12经典实验题易错30题-福建省备考2026年中考物理最新真题模拟题高频考点与题型分类精练
一.测量液体的密度(共2小题)
1.(2024 泉州二模)用天平、烧杯、金属块(密度为2.7g/cm3)等实验器材,测量葡萄糖水的密度。
(1)将天平放在 台面上,游码移至称量标尺左端的 ,调节平衡螺母,直至天平平衡。
(2)测量金属块的质量,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图,则金属块的质量为 g。
(3)把金属块放入空烧杯,往烧杯中倒入适量葡萄糖水,使金属块浸没在葡萄糖水中,在烧杯壁液面位置处做好标记。将烧杯放在天平的左盘,往右盘加砝码,当放入质量最小的砝码时,指针偏右,将这个砝码取出,指针偏左。则接下来的正确操作是 ,直至天平再次平衡,测得此时烧杯、金属块、葡萄糖水的总质量为104g。
(4)取出金属块,往烧杯中倒入葡萄糖水,直至液面到达 ,测出此时烧杯和烧杯内葡萄糖水的总质量为81.6g。
(5)根据上述测量数据,可计算出葡萄糖水的密度ρ为 g/cm3。
2.(2024 漳州一模)九龙江,亦名漳州河,源起龙岩市连城县,有支流流经漳州市区在龙海汇入大海。小华同学利用注射器、天平(带砝码)测量九龙江水的密度。
(1)将天平放在 桌面上,游码移至称量标尺左端零刻度线处,指针静止位置如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使天平在水平位置平衡,用它测出空注射器质量为19g。
(2)用注射器抽取20mL九龙江水,用天平测量注射器和水的总质量,天平平衡时游码和砝码的位置如图丙所示为 g,求出九龙江水的密度为 g/cm3。
(3)小宇同学提出:江海交汇处与市区段的水密度应该有差异,并建议直接用海水密度计(量程为1.00~1.06g/cm3,精确度为0.002g/cm3)进行测量。采集样本后实验现象如图丁,由现象可知图丁中的 密度大(填对应字母)。
(4)请对两位同学所使用的测量方法进行评估 。
二.测量固体的密度(共3小题)
3.(2025 龙岩一模)连城地瓜干是闽西八大干之一,以下是小龙利用天平和量筒测量某一品牌地瓜干密度的实验步骤:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端零刻线处,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节,使横梁水平平衡。
(2)用天平测量地瓜干质量(图乙),请指出该操作中的错误是 。
(3)纠正错误后用天平正确测得地瓜干的质量(图丙)为 g。
(4)在量筒内注入适量水,如图丁所示,将地瓜干放入量筒内,刚浸没于水时,量筒的读数为70mL,测出地瓜干的体积。由此计算得到地瓜干的密度为 kg/m3。
(5)小龙还设计了一种利用电子秤测量地瓜干密度的方法,步骤如下:
①将地瓜干放置在电子秤上,如图1,记录电子秤的示数m1;
②向容器中添加适量的水,并在水位处作标记,将地瓜干与容器一起放置在电子秤上,如图2,记录电子秤的示数m2;
③将容器中的水倒出部分,并将地瓜干放入容器中,如图3,再用胶头滴管调节容器中的水位,直到标记处,记录电子秤的示数m3;
根据以上测量步骤,可得地瓜干的密度ρ= (用已知量和测量量表示,水的密度用ρ水表示)。
(6)由于地瓜干具有一定的吸水性,以上两个方案中测出的地瓜干密度均 (选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
4.(2024 龙岩二模)月饼是我国的传统糕点。小龙在参加社会实践制作月饼的活动中,对月饼模具产生了兴趣。模具内部印有花纹,如图1所示,小龙想知道其容积。
(1)如图2所示,小龙对模具的容积进行测量,步骤如下:
①测量前先调节天平平衡,请指出小龙操作上的错误: 。
②改正之后,他用天平测得空模具的质量。
③将模具内装入沙子直至沙子上表面与模具上表面齐平,测得模具与沙子的总质量为 g。
④用小勺将沙子取出一部分装入量筒,测得模具与剩余沙子的总质量。
⑤测得量筒内沙子的体积。
⑥通过计算,可得沙子的密度为 g/cm3。
⑦模具的容积为 cm3。
(2)小岩用水替换沙子重复小龙的实验步骤测量模具的容积,他在操作过程中可能出现的问题是 。
5.(2024 三明二模)项目式学习小组同学利用两种方法测量同一捆金属丝的密度。
(1)利用天平和量筒测量金属丝的密度。
①调节天平平衡时,把游码移到标尺的 处,若指针偏向分度盘中央刻线的右侧,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
②用天平测得金属丝的质量为 g(如图1甲),用量筒测得金属丝的体积为 cm3(如图1乙),则金属丝的密度为 g/cm3;
③若金属丝浸没在水中时其表面附着有气泡,则测得的密度值会偏 。
(2)利用刻度尺、细线、两个相同的水瓶和水,测量金属丝的密度。
①如图2甲,调节刻度尺在水平位置平衡后,在刻度尺的左边挂上金属丝;在刻度尺的右边挂上一装满水的水瓶,调节水瓶位置,使刻度尺在水平位置重新平衡,读出l1和l2。若水和水瓶的总质量为m,则金属丝的质量m金属丝= (用l1、l2和m字母表示)。
②如图2乙,将金属丝放入另一空瓶中并装满水后,将它挂回刻度尺左边原来的位置,调节右边瓶子的位置,使刻度尺在水平位置重新平衡,读出l3。
③金属丝的密度ρ金属丝= (只用l1、l2、l3和ρ水字母表示)。
三.探究滑动摩擦力与接触面积的关系(共1小题)
6.(2024 泉州二模)图1是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)为测出滑动摩擦力的大小,实验时要使弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 运动。
(2)分析图1中的 两图可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)分析图1中的甲和丙两图可知,在压力一定时, ,滑动摩擦力越大。
(4)从上述实验得到的结论是:滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,大量实验研究表明:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。
(5)在图1甲中的物块A上叠放一块与A质量相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使A和B一起做匀速直线运动,如图2。则图中的弹簧测力计示数F1和图中的弹簧测力计示数F4之比为 ,物块B受到的摩擦力大小为 N。
四.探究液体内部的压强(共1小题)
7.(2025 厦门三模)如图是小华用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;按压橡皮膜时,发现U形管两边的液面几乎没变化,其原因是 。
(2)实验前检查装置,调试完成后,小华接着进行如图1所示的实验,如图乙,保持压强计探头在水中的深度不变,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位,发现U形管中液面高度差不变,这说明相同深度,液体向各个方向的压强 ;
(3)比较 两次实验,可以得到:液体的压强与液体密度有关;
(4)该实验过程中用到了控制变量的科学探究方法,下列实验也用到该方法的是( )
A.使用铁屑探究条形磁体周围磁场的分布情况
B.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
C.使用光线描述光的传播路径与方向
(5)小华探究液体内部压强的特点后,还希望测出某盐水的密度,在此基础上又做了拓展实验,步骤如下:
①将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下微微凸起,用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图2甲所示);
②将玻璃管缓慢插入装有盐水烧杯中,直到橡皮膜表面与水面相平,测出管底到盐水面高度为h2。(如图2乙所示):
③待测盐水密度的表达式ρ盐水= (结果用ρ水、h1、h2表示,不计橡皮膜形变对h1的影响)。
五.浮力综合问题的分析与计算(共1小题)
8.(2025 南平二模)实验小组用一根粗细均匀且一端封闭的玻璃管、适量小铅丸等自制密度计,如图甲。
(1)设计制作:①用直尺和一对三角板测量玻璃管外直径d如图乙,其中 (选填“A”“B”“C”或“D”)的测量方法是正确的。
②在玻璃管中装入适量小铅丸,目的是降低 ,提高稳度,使玻璃管能够竖直 于水中。
(2)标定刻度:①将玻璃管放入水中,静止后,在与水面相平处标记为A,记为水的密度值;将玻璃管放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中,静止后,在与液面相平处标记为B,记为酒精的密度值,B位于A 方。
②用 (填测量工具)测得装了铅丸的玻璃管总质量为m,被测液体的密度为ρ,结合玻璃管外直径d,推导玻璃管浸入液体的深度h的表达式h= (可能用到的数学公式:圆柱体体积V=Sh,圆的面积。依据表达式,标定刻度,完成制作。
(3)交流评估:用自制密度计测量液体密度时,发现精确度不够,请提出一条改进建议: 。
六.光的反射定律的应用(共1小题)
9.(2024 龙岩二模)小岩同学利用图1甲所示的器材探究光的反射定律。
(1)图1乙中,用激光笔沿AO方向入射,当入射光线与平面镜夹角为60°时,反射角大小为 °;若增大入射角,反射角大小将 。
(2)图1乙中,若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光沿OA方向射出,这一现象说明反射光路是 。
(3)图2所示,实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光? (填写序号)
①将纸板的右半部分向后翻折
②将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
③将纸板与入射光束一起以DE为轴向后倾倒
七.探究平面镜成像实验像与物的大小以及位置关系(共1小题)
10.(2024 三明二模)利用如图装置探究平面镜成像特点。
(1)实验时,应选择较 (填“厚”或“薄”)的玻璃板,并将它 放在水平桌面上。
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像与物 。将光屏放在像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是 像。用方格纸替代白纸,更方便探究像与物到平面镜的 关系。
八.探究凸透镜成像的规律(共4小题)
11.(2025 龙岩一模)某项目式学习小组在物理实践课上自制了如图1所示的简易望远镜。
(1)图1中的物镜是一凸透镜,用平行光测得该透镜的焦距(如图2)为 cm。
(2)学习小组对物镜的成像进行了探究,当调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图3所示,发现光屏上得到一个倒立、 的清晰实像,若保持凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛,则应向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像,且光屏上的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为选择合适的凸透镜制作望远镜,学习小组探究并收集到表中的证据:
望远镜
目镜焦距 5cm 5cm 5cm
物镜焦距 10cm 10cm 30cm
物镜直径 3cm 5cm 5cm
成像亮度 暗 亮 亮
视角放大倍数 2倍 6倍
①分析表可得:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越 ;
②由表中信息可推导出:望远镜B的视角放大倍数是 倍。
12.(2025 莆田模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)为了便于观察,本实验应在光线较 的环境中进行;
(2)如图甲,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)将“F”形光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节三者的中心在 ;
(4)如图乙,光屏上呈现清晰的像,这与生活中 的成像原理相同;若保持光源和光屏位置不变,将透镜移到 cm刻度处可使光屏上再次呈现清晰的像;
(5)实验中,将一副眼镜放在光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜是 。
13.(2025 南平二模)如图,学习了凸透镜成像规律后,小南和小闽制作“手机投影仪”。器材:凸透镜若干、手机、长为25cm的纸盒、胶带和剪刀等。
(1)制作“投影仪”如图甲,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,以墙面为幕布,调节“投影仪”到墙面的距离,直到墙面上成像清晰为止。
①小南选用焦距为20cm的凸透镜,手机画面正立,墙上呈现 、 的实像。
②小闽选用焦距为25cm的凸透镜,无论怎样调节,墙上 成像。
(2)优化“投影仪”如图乙,给纸盒加装可左右移动的抽屉,能改变凸透镜到手机的距离。通过调节,小闽在墙面上找到了清晰的像,为了使像更大,应移动抽屉,使手机与凸透镜的距离变 ,同时使“投影仪”与墙面的距离变 。
(3)拓展探究:用不透明的硬纸片挡住凸透镜的上半部分,发现墙上呈现的像是 (选填“完整”或“不完整”)的。
14.(2025 福建二模)探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? 。
九.烛焰、光屏的移动(共1小题)
15.(2024 泉州二模)如图是探究凸透镜成像规律的实验装置。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者中心在同一高度,目的是 。
(2)如图,烛焰能在光屏上成清晰的像,该像是倒立、 的实像,生活中与这一成像原理相同的光学仪器有 。
(3)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次看到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛不断缩短,会导致光屏上烛焰的像向 移动。
(5)将图中的凸透镜换成带有一小孔的不透明硬纸板,且位置不改变。若要在光屏上看到倒立、放大的实像,正确的操作方法是 。
十.探究固体熔化时的实验数据以及图像处理(共1小题)
16.(2024 南平一模)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,装置如图甲。将温度计插入试管后,待温度升至50℃时开始每隔1min记录一次温度。根据记录的数据,画出如图乙的该物质温度随时间变化的图像。
(1)组装实验器材时,应该按照 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装;实验中采取水浴法对试管中的物质加热,这种加热方法的好处是使试管中的物质 ;图乙中温度计示数为 ℃;
(2)该物质是 (填“晶体”或“非晶体”)。图丙中物质在B点的内能 (填“大于”“小于”或“等于”)D点的内能;
(3)比较图丙中的AB段与DE段,它们倾斜程度不同,原因是该物质在两种物态下 不同。
十一.探究水沸腾时温度变化的特点(共2小题)
17.(2025 龙岩一模)用图甲所示装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”。
(1)图乙是某一时刻温度计的示数为 ℃。
(2)根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像如图丙。由此可知,水沸腾过程中,温度 ,水的沸点是 ℃,推断此时水面上方的气压 一个标准大气压。
(3)为缩短加热时间,将水壶中正在升温的水倒掉一部分后继续加热,直至沸腾。关于整个实验过程中水的温度随时间的变化情况,图丁中描述合理的是 。
18.(2025 莆田模拟)探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 88 90 92 94 97 98 98 98
(1)如图甲所示,温度计使用不当之处是 ;
(2)调整后进行实验,每隔1min记录一次温度计的示数,其中第4min时的温度计示数如图乙所示,为 ℃。实验数据记录如上表所示,水的沸点是 ℃;
(3)为缩短实验时间,可采取的措施是 ;
(4)煮饺子时,通过 的方式改变水饺的内能。如图丙,水沸腾后通常会往锅里加入冷水,使其停止沸腾,继续加热会再次沸腾。下面能反映整个过程中水温随时间变化的图像是 。
十二.物体吸热实验器材的组装顺序(共1小题)
19.(2024 三明二模)为了比较盐水和食用油的吸热能力,小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如表。
物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
盐水 20 5 44
食用油 20 5
(1)如图1实验装置的组装顺序是 (填“自上而下”或“自下而上”)。实验中,在两个相同的烧杯中分别加入初温相同和 (填“质量”或“体积”)相同的盐水和食用油。
(2)对盐水和食用油均加热5min,食用油的末温为 ℃(如图2)。分析表格数据可知 的吸热能力更强,物理学中用 表示物质的吸热能力。
十三.物体吸热实验中比较升温大小判断吸热强弱(共1小题)
20.(2024 泉州一模)如图是探究物质吸热能力大小情况的实验装置。
加热时间t/min 0 1 2 3 4
A的温度tA/℃ 30 34 38 42 46
B的温度tB/℃ 10 18 26 34 42
(1)实验时,应取质量 的A、B两种液体,分别倒入两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热。当它们吸收的热量相同时,通过比较 来判断吸热能力的强弱。
(2)如表是实验时记录的数据。分析实验数据可知:从开始加热到温度升高至42℃时,A、B两液体吸收热量关系为QA QB;液体 的吸热能力强。
(3)完成实验后,实验小组进行反思,认为实验过程中存在一些不好控制的因素导致实验结果有误差,请列举一条: 。
十四.探究电流与电压的关系(共1小题)
21.(2025 宁德一模)在探究“电流与电压关系”的实验中。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电阻变小);
(2)检查电路连接无误,闭合开关后发现电压表示数接近于电源电压,电流表示数几乎为0,则故障可能是定值电阻R ;
(3)排除故障后,记录数据如下表。第2次电压表示数如图乙所示,电压表示数为 V;
(4)请根据表格中的数据在图丙的坐标纸中描点,并画出图象;
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48
(5)结合以上信息可知,定值电阻R= Ω;根据丙图可得出,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(6)为了使结论更具有普遍性,实验小组同学提出以下两种实施方案,其中合理的方案是 (填字母);
A.使用原有的实验器材增加实验次数
B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
(7)评估交流时,发现另一小组所画出的图象如图丁所示,请你分析该小组实验中可能存在的问题是 。
十五.探究电流与电阻的关系(共1小题)
22.(2025 龙岩一模)小岩利用以下器材探究电流与电阻的关系,器材有:电源(恒为5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向左移动,电流表示数变大)。
(2)连接好电路,闭合开关发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障可能是定值电阻R 。
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为 A。若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向 端移动。
(4)不改变滑动变阻器滑片的位置,将定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 端移动。
(5)小岩根据测得的数据绘制出I﹣R图像如图丙所示,由图像可得:在电压一定时,电流与电阻成 比。
(6)小岩又用图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值,并将实验数据通过描点作出其U﹣I图像如图丁所示,但其延长线不过原点,由此分析电压表未调零,且调零前指针在零刻线 (选填“左”或“右”)侧。将电压表调零后重做实验,将正确的数据在图26中描出A、B、C三点,由此可知待测电阻Rx为 Ω。
十六.伏安法测电阻(共2小题)
23.(2024 漳州一模)在测量定值电阻Rx的阻值实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物图连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此现象的原因可能是 。(写出一种原因即可)
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电流表的示数如图乙所示,记录在下表的第3次实验数据中,此时的电流值为 A。继续移动滑动变阻器的滑片,测出多组数据并记录在下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 1.8 2.0 2.4 2.7
电流I/A 0.18 0.20 0.26 0.30
(5)根据数据
①请参照图丙中的描点将第3次实验数据对应的点描画出来;
②绘制电阻Rx的I﹣U图线;
(6)由图丙可知电阻:Rx= Ω。
(7)利用图丁所示电路也能完成该实验。
①闭合开关S,调节电阻箱R,记录电阻箱读数R1和电压表示数U1;
②调节电阻箱R,记录电阻箱读数R2和电压表示数U2;
③则待测电阻的表达式:Rx= 。(用R1、R2、U1、U2表示)
24.(2024 南平一模)小萍与小南用电源(恒为3V)滑动变阻器(0~20Ω),测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲将乙连接完整;
(2)小萍闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,当电压表示数为2.7V时,电流表示数为0.25A,测得未知电阻Rx= Ω。实验中小萍通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做是为了 ;
(3)小南用该电路测量另一个待测电阻R1,闭合开关,他观察到电流表的示数很小,电压表的示数接近3V,移动滑动变阻器的滑片,两表示数无明显变化,这是因为R1的阻值太 (填“大”或“小”);
(4)小南用等效替代法测量其阻值,用电阻箱(0~9999Ω)代替待测电阻R1,调节电阻箱的阻值为500Ω时,电压表的示数接近3V,电流表示数很小,仍测不出待测电阻。讨论后,改用电阻箱(0~9999Ω)代替 ,将电阻箱的阻值调为500Ω时,电压表的示数为2V,小南通过计算得出待测电阻R1= Ω。
十七.伏安法测小灯泡的电阻(共2小题)
25.(2025 莆田模拟)在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备了以下器材:电源、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表、电压表、规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请在甲图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:导线不能交叉,滑片向右移动时,灯泡变暗;
(2)闭合开关前,发现电流表的指针偏转如图乙所示,可能的原因是 ;
(3)闭合开关,移动滑片P,灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,则电路故障可能是 ;
(4)故障排除后,进行多次测量,作出了小灯泡的I﹣U图像,如图丙,小灯泡正常发光时电阻为 Ω;
(5)如图丁,用该灯泡和电流表测未知电阻Rx的阻值步骤如下:
①断开S1,闭合S、S2,移动滑片,使电流表示数为0.2A;
②保持滑片位置不变, ,读出电流表示数为0.3A;
③Rx的阻值为 Ω。
26.(2025 南平二模)实验室有一只额定电压为2.5V的小灯泡,为测量小灯泡的电阻,小闽设计电路如图甲,电源电压为3V。
(1)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大。
(2)滑动变阻器的滑片处于某位置时,电压表示数如图乙,为 V,需将滑片向 移动,小灯泡才能正常发光。
(3)小闽记录了三次实验数据如图丙,请在他设计的表格中,将①、②位置的内容补充完整。
实验序号 ① ② 电阻R/Ω
1 1.5 0.2 7.5
2 2.0 0.25 8
3 2.5 0.28
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.28A,可计算小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数),小灯泡的额定功率为 W。
十八.伏安法测量小灯泡的电功率(共1小题)
27.(2025 厦门三模)实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整,滑片向右移时灯变亮;
(2)电路连接前,开关S应该要 ;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是灯泡 ;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W;
(5)小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率,电压表意外损坏,经讨论后,选用阻值为R0的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路,已知灯泡额定电压为U额,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1、断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 ;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时的电功率PL= (用U额、I、R0表示)。
十九.电流产生的热量与电流的关系(共1小题)
28.(2024 南平一模)物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实验的部分装置,如图所示。
(1)实验中应取质量 的同种液体,分别倒入三个相同的烧瓶中;
(2)实验中可以通过观察U形管内液面上升的高度来比较三个电阻丝通电后产生 的多少;
(3)实验中观察到三个烧瓶中的U形管内液面上升的高度关系是hA<hB<hC;依据hA<hB,可以判断相同时间内,相同电阻, 越大,产生热量越多。依据hB<hC,可以判断相同时间内,相同 ,电阻越大,产生热量越多。
二十.探究产生感应电流的条件(共1小题)
29.(2025 龙岩一模)如图所示是“探究怎样产生感应电流”的实验装置。
(1)为避免与磁体产生力的作用,直导线AB不能选用 (选填“铜”“铁”或“铝”)质材料。
(2)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数 AB棒在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针是否有偏转
1 静止 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
①分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流;
②比较4、5实验现象,可发现产生的感应电流方向与AB棒在磁场中的 有关。
(3)从能量的角度分析,产生感应电流的过程是将机械能转化为 能。如果将图中的灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
二十一.控制变量法(共1小题)
30.(2024 南平一模)小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他进行了以下实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如表所示。
室温:25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1)如表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是 ℃。水温会先降到41.0℃的是 瓶。
(2)根据表格数据推断瓶子的保温性能,如果把瓶中的热水换成冰块, 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子: 。
12经典实验题易错30题-福建省备考2026年中考物理最新真题模拟题高频考点与题型分类精练
参考答案与试题解析
一.测量液体的密度(共2小题)
1.(2024 泉州二模)用天平、烧杯、金属块(密度为2.7g/cm3)等实验器材,测量葡萄糖水的密度。
(1)将天平放在 水平 台面上,游码移至称量标尺左端的 零刻度线处 ,调节平衡螺母,直至天平平衡。
(2)测量金属块的质量,天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图,则金属块的质量为 54 g。
(3)把金属块放入空烧杯,往烧杯中倒入适量葡萄糖水,使金属块浸没在葡萄糖水中,在烧杯壁液面位置处做好标记。将烧杯放在天平的左盘,往右盘加砝码,当放入质量最小的砝码时,指针偏右,将这个砝码取出,指针偏左。则接下来的正确操作是 向右调节游码 ,直至天平再次平衡,测得此时烧杯、金属块、葡萄糖水的总质量为104g。
(4)取出金属块,往烧杯中倒入葡萄糖水,直至液面到达 标记处 ,测出此时烧杯和烧杯内葡萄糖水的总质量为81.6g。
(5)根据上述测量数据,可计算出葡萄糖水的密度ρ为 1.58 g/cm3。
【答案】(1)水平;零刻度线处;(2)54;(3)向右调节游码;(4)标记处;(5)1.58。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端零刻度线处,然后再调节平衡螺母直至天平平衡;
(2)根据天平的读数方法,金属块的质量:m1=50g+4g=54g;
(3)天平加入最小砝码后天平指针向右偏,则应取下最小砝码,向右调节游码,使天平水平平衡,测得此时烧杯、金属块、葡萄糖水的总质量为m2=104g;
(4)取出金属块,往烧杯中倒入葡萄糖水,直至液面到达标记处,测出烧杯和葡萄糖水的总质量为m3=81.6g;
(5)在步骤(4)中,向烧杯中加注葡萄糖水的质量:m=m1+m3﹣m2=54g+81.6g﹣104g=31.6g,
因往烧杯中倒葡萄糖水直至液面到达标记处,所以加注葡萄糖水的体积等于金属块的体积,则该过程加注葡萄糖水的体积:V=V金20cm3,
葡萄糖水的密度:ρ1.58g/cm3。
故答案为:(1)水平;零刻度线处;(2)54;(3)向右调节游码;(4)标记处;(5)1.58。
2.(2024 漳州一模)九龙江,亦名漳州河,源起龙岩市连城县,有支流流经漳州市区在龙海汇入大海。小华同学利用注射器、天平(带砝码)测量九龙江水的密度。
(1)将天平放在 水平 桌面上,游码移至称量标尺左端零刻度线处,指针静止位置如图甲所示,应将平衡螺母向 右 调节,使天平在水平位置平衡,用它测出空注射器质量为19g。
(2)用注射器抽取20mL九龙江水,用天平测量注射器和水的总质量,天平平衡时游码和砝码的位置如图丙所示为 39.2 g,求出九龙江水的密度为 1.01 g/cm3。
(3)小宇同学提出:江海交汇处与市区段的水密度应该有差异,并建议直接用海水密度计(量程为1.00~1.06g/cm3,精确度为0.002g/cm3)进行测量。采集样本后实验现象如图丁,由现象可知图丁中的 B 密度大(填对应字母)。
(4)请对两位同学所使用的测量方法进行评估 小宇的实验相对于小华而言,测量仪器少、过程简单、便于操作 。
【答案】(1)水平;右;(2)39.2;1.01;(3)B;(4)小宇的实验相对于小华而言,测量仪器少、过程简单、便于操作。
【解答】解:(1)将托盘天平放在水平桌面上,并移动游码至称量标尺左端的零刻度线处,由图可知指针偏向左,说明左边较重,故应向右调节平衡螺母直至指针指向分度盘中央刻度线;
(2)如图丙所示,则注射器和九龙江水的总质量m总=20g+10g+5g+4.2g=39.2g;
空注射器的质量为m0=19g,则九龙江水的质量为m=m总﹣m0=39.2g﹣19g=20.2g;
九龙江水的体积如图乙为V=20mL=20cm3;
九龙江水的密度ρ1.01g/cm3;
(3)当密度计置于A、B的容器中,密度计漂浮,
根据漂浮条件可知:F浮A=G物,F浮B=G物,
所以F浮A=F浮B,即:ρAgV排A=ρBgV排B,
因为V排A>V排B,
所以ρA<ρB。
(4)小宇的实验相对于小华而言,测量仪器少、过程简单、便于操作。
故答案为:(1)水平;右;(2)39.2;1.01;(3)B;(4)小宇的实验相对于小华而言,测量仪器少、过程简单、便于操作。
二.测量固体的密度(共3小题)
3.(2025 龙岩一模)连城地瓜干是闽西八大干之一,以下是小龙利用天平和量筒测量某一品牌地瓜干密度的实验步骤:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端零刻线处,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 左 调节,使横梁水平平衡。
(2)用天平测量地瓜干质量(图乙),请指出该操作中的错误是 用手取砝码 。
(3)纠正错误后用天平正确测得地瓜干的质量(图丙)为 40.8 g。
(4)在量筒内注入适量水,如图丁所示,将地瓜干放入量筒内,刚浸没于水时,量筒的读数为70mL,测出地瓜干的体积。由此计算得到地瓜干的密度为 1.36×103 kg/m3。
(5)小龙还设计了一种利用电子秤测量地瓜干密度的方法,步骤如下:
①将地瓜干放置在电子秤上,如图1,记录电子秤的示数m1;
②向容器中添加适量的水,并在水位处作标记,将地瓜干与容器一起放置在电子秤上,如图2,记录电子秤的示数m2;
③将容器中的水倒出部分,并将地瓜干放入容器中,如图3,再用胶头滴管调节容器中的水位,直到标记处,记录电子秤的示数m3;
根据以上测量步骤,可得地瓜干的密度ρ= ρ水 (用已知量和测量量表示,水的密度用ρ水表示)。
(6)由于地瓜干具有一定的吸水性,以上两个方案中测出的地瓜干密度均 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
【答案】(1)左;(2)用手取砝码;(3)40.8;(4)1.36×103;(5)ρ水;偏大。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端零刻线处,发现指针位置如图甲所示,指针右偏,此时应将平衡螺母向左调节,使横梁水平平衡。
(2)用天平测量地瓜干质量(图乙),操作中的错误是用手取砝码。
(3)纠正错误后用天平正确测得地瓜干的质量(图丙)为
m=20g+20g+0.8g=40.8g。
(4)在量筒内注入适量水,如图丁所示,将地瓜干放入量筒内,刚浸没于水时,量筒的读数为70mL,测出地瓜干的体积
V=70mL﹣40mL=30mL
由此计算得到地瓜干的密度为
ρ′1.36g/cm3=1.36×103kg/m3。
(5)①将地瓜干放置在电子秤上,如图1,记录电子秤的示数m1;
②向容器中添加适量的水,并在水位处作标记,将地瓜干与容器一起放置在电子秤上,如图2,记录电子秤的示数m2;
③将容器中的水倒出部分,并将地瓜干放入容器中,如图3,再用胶头滴管调节容器中的水位,直到标记处,记录电子秤的示数m3;
根据以上测量步骤,地瓜干排开水的质量为
m′=m2﹣m3
地瓜干排开水的体积即地瓜干的体积
V′
可得地瓜干的密度
ρ= ρ水
(6)由于地瓜干具有一定的吸水性,以上两个方案中导致测量出的地瓜干体积变小,由密度公式可知,测出的地瓜干密度均偏大。
故答案为:(1)左;(2)用手取砝码;(3)40.8;(4)1.36×103;(5)ρ水;偏大。
4.(2024 龙岩二模)月饼是我国的传统糕点。小龙在参加社会实践制作月饼的活动中,对月饼模具产生了兴趣。模具内部印有花纹,如图1所示,小龙想知道其容积。
(1)如图2所示,小龙对模具的容积进行测量,步骤如下:
①测量前先调节天平平衡,请指出小龙操作上的错误: 未将游码移至标尺左端的零刻度线处 。
②改正之后,他用天平测得空模具的质量。
③将模具内装入沙子直至沙子上表面与模具上表面齐平,测得模具与沙子的总质量为 360.8 g。
④用小勺将沙子取出一部分装入量筒,测得模具与剩余沙子的总质量。
⑤测得量筒内沙子的体积。
⑥通过计算,可得沙子的密度为 1.6 g/cm3。
⑦模具的容积为 100.5 cm3。
(2)小岩用水替换沙子重复小龙的实验步骤测量模具的容积,他在操作过程中可能出现的问题是 在测量模具中水和模具的总质量时,容易把水洒出 。
【答案】(1)①未将游码移至标尺左端的零刻度线处;③360.8;⑥1.6;⑦100.5;(2)在测量模具中水和模具的总质量时,容易把水洒出。
【解答】解:(1)①将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母,使横梁平衡;
②由图②知,空模具的质量为:m0=200g;
③由图③知,模具与沙子的总质量为:m总=200g+100g+50g+10g+0.8=360.8g;
④由图④知,模具与剩余沙子的质量为:m1=200g+100g+20g+20g+4.8=344.8g;
⑤由图⑤知,量筒内沙子的体积为V=10mL=10cm3;
⑥由题意知,量筒内沙子的质量为m=m总﹣m1=360.8g﹣344.8g=16g,
沙子的密度为ρ1.6g/cm3;
⑦模具中沙子的质量为:m2=m总﹣m0=360.8g﹣200g=160.8g,
由ρ知,模具的容积为V容100.5cm3;
(2)当模具装满水后,在测量模具和水的总质量时,需要让天平在水平位置平衡,此时容易把“商鞅方升”中的水洒出。
故答案未:(1)①未将游码移至标尺左端的零刻度线处;③360.8;⑥1.6;⑦100.5;(2)在测量模具中水和模具的总质量时,容易把水洒出。
5.(2024 三明二模)项目式学习小组同学利用两种方法测量同一捆金属丝的密度。
(1)利用天平和量筒测量金属丝的密度。
①调节天平平衡时,把游码移到标尺的 零刻度线 处,若指针偏向分度盘中央刻线的右侧,此时应将平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调节。
②用天平测得金属丝的质量为 23.2 g(如图1甲),用量筒测得金属丝的体积为 5 cm3(如图1乙),则金属丝的密度为 4.64 g/cm3;
③若金属丝浸没在水中时其表面附着有气泡,则测得的密度值会偏 小 。
(2)利用刻度尺、细线、两个相同的水瓶和水,测量金属丝的密度。
①如图2甲,调节刻度尺在水平位置平衡后,在刻度尺的左边挂上金属丝;在刻度尺的右边挂上一装满水的水瓶,调节水瓶位置,使刻度尺在水平位置重新平衡,读出l1和l2。若水和水瓶的总质量为m,则金属丝的质量m金属丝= (用l1、l2和m字母表示)。
②如图2乙,将金属丝放入另一空瓶中并装满水后,将它挂回刻度尺左边原来的位置,调节右边瓶子的位置,使刻度尺在水平位置重新平衡,读出l3。
③金属丝的密度ρ金属丝= ρ水 (只用l1、l2、l3和ρ水字母表示)。
【答案】(1)①零刻度线;左;②23.2;5;4.64;③小;(2)①;③ρ水。
【解答】解:(1)①天平调平时,把游码移到标尺的零刻度处;若指针偏向分度盘中央刻线的右侧,说明天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动;
②金属丝的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度之和,即m=20g+3.2g=23.2g,
金属丝的体积:V=35mL﹣30mL=5mL=5cm3,
金属丝的密度:
ρ4.64g/cm3;
③金属丝浸没在水中时表面附着一些气泡,导致测量出金属丝的体积变大,由ρ可知小石块的密度偏小;
(2)①根据杠杆平衡条件可知,G金属丝l1=G水和瓶l2,即m金属丝gl1=mgl2,
金属丝的质量为:
m金属丝;
②根据杠杆平衡条件可知,G总l1=G水和瓶l3,即m总gl1=mgl3,
金属丝和水的总质量为:
m总;
金属丝排开水的质量为:
m排=m金属丝+m水和瓶﹣m总mm,
金属丝的体积V金属丝=V排m;
③金属丝的密度为:
ρ金属丝ρ水。
故答案为:(1)①零刻度线;左;②23.2;5;4.64;③小;(2)①;③ρ水。
三.探究滑动摩擦力与接触面积的关系(共1小题)
6.(2024 泉州二模)图1是探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验。
(1)为测出滑动摩擦力的大小,实验时要使弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做 匀速直线 运动。
(2)分析图1中的 甲、乙 两图可知,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)分析图1中的甲和丙两图可知,在压力一定时, 接触面越粗糙 ,滑动摩擦力越大。
(4)从上述实验得到的结论是:滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,大量实验研究表明:接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比。
(5)在图1甲中的物块A上叠放一块与A质量相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使A和B一起做匀速直线运动,如图2。则图中的弹簧测力计示数F1和图中的弹簧测力计示数F4之比为 1:2 ,物块B受到的摩擦力大小为 0 N。
【答案】(1)匀速直线(2)甲、乙;(3)接触面越粗糙;(5)1:2;0。
【解答】解:(1)实验过程中,应使弹簧测力沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,物块A处于平衡状态,受平衡力作用,根据二力平衡知识可知,此时弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等;
(2)分析甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,且压力越大,测力计示数越大,故可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)分析甲、丙两图可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙,测力计的示数越大,故可得结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(5)根据(4)可知接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比,故压力增加一倍,滑动摩擦力增加一倍,故图中的弹簧测力计示数F1和图中的弹簧测力计示数F4之比为1:2;物块B与A之间无相对运动和相对运动趋势,故物块B受到的摩擦力大小为0N。
故答案为:(1)匀速直线(2)甲、乙;(3)接触面越粗糙;(5)1:2;0。
四.探究液体内部的压强(共1小题)
7.(2025 厦门三模)如图是小华用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管 不属于 (选填“属于”或“不属于”)连通器;按压橡皮膜时,发现U形管两边的液面几乎没变化,其原因是 压强计漏气 。
(2)实验前检查装置,调试完成后,小华接着进行如图1所示的实验,如图乙,保持压强计探头在水中的深度不变,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位,发现U形管中液面高度差不变,这说明相同深度,液体向各个方向的压强 相等 ;
(3)比较 丙、丁 两次实验,可以得到:液体的压强与液体密度有关;
(4)该实验过程中用到了控制变量的科学探究方法,下列实验也用到该方法的是( B )
A.使用铁屑探究条形磁体周围磁场的分布情况
B.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
C.使用光线描述光的传播路径与方向
(5)小华探究液体内部压强的特点后,还希望测出某盐水的密度,在此基础上又做了拓展实验,步骤如下:
①将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下微微凸起,用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图2甲所示);
②将玻璃管缓慢插入装有盐水烧杯中,直到橡皮膜表面与水面相平,测出管底到盐水面高度为h2。(如图2乙所示):
③待测盐水密度的表达式ρ盐水= (结果用ρ水、h1、h2表示,不计橡皮膜形变对h1的影响)。
【答案】(1)不属于;压强计漏气;
(2)相等;
(3)丙、丁;
(4)B;
(5)。
【解答】解:(1)压强计上的U形管一端没有开口,故不属于连通器;按压橡皮膜时,发现U形管两边的液面几乎没变化,其原因压强计漏气。
(2)图1中,保持压强计探头在液体中的深度不变,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位,发现U形管中液面高度差不变,这说明:同一液体,在液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
(3)要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制探头在液体中的深度不变,改变液体的密度,比较丙、丁两次实验,可以得到:液体的压强与液体密度有关。
(4)A.使用铁屑探究条形磁体周围磁场的分布情况,用到了转换法,故A不符合题意|;
B.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,采用的是控制变量法,故B符合题意;
C.使用光线描述光的传播路径与方向,采用的是理想模型法,故C不符合题意。
故选:B。
(5)当橡皮膜的表面相平时,盐水对其向上的压强与水对其向下的压强相等,即p盐水=p水,代入数值则有p盐水=ρ盐水gh2=p水=ρ水gh1
待测盐水密度的表达式
故答案为:(1)不属于;压强计漏气;
(2)相等;
(3)丙、丁;
(4)B;
(5)。
五.浮力综合问题的分析与计算(共1小题)
8.(2025 南平二模)实验小组用一根粗细均匀且一端封闭的玻璃管、适量小铅丸等自制密度计,如图甲。
(1)设计制作:①用直尺和一对三角板测量玻璃管外直径d如图乙,其中 D (选填“A”“B”“C”或“D”)的测量方法是正确的。
②在玻璃管中装入适量小铅丸,目的是降低 重心 ,提高稳度,使玻璃管能够竖直 漂浮 于水中。
(2)标定刻度:①将玻璃管放入水中,静止后,在与水面相平处标记为A,记为水的密度值;将玻璃管放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中,静止后,在与液面相平处标记为B,记为酒精的密度值,B位于A 上 方。
②用 天平 (填测量工具)测得装了铅丸的玻璃管总质量为m,被测液体的密度为ρ,结合玻璃管外直径d,推导玻璃管浸入液体的深度h的表达式h= (可能用到的数学公式:圆柱体体积V=Sh,圆的面积。依据表达式,标定刻度,完成制作。
(3)交流评估:用自制密度计测量液体密度时,发现精确度不够,请提出一条改进建议: 换用较细的玻璃管 。
【答案】(1)①D;②重心;漂浮;
(2)①上;②天平;;(3)换用较细的玻璃管。
【解答】解:(1)①测量玻璃管外径时,应使用三角板和直尺配合,避免视差。图D的方法正确,因三角板紧贴玻璃管,直尺与管垂直,且从零刻度开始测量,读数准确。
②降低重心可以提高物体的稳定性,所以装入铅丸可降低整体重心,增强稳定性。
密度计需竖直漂浮,利用浮力与重力平衡计算液体密度。
(2)①自制的密度计在两种液体中都处于漂浮,浮力都等于重力,根据F浮=ρ液gV排,当浮力相等时,液体的密度越小,密度计排开液体的体积越大,即密度计浸在液体中的深度越深。酒精密度小于水,所以玻璃管在酒精中浸入更深,故标记B在A的上方。
②在物理实验中,托盘天平是测量物体质量的工具,因此测量总质量需使用天平。
根据阿基米德原理浮力F浮=ρgV排,又因为密度计漂浮时,浮力与重力是一对平衡力,浮力等于重力,即ρgV排=mg,根据圆柱体的体积公式,可以知道排开液体体积,联立得,故。
(3)为了使测量结果更精确,应使简易密度计上两刻度线之间的距离大一些,由V=V排1﹣V排2=SΔh可知,要使Δh变大,应减小S即可,即具体做法是:用更细的玻璃管做密度计。
故答案为:(1)①D;②重心;漂浮;
(2)①上;②天平;;(3)换用较细的玻璃管。
六.光的反射定律的应用(共1小题)
9.(2024 龙岩二模)小岩同学利用图1甲所示的器材探究光的反射定律。
(1)图1乙中,用激光笔沿AO方向入射,当入射光线与平面镜夹角为60°时,反射角大小为 30° °;若增大入射角,反射角大小将 增大 。
(2)图1乙中,若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光沿OA方向射出,这一现象说明反射光路是 可逆的 。
(3)图2所示,实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光? ② (填写序号)
①将纸板的右半部分向后翻折
②将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
③将纸板与入射光束一起以DE为轴向后倾倒
【答案】(1)30°;增大;(2)可逆的;( 3)②。
【解答】解:(1)让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,根据AO与法线的夹角是入射角,即为90°﹣60°=30°,反射角等于入射角,所以反射角为30°;若增大入射角,反射角大小将增大;
(2)如果让光沿BO方向入射,反射光将沿OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的;
(3)因为反射光线、入射光线、法线在同一平面内,
①将纸板的右半部分向后翻折,纸板的左、右半部分不在同一平面,故右半部分没有反射光线;
②将纸板与入射光线一起以ON为转轴旋转,纸板的左、右半部分在同一平面,反射光线、入射光线和法线仍在以纸板为平面的同一平面内,故在纸板的右半部分能看到反射光线;
③将纸板与入射光线一起以DE为轴向后倾,ON不是法线,此时反射光线在纸板的前面,故纸板上没有反射光线;
故选:②。
故答案为:(1)30°;增大;(2)可逆的;( 3)②。
七.探究平面镜成像实验像与物的大小以及位置关系(共1小题)
10.(2024 三明二模)利用如图装置探究平面镜成像特点。
(1)实验时,应选择较 薄 (填“厚”或“薄”)的玻璃板,并将它 垂直 放在水平桌面上。
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像与物 大小相等 。将光屏放在像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是 虚 像。用方格纸替代白纸,更方便探究像与物到平面镜的 距离 关系。
【答案】(1)薄;垂直;(2)大小相等;虚;距离。
【解答】解:
(1)玻璃板越薄,两个反射面所在的像距离越近,这样可以使确定的像的位置更加准确,厚玻璃板会形成两个像,会影响对实验结果的判断;组装器材时,应使玻璃板与水平桌面用垂直放置;
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像与物大小相等;因为虚像不能在光屏上承接,所以将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是虚像。若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是便于探究像和物到平面镜的距离关系;
故答案为:(1)薄;垂直;(2)大小相等;虚;距离。
八.探究凸透镜成像的规律(共4小题)
11.(2025 龙岩一模)某项目式学习小组在物理实践课上自制了如图1所示的简易望远镜。
(1)图1中的物镜是一凸透镜,用平行光测得该透镜的焦距(如图2)为 10.0 cm。
(2)学习小组对物镜的成像进行了探究,当调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图3所示,发现光屏上得到一个倒立、 缩小 的清晰实像,若保持凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛,则应向 左 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像,且光屏上的像 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为选择合适的凸透镜制作望远镜,学习小组探究并收集到表中的证据:
望远镜
目镜焦距 5cm 5cm 5cm
物镜焦距 10cm 10cm 30cm
物镜直径 3cm 5cm 5cm
成像亮度 暗 亮 亮
视角放大倍数 2倍 6倍
①分析表可得:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越 亮 ;
②由表中信息可推导出:望远镜B的视角放大倍数是 2 倍。
【答案】(1)10.0;(2)缩小;左;变小;(3)①亮;②2。
【解答】解:(1)为测量凸透镜焦距,如图甲所示,他让凸透镜正对太阳光,需调节光屏位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(2)由图可知,此时物距大于像距,则所成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
保持图乙中凸透镜的位置不变,当向左移动蜡烛时,物距变大,像距应减小,故应该向左移动光屏,光屏上的像变小,才能再次得到清晰的像;
(3)①从表中可知,相同条件下,物镜的直径变大,望远镜成像亮度越亮;
②从表中数据可知,视角放大倍数等于物镜的焦距除以目镜的焦距,望远镜B的物镜焦距为10cm,目镜焦距为5cm,故视角放大倍数为2倍。
故答案为:(1)10.0;(2)缩小;左;变小;(3)①亮;②2。
12.(2025 莆田模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)为了便于观察,本实验应在光线较 暗 的环境中进行;
(2)如图甲,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 10.0 cm;
(3)将“F”形光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节三者的中心在 同一高度 ;
(4)如图乙,光屏上呈现清晰的像,这与生活中 投影仪 的成像原理相同;若保持光源和光屏位置不变,将透镜移到 65 cm刻度处可使光屏上再次呈现清晰的像;
(5)实验中,将一副眼镜放在光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜是 近视眼镜 。
【答案】(1)暗;(2)10.0;(3)同一高度;(4)投影仪;65;(5)近视眼镜。
【解答】解:(1)环境越暗,烛焰相对越亮,烛焰成像会越清晰;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(3)为了使像成在光屏中央,将蜡烛烛焰、凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度;
(4)将“F”形光源在35cm处,此时的u=15cm,位于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像;应用于投影仪;
由图知此时的物距为:u=15cm,v=30cm,根据光在折射时光路可逆知,当物距为30cm,像距为15cm时,光屏上能再次呈现清晰的像,即把凸透镜移至65cm刻度线处;
(5)实验中,某同学将他的眼镜放在光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上能再次呈现光源清晰的像,说明该同学的眼镜对光线具有发散作用,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像。
故答案为:(1)暗;(2)10.0;(3)同一高度;(4)投影仪;65;(5)近视眼镜。
13.(2025 南平二模)如图,学习了凸透镜成像规律后,小南和小闽制作“手机投影仪”。器材:凸透镜若干、手机、长为25cm的纸盒、胶带和剪刀等。
(1)制作“投影仪”如图甲,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,以墙面为幕布,调节“投影仪”到墙面的距离,直到墙面上成像清晰为止。
①小南选用焦距为20cm的凸透镜,手机画面正立,墙上呈现 倒立 、 放大 的实像。
②小闽选用焦距为25cm的凸透镜,无论怎样调节,墙上 无法 成像。
(2)优化“投影仪”如图乙,给纸盒加装可左右移动的抽屉,能改变凸透镜到手机的距离。通过调节,小闽在墙面上找到了清晰的像,为了使像更大,应移动抽屉,使手机与凸透镜的距离变 小 ,同时使“投影仪”与墙面的距离变 大 。
(3)拓展探究:用不透明的硬纸片挡住凸透镜的上半部分,发现墙上呈现的像是 完整 (选填“完整”或“不完整”)的。
【答案】(1)倒立;放大;无法;(2)小;大;(3)完整。
【解答】解:(1)①小南选用焦距f=20cm的凸透镜,手机画面正立,纸盒长为25cm,手机画面在一倍焦距和二倍焦距之间,墙上呈现倒立、放大的实像。
②选用焦距为25cm的凸透镜,纸盒长25cm,即物距为25cm,当u=25cm时,u=f,不能成像,墙上无法成像。
(2)根据凸透镜成像规律,物距减小,像距增大,像变大;要使像更大,应移动抽屉,使手机与凸透镜的距离(物距)变小,同时像距会增大,即应使“投影仪”与墙面的距离(像距)变大。
(3)用不透明的硬纸片挡住凸透镜的上半部分,手机图像上任一点射向凸透镜的光,经凸透镜折射后,同样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,所以墙上呈现的像是完整的。
故答案为:(1)倒立;放大;无法;(2)小;大;(3)完整。
14.(2025 福建二模)探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 顺时针 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 不能 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 左 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 照相机 。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? 像仍然完整但会变暗 。
【答案】(1)顺时针;(2)不能;(3)左;照相机;(4)像仍然完整但会变暗。
【解答】解:
(1)凸透镜应当正对太阳光,因此应适当顺时针旋转凸透镜,直至透镜正对太阳光为止。
(2)透镜的焦距为15cm,此时物距为20cm,为1﹣2倍焦距之间,因此像距应该大于2倍焦距;而此时屏到透镜的距离为30cm,恰好等于2倍焦距,故此时不能成清晰的像。
(3)蜡烛移到15cm处时,物距为35cm,即2倍焦距以外;此时像距应在1﹣2倍焦距之间,即光屏应适当向左移动至65﹣80cm范围内,可以成清晰的倒立缩小的实像,生活中对应的应用为照相机。
(4)遮住透镜的一半,另一半依然能够成完整的像,但是由于折射光线变少,成像的亮度会变暗。
故答案为:(1)顺时针;(2)不能;(3)左;照相机;(4)像仍然完整但会变暗。
九.烛焰、光屏的移动(共1小题)
15.(2024 泉州二模)如图是探究凸透镜成像规律的实验装置。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者中心在同一高度,目的是 使像成在光屏中央 。
(2)如图,烛焰能在光屏上成清晰的像,该像是倒立、 缩小 的实像,生活中与这一成像原理相同的光学仪器有 照相机 。
(3)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次看到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的 远视 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛不断缩短,会导致光屏上烛焰的像向 上 移动。
(5)将图中的凸透镜换成带有一小孔的不透明硬纸板,且位置不改变。若要在光屏上看到倒立、放大的实像,正确的操作方法是 向右移动光屏 。
【答案】(1)使像成在光屏中央;(2)缩小;照相机;(3)远视;(4)上;向右移动光屏。
【解答】解:(1)实验前,必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处,这样烛焰的像才能成在光屏的中心;
(2)由图可知,此时的物距大于像距,物距大于二倍焦距,所以成倒立、缩小的实像,照相机应用此原理制成;
(3)光屏成清晰的像后,如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次看到清晰的像,说明像距变小,即凸透镜的会聚能力变强,故放置的是凸透镜,远视眼镜是凸透镜;
(4)燃烧的蜡烛不断缩短,根据过光心的光传播方向不变可知,光屏上的像向上移动;
(5)将凸透镜换成小孔且不动,若要在光屏上看到倒立放大的实像,相当于小孔成像,根据光的直线传播,像距必须大于物距,操作方法是向右移动光屏,增大像距,像变大。
故答案为:(1)使像成在光屏中央;(2)缩小;照相机;(3)远视;(4)上;向右移动光屏。
十.探究固体熔化时的实验数据以及图像处理(共1小题)
16.(2024 南平一模)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,装置如图甲。将温度计插入试管后,待温度升至50℃时开始每隔1min记录一次温度。根据记录的数据,画出如图乙的该物质温度随时间变化的图像。
(1)组装实验器材时,应该按照 自下而上 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装;实验中采取水浴法对试管中的物质加热,这种加热方法的好处是使试管中的物质 受热均匀 ;图乙中温度计示数为 70 ℃;
(2)该物质是 晶体 (填“晶体”或“非晶体”)。图丙中物质在B点的内能 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)D点的内能;
(3)比较图丙中的AB段与DE段,它们倾斜程度不同,原因是该物质在两种物态下 比热容 不同。
【答案】(1)自下而上;受热均匀;70;(2)晶体;小于;(3)比热容。
【解答】解:(1)组装实验器材时,为了确保酒精灯用外焰加热,温度计的玻璃泡浸没在液体中,应该按照自下而上的顺序安装。
采取水浴法对试管中的物质加热,可以使试管中的物质受热均匀,且温度上升较慢,便于温度测量。
图乙中温度计的分度值为2℃,示数为70℃。
(2)该物质熔化过程中,温度保持不变,是晶体。
图丙中物质在熔化过程中,不断吸收热量,在B点的内能小于D点的内能。
(3)比较图丙中的AB段与DE段,它们倾斜程度不同,说明质量相同的物质,吸收相同热量后,温度升高快慢不同,原因是该物质在两种物态下比热容不同。
故答案为:(1)自下而上;受热均匀;70;(2)晶体;小于;(3)比热容。
十一.探究水沸腾时温度变化的特点(共2小题)
17.(2025 龙岩一模)用图甲所示装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”。
(1)图乙是某一时刻温度计的示数为 96 ℃。
(2)根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像如图丙。由此可知,水沸腾过程中,温度 不变 ,水的沸点是 100 ℃,推断此时水面上方的气压 等于 一个标准大气压。
(3)为缩短加热时间,将水壶中正在升温的水倒掉一部分后继续加热,直至沸腾。关于整个实验过程中水的温度随时间的变化情况,图丁中描述合理的是 D 。
【答案】(1)96;(2)不变;100;等于;(3)D。
【解答】解:(1)由图乙可知,温度计的分度值是1℃,读数为96℃;
(2)由图丙可知,水第6min开始沸腾,沸腾过程中,温度不变,且沸点为100℃,标准大气压下水的沸点也为100℃,说明此时水面上方的气压等于一个标准大气压;
(3)对水加热一段时间后,说明水没有沸腾了,为了缩短加热时间,将水壶中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾,这时水的温度升高的要快点。所以整个实验过程中描述水的温度随时间的变化情况合理的是D。
故答案为:(1)96;(2)不变;100;等于;(3)D。
18.(2025 莆田模拟)探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 88 90 92 94 97 98 98 98
(1)如图甲所示,温度计使用不当之处是 温度计的玻璃泡接触了烧杯底部 ;
(2)调整后进行实验,每隔1min记录一次温度计的示数,其中第4min时的温度计示数如图乙所示,为 96 ℃。实验数据记录如上表所示,水的沸点是 98 ℃;
(3)为缩短实验时间,可采取的措施是 减少水的质量 ;
(4)煮饺子时,通过 热传递 的方式改变水饺的内能。如图丙,水沸腾后通常会往锅里加入冷水,使其停止沸腾,继续加热会再次沸腾。下面能反映整个过程中水温随时间变化的图像是 B 。
【答案】(1)温度计的玻璃泡接触了烧杯底部;(2)96;98;(3)减少水的质量;(4)热传递;B。
【解答】解:(1)温度计在使用时,温度计的玻璃泡不能接触烧杯壁和烧杯底部,由甲图可知,操作的错误是温度计的玻璃泡接触杯底;
(2)该温度计的分度值为1℃,所以温度计的示数为96℃;由表格数据得:水的沸点是98℃;
(3)为缩短实验时间,可采取的措施是减少水的质量;
(4)煮饺子时,通过热传递的方式改变水饺的内能。如图丙,水沸腾后通常会往锅里加入冷水,使其停止沸腾,水温降低,继续加热会再次沸腾,沸点不变。下面能反映整个过程中水温随时间变化的图像是B。
故答案为:(1)温度计的玻璃泡接触了烧杯底部;(2)96;98;(3)减少水的质量;(4)热传递;B。
十二.物体吸热实验器材的组装顺序(共1小题)
19.(2024 三明二模)为了比较盐水和食用油的吸热能力,小明用两个完全相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如表。
物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
盐水 20 5 44
食用油 20 5
(1)如图1实验装置的组装顺序是 自下而上 (填“自上而下”或“自下而上”)。实验中,在两个相同的烧杯中分别加入初温相同和 质量 (填“质量”或“体积”)相同的盐水和食用油。
(2)对盐水和食用油均加热5min,食用油的末温为 56 ℃(如图2)。分析表格数据可知 盐水 的吸热能力更强,物理学中用 比热容 表示物质的吸热能力。
【答案】(1)自下而上;质量;(2)56;盐水;比热容。
【解答】解:(1)在实验中,要使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡需完全浸没在被测液体中,且不能碰到容器壁或容器底,为了方便安装,需按照自下而上的顺序;
根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故需要控制盐水和食用油质量相同,这用到了控制变量法;
(2)如图2所示,该温度计的分度值为1℃,液柱的液面在0刻度线以上,是零上,故示数为56℃;
(3)由Q=cmΔt知:质量相同的物质,升高相同的温度,吸收热量多的物质比热容大。
因为盐水和食用油的质量相同,它们的初温相同,要使盐水和食用油的最后温度相同,盐水吸收的热量大于食用油吸收的热量,所以盐水的比热容大,即盐水吸热的能力更强;物理中用比热容表示物质吸热能力的大小。
故答案为:(1)自下而上;质量;(2)56;盐水;比热容。
十三.物体吸热实验中比较升温大小判断吸热强弱(共1小题)
20.(2024 泉州一模)如图是探究物质吸热能力大小情况的实验装置。
加热时间t/min 0 1 2 3 4
A的温度tA/℃ 30 34 38 42 46
B的温度tB/℃ 10 18 26 34 42
(1)实验时,应取质量 相同 的A、B两种液体,分别倒入两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热。当它们吸收的热量相同时,通过比较 升高的温度 来判断吸热能力的强弱。
(2)如表是实验时记录的数据。分析实验数据可知:从开始加热到温度升高至42℃时,A、B两液体吸收热量关系为QA 小于 QB;液体 A 的吸热能力强。
(3)完成实验后,实验小组进行反思,认为实验过程中存在一些不好控制的因素导致实验结果有误差,请列举一条: 两物质初温不同,不易控制相同吸热相同 。
【答案】(1)相同;升高的温度;(2)小于;A;(3)两物质初温不同,不易控制相同吸热相同。
【解答】解;(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时,应取质量相同的A、B两种液体,分别倒入两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热。当它们吸收的热量相同时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(2)分析实验数据可知:从开始加热到温度升高至42℃时,A、B两液体加热时间分别为3分钟和4分钟,由转换法,吸收热量关系为QA小于QB;
因从34℃升高到42℃,A、B的加热时间分别为2分钟和1分钟,故液体A的吸热能力强。
(3)两物质初温不同,散热的速度不相同,故不易控制相同吸热相同。
故答案为:(1)相同;升高的温度;(2)小于;A;(3)两物质初温不同,不易控制相同吸热相同。
十四.探究电流与电压的关系(共1小题)
21.(2025 宁德一模)在探究“电流与电压关系”的实验中。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电阻变小);
(2)检查电路连接无误,闭合开关后发现电压表示数接近于电源电压,电流表示数几乎为0,则故障可能是定值电阻R 断路 ;
(3)排除故障后,记录数据如下表。第2次电压表示数如图乙所示,电压表示数为 1.2 V;
(4)请根据表格中的数据在图丙的坐标纸中描点,并画出图象;
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48
(5)结合以上信息可知,定值电阻R= 5 Ω;根据丙图可得出,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 ;
(6)为了使结论更具有普遍性,实验小组同学提出以下两种实施方案,其中合理的方案是 B (填字母);
A.使用原有的实验器材增加实验次数
B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
(7)评估交流时,发现另一小组所画出的图象如图丁所示,请你分析该小组实验中可能存在的问题是 电压表并联在滑动变阻器两端 。
【答案】(1)见解析;
(2)断路;
(3)1.2;
(4)见解析;
(5)5;正比;
(6)B;
(7)电压表并联在滑动变阻器两端。
【解答】解:(1)在探究“电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器要串联进电路;要想滑片向右滑动时电流表的示数变大,根据欧姆定律可知,滑片向右滑动时,滑动变阻器阻值变小,所以要将滑动变阻器右下接线柱接入电路,如图所示:
(2)闭合开关后,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通;电流表示数几乎为0,说明电路中电流极小,很可能是电路某处断开,而电压表并联在定值电阻R两端,所以故障可能是定值电阻R断路。此时电压表串联在电路中,由于电压表内阻很大,根据,电路中电流几乎为0,而电压表测电源电压,示数接近电源电压。
(3)由图乙可知,电压表使用0~3V量程,其分度值为0.1V,电压表示数为1.2V。
(4)根据表格数据在图丙坐标纸中准确描点,然后用平滑直线连接各点,如图所示
(5)根据,任选一组数据,如U=0.8V,I=0.16A,则。
由绘制的图像(或分析表格数据)可知,当导体的电阻一定时,通过导体的电流随导体两端电压的增大而增大,且电压与电流的比值一定,所以通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)使用原有的实验器材增加实验次数,只是在同一电阻下进行多次测量,能减小误差,但探究的仍是同一个定值电阻的电流与电压关系;换用不同的定值电阻重复前面的实验,能在不同电阻情况下探究电流与电压关系,使结论更具普遍性,所以B方案更合理。故A不符合题意,B符合题意。
故选:B。
(7)在探究电流与电压关系时,应保持电阻不变,研究电流随电压的变化关系。根据U=IR,电流增大,电阻的电压变大,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,而图中图像显示电压增大电流减小,是因为电压表接在了滑动变阻器两端。
故答案为:(1)见解析;
(2)断路;
(3)1.2;
(4)见解析;
(5)5;正比;
(6)B;
(7)电压表并联在滑动变阻器两端。
十五.探究电流与电阻的关系(共1小题)
22.(2025 龙岩一模)小岩利用以下器材探究电流与电阻的关系,器材有:电源(恒为5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向左移动,电流表示数变大)。
(2)连接好电路,闭合开关发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障可能是定值电阻R 断路 。
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为 0.5 A。若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向 左 端移动。
(4)不改变滑动变阻器滑片的位置,将定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 右 端移动。
(5)小岩根据测得的数据绘制出I﹣R图像如图丙所示,由图像可得:在电压一定时,电流与电阻成 反 比。
(6)小岩又用图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值,并将实验数据通过描点作出其U﹣I图像如图丁所示,但其延长线不过原点,由此分析电压表未调零,且调零前指针在零刻线 左 (选填“左”或“右”)侧。将电压表调零后重做实验,将正确的数据在图26中描出A、B、C三点,由此可知待测电阻Rx为 10 Ω。
【答案】(1);(2)断路;(3)0.5;左;(4)右;(5)反;(6)左;10。
【解答】解:(1)滑动变阻器滑片P向左移动时,电路中的电流变大,说明电路中的总电阻减小,故滑动变阻器的左下端接线柱串联接入电路,如图所示:
;
(2)闭合开关,电流表几乎无示数,说明电路中有断路,发现电压表示数接近于电源电压,说明除与电压表并联的电阻之外的电路处于通路,电压表被串连在电路中,故定值电阻断路;
(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时通过电阻的电流为0.5A;若要增大电阻两端的电压,根据串联分压,应减小滑动变阻器连段电压,故应减小变阻器连入电路的电阻,故应将滑片P向左端移动;
(4)实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向右端滑动;
(5)根据图像知:导体的电流与电阻的乘积为一定值,说明了在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(6)根据U﹣I图像所示,其延长线与横轴交点是正数,说明电压表示数为0V就有电流,说明电压表调零前指针在零刻线左侧。
电压表调零后重做实验,将正确的数据在图乙中描点A、B、C,由图像中数据与欧姆定律得
由此可知待测电阻Rx为。
故答案为:(1);(2)断路;(3)0.5;左;(4)右;(5)反;(6)左;10。
十六.伏安法测电阻(共2小题)
23.(2024 漳州一模)在测量定值电阻Rx的阻值实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物图连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 左 端。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此现象的原因可能是 电阻Rx短路 。(写出一种原因即可)
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电流表的示数如图乙所示,记录在下表的第3次实验数据中,此时的电流值为 0.22 A。继续移动滑动变阻器的滑片,测出多组数据并记录在下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 1.8 2.0 2.4 2.7
电流I/A 0.18 0.20 0.26 0.30
(5)根据数据
①请参照图丙中的描点将第3次实验数据对应的点描画出来;
②绘制电阻Rx的I﹣U图线;
(6)由图丙可知电阻:Rx= 9 Ω。
(7)利用图丁所示电路也能完成该实验。
①闭合开关S,调节电阻箱R,记录电阻箱读数R1和电压表示数U1;
②调节电阻箱R,记录电阻箱读数R2和电压表示数U2;
③则待测电阻的表达式:Rx= 。(用R1、R2、U1、U2表示)
【答案】(1)见解答;(2)左;(3)电阻Rx短路;(4)0.22;(5)①见解答;②见解答;(6)9;(7)。
【解答】解:(1)滑动变阻器应一上一下接入电路;如图:
(2)为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片应移到阻值最大的左端;
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即出现此现象的原因可能是电阻Rx短路或电压表断路;
(4)电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.22A;
(5)①第3点是(2.0V 0.22A);
②用描点法绘制图像如下:
(6)由R得,
R18.9Ω,R29Ω,R39.1Ω,R49.2Ω,R59Ω,
R9Ω;
(7)设电源电压为U,
①根据欧姆定律得,电路电流:I1;
U=I1(Rx+R1)(Rx+R1)......①
②根据欧姆定律得,电路电流:I2;
U=I2(Rx+R2)(Rx+R2)......②
解方程得,Rx。
故答案为:(1)见解答;(2)左;(3)电阻Rx短路;(4)0.22;(5)①见解答;②见解答;(6)9;(7)。
24.(2024 南平一模)小萍与小南用电源(恒为3V)滑动变阻器(0~20Ω),测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲将乙连接完整;
(2)小萍闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,当电压表示数为2.7V时,电流表示数为0.25A,测得未知电阻Rx= 10.8 Ω。实验中小萍通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做是为了 减小误差 ;
(3)小南用该电路测量另一个待测电阻R1,闭合开关,他观察到电流表的示数很小,电压表的示数接近3V,移动滑动变阻器的滑片,两表示数无明显变化,这是因为R1的阻值太 大 (填“大”或“小”);
(4)小南用等效替代法测量其阻值,用电阻箱(0~9999Ω)代替待测电阻R1,调节电阻箱的阻值为500Ω时,电压表的示数接近3V,电流表示数很小,仍测不出待测电阻。讨论后,改用电阻箱(0~9999Ω)代替 滑动变阻器 ,将电阻箱的阻值调为500Ω时,电压表的示数为2V,小南通过计算得出待测电阻R1= 1000 Ω。
【答案】(1)见解答图;(2)10.8;减小误差;(3)大;(4)滑动变阻器;1000。
【解答】解:(1)由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,且按照滑动变阻器“一上一下”的接法,实物图应该连接滑动变阻器的上端定值电阻的右端,如图所示:
(2)根据欧姆定律可知,未知电阻为
,
实验中存在偶然性,为了减小实验误差,需要多次测量取平均值。
(3)闭合开关发现电流表示数很小,说明电路的总电阻很大,电压表的示数接近电源电压3V,定值电阻分得的电压很大,移动滑动变阻器的滑片,两表示数变化不大,故未知电阻的阻值太大。
(4)用电阻箱代替待测电阻,此时电阻箱与滑动变阻器串联,电压表测电阻箱两端电压,根据串联分压原理可知,当电阻箱的示数和待测电阻的阻值相同时,电压表示数与原来相同,电阻箱的阻值就等于待测电阻的阻值,而实验中电压表的示数接近于电源电压3V,不能确保电压表的示数不变,所以电阻箱的电阻值就不等于待测电阻的阻值,即仍测不出待测电阻。所以为了测出待测电阻,应该用电阻箱代替滑动变阻器。
此时电阻箱与待测电阻串联,电压表测量待测电阻的电压,将电阻箱的阻值调为500Ω时,电压表的示数为2V,根据串联分压作用可知,有如下关系
,
则待测电阻的阻值为
。
故答案为:(1)见解答图;(2)10.8;减小误差;(3)大;(4)滑动变阻器;1000。
十七.伏安法测小灯泡的电阻(共2小题)
25.(2025 莆田模拟)在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备了以下器材:电源、小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表、电压表、规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请在甲图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:导线不能交叉,滑片向右移动时,灯泡变暗;
(2)闭合开关前,发现电流表的指针偏转如图乙所示,可能的原因是 电流表使用前没有调零 ;
(3)闭合开关,移动滑片P,灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,则电路故障可能是 小灯泡短路 ;
(4)故障排除后,进行多次测量,作出了小灯泡的I﹣U图像,如图丙,小灯泡正常发光时电阻为 10 Ω;
(5)如图丁,用该灯泡和电流表测未知电阻Rx的阻值步骤如下:
①断开S1,闭合S、S2,移动滑片,使电流表示数为0.2A;
②保持滑片位置不变, 断开S2闭合S、S1 ,读出电流表示数为0.3A;
③Rx的阻值为 15 Ω。
【答案】(1)如上所示;(2)电流表使用前没有调零;(3)小灯泡短路;(4)10;(5)断开S2闭合S、S1;15。
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,即电流变小,电阻变大,故滑片以右电阻连入电路中与灯串联,如下所示:
;
(2)在测量A处的电流时,闭合开关前,由图乙可知,电流表的指针没有指在零刻度线,可能电流表电流表使用前没有调零;
(3)经分析,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,电路故障原因可能是小灯泡短路;
(4)如图丙,小灯泡正常发光时,电压为2.5V,电流为0.25A,小灯泡电阻R10Ω;
(4)未知电阻R x 阻值的计算:断开S1,闭合S、S2时,只有灯泡L接入电路,此时电流表示数为0.2A,根据图丙可知,灯泡两端的电压为1.5V。保持滑片位置不变,断开S2,闭合S、S1时,灯泡与Rx并联,此时电流表测干路电流,示数为0.3A,通过Rx的电流Ix=I I1=0.3A 0.2A=0.1A。由于并联电路各支路电压相等,所以Rx15Ω。
故答案为:(1)如上所示;(2)电流表使用前没有调零;(3)小灯泡短路;(4)10;(5)断开S2闭合S、S1;15。
26.(2025 南平二模)实验室有一只额定电压为2.5V的小灯泡,为测量小灯泡的电阻,小闽设计电路如图甲,电源电压为3V。
(1)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大。
(2)滑动变阻器的滑片处于某位置时,电压表示数如图乙,为 2 V,需将滑片向 左 移动,小灯泡才能正常发光。
(3)小闽记录了三次实验数据如图丙,请在他设计的表格中,将①、②位置的内容补充完整。
实验序号 ① 电压U/V ② 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.2 7.5
2 2.0 0.25 8
3 2.5 0.28
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.28A,可计算小灯泡的电阻为 8.9 Ω(结果保留一位小数),小灯泡的额定功率为 0.7 W。
【答案】(1);(2)2;左;(3)电压U/V;电流I/A;(4)8.9;0.7。
【解答】解:(1)测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器按一上一下接入电路,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,即滑动变阻器接入电路的电阻减小,滑动变阻器应接左下接线柱,电路如下图:
(2)从图乙可知,电压表选用小量程,分度值0.1V,所以读数为2V;小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡才能正常发光,增大灯泡两端的电压,需要减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压可知,需要减小滑动变阻器的电阻,因此需将滑片向左移动,使电压表的示数为2.5V。
(3)测量小灯泡的电阻需测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,用计算灯泡的电阻,因此①是灯泡两端的电压U/V,②是通过灯泡的电流I/A。
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.28 A,可计算小灯泡的电阻为
小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。
故答案为:(1);(2)2;左;(3)电压U/V;电流I/A;(4)8.9;0.7。
十八.伏安法测量小灯泡的电功率(共1小题)
27.(2025 厦门三模)实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整,滑片向右移时灯变亮;
(2)电路连接前,开关S应该要 断开 ;
(3)小组同学将电路连接无误后闭合开关,观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数,电路中只有一处故障,则故障可能是灯泡 小灯泡短路 ;
(4)排除