阻产生较大误差,那么甲电路中由于电压表内阻的影响,使测量结果产生较大偏差;
(3)图乙测得的电阻为:;
A.通过计算可知,图乙测出的电阻与实际阻值误差更小,故A正确;
B.无论使用哪种方法测得的电阻阻值都会和实际阻值有差异,故B正确;
C.相同的电阻,使用不同的测量方法,测出的值误差大小不同,故C正确。
故选ABC。
(4)如果要测量阻值约为20Ω的电阻时,由于它电阻较小,因此通过它的电流较大,电压表与它并联时对电流表的示数影响比较小,测得的电阻误差会比较小。
8.(2019·湖州)小华在建筑工地上看到,工程车的车斗慢慢倾斜到一定程度时,车斗中的石料就沿车斗斜面滑落下来(如下左图所示)。小华想,车斗中的石料如果减少些,要滑落下来,车斗的倾斜程度是否可以减小些?
于是小华到实验室进行探究,先把长木板放在水平桌面上,将质量为100克带有钩码槽的木块放在长木板的A处,如图所示。然后进行如下操作:
①在木块的钩码槽中放入三个50克的钩码,将木板的右端慢慢抬高到一定高度时,木块开始下滑,记录右端被抬升的高度h=20厘米。
②第二次在木块的钩码槽中放入两个50克的钩码,第三次在木块的钩码槽中放入一个50克的钩码,分别重复上述实验。
(1)请你帮小华同学设计记录数据的表格。   
(2)小华发现三次实验中,木块开始下滑时木板的倾斜程度是一样的。那么车斗中的石料能刚好滑落下来,车斗的倾斜程度与什么因素有关呢 小明认为可能与石料和车斗间接触面的粗糙程度有关,于是他进行如下探究:
将一块棉布、一块毛巾分别铺在长木板上,把放有一个50克钩码的木块放在长木板的A处,慢慢抬高木板的右端直到木块开始下滑;测量并记录右端被抬升的高度分别为24厘米和30厘米。
根据小华和小明的实验,可以得出的结论是    。
(3)根据以上探究,可以帮助我们解答其他类似的疑惑,比如“为什么道路桥梁的引桥要做到一定长度 ”“为什么    ”等
【答案】(1)
实验次数 质量m(克) 右端高度h(厘米)
     
     
     
(2)木块开始下滑时木板的倾斜程度与木块质量无关,跟木块与木板间粗糙程度有关。接触面越粗糙,木块开始下滑时木板的倾斜程度越大。
(3)“为什么儿童乐园的滑滑梯应该有一定的倾斜程度”“为什么滑梯要做得光滑些”“为什么许多房子都做成倾斜的屋顶”“为什么上山的公路做成盘山公路”
【知识点】观察结果的记录与分析;实验步骤的探究
【解析】【分析】(1)实验记录表格的第一列通常为实验次数,其它列的内容根据实验要求设计;
(2)抬升的高度越大,说明开始下滑时的倾斜角度越大,根据记录数据描述实验结论;
(3)从生活中寻找利用斜面的例子完成填空。
【解答】(1)记录表格的第一列为实验次数;因为要探究石料的多少和开始下滑倾斜角度的关系,因此要记录石料的质量和斜面右端被抬起的高度,如下表:‘’
实验次数 质量m(克) 右端高度h(厘米)
(2)砝码的质量不同,但开始下滑的木板倾斜程度相同,说明木块开始下滑的倾斜程度与木块的质量无关;
毛巾的粗糙程度比棉布大,同一木块下滑时的高度就比棉布大,说明:接触面越粗糙,木块开始下滑的倾斜程度越大;
(3)这个探究结论可以帮助我们解答的疑惑有:
①为什么儿童乐园的滑梯应该有一定的倾斜程度”;
②“为什么滑梯要做得光滑些”;
③“为什么许多房子都做成倾斜的屋顶”
④“为什么上山的公路做成盘山公路”.
9.(2018·湖州)某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时,做了如左图所示的实验:将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,发现电流表示数逐渐增大,同时灯泡逐渐变亮。
(1)通过实验可得出结论:导体的电阻大小与   有关;灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
(2)小明认为,决定灯泡亮暗的因素只是电流大小,请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在答题卷相应的方框内画出电路图)。实验材料:两个不同规格的灯泡L1和L2、电池组、开关S及导线若干。
(3)接下来,小明又做了如下实验:将整条镍铬合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风档对镍铬合金丝吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况。小明所做的这一实验基于的假设是   。
【答案】(1)导体长度
(2)
(3)导体的电阻与温度有关
【知识点】控制变量法;影响电阻大小的因素
【解析】【分析】电阻是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小,是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同。物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,即 把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决。
【解答】(1)由实验步骤可知,实验过程中改变的是导体AB的接入长度,导致了电流的改变;故答案为:导体长度;该实验主要是为了验证电流对灯泡亮度的影响,所以要控制电流相同,而电流相同则要使用串联电路即可;故答案为: ;操作步骤中先吹热风再吹冷风,改变的是导体的温度,导致了电流的变化;故答案为:导体电阻与温度有关;
故答案为:(1)导体长度;(2) ;(3)导体电阻与温度有关。
10.(2018·湖州)小华和小丽在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图甲所示。
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问。一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力。身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点和有道理,因为   。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显。可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显。使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?小华和小丽提出了两种猜想。猜想一:可能与骑行的速度有关。猜想二:可能与圆弧形跑道的半径有关。
接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1牛。让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图乙所示。观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/米 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/牛 1.90 1.78 1.66
该实验可以得出的结论是   。
若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)①   ;②   。
实验后,他俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是,他俩又展开了后续实验探究……
【答案】(1)力是改变物体运动状态的原因
(2)其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随运动速度的增大而增大;改变圆弧形轨道的半径;让同一小钢球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下
【知识点】控制变量法;力的作用效果
【解析】【分析】物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,即 把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决。
【解答】(1)力是改变物体运动状态的原因,转弯时,运动方向改变,运动状态发生改变,一定是受到力的作用,所以“要转弯,必须受力”;故答案为:力是改变物体运动状态的原因;(2)要验证猜想:“骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关”,实验中需要控制控制小球的质量相同、圆弧形跑道的半径相同,使同一小球从不同的高度滚下来,从而使得小球到达压力传感器的速度不同,根据表格数据知:距压力传感器高度越高,压力传感器示数越大,故可以得出:在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;
若要验证猜想二即骑行的自行车转弯的力的大小,可能与圆弧形跑道的半径有关,需要控制小球的质量相同、下落的高度相同,圆弧形跑道的半径不相同,故需要①改变圆弧形跑道的半径;②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下;故答案为:在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;①改变圆弧形跑道的半径;②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下;
故答案为:(1)力是改变物体运动状态的原因;(2)在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;①改变圆弧形跑道的半径;②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。
11.(2017·湖州)在探究电流与电阻的关系时,小明设计如图所示电路图进行实验:连接电路更换不同的定值电阻,分别测出电流大小记录并分析数据.
实验数据记录表
电源电压(伏特) 电阻(欧姆) 电流(安培)
3 3 0.48
10 0.27
20 0.14
(1)分析表格中的数据,发现电阻两端的电压是   (选填“变化的”或“不变的”).
(2)小芳通过对实验数据的分析,认为此实验需要改进.请你和小芳一起设计探究电流与电阻的关系的实验电路图.
(3)你设计的电路中,更换电阻后,是如何控制变量的?   .
【答案】(1)变化的
(2)
(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)由表中数据,根据欧姆定律的变形公式U=IR分析;(2)探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压即电压表示数不变,为达到这个目的,应增加滑动变阻器串联在电路中;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变.
【解答】解:(1)由表中数据,根据欧姆定律I= ,电阻的电压U=IR,可知电压分别为1.44V、2.7V、2.8V,故电阻两端的电压是变化的; (2)探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压即电压表示数不变,为达到这个目的,应增加滑动变阻器串联在电路中,如下所示:
;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变.
故答案为:(1)变化的;(2)如上所示;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变.
12.(2017·湖州)科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验:在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒,一辆绑有磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动.在靠近纸盒的过程中小车的速度越来越小,最后停在了A位置.如图所示.
小组同学对这一现象展开了讨论:
(1)小明认为小车速度减小除了受到了摩擦力的作用外,可能还受到纸盒的影响.为了证实他的猜想,小明应该如何设置实验?   
(2)小明通过实验发现,纸盒能使小车运动速度减小得更快.那纸盒里有什么呢?小芳提出了以下假设:
假设1:纸盒中有铁块.
假设2:纸盒中有磁体.
假设3:纸盒中有闭合的线圈.
小强根据已学的知识否认了   .
(3)小强打开纸盒,发现里面是一个闭合的线圈.为什么闭合的线圈会使小车的速度减小得更快?请对这一现象作出合理的解释.   .
【答案】(1)拿掉纸盒后重复实验,观察小车停止的位置,并与原来比较
(2)假设1
(3)带磁铁的小车靠近闭合的线圈时,闭合线圈切割磁感线产生感应电流,小车的动能转化为线圈的电能,动能减小,速度减小的更快
【知识点】控制变量法
【解析】【分析】(1)为了验证是否受到纸盒的影响,去掉纸盒就行;(2)纸盒能使小车运动速度减小得更快,说明纸盒中有磁体,从而得出结论;(3)电磁感应现象:当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流.
【解答】解:(1)为了验证小车速度减小是否受到纸盒的影响,小明应该拿掉纸盒后重复实验,观察小车停止的位置,并与原来比较;(2)纸盒能使小车运动速度减小得更快,说明纸盒中有磁体,假设1中没有磁体,故否认了假设1;(3)带磁铁的小车靠近闭合的线圈时,闭合线圈切割磁感线产生感应电流,小车的动能转化为线圈的电能,动能减小,速度减小的更快.
故答案为:(1)拿掉纸盒后重复实验,观察小车停止的位置,并与原来比较;(2)假设1;(3)带磁铁的小车靠近闭合的线圈时,闭合线圈切割磁感线产生感应电流,小车的动能转化为线圈的电能,动能减小,速度减小的更快.
13.(2016·湖州)货车驾驶员在卸货后,把空的纸箱放在车斗里.在汽车行驶时,发现有纸箱从车斗里“飞”了出来.为什么会出现这种现象呢?
小明同学经过思考后,进行了模拟实验:
将纸屑放在一个铁盒里,用吹风机向铁盒上方水平吹风,发现有纸屑从铁盒中“飞”出来,如图.
请回答:
(1)小明向铁盒上方吹风是模拟   .
(2)请用所学的知识解释纸箱从车斗里“飞”出来的原因.   .
【答案】(1)汽车在行驶过程中的空气流动
(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,据此分析即可判断;知道流体压强和流速的关系,并能解释实际问题是解决此题的关键.
【解答】解:(1)据图可知,此时的铁盒相当于车斗,铁盒内的纸屑相当于车斗中的纸箱,故明向铁盒上方吹风是模拟汽车在行驶过程中的空气流动;(2)据模拟实验可知,车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗;
故答案为:(1)汽车在行驶过程中的空气流动;(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗;
14.(2016·湖州)小明在学习物体浮沉条件时,由于调制食盐水密度的操作不够精准,导致实验中鸡蛋很难悬浮在食盐水中,于是他对实验进行了改进:分别用量筒和烧杯等器材配制了三杯不同质量分数的酒精溶液,其中图甲B烧杯中的酒精与水的体积比为9:6.用注射器吸取密度为0.9克/厘米3的食用油分别在三杯酒精溶液中部注射一团油滴,一段时间后,如图甲所示.再过一段时候后,小明观察到油滴所处的状态如图乙所示.为此,他作了如下探究:
【提出问题】 △
【建立假设】假设一:可能是油滴的密度变小了.
假设二“可能是酒精溶液的密度变大了.
【实验方案】针对“假设一”的实验:用注射器吸取图乙任一烧杯中的油滴,将油滴注入到某一溶液中,观察其浮沉状况.
针对“假设二”的实验:先测定酒精溶液密度为ρ1,敞口放置一段时间后再次测定它的密度为ρ2,比较ρ1和ρ2的大小.
【得出结论】油滴密度不变,酒精溶液密度变大.
请回答:
(1)根据小明所作的假设,推测小明所提出的问题是:   ?
(2)针对“假设一”的实验中,“某一溶液”是   ,
(3)小明经过思考,对“酒精溶液密度变大”这一结论作出合理的解释,即   .
【答案】(1)油滴沉浮变化的原因是什么
(2)密度为0.9g/cm3的液体
(3)酒精蒸发比水快
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)分析题意,用注射器吸取密度为9g/cm3的食用油分别在三杯酒精溶液中部注射一团油滴,过一段时间后,油滴所处的状态发生了变化,据此提出合理的猜想;(2)为了确定油滴的密度是否变化,可以将图乙任一烧杯中的油滴,注入到和原来油滴密度相同的液体中,观察其浮沉状况,得出答案;(3)同样条件下,酒精蒸发比水快.本题为实验探究题,考查了物体浮沉条件的应用,能认真读题,明白提出问题的意义是解题的关键.
【解答】解:(1)由图中现象可提出的猜想:
①油滴沉浮变化的原因是什么?
②为什么下沉的油滴会悬浮?
③为什么悬浮的油滴会漂浮?(2)为了确定油滴的密度是否变化,可以将图乙任一烧杯中的油滴,注入到和原来油滴密度相同的液体中,即密度为0.9g/cm3的液体中.
如果油滴仍悬浮,则说明油滴的密度不变;若油滴上浮,说明油滴的密度变小;若油滴下沉,则说明油滴的密度变大;(3)酒精溶液是由水和酒精组成,由于酒精蒸发比水快,过一段时间后,酒精和水的比例少,是的酒精溶液的密度变大.
故答案为:(1)油滴沉浮变化的原因是什么;(2)密度为0.9g/cm3的液体;(3)酒精蒸发比水快.
15.(2022·杭州)小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节滑动变阻器R,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示。回答问题:
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
(2)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为   安。
(3)根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器R,滑片移动的方向是   (选填“A→B”或“B→A”)。
试验次数 U(伏) I(安)
1 0.6 0.12
2 0.8 0.16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
【答案】(1)如图所示
(2)0.24
(3)B→A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据电压表的使用方法解答;
(2)根据图乙确定电流表选用的量程和分度值,然后根据指针位置读出电流表的示数。
(3)根据表格数据分析电流表的示数变化规律,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,最终确定滑片的移动方向。
【解答】(1)在测电阻的实验中,电压表应该与待测电阻并联。由于电源电压为3V,所以电压表选择量程0·3V,如下图所示:
(2)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.24A。
(3)根据表格可知,电流表的示数逐渐增大,则滑动变阻器的阻值逐渐减小,那么滑片移动的方向是:从B→A。
16.(2022·杭州)小金配合社区防疫工作,用体温计测量体温。如图所示体温计的测量范围为35.0℃到42.0℃,最小刻度为   ℃。消毒后用手指捏紧体温计上部,   (填写操作),使体温计的水银柱回落到35℃以下,然后放入自己腋下5分钟,取出后直接读数。体温计离开人体后水银柱不会回落的原因是   。·
【答案】0.1;用力甩几下;玻璃管中有一段细管(弯管),水银遇冷收缩较快,在细管(弯管)处断开,上段水银柱不回落
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)最小刻度就是最小的格表示的温度,用大格表示的温度除以中间的格数即可;
(2)体温计的液泡上方有一段细小的弯曲,因此依靠重力无法使液柱流回液泡。为了保证测量的准确,此时需要用力甩几下,依靠惯性让其流回去。
(3)根据体温计的结构特点解答。
【解答】(1)根据图片可知,体温计上一个大格表示1℃,中间有10个小格,因此最小刻度为:1℃÷10=0.1℃。
(2)消毒后用手指捏紧体温计上部,用力甩几下。
(3)体温计离开人体后水银柱不会回落的原因是:玻璃管中有一段细管(弯管),水银遇冷收缩较快,在细管(弯管)处断开,上段水银柱不回落。
17.(2022·衢州)小明观看北京冬奥会滑雪比赛时,突发奇想:如果运动员从斜坡滑道上自由滑下,怎样才能滑得更远呢?于是用如图所示的装置探究“小车从斜面上滑下时,在水平面上滑行的最大距离跟小车的下滑高度、小车总质量、水平面粗糙程度是否有关”。实验结果如下表:
实验次数 小车下滑高度/cm 水平面材料 车上钩码个数 小车在水平面上骨行的最大距离/cm
1 3 木板 1 50
2 3 木板 2 50
3 3 木板 3 50
4 6 木板 3 100
5 6 棉布 3 60
6 6 毛巾 3 30
(1)每次实验中,都应让小车从相应高度由   状态开始沿斜面下滑。
(2)分析1、2、3三组实验数据,得出的结论是:   。
(3)小明根据上述第3、4两次实验得出结论:当小车总质量和水平面粗糙程度相同时,小车在水平面上滑行的最大距离与小车下滑高度成正比。小明这样就得出结论不合理,请你对其实验提出改进建议:   。
【答案】(1)静止
(2)小车在水平面上滑行的最大距离与小车总质量无关。
(3)保持水平面材料和车上钩码个数与第3、4次实验相同,多次改变小车下滑高度,进行实验。
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】(1)小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,还与开始下滑时的初速度有关。为了排除初速度对小车运动的影响,必须控制小车从斜面上静止状态开始下滑。
(2)当小车的质量发生改变时,如果小车的滑行距离也不同,那么二者存在关系;否则,二者之间没有关系。
(3)在科学探究中,往往需要多次进行实验,从而收集多组数据,这样得到的结论会更加客观,具有普遍意义。
【解答】(1)每次实验中,都应让小车从相应高度由静止状态开始沿斜面下滑。
(2)分析实验1、2、3可知,当小车上的钩码个数增大时,小车的质量增大,但是小车在水平面上滑行的距离不变,那么得到结论:小车在水平面上滑行的最大距离与小车总质量无关。
(3)小明根据上述第3、4两次实验得出结论:当小车总质量和水平面粗糙程度相同时,小车在水平面上滑行的最大距离与小车下滑高度成正比。小明这样就得出结论不合理,提出改进建议:保持水平面材料和车上钩码个数与第3、4次实验相同,多次改变小车下滑高度,进行实验。
18.(2022·衢州)某学习小组开展“太阳能电池性能"的探究。查阅资料得知:太阳能电池的电压和短路电流是衡量其性能的重要参数(太阳能电池短路时电流较小,不会损坏)。该小组对“影响太阳能电池短路电流大小的因素”进行探究。
[提出猜想]
太阳能电池的短路电流可能与光照面积、光照角度和光照强度有关。
[实验过程]
①按甲图连接好电路,用光源照射太阳能电池(图乙)。
②控制光照强度相等,使光线垂直照射太阳能电池,测量不同光照面积时的短路电流,记录数据。
③控制光照强度和光照面积相等,改变光线与电池的夹角,测量不同光照角度时的短路电流,记录数据。
④利用测得的数据绘制曲线图。
资料补充:太阳能电池的电压与光照面积、光照角度和光照强度基本无关,视作不变。
(1)分析上述数据可得出:在光照强度和光照角度等相同时,光照面积越大,太阳能电池的短路电流越   。
(2)若想探究光照强度是否会影响太阳能电池的短路电流,该如何改变光照强度?    (答一种即可)。
(3)反思交流:太阳能电池的电压和短路电流为什么是衡量太阳能电池性能的重要参数?
从能量转化快慢的角度,结合探究结果和资料进行说明:   。
【答案】(1)大
(2)改变光源的功率或改变光源到太阳能电池的距离
(3)由探究结果可知,光照强度不变时,光照面积和光照角度越大,太阳能电池的短路电流越大。根据P=UI,太阳能电池电压保持不变时,短路电流越大,太阳能电池功率越大,光能转化为电能的速度就越快,太阳能电池的性能就越好。
【知识点】观察结果的记录与分析
【解析】【分析】(1)根据图片分析光照面积对短路电流大小的影响;
(2)当光源的功率相同时,电池到电源的距离越大,则光照强度越小。当电磁到电源的距离相同时,光源的功率越大,则光照强度越大。
(3)根据电功率的公式P=UI分析解答。
【解答】(1)分析上述数据可得出:在光照强度和光照角度等相同时,光照面积越大,太阳能电池的短路电流越大。
(2)若想探究光照强度是否会影响太阳能电池的短路电流,改变光照强度的方法:改变光源的功率或改变光源到太阳能电池的距离。
(3)太阳能电池的电压和短路电流是衡量太阳能电池性能的重要参数,理由是:由探究结果可知,光照强度不变时,光照面积和光照角度越大,太阳能电池的短路电流越大。根据P=UI,太阳能电池电压保持不变时,短路电流越大,太阳能电池功率越大,光能转化为电能的速度就越快,太阳能电池的性能就越好。
19.(2022·台州)利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”(如图甲)。调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离,可实现与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。
(1)水滴相当于光学显微镜结构中的   镜。
(2)上下调整支架的高度相当于调节图乙所示光学显微镜的    (填结构编号)。
(3)写出一种能改变水滴显微镜放大倍数的方法:   。
【答案】(1)物
(2)②
(3)更换不同放大倍数的放大镜(或“更换水滴”、“调节标本、水滴和放大镜三者之间的距离”等)
【知识点】显微镜的使用
【解析】【分析】(1)显微镜的主要结构是镜头,包括目镜和物镜,起放大作用,目镜安插在镜筒里,物镜通过螺丝拧紧在转换器上。
(2)粗准焦螺旋使镜筒大幅度位移,而细准焦螺旋使镜筒小幅度位移;图中①目镜、②粗细准焦螺旋、③反光镜。
(3)显微镜成倒立的像,显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积.
【解答】(1)物镜安装在镜筒的下端,观察时靠近玻片标本,根据图示比较可知,水滴相当于光学显微镜结构中的物镜。
(2)使用显微镜时,准焦螺旋可以使镜筒上升或下降,调节焦距,所以上下调整支架的高度相当于调节图乙所示光学显微镜的②粗准焦螺旋和细准焦螺旋。
(3)改变水滴显微镜放大倍数的方法:更换不同放大倍数的放大镜(或“更换水滴”、“调节标本、水滴和放大镜三者之间的距离”等)。
20.(2022·台州)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中   的散失。
(2)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝R,记录水温变化△T和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验,可以得出结论:   。
(3)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关数据整理如下表。
电流I/A 02 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温度△T/℃ 0.4 0.9     2.5 3.6
请分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。
【答案】(1)热量
(2)当电流和通电时间一定时,电阻丝产生的热量与电阻成正比
(3)1.6
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)在实验过程中,如果玻璃盒的保温性能不好,那么会有大量的热量散失,就会使温度计的示数产生较大变化,从而产生较大的实验误差;
(2)根据Q=cm△t可知,当水的质量不变时,吸收的热量与升高的温度成正比。根据图乙可知,水升高的温度与电阻成正比。比较可知,电阻丝产生的热量应该与电阻成正比,据此根据控制变量法的要求描述结论。
(3)根据表格分析升高的温度与电流大小的数量关系,然后对空白处的温度进行计算即可。
【解答】(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量散失。
(2)根据图像可知:当电流和通电时间一定时,电阻丝产生的热量与电阻成正比。
(3)根据表格可知,当电流为0.2A时,升高温度:;
当电流为0.3A时,升高温度:;
当电流为0.5A时,升高温度:;
…………
则升高温度与电流的关系为:△t=I2×10;
则当电流为0.4A时,升高的温度为:(0.4A)2×10=1.6。
21.(2022·宁波)为何晾在密闭空间里的湿衣服不容易干 小宁思考后做了如下探究:
【提出问题】
空气湿度会对水蒸发产生怎样影响
【实验装置】
在七个相同的密闭房间内装有相同的如图所示的实验装置。
【实验步骤】
①控制每个房间的气温和空气流动情况相同,空气湿度都在70%以上。
②开启每个房间的除湿机,用除湿机调节房间湿度,使七个房间内的空气湿度在实验期间分别控制在一定值;
③用相同质量的水把毛巾均匀湿润,完全展平后晾在晾衣架上,读取电子秤的示数m1;
④经相同时间后,再次读取电子秤的示数m2。
(实验过程中水蒸发对毛巾温度的影响、除湿机工作时对室内空气流动和室温的影响均忽略)
【实验数据】
空气湿度 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70%
m1/g 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0
m2/g 599.9 586.0 573.1 561.3 550.6 540.7 532.0
(1)【实验结论】
在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时,   ,水蒸发越快。
(2)【实验反思】
从微观角度分析,一部分液态水的分子能逸出水面成为气态水的分子,另一方面部分气态水的分子也会返回水中成为液态水的分子;当逸出的水分子数量比返回的水分子数量多时,宏观上表现为水蒸发了。本实验中,在其它条件相同时,空气湿度越大,返回水中的水分子数越   。
【答案】(1)空气湿度小
(2)多
【知识点】观察结果的记录与分析;影响蒸发快慢的因素
【解析】【分析】(1)根据图片可知,毛巾上蒸发的水越多,绳子对电子秤上物体的拉力越小,则电子秤的示数越大,因此根据电子秤示数的增大量可以判断水分蒸发的快慢。
(2)空气湿度大时,蒸发的越慢,据此分析返回水中分子的个数变化。
【解答】(1)根据表格可知,空气湿度越小,电子秤的示数变化越大,即蒸发越快,那么得到结论:在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时,空气湿度小,水蒸发越快。
(2)本实验中,在其它条件相同时,空气湿度越大,返回水中的水分子数越多。
22.(2022·宁波)小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实
验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 0.37
(1)该小灯泡的额定功率为   W。
(2)用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线。
(3)小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是   。
【答案】(1)0.85
(2)
(3)温度
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据图乙确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出灯泡的额定电流,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
(2)根据表格数据,在方格纸上描点,最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可。
(3)电阻两端的电压越大,则通过电阻的电流越大,那么单位时间内产生的热量越多,自然电阻的温度就越高,据此分析解答。
【解答】(1)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则灯泡的额定电流为0.34A,那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W。
(2)根据表格数据,在方格纸上描点,最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可,如下图所示:
(3)小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是温度。
23.(2022·温州)某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时,连接了如图甲所示的电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c,发现电压表未调零。将电压表调零后,重做实验,第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为   安。
(2)分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是   欧。(结果保留一位小数)
(3)小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由。
【答案】(1)0.30
(2)4.9
(3)0.4伏。延长abc三点连线,与纵坐标交于0.4伏。(其它合理答案也给分)
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电流表的量程和分度值读出示数;
(2)分析图乙中的第二次测量数据,根据分别求出三次测得的阻值,从而求出待测电阻的阻值;
(3)延长abc三点的连线即可判断。【解答】(1)图丙电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
(2)分析图乙中的第二次测量数据,由可知,
,,,
所以待测电阻的阻值为:;
(3)如图所示:
分析图乙可知,第一次实验时电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.4V,理由是:延长abc三点连线,与纵坐标交于0.4伏。
24.(2022·金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=m/V,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是   ;
(2)【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“?”刻度(单位g/cm3);④以AB两点之间长度的1/10为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往   侧移动;
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为   ;
(4)【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是__________。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动
B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积
D.换用更细的秤杆
【答案】(1)杠杆平衡原理(或F1·l1=F2·l2)
(2)右
(3)1.0(或1)
(4)A;B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)根据杆秤的特点分析它的工作原理;
(2)根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2分析解答;
(3)根据密度计的工作原理标注刻度;
(4)当液体的密度发生改变时,相邻两个刻度之间的距离越大,那么测量会越准确,据此分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,秤纽相当于杠杆的支点,秤钩上物体的重力相当于阻力,秤砣的重力相当于动力,因此杆秤的工作原理就是杠杆的平衡条件即 F1·l1=F2·l2 。
(2)制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),此时说明秤纽左边力和力臂的乘积偏大。要使杆秤恢复平衡,此时需要减小左边力和力臂的乘积,而增大右边力和力臂的乘积。在阻力臂和秤砣质量不变的情况下,只需将秤砣向右移动增大动力臂即可。
(3)在步骤③中,杯子中注入的液体是水,则秤砣悬挂点B处应该标记的就是水的密度,即1.0;
(4)要增大密度秤的测量精度,就必须增大秤砣一侧的动力臂的长度。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动,即增大物体一侧的阻力臂,那么此时阻力和阻力臂的乘积变大,则动力和动力臂的乘积变大。在秤砣质量不变的情况下,肯定要增大动力臂,故A符合题意;
B.根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知,减小秤砣的质量,即动力减小,那么动力臂肯定增大,故B符合题意;
C.在测量液体密度时,液面必须达到位置a,否则测出的就不准确,故C不合题意;
D.换用更细的秤杆,对测量本身没有影响,故D不合题意。
故选AB。
25.(2022·金华)研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池,滑动变阻器(10Ω,1A),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),定值电阻(2Ω、4Ω、6Ω、8Ω),开关,导线若干(所有器材均完好)。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示,检查后发现有一根导线连接错误。
(1)图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是   ;
(2)找出图甲中连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确;
(3)正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是   ;
(4)【问题讨论】为确保电路安全,并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验,定值电阻两端电压最大不能超过   V。
【答案】(1)电流表几乎没有示数,电压表示数接近3V
(2)
(3)把电流表改接小量程
(4)2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据图甲可知,此时电流表与的电阻并联,电压表与电阻串联。由于电压表的内阻很大,根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知,此时电压表的示数很大,几乎接近电源电压。由于电压表的内阻很大,因此通过电流表的电流很小。
(2)根据电压表的使用方法分析解答;
(3)每个电流表都有两个量程,对应着两个分度值。当电流值相同时,量程越小,分度值越小,电流表的指针偏转角度越大,则测量误差越小。
(4)当电压表的示数保持不变时,定值电阻的阻值越小,通过电路的电流越大。根据题目条件,确定通过电路的最大电流,然后根据U=IR计算出电压表的最大示数即可。
【解答】(1)图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是:电流表几乎没有示数,电压表示数接近3V。
(2)在探究电流与电阻关系的实验中,电流表应该与定值电阻串联,电压表应该与定值电阻并联。根据图甲可知,只需将定值电阻的右端与电流表的接线从电流表上拆下来,然后改接在电压表的“3”接线柱上即可,如下图所示:
(3)正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是:把电流表改接小量程;
(4)根据题意可知,通过滑动变阻器的最大电流为1A,通过电流表的最大电流为3A;
当电压表的示数为最大3V时,通过定值电阻的电流为:;
比较可知,通过电路的最大电流只能是1A,则电压表的最大示数为:U=I'R=1A×2Ω=2V。
26.(2022·绍兴)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有:电源(恒为6伏)、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)请完成实物图甲的连接(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)
(2)实验中滑动变阻器的作用是   。
(3)实验开始时,调节电阻箱使接人阻值为5欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为   伏。
(4)小敏多次改变电阻箱的接人阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为   。
【答案】(1)
(2)保护电路,调节滑片使电阻箱两端电压保持不变
(3)2
(4)4Ω~25Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的使用方法解答;
(2)在探究电流与电阻关系的实验中,要控制电阻两端电压相等,而改变导体的电阻,据此分析滑动变阻器的用途;
(3)根据图乙确定选择的量程和分度值,确定电流表的示数,然后根据U=IR计算电压表的示数。
(4) 在探究电流与电阻关系的实验中,定值电阻两端的电压保持不变,则变阻器两端的电压也不变,根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知,当滑动变阻器的阻值最大时,定值电阻的阻值也最大,此时电流最小。根据电流的量程可以确定电路的最大电流,根据即可确定定值电阻的最小值。
【解答】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,变阻器应该与开关串联,且接线“一上一下”。滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大,则应该将变阻器左下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可,如下图所示:
(2)实验中滑动变阻器的作用是:保护电路,调节滑片使电阻箱两端电压保持不变。
(3)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.4A,那么电压表的示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V。
(4)当滑动变阻器的阻值为50Ω时,此时变阻器接入的阻值最大;
根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律得到:;

解得:R=25Ω。
根据电流表的量程可知,通过电路的最大电流为0.6A,此时变阻器的阻值最小;
则它的最小阻值为:;
那么电阻箱可条件的范围为4Ω~25Ω。
27.(2022·绍兴)在“研究动能大小与速度关系”实验中,小敏利用图甲中的装置进行研究,在水平面铺上材料A制成的粗糙平板,同一小球从斜面不同高度静止释放,运动一段距离后停止,位置如图。
(1)根据图甲实验结果,可得出的结论是:质量相同时,物体的速度越大,   。
(2)图乙中,水平面铺上不同材料的平板,其中材料A、B、C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放,刚到底部时用频闪相机(间隔相同时间自动拍摄)开始记录小球在平板上的位置情况,请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
(3)小敏调节图甲中的平板呈不同角度,重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失,下列最符合实际的现象是   。
【答案】(1)具有的动能越大
(2)
(3)B
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】(1)小球在水平面上受到的摩擦力相同,根据W=fs可知,它运动的距离越远,克服摩擦做功越多,因此具有的动能越大。
(2)接触面越光滑,受到的阻力越小,速度减小的越少,运动的距离越大;
(3)由于存在摩擦力,小球滑动后会有能量损失,不会达到一开始静止时候的高度。
【解答】(1)根据图甲实验结果,可得出的结论是:质量相同时,物体的速度越大,具有的动能越大。
(2)材料越光滑,移动速度越快,所以材料C中小球速度最快,则相同时间内运动的距离越远,大致位置如图;

(3)小敏调节图甲中的平板呈不同角度,重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失,材料A制成的粗糙平板,由于摩擦力做功,部分能量转化为为内能,达不到一开始静止位置的高度,故A、C错误,B正确。
故选B。
28.(2022·丽水)为更精确地测量木块的滑动摩擦力,小丽引入拉力传感器并设计了如图甲的实验。她将一块长、宽、高均不同的长方体木块平放,拉动木板发现传感器示数不稳定,同时观察到实验中木块总有些摆动,获得数据如图乙。是什么引起子木块的摆动,进而引起摩擦力测量值的不稳定 小丽继续实验,将同一木块侧放,重复实验,获得数据如图丙。
(1)实验中测最滑动摩擦力时,木板   匀速直线拉动(填“需要”或“不需要)。
(2)分析图乙,第1秒末,木块所受摩擦力为   。
(3)继续实验环节基于的假设是   。
(4)小丽认为,本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积有关。小科认为不正确,并从实验中找出了说服小丽的证据   。
【答案】(1)不需要
(2)1N
(3)接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值不稳定
(4)比较乙、丙数据可知,两次实验申滑动摩擦力大小平均值基本相同。接触面积大小影响的是滑动摩擦力稳定性,而非滑动摩擦力大小
【知识点】观察结果的记录与分析;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)根据滑动摩擦力的影响因素分析解答;
(2)根据图乙,利用二力平衡的知识计算出木块受到滑动摩擦力的大小,再根据影响滑动摩擦力的因素确定1s末的摩擦力大小。
(3)分析实验操作中变化的因素即可;
(4)将乙和丙进行比较即可。
【解答】(1)滑动摩擦力的大小只与木块对木板的压力和接触面的粗糙程度有关,与二者之间的运动速度无关,则:实验中测最滑动摩擦力时,木板不需要做匀速直线拉动。
(2)根据图乙可知,当木板开始运动后,拉力传感器的示数在1N左右变化。根据二力平衡的知识可知,木块受到的摩擦力f=1N。1s末时木板已经开始移动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的摩擦力不变,还是1N。
(3)根据“将同一木块侧放”可知,木块与木板的接触面积发生改变,则继续实验环节基于的假设为:接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值不稳定。
(4)小丽认为,本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积有关。小科认为不正确,说服小丽的证据为:比较乙、丙数据可知,两次实验申滑动摩擦力大小平均值基本相同。接触面积大小影响的是滑动摩擦力稳定性,而非滑动摩擦力大小。
29.(2022·丽水)为研究“电流与电压的关系”,小科和小丽设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。
实验次数 一 二 三
电压/V 1.0 1.5 2.0
电流/A 0.2 0.3 0.4
(1)如图甲,若滑片P向右移时接入的阻值变小,则待接导线应与   相连(填字母);
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是   。
(3)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出结论是   。
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U一I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有   。
【答案】(1)A
(2)电阻R短路(或电压表断路)
(3)电阻一定时,电流与电压成正比
(4)电流表未调零且指针偏左,电压表未调零且指针偏右,前两种同时存在
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法解答;
(2)在探究电流与电压规律的实验中,如果定值电阻发生短路,那么与它并联的电压表也被短路,则它的示数为零。而电流表与变阻器正常连接,因此它有示数。
(3)分别计算出每组数据中电压与电流的比值,通过比较比值的的大小确定二者的关系。
(4)根据乙图可知,当电压相同时,图像中的电流值都比表格中对应的电流值偏小,且减小的数值都是0.02A,那么可能是电流表的指针没有调零,开始时就指向-0.02A,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲,若滑片P向右移动时,滑片到B之间的电阻丝变长,而滑片到A之间的电阻丝变短,即电阻变小,因此待接导线应该与A相连。
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是电阻R短路(或电压表断路)。
(3)分别计算出表格中每组数据中电压和电流的比值,都等于5,那么得到:电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U一I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有:电流表未调零且指针偏左,电压表未调零且指针偏右,前两种同时存在。
30.(2022·舟山)小舟骑自行车时发现,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,小舟想影响物体运动的因素有哪些呢 他进行如下研究,装置如图。
[建立猜想].......;②物体运动可能与阻力大小有关。
[设计方案]
方案一:在水平木板上不铺材料,让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
方案二:在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料,让小车从斜面顶端由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
[交流反思]
(1)方案一的设计,小舟基于的猜想是   。
(2)方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近,木板表面最远。由此现象可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理可得,不受阻力的小车将   。
(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,其原因是   。
【答案】(1)物体运动可能与速度大小有关。
(2)永远运动下去
(3)助跑能获得更快的速度(或助跑能获得更大的动能)
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】(1)小车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,小车到达水平面时的速度越大。
(2)小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,如果小车不受阻力,那么它的速度就不会减小,据此确定小车的运动状态。
(3)经过助跑后,开始腾空时的速度会变大,在受到相同的空气阻力作用时,运动员会运动的时间更长,距离更大,据此分析解答。
【解答】(1)在方案一中,小车从斜面的不同高度开始滑下,则它到达水平面时的速度不同,因此小舟基于的猜想是:物体运动可能与速度大小有关。
(2)方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近,木板表面最远。由此现象可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理可得,不受阻力的小车将永远运动下去。
(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,其原因是:助跑能获得更快的速度(或助跑能获得更大的动能)。
1 / 1初中科学 中考真题 物理实验探究题
一、实验探究题
1.(2022·湖州)学习了“电生磁”的知识后,小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有:全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程:
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起,再用长导线缠绕铁钉6圈,连接在1节全新干电池两端(如右图所示),制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针,观察吸引大头针的数目(通电时间不超过10秒钟,下同)。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端,重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端,重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
(1)1节全新干电池的电压是   伏。
(2)小柯的实验想要探究的问题是:   
(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于   (选填“类比法”或“转换法”)。
(4)请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
2.(2022·湖州)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的   (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律。
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有   作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是   。
3.(2021·湖州)如图为验证沸腾条件的实验装置。关于小烧杯内水的最终状况,同学们有不同看法。小明认为:温度达到沸点,且会沸腾。小李认为:温度达到沸点,但不会沸腾。
小红认为:温度达不到沸点,不会沸腾。
通过实验观察到小烧杯内的水没有沸腾,所以小明的观点是错误的。为了验证小李和小红的观点,观察并记录温度计甲和乙的示数变化,如下表。
时间/分钟 0 3 6 9 12 15 18 21 24
甲的示数/ ℃ 40 57 71 81 91 97 100 100 100
乙的示数/℃ 40 48 61 74 84 90 94 94 94
(1)通过实验数据分析,   的观点是正确的。
(2)在0至18分钟内,小烧杯中水的温度从40℃上升到94℃,其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量   (选填“大于”或“等于”或“小于”)小烧杯中的水蒸发散失的热量。
(3)18分钟以后,为什么小烧杯中水的温度保持94℃稳定,但又低于大烧杯中水的温度(100℃) 请分析其原因。   
(4)为了验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点,还需要继续吸热的条件,同学们经过讨论,认为只需改进原装置即可。右图所示的改进方案中,   更合理。
4.(2021·湖州)下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程:(本实验均使用轻质杠杆)实验1:在直杠杆水平平衡时(如图甲所示) 进行实验, 记录多组数据。得出:F1×s1=F2× s2(注:s1和s2分别表示支点到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验,也得到了同样的结论。该结论适用于所有平衡时的杠杆吗
实验2:科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验,移动钩码,改变钩码数量,
记录数据如表,分析表格数据发现上述结论并不成立,但发现一个新的等量关系,即:(待填)。s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时,哪个量才是有价值的呢 研究小组的同学观察到:支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3:
实验次数 F1/N S1/cm F2/N S2/cm L2/cm
1 1.0 10.0 0.5 21.3 20.1
2 1.5 20.0 1.0 31.7 29.8
3 2.0 30.0 2.5 25.5 24.0
①移动钩码,使杠杆________,并使杠杆处于平衡状态。
②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量,移动钩码,记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据,得出弯杠杆的平衡条件。最后,通过科学思维,得出所有杠杆的平衡条件都是:F1×l1=F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用,如用图1方式提升物体比用图2方式省力,就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答:
(1)在研究一侧弯曲的杠杆时,发现的一个新的等量关系是   。
(2)将实验3中的①填写完整   。
(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为   。通过探究杠杆平衡条件的实验,使我们深深认识到建立这一科学量的价值。
(4)用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是   。
5.(2020·湖州)方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后,欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下,设计了如图乙所示的电路图,继续实验。
(1)当使用图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压表示数为4伏,此时电流表示数为   。
(2)方方根据电路图乙,连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线,请你帮她在图中添上这根导线。
(3)方方按图乙正确连接后进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图,如图丁所示。
①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,   。
②BC段明显发生弯曲,是因为   。
6.(2020·湖州)力能使物体的运动状态发生改变,运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢(单位时间内运动速度的改变量)与物体受力大小的关系,在创新实验室做了如下的实验:
如图甲所示,水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮(摩擦不计)与重物相连,小车上固定一个宽为d=1厘米的挡光片。在导轨上A、B两个位置各固定一个光电门。光电门如图乙所示。光电门内有一束光从N射向M,M处装有光传感器。当有物体经过NM之间把光挡住时,传感器能记录光被挡住的时间t,这样就可求得挡光片经过光电门时的速度vA和vB。两个光电门配合使用还能测出挡光片从A运动到B的时间tAB。
实验步骤:
①保持重物P质量不变,让小车从OA间任意点释放,分别测出挡光片经过A、B两位置的挡光时间tA和tB,以及挡光片从A运动到B的时间tAB, 计算出单位时间运动速度的改变量(用a1表示),即a1= 。重复实验。a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变,让小车从OA间任意点释放,按照①的操作,计算出单位时间运动速度的改变量(用a2表示)。重复实验。a2近似相等,且a2>a1。
(1)在实验①时,某次挡光片经过A位置的挡光时间tA为0.025秒,则挡光片穿过光束的速度vA为    。
(2)该实验中为什么用重物P来提供拉力?
(3)由实验可得出的结论是   。
(4)上述结论可以解释汽车在行驶过程中 的现象。
A.制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来
B.质量越大,汽车越难停下来
C.速度越大,汽车越难停下来
7.(2019·湖州)科学兴趣小组的同学利用学过的知识,测量定值电阻Rx的阻值。
(1)同学们利用电路甲测量Rx的阻值,测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数 电压U(伏) 电流I(毫安) 电阻R(欧)
1 2.0 2.30 870
2 2.5 2.90 862
3 4.0 4.70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是   。
(2)同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧、为什么测量值与标定值之间有较大偏差 他们查资料寻找原因,发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻,只是电压表的内阻比较大,电流表的内阻比较小,但都会对测量结果产生影响。然后,同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书,说明书显示:
电压表:量程0~6伏,内阻6000欧
电流表:量程0~10毫安,内阻40欧
根据这些信息,可判断甲电路中由于   (“电流表”或“电压表”)内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。
(3)小组同学经过思考,改成电路乙进行实验,测量数据和结果如下表二:
表二
实验次数 电压U(伏) 电流I(毫安) 电阻R(欧)
1 2.5 1.92 1042
2 2.5 2.45 1020
3 4.0 3.75 1067
比较两次测量结果,同学们做出了以下分析,你认为正确的是 。
A.测量该定值电阻选择电路乙更合适
B.用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C.选择合适的电路,测得的电阻值偏差会减小,更接近真实值
(4)拓展应用:根据以上的探究,如果需要测量阻值约20欧小阻值电阻时,选用了合适量程的电压表和电流表后,为了使测量结果更精确,应选择甲和乙中的哪一电路 并说明理由。   
8.(2019·湖州)小华在建筑工地上看到,工程车的车斗慢慢倾斜到一定程度时,车斗中的石料就沿车斗斜面滑落下来(如下左图所示)。小华想,车斗中的石料如果减少些,要滑落下来,车斗的倾斜程度是否可以减小些?
于是小华到实验室进行探究,先把长木板放在水平桌面上,将质量为100克带有钩码槽的木块放在长木板的A处,如图所示。然后进行如下操作:
①在木块的钩码槽中放入三个50克的钩码,将木板的右端慢慢抬高到一定高度时,木块开始下滑,记录右端被抬升的高度h=20厘米。
②第二次在木块的钩码槽中放入两个50克的钩码,第三次在木块的钩码槽中放入一个50克的钩码,分别重复上述实验。
(1)请你帮小华同学设计记录数据的表格。   
(2)小华发现三次实验中,木块开始下滑时木板的倾斜程度是一样的。那么车斗中的石料能刚好滑落下来,车斗的倾斜程度与什么因素有关呢 小明认为可能与石料和车斗间接触面的粗糙程度有关,于是他进行如下探究:
将一块棉布、一块毛巾分别铺在长木板上,把放有一个50克钩码的木块放在长木板的A处,慢慢抬高木板的右端直到木块开始下滑;测量并记录右端被抬升的高度分别为24厘米和30厘米。
根据小华和小明的实验,可以得出的结论是    。
(3)根据以上探究,可以帮助我们解答其他类似的疑惑,比如“为什么道路桥梁的引桥要做到一定长度 ”“为什么    ”等
9.(2018·湖州)某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时,做了如左图所示的实验:将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,发现电流表示数逐渐增大,同时灯泡逐渐变亮。
(1)通过实验可得出结论:导体的电阻大小与   有关;灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
(2)小明认为,决定灯泡亮暗的因素只是电流大小,请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在答题卷相应的方框内画出电路图)。实验材料:两个不同规格的灯泡L1和L2、电池组、开关S及导线若干。
(3)接下来,小明又做了如下实验:将整条镍铬合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风档对镍铬合金丝吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况。小明所做的这一实验基于的假设是   。
10.(2018·湖州)小华和小丽在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图甲所示。
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问。一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力。身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点和有道理,因为   。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显。可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显。使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?小华和小丽提出了两种猜想。猜想一:可能与骑行的速度有关。猜想二:可能与圆弧形跑道的半径有关。
接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1牛。让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图乙所示。观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/米 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/牛 1.90 1.78 1.66
该实验可以得出的结论是   。
若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)①   ;②   。
实验后,他俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是,他俩又展开了后续实验探究……
11.(2017·湖州)在探究电流与电阻的关系时,小明设计如图所示电路图进行实验:连接电路更换不同的定值电阻,分别测出电流大小记录并分析数据.
实验数据记录表
电源电压(伏特) 电阻(欧姆) 电流(安培)
3 3 0.48
10 0.27
20 0.14
(1)分析表格中的数据,发现电阻两端的电压是   (选填“变化的”或“不变的”).
(2)小芳通过对实验数据的分析,认为此实验需要改进.请你和小芳一起设计探究电流与电阻的关系的实验电路图.
(3)你设计的电路中,更换电阻后,是如何控制变量的?   .
12.(2017·湖州)科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验:在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒,一辆绑有磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动.在靠近纸盒的过程中小车的速度越来越小,最后停在了A位置.如图所示.
小组同学对这一现象展开了讨论:
(1)小明认为小车速度减小除了受到了摩擦力的作用外,可能还受到纸盒的影响.为了证实他的猜想,小明应该如何设置实验?   
(2)小明通过实验发现,纸盒能使小车运动速度减小得更快.那纸盒里有什么呢?小芳提出了以下假设:
假设1:纸盒中有铁块.
假设2:纸盒中有磁体.
假设3:纸盒中有闭合的线圈.
小强根据已学的知识否认了   .
(3)小强打开纸盒,发现里面是一个闭合的线圈.为什么闭合的线圈会使小车的速度减小得更快?请对这一现象作出合理的解释.   .
13.(2016·湖州)货车驾驶员在卸货后,把空的纸箱放在车斗里.在汽车行驶时,发现有纸箱从车斗里“飞”了出来.为什么会出现这种现象呢?
小明同学经过思考后,进行了模拟实验:
将纸屑放在一个铁盒里,用吹风机向铁盒上方水平吹风,发现有纸屑从铁盒中“飞”出来,如图.
请回答:
(1)小明向铁盒上方吹风是模拟   .
(2)请用所学的知识解释纸箱从车斗里“飞”出来的原因.   .
14.(2016·湖州)小明在学习物体浮沉条件时,由于调制食盐水密度的操作不够精准,导致实验中鸡蛋很难悬浮在食盐水中,于是他对实验进行了改进:分别用量筒和烧杯等器材配制了三杯不同质量分数的酒精溶液,其中图甲B烧杯中的酒精与水的体积比为9:6.用注射器吸取密度为0.9克/厘米3的食用油分别在三杯酒精溶液中部注射一团油滴,一段时间后,如图甲所示.再过一段时候后,小明观察到油滴所处的状态如图乙所示.为此,他作了如下探究:
【提出问题】 △
【建立假设】假设一:可能是油滴的密度变小了.
假设二“可能是酒精溶液的密度变大了.
【实验方案】针对“假设一”的实验:用注射器吸取图乙任一烧杯中的油滴,将油滴注入到某一溶液中,观察其浮沉状况.
针对“假设二”的实验:先测定酒精溶液密度为ρ1,敞口放置一段时间后再次测定它的密度为ρ2,比较ρ1和ρ2的大小.
【得出结论】油滴密度不变,酒精溶液密度变大.
请回答:
(1)根据小明所作的假设,推测小明所提出的问题是:   ?
(2)针对“假设一”的实验中,“某一溶液”是   ,
(3)小明经过思考,对“酒精溶液密度变大”这一结论作出合理的解释,即   .
15.(2022·杭州)小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节滑动变阻器R,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示。回答问题:
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
(2)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为   安。
(3)根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器R,滑片移动的方向是   (选填“A→B”或“B→A”)。
试验次数 U(伏) I(安)
1 0.6 0.12
2 0.8 0.16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
16.(2022·杭州)小金配合社区防疫工作,用体温计测量体温。如图所示体温计的测量范围为35.0℃到42.0℃,最小刻度为   ℃。消毒后用手指捏紧体温计上部,   (填写操作),使体温计的水银柱回落到35℃以下,然后放入自己腋下5分钟,取出后直接读数。体温计离开人体后水银柱不会回落的原因是   。·
17.(2022·衢州)小明观看北京冬奥会滑雪比赛时,突发奇想:如果运动员从斜坡滑道上自由滑下,怎样才能滑得更远呢?于是用如图所示的装置探究“小车从斜面上滑下时,在水平面上滑行的最大距离跟小车的下滑高度、小车总质量、水平面粗糙程度是否有关”。实验结果如下表:
实验次数 小车下滑高度/cm 水平面材料 车上钩码个数 小车在水平面上骨行的最大距离/cm
1 3 木板 1 50
2 3 木板 2 50
3 3 木板 3 50
4 6 木板 3 100
5 6 棉布 3 60
6 6 毛巾 3 30
(1)每次实验中,都应让小车从相应高度由   状态开始沿斜面下滑。
(2)分析1、2、3三组实验数据,得出的结论是:   。
(3)小明根据上述第3、4两次实验得出结论:当小车总质量和水平面粗糙程度相同时,小车在水平面上滑行的最大距离与小车下滑高度成正比。小明这样就得出结论不合理,请你对其实验提出改进建议:   。
18.(2022·衢州)某学习小组开展“太阳能电池性能"的探究。查阅资料得知:太阳能电池的电压和短路电流是衡量其性能的重要参数(太阳能电池短路时电流较小,不会损坏)。该小组对“影响太阳能电池短路电流大小的因素”进行探究。
[提出猜想]
太阳能电池的短路电流可能与光照面积、光照角度和光照强度有关。
[实验过程]
①按甲图连接好电路,用光源照射太阳能电池(图乙)。
②控制光照强度相等,使光线垂直照射太阳能电池,测量不同光照面积时的短路电流,记录数据。
③控制光照强度和光照面积相等,改变光线与电池的夹角,测量不同光照角度时的短路电流,记录数据。
④利用测得的数据绘制曲线图。
资料补充:太阳能电池的电压与光照面积、光照角度和光照强度基本无关,视作不变。
(1)分析上述数据可得出:在光照强度和光照角度等相同时,光照面积越大,太阳能电池的短路电流越   。
(2)若想探究光照强度是否会影响太阳能电池的短路电流,该如何改变光照强度?    (答一种即可)。
(3)反思交流:太阳能电池的电压和短路电流为什么是衡量太阳能电池性能的重要参数?
从能量转化快慢的角度,结合探究结果和资料进行说明:   。
19.(2022·台州)利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”(如图甲)。调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离,可实现与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。
(1)水滴相当于光学显微镜结构中的   镜。
(2)上下调整支架的高度相当于调节图乙所示光学显微镜的    (填结构编号)。
(3)写出一种能改变水滴显微镜放大倍数的方法:   。
20.(2022·台州)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中   的散失。
(2)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝R,记录水温变化△T和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验,可以得出结论:   。
(3)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关数据整理如下表。
电流I/A 02 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温度△T/℃ 0.4 0.9     2.5 3.6
请分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。
21.(2022·宁波)为何晾在密闭空间里的湿衣服不容易干 小宁思考后做了如下探究:
【提出问题】
空气湿度会对水蒸发产生怎样影响
【实验装置】
在七个相同的密闭房间内装有相同的如图所示的实验装置。
【实验步骤】
①控制每个房间的气温和空气流动情况相同,空气湿度都在70%以上。
②开启每个房间的除湿机,用除湿机调节房间湿度,使七个房间内的空气湿度在实验期间分别控制在一定值;
③用相同质量的水把毛巾均匀湿润,完全展平后晾在晾衣架上,读取电子秤的示数m1;
④经相同时间后,再次读取电子秤的示数m2。
(实验过程中水蒸发对毛巾温度的影响、除湿机工作时对室内空气流动和室温的影响均忽略)
【实验数据】
空气湿度 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70%
m1/g 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0
m2/g 599.9 586.0 573.1 561.3 550.6 540.7 532.0
(1)【实验结论】
在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时,   ,水蒸发越快。
(2)【实验反思】
从微观角度分析,一部分液态水的分子能逸出水面成为气态水的分子,另一方面部分气态水的分子也会返回水中成为液态水的分子;当逸出的水分子数量比返回的水分子数量多时,宏观上表现为水蒸发了。本实验中,在其它条件相同时,空气湿度越大,返回水中的水分子数越   。
22.(2022·宁波)小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第4次实
验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 0.37
(1)该小灯泡的额定功率为   W。
(2)用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线。
(3)小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是   。
23.(2022·温州)某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时,连接了如图甲所示的电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c,发现电压表未调零。将电压表调零后,重做实验,第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为   安。
(2)分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是   欧。(结果保留一位小数)
(3)小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由。
24.(2022·金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=m/V,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是   ;
(2)【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“?”刻度(单位g/cm3);④以AB两点之间长度的1/10为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往   侧移动;
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为   ;
(4)【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是__________。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动
B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积
D.换用更细的秤杆
25.(2022·金华)研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池,滑动变阻器(10Ω,1A),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),定值电阻(2Ω、4Ω、6Ω、8Ω),开关,导线若干(所有器材均完好)。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示,检查后发现有一根导线连接错误。
(1)图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是   ;
(2)找出图甲中连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确;
(3)正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是   ;
(4)【问题讨论】为确保电路安全,并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验,定值电阻两端电压最大不能超过   V。
26.(2022·绍兴)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有:电源(恒为6伏)、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)请完成实物图甲的连接(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)
(2)实验中滑动变阻器的作用是   。
(3)实验开始时,调节电阻箱使接人阻值为5欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为   伏。
(4)小敏多次改变电阻箱的接人阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为   。
27.(2022·绍兴)在“研究动能大小与速度关系”实验中,小敏利用图甲中的装置进行研究,在水平面铺上材料A制成的粗糙平板,同一小球从斜面不同高度静止释放,运动一段距离后停止,位置如图。
(1)根据图甲实验结果,可得出的结论是:质量相同时,物体的速度越大,   。
(2)图乙中,水平面铺上不同材料的平板,其中材料A、B、C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放,刚到底部时用频闪相机(间隔相同时间自动拍摄)开始记录小球在平板上的位置情况,请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。
(3)小敏调节图甲中的平板呈不同角度,重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失,下列最符合实际的现象是   。
28.(2022·丽水)为更精确地测量木块的滑动摩擦力,小丽引入拉力传感器并设计了如图甲的实验。她将一块长、宽、高均不同的长方体木块平放,拉动木板发现传感器示数不稳定,同时观察到实验中木块总有些摆动,获得数据如图乙。是什么引起子木块的摆动,进而引起摩擦力测量值的不稳定 小丽继续实验,将同一木块侧放,重复实验,获得数据如图丙。
(1)实验中测最滑动摩擦力时,木板   匀速直线拉动(填“需要”或“不需要)。
(2)分析图乙,第1秒末,木块所受摩擦力为   。
(3)继续实验环节基于的假设是   。
(4)小丽认为,本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积有关。小科认为不正确,并从实验中找出了说服小丽的证据   。
29.(2022·丽水)为研究“电流与电压的关系”,小科和小丽设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。
实验次数 一 二 三
电压/V 1.0 1.5 2.0
电流/A 0.2 0.3 0.4
(1)如图甲,若滑片P向右移时接入的阻值变小,则待接导线应与   相连(填字母);
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是   。
(3)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出结论是   。
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U一I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有   。
30.(2022·舟山)小舟骑自行车时发现,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,小舟想影响物体运动的因素有哪些呢 他进行如下研究,装置如图。
[建立猜想].......;②物体运动可能与阻力大小有关。
[设计方案]
方案一:在水平木板上不铺材料,让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
方案二:在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料,让小车从斜面顶端由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
[交流反思]
(1)方案一的设计,小舟基于的猜想是   。
(2)方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近,木板表面最远。由此现象可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理可得,不受阻力的小车将   。
(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,其原因是   。
答案解析部分
1.【答案】(1)1.5
(2)电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关
(3)转换法
(4)
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1      
2      
3      
4      
5      
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据干电池的电压知识解答;
(2)根据题目描述,分析哪些因素在发生改变,从而确定想要探究的问题;
(3)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。
(4)根据题目的描述,确定要记录的物理量和现象,从而确定表格的列数,再根据实验次数确定表格的行数即可。
【解答】(1)1节全新干电池的电压是1.5伏。
(2)根据“2节”、“3节”可知,电源电压改变,则通过电磁铁的电流大小发生改变。根据“6匝”、“9匝”和“12匝”可知,电磁铁的线圈匝数发生改变,因此小柯想要探究的问题是:电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关。
(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于转换法。
(4)在实验中,要记录线圈匝数、电池节数和吸引大头针的数量,以及实验次数,因此表格有4列。实验要进行5次,连同项目行共6行,如下表所示:
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1      
2      
3      
4      
5      
2.【答案】(1)底面BC
(2)会聚
(3)光的色散或凹透镜对光的作用
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)根据图1、图2、图3,分析红光通过三棱镜后的偏折规律;
(2)根据凸透镜对光线的作用解答;
(3)根据三棱镜的特点分析解答。
【解答】(1)根据图1、图2、图3可知,经过两次折射后,红光均向三棱镜的底面BC方向偏折。
(2)根据图4可知,凸透镜相当于两个相同的三棱镜将底部重合在一起,根据三棱镜对光线的作用可知,上面的光线向下偏折,下面的光线向上偏折,其实就是所有的光线都向主轴偏折,即凸透镜对光线有会聚作用。
(3)①太阳光经过三棱镜后会被分解为七种颜色的色光,这就是光的色散现象;
②凹透镜相当于两个相同的三棱镜顶角重合在一起,根据三棱镜对光线的作用可知,上面的光线向上偏折,下面的光线向下偏折,其实就是使光线远离主轴,即凹透镜对光线有发散作用。
那么利用三棱镜还可以进行的探究实验为:光的色散或凹透镜对光的作用。
3.【答案】(1)小红
(2)大于
(3)小烧杯中的水散失的热量与从大烧杯中吸收的热量相等。小烧杯中的水不断向外界散失热量,而小烧杯中的水温保持稳定,则小烧杯中的水必须从大烧杯中吸收热量,因此小烧杯中的水温必须低于大烧杯中水的温度。
(4)方案2
【知识点】探究水的沸腾实验
【解析】【分析】(1)根据表格数据,分析小烧杯内水的温度是否达到沸点,以及它是否沸腾即可。
(2)如果吸收的热量大于散失的热量,那么水的温度上升;如果吸收的热量等于散失的热量,那么温度不变;如果吸收的热量小于散失的热量,那么温度下降。
(3)首先根据温度不变说明小烧杯内水吸收热量和散失热量的大小关系,然后根据发生热传递的条件分析小烧杯中水温低于大烧杯中水温的原因。
(4)如果给大烧杯加上盖子,那么可以减小热量的散失,从而使小烧杯的水温继续上升,一直达到沸点,据此分析判断。
【解答】(1)通过实验数据分析可知,小烧杯内水没有沸腾,且温度低于沸点100℃ ,则小红的观点是正确的。
(2)在0至18分钟内,小烧杯中水的温度从40℃上升到94℃,其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量大于小烧杯中的水蒸发散失的热量。
(3)18分钟以后,小烧杯中水的温度保持94℃稳定,但又低于大烧杯中水的温度(100℃),原因是:小烧杯中的水散失的热量与从大烧杯中吸收的热量相等。小烧杯中的水不断向外界散失热量,而小烧杯中的水温保持稳定,则小烧杯中的水必须从大烧杯中吸收热量,因此小烧杯中的水温必须低于大烧杯中水的温度。
(4)为了验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点,还需要继续吸热的条件,同学们经过讨论,认为只需改进原装置即可。右图所示的改进方案中,方案2更合理。
4.【答案】(1)F1 ×s1=F2 ×l2
(2)倾斜或转动
(3)力臂
(4)图1的动力臂大于阻力臂而图2的动力臂等于阻力臂
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】(1)分别计算出每组中F1与s1的乘积,以及F2与L2的乘积,然后比较乘积的大小;
(2)如果杠杆匀速转动或处于静止状态,此时杠杆就处于平衡状态;
(3)根据力臂的定义解答;
(4)将滑轮看作特殊的杠杆,比较它们动力臂的大小即可。
【解答】(1)三组数据中,F1与s1的乘积以及F2与L2的乘积依次为:10、30和60,则在研究一侧弯曲的杠杆时,发现的一个新的等量关系是:F1 ×s1=F2 ×l2。
(2)实验3中:移动钩码,使杠杆倾斜或转动,并使杠杆处于平衡状态。
(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为力臂;
(4)根据图1可知,使用动滑轮时,可以将左侧绳子与滑轮的接触点看作杠杆的支点,阻力臂等于半径,动力臂等于直径;
根据图2可知,使用定滑轮时,滑轮的轴心为杠杆的支点,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
则:用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是:图1的动力臂大于阻力臂而图2的动力臂等于阻力臂。
5.【答案】(1)0.5A
(2)
(3)通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比;电阻变大
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,电压表与灯泡串联,电压表测灯泡的电压。首先根据U变=U总-UL计算出变阻器两端的电压,再根据计算电流表的示数;
(2)将图丙与乙对照,二者的串并联关系要完全一致,且元件的相对位置保持一致,据此确定缺少导线的位置即可;
(3)①如果两个物理量的变化图像为一条直线,那么它们成正比关系;
②当电流较大时,灯丝的温度升高,电阻不断增大,因此电压和电流的比值不断增大。
【解答】(1)根据甲图可知,电压表与灯泡串联,电压表测灯泡的电压。
变阻器两端的电压:U变=U总-UL=9V-4V=5V;
电流表的示数为:;
(2)将丙图与乙图对照可知,电流从正极出发之后,依次经过灯泡、电流表和变阻器、开关回到负极,电压表与灯泡并联,但是图丙中缺少一根线,即连接灯泡左端的接线柱与变阻器左下角接线柱的线,将其补充如下:
(3)①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比;
②BC段明显发生弯曲,是因为电阻较大。
6.【答案】(1)0.4米/秒
(2)使物体所受拉力恒定不变
(3)小车质量不变的前提下,拉力越大小车速度改变得越快
(4)A
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】(1)挡光片通过光束的距离等于它的宽度,根据公式计算挡光片通过光束的速度;
(2)在实验中,如果用手来拉动小车,那么很难控制拉力大小的稳定性。如果将手换成重物,那么拉力始终等于物体的重力,可以准确的保证拉力大小恒定不变;
(3)实验中小车的质量不变,但是拉力在不断增大,将单位时间内的速度变化量大小进行比较,根据控制变量法得出结论即可。
(4)根据实验的结论对现象进行选择即可。
【解答】(1)挡光片穿过光束的速度vA为;
(2)该实验中用重物P来提供拉力的原因是:使物体所受拉力恒定不变;
(3)在实验中,小车的质量不变,当增大重物质量时,拉力增大,那么单位时间内运动速度的该变量增大,即 a2>a1 ,因此得到结论:小车质量不变的前提下,拉力越大小车速度改变得越快。
(4)根据(3)中的实验结论可知,该结论描述的是物体速度的改变快慢与力的关系,与质量和速度无关,那么“制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来”正好可以用这个结论来解释,故选A。
7.【答案】(1)861欧
(2)电压表
(3)A;B;C
(4)甲。因为20欧是小电阻,电压表内阻大,直接并联后电压表分流作用小,电流表测量偏差小,电阻测量值偏差小。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)在测量定值电阻的阻值时,可以使用多次测量求平均值的方法减小实验误差,即:;
(2)甲图中,电压表与电阻并联,那么电流表测得的值就是通过电压表和电阻的电流之和,即测得的电流偏大,根据欧姆定律分析计算出阻值的变化;
(3)根据(1)中相同的办法计算出电阻的阻值,哪次误差小,哪个实验方案就更合适,据此选择;
(4)被测的电阻越小,通过的电流越大,图甲中电流表的示数与电阻实际电流相差越小,计算出的电阻误差也越大;被测的电阻越大,它两端的电压越大,图乙中电压表的示数与实际电压相差越小,计算出的电阻误差越小。
【解答】(1)该电阻的阻值为:;
(2)该电阻的阻值为1000Ω,而电压表的电阻6000Ω,这时二者电阻相近,电流表测得的电流与通过电阻的电流相差比较大,因此计算出的电阻产生较大误差,那么甲电路中由于电压表内阻的影响,使测量结果产生较大偏差;
(3)图乙测得的电阻为:;
A.通过计算可知,图乙测出的电阻与实际阻值误差更小,故A正确;
B.无论使用哪种方法测得的电阻阻值都会和实际阻值有差异,故B正确;
C.相同的电阻,使用不同的测量方法,测出的值误差大小不同,故C正确。
故选ABC。
(4)如果要测量阻值约为20Ω的电阻时,由于它电阻较小,因此通过它的电流较大,电压表与它并联时对电流表的示数影响比较小,测得的电阻误差会比较小。
8.【答案】(1)
实验次数 质量m(克) 右端高度h(厘米)
     
     
     
(2)木块开始下滑时木板的倾斜程度与木块质量无关,跟木块与木板间粗糙程度有关。接触面越粗糙,木块开始下滑时木板的倾斜程度越大。
(3)“为什么儿童乐园的滑滑梯应该有一定的倾斜程度”“为什么滑梯要做得光滑些”“为什么许多房子都做成倾斜的屋顶”“为什么上山的公路做成盘山公路”
【知识点】观察结果的记录与分析;实验步骤的探究
【解析】【分析】(1)实验记录表格的第一列通常为实验次数,其它列的内容根据实验要求设计;
(2)抬升的高度越大,说明开始下滑时的倾斜角度越大,根据记录数据描述实验结论;
(3)从生活中寻找利用斜面的例子完成填空。
【解答】(1)记录表格的第一列为实验次数;因为要探究石料的多少和开始下滑倾斜角度的关系,因此要记录石料的质量和斜面右端被抬起的高度,如下表:‘’
实验次数 质量m(克) 右端高度h(厘米)
(2)砝码的质量不同,但开始下滑的木板倾斜程度相同,说明木块开始下滑的倾斜程度与木块的质量无关;
毛巾的粗糙程度比棉布大,同一木块下滑时的高度就比棉布大,说明:接触面越粗糙,木块开始下滑的倾斜程度越大;
(3)这个探究结论可以帮助我们解答的疑惑有:
①为什么儿童乐园的滑梯应该有一定的倾斜程度”;
②“为什么滑梯要做得光滑些”;
③“为什么许多房子都做成倾斜的屋顶”
④“为什么上山的公路做成盘山公路”.
9.【答案】(1)导体长度
(2)
(3)导体的电阻与温度有关
【知识点】控制变量法;影响电阻大小的因素
【解析】【分析】电阻是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小,是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同。物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,即 把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决。
【解答】(1)由实验步骤可知,实验过程中改变的是导体AB的接入长度,导致了电流的改变;故答案为:导体长度;该实验主要是为了验证电流对灯泡亮度的影响,所以要控制电流相同,而电流相同则要使用串联电路即可;故答案为: ;操作步骤中先吹热风再吹冷风,改变的是导体的温度,导致了电流的变化;故答案为:导体电阻与温度有关;
故答案为:(1)导体长度;(2) ;(3)导体电阻与温度有关。
10.【答案】(1)力是改变物体运动状态的原因
(2)其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随运动速度的增大而增大;改变圆弧形轨道的半径;让同一小钢球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下
【知识点】控制变量法;力的作用效果
【解析】【分析】物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,即 把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决。
【解答】(1)力是改变物体运动状态的原因,转弯时,运动方向改变,运动状态发生改变,一定是受到力的作用,所以“要转弯,必须受力”;故答案为:力是改变物体运动状态的原因;(2)要验证猜想:“骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关”,实验中需要控制控制小球的质量相同、圆弧形跑道的半径相同,使同一小球从不同的高度滚下来,从而使得小球到达压力传感器的速度不同,根据表格数据知:距压力传感器高度越高,压力传感器示数越大,故可以得出:在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;
若要验证猜想二即骑行的自行车转弯的力的大小,可能与圆弧形跑道的半径有关,需要控制小球的质量相同、下落的高度相同,圆弧形跑道的半径不相同,故需要①改变圆弧形跑道的半径;②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下;故答案为:在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;①改变圆弧形跑道的半径;②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下;
故答案为:(1)力是改变物体运动状态的原因;(2)在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;①改变圆弧形跑道的半径;②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。
11.【答案】(1)变化的
(2)
(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)由表中数据,根据欧姆定律的变形公式U=IR分析;(2)探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压即电压表示数不变,为达到这个目的,应增加滑动变阻器串联在电路中;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变.
【解答】解:(1)由表中数据,根据欧姆定律I= ,电阻的电压U=IR,可知电压分别为1.44V、2.7V、2.8V,故电阻两端的电压是变化的; (2)探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压即电压表示数不变,为达到这个目的,应增加滑动变阻器串联在电路中,如下所示:
;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变.
故答案为:(1)变化的;(2)如上所示;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变.
12.【答案】(1)拿掉纸盒后重复实验,观察小车停止的位置,并与原来比较
(2)假设1
(3)带磁铁的小车靠近闭合的线圈时,闭合线圈切割磁感线产生感应电流,小车的动能转化为线圈的电能,动能减小,速度减小的更快
【知识点】控制变量法
【解析】【分析】(1)为了验证是否受到纸盒的影响,去掉纸盒就行;(2)纸盒能使小车运动速度减小得更快,说明纸盒中有磁体,从而得出结论;(3)电磁感应现象:当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流.
【解答】解:(1)为了验证小车速度减小是否受到纸盒的影响,小明应该拿掉纸盒后重复实验,观察小车停止的位置,并与原来比较;(2)纸盒能使小车运动速度减小得更快,说明纸盒中有磁体,假设1中没有磁体,故否认了假设1;(3)带磁铁的小车靠近闭合的线圈时,闭合线圈切割磁感线产生感应电流,小车的动能转化为线圈的电能,动能减小,速度减小的更快.
故答案为:(1)拿掉纸盒后重复实验,观察小车停止的位置,并与原来比较;(2)假设1;(3)带磁铁的小车靠近闭合的线圈时,闭合线圈切割磁感线产生感应电流,小车的动能转化为线圈的电能,动能减小,速度减小的更快.
13.【答案】(1)汽车在行驶过程中的空气流动
(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,据此分析即可判断;知道流体压强和流速的关系,并能解释实际问题是解决此题的关键.
【解答】解:(1)据图可知,此时的铁盒相当于车斗,铁盒内的纸屑相当于车斗中的纸箱,故明向铁盒上方吹风是模拟汽车在行驶过程中的空气流动;(2)据模拟实验可知,车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗;
故答案为:(1)汽车在行驶过程中的空气流动;(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗;
14.【答案】(1)油滴沉浮变化的原因是什么
(2)密度为0.9g/cm3的液体
(3)酒精蒸发比水快
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)分析题意,用注射器吸取密度为9g/cm3的食用油分别在三杯酒精溶液中部注射一团油滴,过一段时间后,油滴所处的状态发生了变化,据此提出合理的猜想;(2)为了确定油滴的密度是否变化,可以将图乙任一烧杯中的油滴,注入到和原来油滴密度相同的液体中,观察其浮沉状况,得出答案;(3)同样条件下,酒精蒸发比水快.本题为实验探究题,考查了物体浮沉条件的应用,能认真读题,明白提出问题的意义是解题的关键.
【解答】解:(1)由图中现象可提出的猜想:
①油滴沉浮变化的原因是什么?
②为什么下沉的油滴会悬浮?
③为什么悬浮的油滴会漂浮?(2)为了确定油滴的密度是否变化,可以将图乙任一烧杯中的油滴,注入到和原来油滴密度相同的液体中,即密度为0.9g/cm3的液体中.
如果油滴仍悬浮,则说明油滴的密度不变;若油滴上浮,说明油滴的密度变小;若油滴下沉,则说明油滴的密度变大;(3)酒精溶液是由水和酒精组成,由于酒精蒸发比水快,过一段时间后,酒精和水的比例少,是的酒精溶液的密度变大.
故答案为:(1)油滴沉浮变化的原因是什么;(2)密度为0.9g/cm3的液体;(3)酒精蒸发比水快.
15.【答案】(1)如图所示
(2)0.24
(3)B→A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据电压表的使用方法解答;
(2)根据图乙确定电流表选用的量程和分度值,然后根据指针位置读出电流表的示数。
(3)根据表格数据分析电流表的示数变化规律,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,最终确定滑片的移动方向。
【解答】(1)在测电阻的实验中,电压表应该与待测电阻并联。由于电源电压为3V,所以电压表选择量程0·3V,如下图所示:
(2)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.24A。
(3)根据表格可知,电流表的示数逐渐增大,则滑动变阻器的阻值逐渐减小,那么滑片移动的方向是:从B→A。
16.【答案】0.1;用力甩几下;玻璃管中有一段细管(弯管),水银遇冷收缩较快,在细管(弯管)处断开,上段水银柱不回落
【知识点】温度及温度的测量
【解析】【分析】(1)最小刻度就是最小的格表示的温度,用大格表示的温度除以中间的格数即可;
(2)体温计的液泡上方有一段细小的弯曲,因此依靠重力无法使液柱流回液泡。为了保证测量的准确,此时需要用力甩几下,依靠惯性让其流回去。
(3)根据体温计的结构特点解答。
【解答】(1)根据图片可知,体温计上一个大格表示1℃,中间有10个小格,因此最小刻度为:1℃÷10=0.1℃。
(2)消毒后用手指捏紧体温计上部,用力甩几下。
(3)体温计离开人体后水银柱不会回落的原因是:玻璃管中有一段细管(弯管),水银遇冷收缩较快,在细管(弯管)处断开,上段水银柱不回落。
17.【答案】(1)静止
(2)小车在水平面上滑行的最大距离与小车总质量无关。
(3)保持水平面材料和车上钩码个数与第3、4次实验相同,多次改变小车下滑高度,进行实验。
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】(1)小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关,还与开始下滑时的初速度有关。为了排除初速度对小车运动的影响,必须控制小车从斜面上静止状态开始下滑。
(2)当小车的质量发生改变时,如果小车的滑行距离也不同,那么二者存在关系;否则,二者之间没有关系。
(3)在科学探究中,往往需要多次进行实验,从而收集多组数据,这样得到的结论会更加客观,具有普遍意义。
【解答】(1)每次实验中,都应让小车从相应高度由静止状态开始沿斜面下滑。
(2)分析实验1、2、3可知,当小车上的钩码个数增大时,小车的质量增大,但是小车在水平面上滑行的距离不变,那么得到结论:小车在水平面上滑行的最大距离与小车总质量无关。
(3)小明根据上述第3、4两次实验得出结论:当小车总质量和水平面粗糙程度相同时,小车在水平面上滑行的最大距离与小车下滑高度成正比。小明这样就得出结论不合理,提出改进建议:保持水平面材料和车上钩码个数与第3、4次实验相同,多次改变小车下滑高度,进行实验。
18.【答案】(1)大
(2)改变光源的功率或改变光源到太阳能电池的距离
(3)由探究结果可知,光照强度不变时,光照面积和光照角度越大,太阳能电池的短路电流越大。根据P=UI,太阳能电池电压保持不变时,短路电流越大,太阳能电池功率越大,光能转化为电能的速度就越快,太阳能电池的性能就越好。
【知识点】观察结果的记录与分析
【解析】【分析】(1)根据图片分析光照面积对短路电流大小的影响;
(2)当光源的功率相同时,电池到电源的距离越大,则光照强度越小。当电磁到电源的距离相同时,光源的功率越大,则光照强度越大。
(3)根据电功率的公式P=UI分析解答。
【解答】(1)分析上述数据可得出:在光照强度和光照角度等相同时,光照面积越大,太阳能电池的短路电流越大。
(2)若想探究光照强度是否会影响太阳能电池的短路电流,改变光照强度的方法:改变光源的功率或改变光源到太阳能电池的距离。
(3)太阳能电池的电压和短路电流是衡量太阳能电池性能的重要参数,理由是:由探究结果可知,光照强度不变时,光照面积和光照角度越大,太阳能电池的短路电流越大。根据P=UI,太阳能电池电压保持不变时,短路电流越大,太阳能电池功率越大,光能转化为电能的速度就越快,太阳能电池的性能就越好。
19.【答案】(1)物
(2)②
(3)更换不同放大倍数的放大镜(或“更换水滴”、“调节标本、水滴和放大镜三者之间的距离”等)
【知识点】显微镜的使用
【解析】【分析】(1)显微镜的主要结构是镜头,包括目镜和物镜,起放大作用,目镜安插在镜筒里,物镜通过螺丝拧紧在转换器上。
(2)粗准焦螺旋使镜筒大幅度位移,而细准焦螺旋使镜筒小幅度位移;图中①目镜、②粗细准焦螺旋、③反光镜。
(3)显微镜成倒立的像,显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积.
【解答】(1)物镜安装在镜筒的下端,观察时靠近玻片标本,根据图示比较可知,水滴相当于光学显微镜结构中的物镜。
(2)使用显微镜时,准焦螺旋可以使镜筒上升或下降,调节焦距,所以上下调整支架的高度相当于调节图乙所示光学显微镜的②粗准焦螺旋和细准焦螺旋。
(3)改变水滴显微镜放大倍数的方法:更换不同放大倍数的放大镜(或“更换水滴”、“调节标本、水滴和放大镜三者之间的距离”等)。
20.【答案】(1)热量
(2)当电流和通电时间一定时,电阻丝产生的热量与电阻成正比
(3)1.6
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)在实验过程中,如果玻璃盒的保温性能不好,那么会有大量的热量散失,就会使温度计的示数产生较大变化,从而产生较大的实验误差;
(2)根据Q=cm△t可知,当水的质量不变时,吸收的热量与升高的温度成正比。根据图乙可知,水升高的温度与电阻成正比。比较可知,电阻丝产生的热量应该与电阻成正比,据此根据控制变量法的要求描述结论。
(3)根据表格分析升高的温度与电流大小的数量关系,然后对空白处的温度进行计算即可。
【解答】(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量散失。
(2)根据图像可知:当电流和通电时间一定时,电阻丝产生的热量与电阻成正比。
(3)根据表格可知,当电流为0.2A时,升高温度:;
当电流为0.3A时,升高温度:;
当电流为0.5A时,升高温度:;
…………
则升高温度与电流的关系为:△t=I2×10;
则当电流为0.4A时,升高的温度为:(0.4A)2×10=1.6。
21.【答案】(1)空气湿度小
(2)多
【知识点】观察结果的记录与分析;影响蒸发快慢的因素
【解析】【分析】(1)根据图片可知,毛巾上蒸发的水越多,绳子对电子秤上物体的拉力越小,则电子秤的示数越大,因此根据电子秤示数的增大量可以判断水分蒸发的快慢。
(2)空气湿度大时,蒸发的越慢,据此分析返回水中分子的个数变化。
【解答】(1)根据表格可知,空气湿度越小,电子秤的示数变化越大,即蒸发越快,那么得到结论:在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时,空气湿度小,水蒸发越快。
(2)本实验中,在其它条件相同时,空气湿度越大,返回水中的水分子数越多。
22.【答案】(1)0.85
(2)
(3)温度
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据图乙确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出灯泡的额定电流,最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
(2)根据表格数据,在方格纸上描点,最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可。
(3)电阻两端的电压越大,则通过电阻的电流越大,那么单位时间内产生的热量越多,自然电阻的温度就越高,据此分析解答。
【解答】(1)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则灯泡的额定电流为0.34A,那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W。
(2)根据表格数据,在方格纸上描点,最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可,如下图所示:
(3)小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是温度。
23.【答案】(1)0.30
(2)4.9
(3)0.4伏。延长abc三点连线,与纵坐标交于0.4伏。(其它合理答案也给分)
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据电流表的量程和分度值读出示数;
(2)分析图乙中的第二次测量数据,根据分别求出三次测得的阻值,从而求出待测电阻的阻值;
(3)延长abc三点的连线即可判断。【解答】(1)图丙电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
(2)分析图乙中的第二次测量数据,由可知,
,,,
所以待测电阻的阻值为:;
(3)如图所示:
分析图乙可知,第一次实验时电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.4V,理由是:延长abc三点连线,与纵坐标交于0.4伏。
24.【答案】(1)杠杆平衡原理(或F1·l1=F2·l2)
(2)右
(3)1.0(或1)
(4)A;B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)根据杆秤的特点分析它的工作原理;
(2)根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2分析解答;
(3)根据密度计的工作原理标注刻度;
(4)当液体的密度发生改变时,相邻两个刻度之间的距离越大,那么测量会越准确,据此分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,秤纽相当于杠杆的支点,秤钩上物体的重力相当于阻力,秤砣的重力相当于动力,因此杆秤的工作原理就是杠杆的平衡条件即 F1·l1=F2·l2 。
(2)制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),此时说明秤纽左边力和力臂的乘积偏大。要使杆秤恢复平衡,此时需要减小左边力和力臂的乘积,而增大右边力和力臂的乘积。在阻力臂和秤砣质量不变的情况下,只需将秤砣向右移动增大动力臂即可。
(3)在步骤③中,杯子中注入的液体是水,则秤砣悬挂点B处应该标记的就是水的密度,即1.0;
(4)要增大密度秤的测量精度,就必须增大秤砣一侧的动力臂的长度。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动,即增大物体一侧的阻力臂,那么此时阻力和阻力臂的乘积变大,则动力和动力臂的乘积变大。在秤砣质量不变的情况下,肯定要增大动力臂,故A符合题意;
B.根据杠杆的平衡原理F1L1=F2L2可知,减小秤砣的质量,即动力减小,那么动力臂肯定增大,故B符合题意;
C.在测量液体密度时,液面必须达到位置a,否则测出的就不准确,故C不合题意;
D.换用更细的秤杆,对测量本身没有影响,故D不合题意。
故选AB。
25.【答案】(1)电流表几乎没有示数,电压表示数接近3V
(2)
(3)把电流表改接小量程
(4)2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据图甲可知,此时电流表与的电阻并联,电压表与电阻串联。由于电压表的内阻很大,根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知,此时电压表的示数很大,几乎接近电源电压。由于电压表的内阻很大,因此通过电流表的电流很小。
(2)根据电压表的使用方法分析解答;
(3)每个电流表都有两个量程,对应着两个分度值。当电流值相同时,量程越小,分度值越小,电流表的指针偏转角度越大,则测量误差越小。
(4)当电压表的示数保持不变时,定值电阻的阻值越小,通过电路的电流越大。根据题目条件,确定通过电路的最大电流,然后根据U=IR计算出电压表的最大示数即可。
【解答】(1)图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是:电流表几乎没有示数,电压表示数接近3V。
(2)在探究电流与电阻关系的实验中,电流表应该与定值电阻串联,电压表应该与定值电阻并联。根据图甲可知,只需将定值电阻的右端与电流表的接线从电流表上拆下来,然后改接在电压表的“3”接线柱上即可,如下图所示:
(3)正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是:把电流表改接小量程;
(4)根据题意可知,通过滑动变阻器的最大电流为1A,通过电流表的最大电流为3A;
当电压表的示数为最大3V时,通过定值电阻的电流为:;
比较可知,通过电路的最大电流只能是1A,则电压表的最大示数为:U=I'R=1A×2Ω=2V。
26.【答案】(1)
(2)保护电路,调节滑片使电阻箱两端电压保持不变
(3)2
(4)4Ω~25Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的使用方法解答;
(2)在探究电流与电阻关系的实验中,要控制电阻两端电压相等,而改变导体的电阻,据此分析滑动变阻器的用途;
(3)根据图乙确定选择的量程和分度值,确定电流表的示数,然后根据U=IR计算电压表的示数。
(4) 在探究电流与电阻关系的实验中,定值电阻两端的电压保持不变,则变阻器两端的电压也不变,根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知,当滑动变阻器的阻值最大时,定值电阻的阻值也最大,此时电流最小。根据电流的量程可以确定电路的最大电流,根据即可确定定值电阻的最小值。
【解答】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,变阻器应该与开关串联,且接线“一上一下”。滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大,则应该将变阻器左下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可,如下图所示:
(2)实验中滑动变阻器的作用是:保护电路,调节滑片使电阻箱两端电压保持不变。
(3)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.4A,那么电压表的示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V。
(4)当滑动变阻器的阻值为50Ω时,此时变阻器接入的阻值最大;
根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律得到:;

解得:R=25Ω。
根据电流表的量程可知,通过电路的最大电流为0.6A,此时变阻器的阻值最小;
则它的最小阻值为:;
那么电阻箱可条件的范围为4Ω~25Ω。
27.【答案】(1)具有的动能越大
(2)
(3)B
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】(1)小球在水平面上受到的摩擦力相同,根据W=fs可知,它运动的距离越远,克服摩擦做功越多,因此具有的动能越大。
(2)接触面越光滑,受到的阻力越小,速度减小的越少,运动的距离越大;
(3)由于存在摩擦力,小球滑动后会有能量损失,不会达到一开始静止时候的高度。
【解答】(1)根据图甲实验结果,可得出的结论是:质量相同时,物体的速度越大,具有的动能越大。
(2)材料越光滑,移动速度越快,所以材料C中小球速度最快,则相同时间内运动的距离越远,大致位置如图;

(3)小敏调节图甲中的平板呈不同角度,重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失,材料A制成的粗糙平板,由于摩擦力做功,部分能量转化为为内能,达不到一开始静止位置的高度,故A、C错误,B正确。
故选B。
28.【答案】(1)不需要
(2)1N
(3)接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值不稳定
(4)比较乙、丙数据可知,两次实验申滑动摩擦力大小平均值基本相同。接触面积大小影响的是滑动摩擦力稳定性,而非滑动摩擦力大小
【知识点】观察结果的记录与分析;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)根据滑动摩擦力的影响因素分析解答;
(2)根据图乙,利用二力平衡的知识计算出木块受到滑动摩擦力的大小,再根据影响滑动摩擦力的因素确定1s末的摩擦力大小。
(3)分析实验操作中变化的因素即可;
(4)将乙和丙进行比较即可。
【解答】(1)滑动摩擦力的大小只与木块对木板的压力和接触面的粗糙程度有关,与二者之间的运动速度无关,则:实验中测最滑动摩擦力时,木板不需要做匀速直线拉动。
(2)根据图乙可知,当木板开始运动后,拉力传感器的示数在1N左右变化。根据二力平衡的知识可知,木块受到的摩擦力f=1N。1s末时木板已经开始移动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的摩擦力不变,还是1N。
(3)根据“将同一木块侧放”可知,木块与木板的接触面积发生改变,则继续实验环节基于的假设为:接触面积不同会引起木块摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值不稳定。
(4)小丽认为,本实验还可得出滑动摩擦力大小与接触面积有关。小科认为不正确,说服小丽的证据为:比较乙、丙数据可知,两次实验申滑动摩擦力大小平均值基本相同。接触面积大小影响的是滑动摩擦力稳定性,而非滑动摩擦力大小。
29.【答案】(1)A
(2)电阻R短路(或电压表断路)
(3)电阻一定时,电流与电压成正比
(4)电流表未调零且指针偏左,电压表未调零且指针偏右,前两种同时存在
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法解答;
(2)在探究电流与电压规律的实验中,如果定值电阻发生短路,那么与它并联的电压表也被短路,则它的示数为零。而电流表与变阻器正常连接,因此它有示数。
(3)分别计算出每组数据中电压与电流的比值,通过比较比值的的大小确定二者的关系。
(4)根据乙图可知,当电压相同时,图像中的电流值都比表格中对应的电流值偏小,且减小的数值都是0.02A,那么可能是电流表的指针没有调零,开始时就指向-0.02A,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲,若滑片P向右移动时,滑片到B之间的电阻丝变长,而滑片到A之间的电阻丝变短,即电阻变小,因此待接导线应该与A相连。
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是电阻R短路(或电压表断路)。
(3)分别计算出表格中每组数据中电压和电流的比值,都等于5,那么得到:电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U一I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有:电流表未调零且指针偏左,电压表未调零且指针偏右,前两种同时存在。
30.【答案】(1)物体运动可能与速度大小有关。
(2)永远运动下去
(3)助跑能获得更快的速度(或助跑能获得更大的动能)
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】(1)小车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,小车到达水平面时的速度越大。
(2)小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,如果小车不受阻力,那么它的速度就不会减小,据此确定小车的运动状态。
(3)经过助跑后,开始腾空时的速度会变大,在受到相同的空气阻力作用时,运动员会运动的时间更长,距离更大,据此分析解答。
【解答】(1)在方案一中,小车从斜面的不同高度开始滑下,则它到达水平面时的速度不同,因此小舟基于的猜想是:物体运动可能与速度大小有关。
(2)方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近,木板表面最远。由此现象可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理可得,不受阻力的小车将永远运动下去。
(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,其原因是:助跑能获得更快的速度(或助跑能获得更大的动能)。
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