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探究性实验题
2025年中考二轮复习【题型突破】
科学探究既是物理学习的课程内容,又是获取知识的学习方式。通过探究过程,主动获取物理知识,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,体验科学探究乐趣,养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。
科学探究涉及提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。
科学探究的形式是多种多样的,在科学探究中,探究过程可涉及所有的要素,也可只涉及部分要素。不同的探究课题,侧重不同的要素,通过经历多个探究性实验,全面发展科学探究的能力。
探究性实验概述
实验探究题解题方法指导
实验探究题解题过程,实际上是课堂学习、课本学习的情景再现过程。就是将在课堂上、书本上学习过的科学探究过程用语言文字完整、准确表达出来。
光学实验探究题
光学探究实验1:探究光的反射定律
实验探究方法:
(1)应在光线较暗的室内进行实验,以便于观察实验现象;
(2)实验时,纸板必须与平面镜垂直,否则在纸板上看不到反射光;
(3)可折转白色粗糙硬纸板的作用:一是显示光的传播路径,对光起漫反射作用;二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。
(4)实验描绘光传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点连接。
(5)区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。
(6)进行多次实验的目的:避免偶然性,寻找普遍规律。
实验结论:
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
在光的反射现象中,光路是可逆的。
光学探究实验1:探究光的反射规律
【例题1】(2024年河南中考题)如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是__________________。
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和________,并记录下来。
【解析】(1)做探究光的反射规律实验,记录时为了区分每次的光路,可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径,也可把每次的入射和反射光路进行编号加以区分;(2)为了比较反射角和入射角的大小关系,应该用量角器测量每次的入射角和反射角,并记录;(3)实验中,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向后折,这时在NOF上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。当纸板折到图乙位置时,用喷雾器在纸板右侧喷水雾,水雾可以显示出光的传播路径,就可以验证反射光线是否存在。
换用不同颜色的笔记录每次光的传播路径
反射角
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如图乙所示, 这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在_________ 。小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:_____________________________________________。
同一平面内
用喷雾器在纸板右侧喷水雾,观察反射光线是否存在
光学探究实验2:探究平面镜成像的特点
实验探究方法:
(1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行;
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,方便比较像和物的大小,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像;
(3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置;
(4)实验中玻璃板要竖直立在水平桌面上。否则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛的像将不能完全重合;
(5)实验中,使用两支完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小关系。
(6)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察;
(7)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离;
(8)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律;
(9)观察点燃蜡烛的像时,眼睛应与物体在玻璃板的同一侧;观察像是否为虚像时,眼睛与像在玻璃板的同一侧。
实验结论:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
光学探究实验2:探究平面镜成像的特点
【例题2】(2024年江苏常州中考题)小华探究“平面镜成像特点”。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择
___________(选填“透明玻璃板”或“平面镜”),并将其
________放置在水平桌面上;
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同、没有点
燃的蜡烛B在MN后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说
明___________________________________________。此时,蜡烛B所处的位置即为像的位置;
【解析】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,为了方便确定像的位置,使用透明玻璃板代替平面镜,既可以反射成烛焰的像,又可以透过玻璃板观察到用于确定烛焰像的没有点燃的蜡烛,便于确定像的位置和比较像和物体的大小。实验时,透明玻璃板竖直放置在水平桌面上,确保移动玻璃板后的物体和物体的像能够完全重合。
(2)实验时,未点燃的蜡烛B与点燃的蜡烛A完全相同,B与A的像完全重合,说明平面镜所成的物体的像与物体大小相等。这里用未点燃的蜡烛B替代了点燃的蜡烛A的像。
透明玻璃板
竖直
平面镜所成物体的像与物体大小相等
光学探究实验2:探究平面镜成像的特点
【例题2】(2024年江苏常州中考题)小华探究“平面镜成像特点”。
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,如图乙所示,由此可知平面镜成像时,
_______________;
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后_______(选填“直接”或“隔着MN”)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是_______ 像。
【解析】(3)图乙中,测量每组对应的A及其像与镜面距离,可得出:在平面镜成像时,像与物体到镜面的距离相等。
(4)平面镜成的像是光的反射形成,隔着玻璃板MN观察时,反射光线进入眼睛。人们按光沿直线传播的经验,感觉进入眼睛的光是从玻璃板后的像发出,实际上是烛焰发出的光入射到玻璃板表面反射射入眼睛的。判断平面镜成像的虚实,应直接观察光屏上有无像。实像是实际光线会聚而成的,在光屏上能呈现,虚像不是实际光线会聚而成的,不能在光屏上呈现,直接在光屏上观察,不能看到平面镜所成的像,说明平面镜所成的像是虚像。
平面镜所成物体的像与物体到镜面的距离相等
直接
虚
光学探究实验3:探究凸透镜成像的规律
实验探究方法:
(1)调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是让烛焰的像成在光屏的中央;
(2)在做实验时, 无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有:①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内;③蜡烛的位置在透镜的焦点上;④当成放大的实像时,像距较大,光具座长度不够。
(3)用卡片把透镜遮住一部分,光屏上像的性质不变,还是完整像,但亮度会暗一些。
(4)成实像时,将蜡烛和光屏调换位置时,在光屏上仍能成实像。原因是:折射现象中光路可逆。
(5)使用发光二极管作为物体,亮度大,发光和成像稳定。
(6)蜡烛长度变短时,光屏上的像会向上移动。为了使像仍成在光屏中央,①将光屏向上移动;②将蜡烛向上移动;③将透镜和光屏向下调节。
(7)成实像时,在凸透镜前加一片透镜后在光屏上重新成像:若加凸透镜,需将物体或光屏靠近凸透镜;若加凹透镜,需将物体或光屏远离凸透镜;
(8)保持蜡烛和透镜的位置不动,换用焦距不同的透镜,若换用焦距更小的凸透镜,光屏应靠近凸透镜;若换用焦距更大的凸透镜,光屏应远离凸透镜;
(9)水凸透镜抽水焦距变大,注水焦距变小。
光学探究实验3:探究凸透镜成像规律
【例题3】(2025年西安工大附中中考二模题)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=________cm;
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、________的实像,生活中________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的;
【解析】(1)由图甲可知,平行光正对凸透镜照射时,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,光斑是凸透镜的焦点,凸透镜的等于焦点到光心的距离,为f=50.0cm-40.0cm =10.0cm;(2)由图乙可知,物距(u)小于像距(v),光屏上成的是烛焰(物体)倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的。
10.0
放大
投影仪
光学探究实验3:探究凸透镜成像规律
【例题3】(2025年西安工大附中中考二模题)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(3)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上_______(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,发现光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是_____(选填“近视”或“远视”)眼镜;
【解析】(3)光屏上出现清晰像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,由于光仍能通过凸透镜的其他部分后会聚而成像,所以光屏上仍能成烛焰完整的像。(4)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明该镜片对光有会聚作用,而凸透镜对光有会聚作用,故该眼镜是远视眼镜。
仍能
远视
光学探究实验3:探究凸透镜成像规律
【例题3】(2025年西安工大附中中考二模题)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中_______(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;用放大镜观察报纸时,要使观察的像更大些,放大镜要________(选填“靠近”或“远离”)报纸。
【解析】(5)由图丙可知,物距u=7.0cm,u<f,光通过凸透镜成烛焰正立放大的虚像,光屏上接收不到,透过凸透镜观察,可以看到烛焰正立放大的虚像,虚像与物体在凸透镜的同一侧,所以应从B处观察。
根据凸透镜的成像特点可知,光通过凸透镜成物体正立放大的虚像时,物体离凸透镜越远(物距越大)时,成的放大像越大,故应保持报纸与眼睛不动,放大镜远离报纸。
B
远离
热学实验探究题
热学探究实验1:探究固体熔化时温度的变化规律
实验探究方法:
(1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
(2)安装实验器材要按照自下而上的顺序进行,使用酒精灯外焰加热石棉网。
(3)实验中,石棉网的作用是使烧杯均匀受热;采用水浴法加热物体的目的是使物质均匀受热;
(4)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
(5)撤掉酒精灯后,固体停止熔化;继续加热又开始熔化,说明固体熔化需要吸热。
(6)晶体熔化图像的分析和实验结论:
晶体熔化时,吸热温度保持不变。
晶体熔液凝固时,放热温度保持不变。
(7)熔化前后图线的倾斜程度不同,原因是物质熔化前后的物态不同,
比热容不同。
热学探究实验1:探究固体熔化时温度的变化规律
【例题1】(2024年山东泰安中考题)小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度,温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)由实验可知,______(选填“a”或“b”)物质是晶体。
(2)在第6min时,a物质的状态是 _________(选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”)。
(3)某时刻测量b物质的温度计示数如图丙所示,则示数为________℃.
(4)在加热过程中,a物质的内能______(选填“增加”、“减少”或“保持不变”)。
【解析】(1)由图乙可知,两种物质在熔化时吸热,但a物质4~8min时间内温度不变,说明该物质有固定的熔化温度,是晶体;(2)a物质在4~8min时间内处于熔化过程,在第6min时,处于固液共存状态,熔化过程持续了4min;(3)由图丙可知,温度计的分度值为1℃,示数为43℃;(4)在加热过程中,a物质持续吸热,内能增加 。
a
固液共存状态
43
增加
热学探究实验2:探究水沸腾时温度变化的特点
实验探究方法:
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行。
(2)实验时,烧杯内的水要适量。
(3)缩短把水加热至沸腾时间的方法:①用热水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(4)撤掉酒精灯后,水不会立即停止沸腾的原因:烧杯底和石棉网温度仍高于水的沸点;
(5)实验时,水的沸点不是100℃,原因是当地气压不等于1个标准大气压;
(6)水沸腾图像的分析和实验结论
液体沸腾时继续吸热,但温度不变。
热学探究实验2:探究水沸腾时温度变化的特点
【例题2】(2024年吉林中考题)图甲是“探究水沸腾时温度
变化的特点”实验装置。
(1)图甲中温度计示数为________℃;
(2)加热4分钟后,水开始沸腾,图乙是根据实验数据绘制的
图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度_________;
(3)通过分析图像中的数据还可以发现,水面上方的大气压________标准大气压。
95
保持不变
小于
【解析】(1)由图甲可知温度计的分度值为1℃,示数为95℃;
(2)由图乙可知水沸腾后继续吸收热量,温度保持不变;
(3)在一标准大气压下,水的沸点为100℃,大气压越低,液体的沸点越低;由图乙可知水沸腾时的温度为98℃,所以水面上方的大气压低于一标准大气压。
热学探究实验3:比较不同物质吸热情况
实验探究方法:
(1)转换法:①加热相同的时间,通过温度变化的多少反映物质的吸热能力(变化小,吸热能力强);②升高相同的温度,通过加热时间的长短反映物质的吸热能力(时间长,吸热能力强);
(2)控制变量法:控制相同的质量,选择相同的热源(保证相同时间内,两种物质吸收的热量相同),加热相同的时间,观察温度的变化(或升高相同的温度观察加热时间的长短);
(3)用电加热器代替酒精灯加热物质,确保被加热物质相同时间内吸收的热量相同。
(4)通过温度-时间图像判断两种物质的吸热能力大小:倾斜程度小的图线对应的物质吸热能力强;
热学探究实验3:比较不同物质吸热情况
【例题3】(2024年内蒙古通辽中考题)小明在烧水和煮
豆浆时发现豆浆比水先沸腾。他猜想原因可能是:A.豆浆的
沸点比水低;B.豆浆的比热容比水小;于是通过图甲所示的
两套相同实验装置进行探究。
(1)烧杯中装有初温和________均相等的豆浆和水;
(2)小明根据实验数据绘制了豆浆和水的温度随时间变化图像a、b,如图乙所示,通过比较a、b可知,猜想___是错误的,由图像可求,c豆浆=___________J/(kg·℃)[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]。
(3)实验中小明还发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡,但通过分析图像,判断出82℃时豆浆并未沸腾,他判断的依据是____________________________________________________________ 。
【解析】(1)比较水和豆浆的沸点、比热容,需要控制水和豆浆的初温相同、质量相同,用相同加热装置同时开始加热,先沸腾的沸点低;加热相同时间温度升高少的比热容大;(2)根据图乙可知,水和豆浆的沸点都为99℃,所以豆浆的沸点比水低的猜想是错误的;实验中,用相同加热装置对水和豆浆加热4min,水和豆浆吸收热量Q吸相等,由乙图可知,图像a显示的豆浆升高温度为40℃,图像b显示的水升高温度为30℃,豆浆比水升温快。由cam⊿ta=Qa吸=Qb吸=cbm⊿tb,即ca×40℃=4.2×103J/(kg·℃)×30℃,c豆浆=ca=3.15×103J/(kg·℃);(3)液体沸腾特点是吸热温度保持不变。实验中豆浆在82℃时就产生了大量气泡,通过图象判断,82℃时豆浆继续吸热,温度继续升高,所以判断出82℃时豆浆并未沸腾。
质量
A
3.15×103
豆浆的温度未达到沸点保持不变
力学实验探究题
力学探究实验1:探究影响滑动摩擦力大小的因素
实验探究方法:
(1)间接测量滑动摩擦力:用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知木块所受的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)控制变量法:①探究滑动摩擦力大小与压力的关系,控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小;②探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,控制压力不变,改变接触面粗糙程度。
(3)实验设计不足之处:很难使木块做匀速直线运动,弹簧测力计示数不稳定。
(4)实验改进方案如图所示。 将弹簧测力计的挂钩与木板相连,拉环处固定,拉动长木板进行实验,这样不但方便读数,而且长木板也不需要做匀速直线运动。
(5)滑动摩擦力的大小与速度和接触面积大小无关。
力学探究实验1:探究影响滑动摩擦力的因素
【例题1】(2025年洛阳市瀍河区中考一模题)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小华根据生活经历提出了以下猜想:
(1)请根据猜想2,填写经历2: 。
地面越粗糙,推动箱子越费力
生活经历 猜想
经历1:箱子越重,推起来越费力 猜想1:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
经历2: 猜想2:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
力学探究实验1:探究影响滑动摩擦力的因素
【例题1】(2025年洛阳市瀍河区中考一模题)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,
(2)如图甲所示,小华将木块A放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做匀速直线运动,由____________原理知,此时弹簧测力计对木块A 的拉力等于木块A受到的滑动摩擦力。
【解析】实验过程中,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A使其在水平木板上做匀速直线运动,由二力平衡原理可知,木块A所受弹簧测力计的拉力和受到长木板的滑动摩擦力平衡,此时弹簧测力计对木块A 的拉力等于木块A受到的滑动摩擦力。
二力平衡
力学探究实验1:探究影响滑动摩擦力的因素
【例题1】(2025年洛阳市瀍河区中考一模题)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,
(3)小华按照如图乙、丙所示的步骤继续实验,并将实验数据记录在下表中
(4)分析实验序号1、2两组数据可以验证猜想1:其他条件一定时,__________,滑动摩擦力越大。
(5)分析实验序号 _________________________ 可以验证猜想2是正确的。
压力越大
实验序号 接触面 压力/N 弹簧测力计示数/N
1 木板表面 1.0 0.8
2 木板表面 2.0 1.6
3 较粗糙木板表面 2.0 1.8
2、3两组实验数据
力学探究实验1:探究影响滑动摩擦力的因素
【例题1】(2025年洛阳市瀍河区中考一模题)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,
(6)同组的小亮利用传送带与定滑轮对小华的装置进行了改进,设计了如图丁所示装置进行实验,启动传送带,待弹簧测力计示数稳定后进行读数。
①改进后实验装置的优点是_____________________________________________________。
②小亮提高传送带的速度,重复上述操作,发现弹簧测力计的示数不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与木块的运动速度_________(选填“有关”或“无关”)。
(7)实验结束后,小华想到自己在做家务时,叠好的被子是否比平铺的被子拉动起来更轻松,请你据此提出一个可供探究的问题:_____________________________________________________
木块A所受拉力和摩擦力方向保持在水平方向,测力计示数稳定易读取
无关
滑动摩擦力的大小与接触面的面积是否有关
力学探究实验2:探究影响液体压强的因素
实验探究方法:
(1)转换法:用压强计U形管两管中液面的高度差反映液体压强大小;
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制橡皮膜朝向不变,改变橡皮膜所处深度;②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制橡皮膜所处深度不变,改变橡皮膜朝向;③探究液体压强与液体密度的关系时,控制橡皮膜朝向和所处深度不变,选择不同的液体;
(3)实验前检查压强计的气密性:用手指轻压橡皮膜,观察U形管两管中液面高度差的变化,若变化明显则气密性良好,否则应拆下软管重新安装;
(4)更换不同液体进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(6)压强计的U型管不是连通器。
力学探究实验2:探究影响液体压强的因素
【例题2】(2024年陕西中考题)小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,用到的压强计如图1所示;
(1)如图1,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装置气密性_______(选填“良好”或“差”),如果液体内部存在压强,将探头放入液体内部,U形管两侧水面就会产生高度差,高度差的大小反映探头_____(选填“A”或“B”)面所受压强大小;
(2)
良好
A
【解析】(1)用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装置气密性良好,若装置漏气,则U形管两侧的水面不会有变化。
高度差的大小反映有橡皮膜一侧,即探头A面所受压强大小。
力学探究实验2:探究影响液体压强的因素
【例题2】(2024年陕西中考题)
(2)小明通过探究得出结论:在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小相等。继续探究液体内部压强与深度的关系,他改变橡皮膜浸入水中的深度H,记录U形管两侧水面的高度差h,多次实验,记录数据,如下表所示。分析数据可得出结论:在相同液体内部,深度越深,压强越________;
大
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
H/cm 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0
h/cm 4.6 5.2 6.0 6.6 7.4 8.2 9.0 9.6 10.4 11.2 12.0
【解析】(2)U形管两侧液面高度差越大,表示液体内部压强越大;分析数据可得出结论:在同种液体内部,深度越深压强越大。
力学探究实验2:探究影响液体压强的因素
【例题2】(2024年陕西中考题)小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,
(3)小明发现,虽然U形管和水槽中装入的是相同的水,但是U形管两侧水面的高度差h与探头浸入水中的深度H不相等,猜想其可能与橡皮膜发生形变有关。进一步分析数据发现,H增大时,h也随之增大,且h始终小于H.你还能从表中发现数据变化的规律是____________________________________,你认为数据变化呈现这种规律的原因可能是________________________________________;
h与H的差值随着H的增大而增大
橡皮膜形变产生的弹力对水产生了压强
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
H/cm 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0
h/cm 4.6 5.2 6.0 6.6 7.4 8.2 9.0 9.6 10.4 11.2 12.0
【解析】(3)从表中数据发现:随着H的增大,h与H的差值增大;数据变化呈这种规律的原因是由于橡皮膜形变产生的弹力对水产生了一定的压强。
力学探究实验2:探究影响液体压强的因素
【例题2】(2024年陕西中考题)
(4)小明用一根与U形管内径相等的直玻璃管替代探头,并在玻璃管上标注刻度,下端管口标为“0”刻度线。将玻璃管竖直放入水中,如图3所示,此时U形管两侧水面的高度差h1反映的是深度H1=_______cm处的压强。改变H1,记录H1和对应的h1,多次实验,记录数据,如表所示。分析数据可知,去掉橡皮薄膜后,h1可以准确反映H1处的液体压强大小;
6
【解析】(4)如图3所示,此时U形管两侧水面的高度差h1反映的深度为h=11cm-5cm=6cm处的压强。
实验次数 1 2 3 4 5
H1/cm 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0
h1/cm 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0
力学探究实验2:探究影响液体压强的因素
【例题2】(2024年陕西中考题)小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,
(5)将玻璃管分别竖直放入酒精、水、盐水和某未知液体中,保持深度H2为10.0cm,记录U形管两侧水面的高度差h2,如表,已知,ρ酒精=0.8g/cm3,ρ水=1.0g/cm3,ρ盐水=1.1g/cm3,则该未知液体的密度为 _______ g/cm3.
1.5
【解析】(5)由题目所给条件可知,深度为10cm的未知液体产生的压强等于15cm水柱产生的压
强,即 ,该未知液体的密度 .
液体种类 酒精 水 盐水 某未知液体
H2/cm 10.0 10.0 10.0 10.0
h2/cm 8.0 10.0 11.0 15.0
力学探究实验3:探究影响浮力大小的因素
实验探究方法:
(1)控制变量法:①探究浮力大小和排开液体体积的关系时,控制液体密度不变,改变浸入的体积;②探究浮力大小和液体密度的关系时,控制排开液体体积不变,改变液体密度;③探究浮力大小和浸没深度的关系时,控制排开液体的体积和液体密度不变,改变浸没的深度;
(2)浮力的计算方法:F浮=G-F(F为测力计对物体的拉力)
(3)浮力的方向竖直向上。实验过程中,物体所受重力不变,测力计示数变小时,浮力变大;
(4)绘制液体密度一定时,浮力F浮和物体浸入液体深度h的关系图像如图:
(5)物体所受浮力的大小与物体本身的形状、密度均无关。
力学探究实验3:探究影响浮力大小的因素
【例题3】(2024年陕西宝鸡市陈仓区中考一模题)小田在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计吊着圆柱形物体逐渐浸入水中,再将圆柱形物体逐渐浸入盐水中。
(1)由图A可知,圆柱形物体的重力为______N;
(2)比较图A、B、C、D四次实验,说明物体________
越大,物体所受浮力越大;为了探究物体所受浮力的大小与液
体密度的关系,应该比较A、______ 三次实验;
(3)在图D步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的
过程中,其上下表面受到水的压力差______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
8
【解析】(1)由图A可知,测力计的分度值为0.2N,示数为8N,则圆柱形物体所受的重力为8N;(2)比较图A、B、C、D四次实验,物体排开液体的体积越大,测力计示数越小,物体所受拉力越小,物体所受浮力F浮=G-F越大;为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体体积不变,只改变液体密度,所以应比较A、C、E三次实验;(3)在图D步骤中,圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中,液体的密度和排开液体的体积不变,则物体所受浮力不变,物体所受浮力等于物体下表面所受液体向上压力和上表面所受液体向下压力之差,所以物体上、下表面受到水的压力差不变。
排开液体体积
C、E
不变
力学探究实验3:探究影响浮力大小的因素
【例题3】(2024年陕西宝鸡市陈仓区中考一模题)小田在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计吊着圆柱形物体逐渐浸入水中,再将圆柱形物体逐渐浸入盐水中。
(4)小田由实验中的数据计算出圆柱形物体的密度
为______ g/cm3;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(5)如图F所示,把装满水溢水杯放到台秤上,再把该圆
柱形物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F_____(选填“>”、
“=”或“<”)7N;从物体接触水面到完全浸没的过程中,台秤
的示数变化情况是_________________。
【解析】(4)由A、C可知圆柱形物体浸没在水中受到的浮力为F浮=G-F=8N-7N=1N,由阿基米德原
理可得物体排开水的体积,物体的体积等于物体排开水的体积,
物体的质量m=G/g=8N/(10N/kg)=0.8kg,物体的密度ρ=m/V=0.8kg/(1.0×10-4m3)=8×103kg/m3
(5)如图F所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,再把该圆柱形物体浸没在水中时,圆柱形物体受到的浮力与C中相同,则弹簧测力计的示数与C中测力计示数相同,均为7N;从物体接触水面到完全浸没的过程中,所受浮力变大。由于溢水杯杯底所处水的深度、杯底所受水的压强、压力都不变,溢水杯所受台秤的支持力、台秤所受压力不变,台秤示数不变。
8×103
=
保持不变
力学探究实验4:探究影响物体动能大小的因素
实验探究方法:
(1)转换法:用木块被推动的距离反映小球的动能大小;
(2)控制变量法:①探究动能大小与速度的关系时,控制小球的质量不变,只改变小球滑到水平面时的速度(改变由静止释放的高度);②探究动能大小与质量的关系时,控制小球的速度不变(从斜面上同一高度由静止释放),只改变小球的质量;
(3)木块最终停下的原因:受到木板滑动摩擦力的作用;
(4)能量转化:小球从斜面滚下时,重力势能主要转化为动能;小球随木块在水平面上运动至静止时,机械能(动能)转化为内能;
(5)若水平木板绝对光滑,则物块将一直做匀速直线运动。无法通过比较木块移动距离比较小球动能大小。
力学探究性实验4:探究影响物体动能大小的因素
【例题4】(2024年江苏常州中考二模题)小明在探究
“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中。
(1)如图甲所示,小明利用斜面、钢球、木块等器材进行
实验,该实验中物体的动能是指________(选填“钢球”或
“木块”)的动能;实验中通过观察________________________来反映物体动能的大小;
(2)甲图实验中,钢球从被释放到最终停下来的过程中,机械能________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)由甲图可以得出的结论是:在物体质量一定时,______越大,物体的动能越大;若水平面绝对光滑,则________(选填“能”或“不能”)完成实验;
【解析】(1)该实验探究的是碰撞前钢球的动能,碰撞时钢球的动能越大,碰撞后木块移动距离就越远,实验中通过观察木块移动的距离来说明钢球动能的大小;(2)实验中,钢球从一定高度滑下,钢球的重力势能转化为动能,撞击后钢球的动能传递给木块,因受阻力作用钢球和木块最终停下来,机械能变小;(3)由甲图知,钢球质量不变,从不同高度滑下,使得钢球到达水平面的速度不同,撞击后木块移动距离不同,说明钢球动能大小不同,由此得到结论:在质量一定时,速度越大,物体的动能越大。若水平面绝对光滑,物体将一直运动下去,不能通过观察木块移动距离来判断钢球动能大小。
钢球
木块滑行的距离
变小
速度
不能
力学探究性实验4:探究影响物体动能、重力势能大小的因素
【例题4】(2024年江苏常州中考二模题)小明在探究
“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中。
(4)图乙中,体积相同的三个实心球,其中A、B是钢球,
C是塑料球,球A、C离沙地高度相同.现让三球同时由静止释
放,球落到沙地上的状态如图乙中虚线所示.比较球A、C可
得出重力势能大小与____________的关系;比较球A、B可得出重力势能大小与_____________的关系(ρ钢>ρ塑料)。
【解析】(4)球A、B、C的体积相同,ρ钢>ρ塑料,m=ρV,mA=mB>mC.
由图乙可知,球A、C从相同的高度由静止释放,A陷入沙地比C陷入沙地深,说明A开始下落时的重力势能大,可以探究得出重力势能大小与质量的关系。
开始下落时球A所处的高度大于球B所处的高度,A陷入沙地比B陷入沙地深,说明A开始下落时的重力势能大,可以探究得出重力势能大小与高度的关系。
质量
高度
力学探究实验5:探究杠杆平衡条件
实验探究方法:
(1)使用前调节杠杆在水平位置平衡,使杠杆重心落在支点上,避免杠杆自重对实验产生影响;
(2)调节杠杆在水平位置平衡的方法:左高向左调节平衡螺母,右高向右调节平衡螺母(实验过程中不能调平衡螺母);
(3)实验过程中调节杠杆在水平位置平衡的原因:可以方便在杠杆上直接读出力臂的大小;
(4)用弹簧测力计代替钩码提供拉力的好处:可以直接测出力的大小,可沿不同方向施加力;
(5)弹簧测力计从竖直拉变成斜着拉,力臂减小示数增大;
(6)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性。
【例题5】(2024年四川自贡中考题)如图,小王在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个(g取10N/kg)。
(1)如图甲所示,实验前杠杆左侧下沉,则可将左
端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节,直
到杠杆在水平位置平衡;
(2)在图乙中杠杆平衡时,若在杠杆左右两边所悬
挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆 _____(选填“左”或“右”)端下沉;
力学探究实验5:探究杠杆平衡条件
【解析】(1)如图甲所示,实验前杠杆左侧下沉,说明左端重,则可将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡;(2)图乙中的杠杆平衡时,左侧钩码对杠杆拉力和力臂的乘积等于右侧钩码对杠杆拉力和力臂的乘积。杠杆左右两边所悬挂钩码下同时增加一个相同的钩码,杠杆左右增加的拉力相同,由于左侧所受拉力的力臂小于右侧所受拉力的力臂,则加挂钩码后,左侧钩码对杠杆拉力和力臂的乘积小于右侧钩码对杠杆拉力和力臂的乘积,杠杆布置平衡,右端下沉。
右
右
【例题5】(2024年四川自贡中考题)如图,小王在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个(g取10N/kg)。
(3)如图丙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为_____N.若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
力学探究实验5:探究杠杆平衡条件
【解析】(3)图丙中,A点悬挂3个钩码,杠杆A点所受拉力FA=3×0.5N=1.5N,FA的力臂LA=4格;在B点用弹簧测力计竖直向下拉,B点所受拉力为FB,FB的力臂LB=3格;杠杆在水平位置平衡时,由杠杆平衡条件得,FALA=FBLB,即1.5N×4格=FB×3格,B点所受拉力为FB=2N;
若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,FALA不变,FBLB=FALA不变,拉力FB的力臂LB变小,拉力FB变大,弹簧测力计的示数变大。
2
变大
电磁学实验探究题
电学探究实验1:探究并联电路中的电流规律
实验电路图:如右图。
实验步骤:(1)按电路图连接好电路;
(2)进行实验(连接电路时开关要断开),用电流表依次测量A、B、C处的电流;
(3)更换不同规格的灯泡进行多次实验;
(4)分析实验数据,得出实验结论。
实验结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即IC=IA+IB
实验评估:(1)记录数据要实事求是,在误差允许范围内得出实验结论;
(2)并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流相等;并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流不相等。
【例题1】(2024年吉林长春中考题)在“探究并联
电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应_______开关;
电磁学探究实验1:探究并联电路中的电流规律
断开
【解析】(1)由图甲可知,两灯泡并联,开关接在干路中,要用电流表测量流过小灯泡L1的电流,电流表应与L1串联。为了保护电路,连接电路时应断开开关。
次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
【例题1】(2024年吉林长春中考题)在“探究并联
电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=________A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是_____________________________;
电磁学探究实验1:探究并联电路中的电流规律
0.28
干路电流等于各支路电流之和
【解析】(2)由图丙可知,电流表使用的是0.6A量程,对应的分度值为0.02A,示数为0.28A;
分析1、2、3次实验数据可知:并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和,即IC=IA+IB.
次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
【例题1】(2024年吉林长春中考题)在“探究并联
电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是___________________。
电磁学探究实验1:探究并联电路中的电流规律
选用的灯泡规格相同
【解析】(3)并联电路中各支路两端的电压相等,在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,两灯泡的电阻相等,原因可能是选用的灯泡规格相同。
次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
电学探究实验2:探究串联电路中的电压规律
实验电路图:如右图。
实验步骤:(1)按电路图连接好电路;
(2)进行实验(连接电路时开关要断开),用电压表依次测量UAB、UAC、UCB;
(3)更换不同规格的灯泡进行多次实验;
(4)分析实验数据,得出实验结论。
实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即UAB==UAC+UCB;
实验评估:(1)记录数据要实事求是,在误差允许范围内得出实验结论;
(2)串联的两个小灯泡规格相同时,各部分电路两端电压相等;串联的两个小灯泡规格不相同时,各部分电路两端电压不相等。
【例题2】(2024年贵州贵阳中考二模题)小红用如图
所示的电路探究“串联电路中电压的特点”。
(1)连完最后一根导线灯泡就发光,存在的问题是
_________________。
(2)正确操作后,闭合开关S,发现两灯都不亮,电
压表的示数接近电源电压,如果是一个灯泡发生故障,
则故障的原因是_____________。
(3)排除故障,小红完成L1两端电压的测量后,为了节省时间,小红采用以下方法:电压表所接的C接点不动,只断开B接点,并改接到A接点上,这样操作我们将观察到什么现象?
电磁学探究实验2:探究串联电路中的电压规律
开关没有断开
【解析】(1)做探究“串联电路中电压的特点”实验,连完最后一根导线灯泡就发光,说明连接电路时开关没有断开;(2)闭合开关S,两灯都不亮,电压表示数接近电源电压,说明电压表的正、负接线柱与电源两极是连通的,一个灯泡发生故障,应是L1断路;(3)在图示电路中,电压表所接的C接点不动,只断开B接点,并改接到A接点上,电压表虽然和L2并联,但正负接线柱接反,电流从电压表负接线柱流入,电压表的指针反向偏转。
L1断路
两灯都发光,电压表指针反向偏转
【例题2】(2024年贵州贵阳中考二模题)小红用如图所示的电路探究“串联电路中电压的特点”。
(4)小红采用正确的方法后,将所测出的AB、BC、AC间的电压记录在表格中。于是得出结论:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和。你认为结论合理吗?______(选填“合理”或“不合理”),理由:______________________________
电磁学探究实验2:探究串联电路中的电压规律
不合理
【解析】(4)做探究“串联电路中电压的特点”实验,为了得到普遍适用的物理规律,需要换用不同规格的灯泡或电源进行多次实验。
小红只做一次实验,根据一次实验数据就得出结论的做法是不合理的。原因是一次实验测量的数据具有局限性或偶然性,不具有普遍性。
只做一次实验得出的实验结论具有偶然性
AC间的电压 BC间的电压 AB间的电压
1.4V 1.4V 2.8V
电学探究实验3:探究电流与电压的关系
实验电路图:如右图。
实验步骤:(1)按照电路图连接电路。
(2)闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确,
并将滑动变阻器的滑片移到接入电路电阻最大处。
(3)电路连接无误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,读取并记录对应的电压和电流值。
根据实验数据绘制的I-U图像:
(4)分析实验数据,得出实验结论。
实验结论:电阻一定时,电流与电压成正比。
实验评估:
滑动变阻器在实验电路中的作用:
(1)保护电路;(2)改变电阻两端的电压,方便进行多次测量。
多次实验的目的是为了得到普遍规律。
【例题3】(2024年内蒙古赤峰中考题)(1)在电学综合复习时,某组同学做了“探究电流与电压的关系”实验,电路图如图甲所示。
①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整;
②根据实验测得的数据,绘制出定值电阻R的图像,如图丙,由图像可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;
电磁学探究实验3:探究电流与电压的关系
正比
【解析】(1)①由图甲可知,定值电阻R与变阻器R′串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路中的电流,变阻器电阻线的左端接线柱和定值电阻相连。
②由图丙可知,定值电阻的I-U图像是一条过原点的直线,由图像可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【例题3】(2024年内蒙古赤峰中考题)
(2)该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验;实验中,他们按图丁连接电路,用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压,并记录这组实验数据;接下来应该___________________________,重做上述实验,根据数据得出实验结论。其中一次实验中,他们发现两个小灯泡的亮度明显不同,请分析其原因_________________________________________________________________________。
电磁学探究实验3:探究电流与电压的关系
换用规格不同的灯泡或电源
【解析】(2)做“探究串联电路电压规律”实验,为了得到普遍规律,应换用不同规格的灯泡或电源进行多次实验。串联电路中电流处处相等,两个小灯泡的亮度明显不同,说明灯泡的电功率不相等,由P=UI=I2R可知,灯泡的电阻不相等。
两个小灯泡的电阻不同,通过的电流相同,两端电压不同,电流做功的电功率不同
电学探究实验4:探究电流与电阻的关系
实验电路图:如右图。
实验步骤:(1)按照电路图连接电路。
(2)闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确,
并将滑动变阻器的滑片移到接入电路电阻最大的位置。
(3)电路连接无误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,控制定值电阻两端的电压不变,读取并记录对应的电阻和电流值。
根据实验数据绘制的I-R图像:
(4)分析实验数据,得出实验结论。
实验结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
实验评估:
滑动变阻器在实验电路中的作用:
(1)保护电路;(2)控制定值电阻两端的电压不变,方便进行多次测量。
多次实验的目的是为了得到普遍规律。
【例题4】(2025年合肥市45中中考一模题)小明用
图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为
4.5V不变,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,有4Ω、6Ω、
8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
(1)小明将R1=4Ω接入电路,闭合开关,调节滑动变
阻器使电压表示数达到2.4V,记下电流表示数,再断开
开关,将R2=8Ω代替R1接入电路,请详细叙述接下来的具体实验操作:
__________________________________________________________________________
电磁学探究实验4:探究电流与电阻的关系
【解析】(1)探究电流与电阻的关系,要保持定值电阻两端电压不变。从图乙所示的I-R图像可知,R1=4Ω时,I1=0.4A,定值电阻两端电压UR=I1R1=0.6A×4Ω=2.4V不变,滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=4.5V-2.4V=2.1V也不变,变阻器接入电路电阻R滑=U滑/I1=2.1V/0.4A=5.25Ω.将R2=8Ω的电阻代替R1接入电路,需移动滑动变阻器的滑片,使通过R2的电流为I2=U/R2=2.4V/8Ω=0.3A,变阻器接入电路电阻R滑′=U滑/I2=2.1V/0.3A=7Ω,滑动变阻器的滑片应向右滑动。
闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动,直到电压表示数为2.4V,读取并记录电流表示数
【例题4】(2025年合肥市45中中考一模题)小明用
图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为
4.5V不变,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,有4Ω、6Ω、
8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
(2)小明闭合开关,进行上述实验,并将数据在图像
中描点得到图丙中曲线A,分析得出实验结论结论:
________________________________________________
(3)小芳同学将自己的实验数据也绘制在乙图的图像中(图中未画出),发现绘制的图像也是一条曲线并且满足实验结论,但是跟曲线A不重合,请分析原因是:
____________________________________________
电磁学探究实验4:探究电流与电阻的关系
【解析】(2)由图乙所示的I-R图像可知,通过R的电流I和R的阻值R的乘积保持不变,为2.4V,即导体两端电压一定时,电流与电阻成反比;(3)小芳根据自己的实验数据绘制的I-R图像也是一条曲线并且满足“导体两端电压一定时,电流与电阻成反比”的实验结论,但是跟曲线A不重合,原因是小芳控制的定值电阻两端电压值跟小明的不相同。
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
小芳和小明控制的定值电阻两端的电压值不相同
电学探究实验4:探究电流产生的热量与哪些因素有关
实验电路图:如右图。
实验步骤:(1)按照图甲连接电路,接通电路,观察并比较通电一定时间两U型管两管中液面高度差。
(2)按照图乙连接电路,接通电路,观察并比较通电一定时间两U型管两管中液面高度差。
(3)按照图甲连接电路,接通电路,观察通电过程中左侧U型管两管中液面高度差的变化。
(4)分析实验数据和数据,得出实验结论。
实验结论:电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关,电流越大、电阻越大、通电时间越长,电流产生的热量越多。
实验评估:实验中,用U型管两管中液面高度差的大小显示电流通过电阻丝产生热量的多少。
【例题5】(2024年黑龙江哈尔滨中考二模题)如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少。图甲表明在电流相等、通电时间相同的情况下,_________越大,产生的热量越多;图乙中R3与R2并联,是使通过R1与R2的________不同。
电磁学探究实验5:探究电流产生的热量于哪些因素有关
【解析】由图甲所示,两个电阻串联,两个电阻大小不同,通过它们的电流相同,通电时间也相同,右侧U形管两管中液面高度差较大,则10Ω电阻产生热量较多,由此可得:在电流相同和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。 乙图中右侧两电阻R3与R2并联后再与左侧电阻R1串联,根据串、并联电路中电流的规律可知,通过左侧容器中电阻R1的电流大于通过右侧容器中电阻R2的电流,故图乙中R3与R2并联,是使通过R1与R2的电流不同。
电阻
电流
电学探究实验6:探究通电螺线管外部磁场的特点
实验装置图:如右图。
实验步骤:(1)按照图甲连接电路。
(2)闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确,并将滑动变阻器的滑片移到接入电路电阻最大的位置。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,轻敲玻璃板,观察小铁屑的排列情况。
(4)将小磁针放置在通电螺线管周围不同位置,观察小磁针N极指向;对调电源两极位置,观察小磁针N极指向并和对调电源两极位置之前小磁针N极指向比较。
(4)分析实验现象,得出实验结论。
实验结论:通电螺线管周围的磁场分布和条形磁铁周围的磁场分布相似;通电螺线管周围的磁场方向和螺线管线圈中的电流方向有关。
【例题6】(2023年云南中考题)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,
连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭
合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情
况如图甲所示。铁屑的分布情况与______磁
体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是
显示______________________________ ;
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为______极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与_________的方向有关。
电磁学探究实验7:探究通电螺线管外部的磁场方向
【解析】(1)由图甲可知,螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似;铁屑在磁场被磁化为小磁针,将所在处磁场方向指示出来,故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。(2)由图乙知,根据异名磁极相互吸引的磁极间相互作用规律,小磁针S极指向螺线管的右端,螺线管的右端为N极;将电源正、负极对调,小磁针的N极和S极指向改变,说明通电螺线管极性与电流方向有关。
条形
通电螺线管周围的磁场分布
N
电流
电学探究实验7:探究什么情况下磁可以生电
实验装置图:如右图。
实验步骤:(1)按照图连接号实验电路。
(2)断开开关,分别让导体AB在磁场中静止不动、运动方向和磁场方向平行、运动方向和磁场方向不平行,观察灵敏电流计指针是否偏转。
(3)闭合开关,重复步骤(2)实验。
(4)闭合开关,分别改变导体AB切割磁感线方向、对调U型磁铁两磁极位置,观察灵敏电流计指针偏转方向是否改变。
(4)分析实验现象,得出实验结论。
实验结论:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生电流;感应电流的方向跟磁场(或磁感线)方向和导体切割磁感线方向有关。
【例题7】(2025年洛阳市瀍河区中考一模题)“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,小翔连接了如图所示的装置,实验记录如下表所示:
(1)对比实验序号3和4可知,产生电流的条件之一是:______________;
电磁学探究实验7:探究什么情况下磁可以生电
【解析】(1)对比实验序号3和4可知,AB在磁场中切割磁感线时,开关闭合,电流计指针偏转,电路中产生电流,开关断开,电流计指针不偏转,电路中没有产生电流,因此得到产生电流的条件之一是电路闭合。
电路闭合
【例题7】(2025年洛阳市瀍河区中考一模题)“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,小翔连接了如图所示的装置,实验记录如下表所示:
(2)分析实验序号2和3,小翔认为产生电流的另一条件是:电路中的部分导体必须做水平左右运动,为了验证这一猜想是否正确,接下来的操作是_____________________________________________;
电磁学探究实验7:探究什么情况下磁可以生电
【解析】(2)分析实验序号2和3,小翔认为产生电流的另一条件是:电路中的部分导体必须做水平左右运动,为了验证这一猜想是否正确,接下来的操作是让导体AB斜着向上、向下做切割磁感线运动,观察灵敏电流计指针是否偏转。
让导体AB斜着向上、向下做切割磁感线运动,观察灵敏电流计指针是否偏转
【例题7】(2025年洛阳市瀍河区中考一模题)“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,小翔连接了如图所示的装置,实验记录如下表所示:
(3)_________ 就是利用电磁感应现象这一原理工作的;
(4)若将装置中的灵敏电流计换成电源,______(选填“能”或“不能”)探究“通电导体在磁场中的受力情况”.
电磁学探究实验7:探究什么情况下磁可以生电
【解析】(3)发电机(或动圈式话筒)是利用电磁感应现象制作和工作的;
(4)将实验装置中的灵敏电流计换成电源,闭合开关接通电路,通电导体AB在磁场中受到磁场力作用运动起来。因此可用来探究“通电导体在磁场中的受力情况”.
发电机
能