8.4 探究性问题
一、科学探究分为七个要素：
A、发现并提出问题；B、猜想与假设；C、制定计划与设计实验；D、进行实验与收集证据；E、分析与论证；F、评估；G、交流与合作。
二、科学探究在中考命题中的命题点：
A、考查对“探究过程”的理解；?B、考查“提出问题”的能力；?C、考查“猜想与假设”的合理性；?D、考查“制定计划”的合理性；E、考查“制定计划与设计方案”的能力?F、考查“分析与论证”的准确性；?G、考查“反思与评价”的能力；H、考查“综合运用探究方案要素与创新”的能力?I、考查理解与应用“研究方法”的能力。
三、对探究中获得的信息进行分析常用的方法：
A、判断法：根据自身的知识与能力，通过观察数据，判断出数据所具有的规律。定性分析常采用这种方法。B、图像法：把实验得到的数据在X～Y坐标上作出来，通过描点得出图像，分析图像符合哪种函数关系。C、检验法：在中考中的数据处理，通常是这些关系：y＝kx???y＝kx+b?????y＝ax+b???y＝ax2（或者y＝ax－1/2），只要把题目中的数据逐个代进去检验，看它符合哪种规律或者函数关系。?
四、探究性题型的类型：
1、实验设计型；2、自选方案型；3、分析归纳型；4、生活小制作型；5、综合探究型。
考点一：实验设计型
（2018?平谷区一模）实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N．另外还有质量均为100g的钩码若干个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功越大总功也越大。 （1）写出实验步骤； （2）画出实验数据记录表格。
【解析】实验步骤： （1）用测力计测出2个钩码所受的重力G，并将数据计入表格，记下钩码和弹簧测力计的初始位置； （2）用测力计拉动动滑轮匀速竖直上升，读出测力计的示数F，记下钩码和弹簧测力计的末位置，刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离S，并将数据计入表格； （3）保持动滑轮所挂钩码个数不变，依次改变物体上升的高度，仿照步骤（2）在做5次，将钩码升高的高度，测力计移动的距离计入表格，将钩码重和拉力计入表格； （4）利用公式W有用=Gh，W总=Fs计算出各次的有用功和总功，并将数值记入表格。 实验表格：
1
2
3
4
5
6
钩码重G/N
拉力F/N
钩码上升高度h/m
测力计移动距离s/m
有用功W有用/J
总功W总/J
【答案】见解析 【点评】本题考查了学生对功的计算公式、效率公式的掌握和归纳法的运用，涉及到设计到实验步骤（保持使所挂钩码相同、物重相同，使滑轮组机械效率不变是本题的关键），属于难题。
变式跟进1（2018?山西二模）小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时，越快滑到底端。对此他猜想：“物体离地高度一定时，斜面坡度越大，物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大。”请你设计实验验证其猜想。
（1）实验器材：除了如图所示的器材，你还需要的测量工具有 。 （2）实验步骤：
考点二：自选方案型；
（2016?大庆一模）在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，年级“物理兴趣小组”的同学做了如图所示的一系列实验，请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧秤的示数，说明你的探究结果。 探究因素 ， 选用的图是 （填图中序号）， 探究的结果是 。
【解析】实验过程中每一次浮力的求出都要借助称重法，即F浮=G-F拉，故每次必须要选图（1）才行； 方案一：探究因素是浮力大小与物体排开液体的体积的关系，选用图（1）（2）（3）或（1）（2）（4），探究结果：在液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大； 方案二：探究因素是浮力大小与物体浸没深度的关系，选用图（1）（3）（4），探究结果：液体密度相同，物体排开液体的体积相同时，受到的浮力与浸没的深度无关； 方案三：探究因素是浮力大小与液体密度的关系，选用图（1）（4）（5），探究结果：在物体排开液体体积相同的情况下，液体的密度越大，物体所受浮力越大。
【答案】见解析
【点评】控制变量法的熟练运用是完成此题的关键，在这里有多个猜想可供我们选择，但真正影响浮力大小的是物体排开液体的体积和液体的密度，这是我们必须牢记的。
变式跟进2（2010?连江县模拟）在探究“影响压力作用效果的因素”这一问题时，同学们做了如图所示的一系列实验。请你从中选出一些图形对某一因素进行探究，并通过分析泡沫塑料的凹陷程度，说明你的探究结果：
（1）探究的某一因素是 ； （2）选用的是图 ； （3）探究的结果是 。
考点三：分析归纳型；
（2018?河北模拟）如图所示，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球 （1）我们看到的现象是 。 （2）此现象说明 。 （3）塑料球的作用是 。 （4）本实验实验探究方法是 。
【解析】声音是由物体振动产生的，但物体的振动不容易直接观察，为了观察到它的振动，放一小球，振动的音叉将小球弹开。通过小球的振动来反映音叉的振动。将小球紧靠发声的音叉，可以看到。此现象说明音叉发声时在振动。塑料球的作用是放大音叉的振动；本实验实验探究方法是转换法。
【答案】（1）小球被多次弹开；（2）音叉发声时在振动；（3）放大音叉的振动；（4）转换法。
【点评】将不容易直接观察的音叉振动转换成容易观察的小球被多次弹开，采用的是转换法。
变式跟进3（2018?青岛二模）探究影响音调高低的因素：
步骤
采用如图所示的装置，拨动钢尺，听它发出的声音，同时注意观察钢尺振动的
；改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动，使钢尺两次振动的幅度大致相同，注意听 的高低。
结论
物质振动的越快，音调越高。
方法
保持两次振幅相同用了
法。
问题讨论
上面实验中保持钢尺伸出桌面长度一定，将伸出桌面的一端分别下压0.5cm、1cm、1.5cm，可探究声音的 与振幅的关系。
考点四、生活小制作型；
（2017?河南模拟）利用身边的物品、廉价的材料进行物理实验，探究物理规律，是学习物理的好方法。给你一个透明玻璃杯、一支一端削尖的铅笔、几张白纸、足够的水，请你选用这几种器材，设计两个不同原理的小实验来研究或说明相关的物理问题。
?
实验器材
研究或说明的物理问题
实验1
?
?
实验2
?
?
【解析】（1）铅笔自由落下为什么落向地面--重力是方向竖直向下。 （2）用力推铅笔，铅笔运动--力改变了铅笔的运动状态。 （3）铅笔抛出继续前进--铅笔具有惯性。 （4）铅笔自由下落过程中能量如何转化--重力势能转化为动能。 （5）铅笔漂在水面上--浮力等于重力。 （6）铅笔斜放入水中，水中部分看起来向上弯折了--光的折射。 （7）铅笔放在透明玻璃杯后面，看到放大的铅笔--放大镜原理。
【答案】本题为开放题，答案不唯一，合理即可 实验1：器材：一支一端削尖的铅笔；说明的物理问题：压力的作用效果与受力面积的关系。 实验2：器材：玻璃杯、一张纸；说明的物理问题：物体具有惯性。
【点评】（1）此类题目，首先根据器材确定能完成力、热、光、电、磁、声哪一部分实验，能完成该部分的那个知识点；（2）常见的探究设计实验考查点有以下几个方面：①力学中主要考虑惯性、重力、力的作用效果、杠杆、摩擦力、能转化等等；②光学中主要考虑光的直线传播、反射、折射；③电学中主要考虑导体和绝缘体； ④声学中主要考虑声的发声、传播等等。
变式跟进4 （2016秋?盐都区期中）利用身边常见的物品，做一些小实验是同学们学习、研究物理的好方法，也是一种创新。请你用图中所示的塑料吸管和激光笔，从正反两方面分别设计一个实验方案，探究光在空气中是沿直线传播的。 （1）正方案：用激光笔对着塑料吸管的一头，将塑料吸管拉直，如果光从塑料吸管的另外一头射出，则说明 。 （2）反方案：你的做法是 ，如果光从塑料吸管的另外一头不能射出，就说明光在空气中不可能是沿曲线传播的。
考点五、综合探究型。
（2017?阜新）琳琳小组在做“测量小灯泡电功率”的实验，实验前他们观察到小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）在电路连接完成后，闭合开关前，同组同学检查电路，发现她有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图中正确连线。
（2）正确连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是 （选填符号）。 A．灯泡断路? B．灯泡短路 C．滑动变阻器断路? D．滑动变阻器短路 （3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表、电压表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；小灯泡两端的电压是 V；若使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数为
V。 （4）实验结束，琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象，则小灯泡正常发光时的电阻大约是 Ω（保留一位小数）。
【解析】（1）滑动变阻器在接入电路中时应采用一上一下的接法，如图所示：
；
（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路无电流；电压表有示数且较大，说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路，所以故障原因是灯泡断路，故选A； （3）电流表使用0～0.6A量程，电流表示数为0.24A，电压表使用0～3V量程，电压表示数为1.5V，灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡会正常发光，故应调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V； （4）由图可知，灯泡正常发光时的电压为2.5V，电流为0.3A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻为：。 【答案】（1）如图；（2）A；（3）0.24；1.5；2.5；（4）8.3。
【点评】此题是测量小灯泡电功率的实验，考查了电路的连接，电路故障的分析、电压表和电流表读数以及电阻的计算，都是电学实验中的常见问题，是基础性题目。
变式跟进5 （2017?吉林）在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率实验中，电源电压为4.5V，电路如图所示。
（1）连接电路时，开关应 ，电压表的量程应选择 ； （2）检查电路无误后闭合开关，会发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是 ； （3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率是
W； （4）实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的 越大，小灯泡越亮。
一、选择题
1．（2017?吉林）如图是探究平面镜成像特点的实验装置。 （1）选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ； （2）选取完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系； （3）实验中移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛A到玻璃板的距离是12cm，则蜡烛B到玻璃板的距离是 cm。
2．（2017?六盘水）在做“探究凸透镜成像规律“的实验中
（1）为测出透镜的焦距，做了如甲图所示实验，则透镜的焦距为 cm。 （2）正确安装并调节实验装置后，各元件位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的； （3）在乙图中，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，成像情况符合 的原理（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
3．（2016?莆田）在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，得到如表数据：
?m/kg
?0.1
?0.2
?0.3
?0.4
?0.5
?0.6
?0.7
?G/N
?0.98
?1.96
?2.94
?3.92
?4.90
?5.88
?
（1）本实验中用到的测量器材有： 和 。 （2）分析如表数据可知：物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是 N。 （3）以下四个图象中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是 。
4．（2017?来宾）如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有：木块A一块、砝码一个，弹簧测力计一个，长木板一块和棉布一块
（1）实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉木块A，使其在长木板上做 直线运动，此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小； （2）甲实验中，木块A才受到的摩擦力为 N； （3）比较甲、乙实验，可以探究滑动摩擦力的大小与 有关；比较 实验可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； （4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出；滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是
（选填“正确”或“错误”）的； （5）本实验采用的探究方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
5．（2017?金华）某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。 已知：①a、b两点压强等于外界大气压（大气压保持不变）；②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压P1之和；③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压P2之和；④液体1和液体2密度不同。该小组同学先关闭K2打开K和K1，用抽气机抽气，进行多次实验。再关闭K1打开K和K2，重复上述操作，具体数据记录如表：
液体种类
液体1
液体种类
液体2
实验次数
第一次
第二次
第三次
实验次数
第四次
第五次
第六次
液柱高度（h1/cm）
10
20
30
液柱高度（h2/cm）
10
20
30
左管内气体压强（P1/千帕）
99
97
95
右管内气体压强（P2/千帕）
100
99
98
（1）以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是 A．研究磁极间的相互作用规律 B．研究压力的作用效果与受力面积大小的关系 C．研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系 D．研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系 （2）通过比较第一次和第四次所测得的数据，可以研究 。 （3）通过比较第四、第五、第六三次测得的数据，可以得出的结论是
。 （4）探究液体压强与密度关系时，为了使结论更具普遍性，该小组同学还应如何继续实验（请写出实验思路，不需写具体步骤） 。
6．（2017?宿迁）在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中，如图甲所示，用弹簧测力计测出物块所受的重力，然后将物块逐渐浸入水中。 （1）在图乙位置时，物块受到的浮力是 N。 （2）将物块逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而 。 （3）继续将物块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变，最后突然变为0，示数为0时物块处于 （选填字母）。 A．漂浮状态?????????B．悬浮状态?????????C．沉底状态。
7．（2017?泰州）如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。
（1）本实验探究的是 （木块/小车/斜面）的动能与 的关系，实验中是通过观察 来比较动能大小的； （2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块
； （3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：
。
8．（2017?鄂尔多斯）小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关 为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。
实验数据如下表：
?实验序号
?铅球代号
?铅球质量/g
?下落高度/m
?陷入沙中的深度/m
?①
?A
?200
?0.5
?0.1
?②
?B
?400
?0.5
?0.25
?③
?C
?200
?1
?0.2
?④
?D
?200
?1
?0.2
（1）本实验中，采用的研究问题的方法是 。（写出一种方法即可） （2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。 （3）为验证猜想二，应比较 （填实验序号），得到的结论是：当物体质量相同时， 。 （4）比较③④，得到的结论是 。 （5）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep=mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为 J．（忽略空气阻力，g=10N/kg）
9．（2017?齐齐哈尔）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。 （3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。 （4）通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号） （5）通过比较 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号） （6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：
?实验次数
?钩码重量G/N
?钩码上升高度h/m
?绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
?机械效率η
?1
?4
?0.1
?2.7
?0.2
?74%
?2
?4
?0.1
?1.8
?0.3
?74%
?3
?8
?0.1
?3.1
?0.3
?86%
?4
?8
?0.1
?2.5
0.4
80%
10．（2017?台州）小柯利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。
（1）请设计实验数据记录表，画在虚线框内。 （2）小柯将5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2伏，读出相应的电流值记录在表格中；然后更换电阻重复上述实验。当接入20欧的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是 。 （3）小柯用图乙所示的电路测未知电阻RX的阻值，图中R0为定值电阻，他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上，电流表示数为I1，然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为I2，则RX的阻值为 。
（用I1、I2、R0表示）
11．（2017?常德）在探究“电流与电阻关系”的实验中，为同学们提供了以下实验器材： 电源一个（电压6V）、定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω、滑动变阻器A（0～20Ω??1A）、滑动变阻器B（0～50Ω??1A）、电流表、电压表各1只，开关1个、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。 （2）某同学将R1接入电路后闭合开关，调节滑片P使电压表示数为3V，并记下此时电流表的示数； （3）断开开关，更换电阻，先后将R2、R3接入电路进行实验，应选用的滑动变阻器是
（选填“A”或“B”）；当用R3替换R2后，滑动变阻器的滑片P应向 端滑动（选填“a”或“b”）。 （4）实验数据如下表所示
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.30
0.15
0.10
根据表中数据可得出的实验结论为： 。 你是如何从表中数据得出上述结论的？ 。
12．（2016?北海）同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：
（1）连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 处（选填“A”或“B”）； （3）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 。 （4）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I-U关系图象。根据图象可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时的电功率为 W； （5）另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时，电压表突然坏了，又没有好的电压表更换，但有一个R=5Ω的定值电阻和另一个电流表K，小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法，此方法应是：先 ，再调节滑动变阻器，使电流表K的示数为 A即可。
13．（2017?日照）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。 （2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫 。 （3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后， （填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下， 越大，所产生的热量越多。 （4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）．移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是 （5）如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q= 。
14．（2017?绥化）用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”。
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为 极。（选填“N”或“S”） （2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 有关。 （3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。
15．（2017?菏泽）电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，小美用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了二种连接方式： A．将两个电磁铁直接串联在电路中???B．将两个电磁铁直接并联在电路中 （1）以上二种设计中，你认为正确的是 （2）简述你的理由 。
16．（2017?襄阳）如图所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。 （1）安装实验器材时，应按照 （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。 （2）将装海波的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌，而不是用酒精灯直接加热，目的是使试管内的海波 。 （3）下表是实验中记录的数据。
时间/min
?0
?1
?2
?3
?4
?5
?6
?7
?8
?9
?10
?温度/℃
?40
?42
?44
?46
?48
?48
?48
?48
?49
?50
51
海波在第6分钟时处于 状态。
17.（2017?烟台）如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。 她的操作是：在烧杯中放少量的碘，烧杯口放一只装有冷水的烧瓶，用酒精灯给烧杯加热。 标准大气压下部分物质的熔点（凝固点）、沸点（℃）
物质
水
酒精
煤油
碘
铜
铁
金
熔点（凝固点）
0
-117
-30
113.6
1083
1535
1064
沸点
100
78.5
150
184.25
2360
2750
2500
（1）结合你的探究经历，描述小红观察到的实验现象。 （2）交流评估时，小明查阅了部分物质的熔点、沸点（见表），他发现碘的熔点是113.6℃，碘的沸点是184.25℃，酒精灯的火焰温度约400℃，他认为小红所做的实验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，小红的实验并不能得出碘升华的结论，请你针对小明的质疑，选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验，证明碘直接从固态变为气态，写出实验方案并扼要说明。
18．（2017?日照）王红阳同学到实验室做“测量物体运动的平均速度”的实验。请你从“长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、温度计、薄木块、金属片、秒表、细线”中选出合适的实验器材，设计一个实验，测量小车通过斜面全程的平均速度v1和通过斜面上半段路程的平均速度v2．要求： （1）写出所选实验器材。 （2）画出实验装置图，并简要说明测量方法。
19.（2017?兰州）如图所示的实验装置，在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。 （1）接通电源，这时会看到导体ab向左运动，这表明 ； （2）若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向，观察到导体ab均向右运动，这表明 ； （3）如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体ab中的电流方向，会看到导体ab的运动方向跟原来 （选填“相同”或“相反”）。
20. （2017?长沙）在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中，再将导体棒AB，电流表及开关用导线连成一个闭合电路（如图所示）；
（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生； （2）闭合开关，当导体棒AB沿 （选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”）运动时，电路中有感应电流产生。
1．（2017?衢江区模拟）小港看到医生在给病人输液时，手指轻弹输液管，有气泡向上运动，但他发现气泡在不同位置上升的快慢是不同的，气泡上升速度与哪些因素有关呢？为了探究气泡运动速度与倾斜角有关系，小明使用如图所示的装置进行实验，测出玻璃管在不同倾斜角下气泡运动的速度，情况如下表：
液体：自来水；液柱长度：30cm；气泡长度：1mm
与竖直方向的 夹角θ/度
85
75
65
55
45
35
25
15
5
0
运动时间t/s
32.3
20.0
15.3
12.5
11.6
11.8
12.5
14.5
19.5
25
平均速度v（cm/s）
0.93
1.50
1.96
2.40
2.59
2.54
2.40
2.07
1.54
根据上述数据，请回答下列问题： （1）当θ角为0度时，气泡运动的平均速度是 cm/s。 （2）随θ角的增大，气泡运动速度变化情况是 。
2．（2018?长沙一模）“探究产生感应电流的条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示，我们通过观察小量程的电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生： （1）实验中，通过比较图 可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合； （2）通过比较图甲、乙可知，产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中
。 （3）若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生。
3．（2018?兴化市一模）某同学在探究物态变化的实验中。 （1）如图所示，将碘锤放入热水中，观察到碘锤中固态碘逐渐消失，紫色的碘蒸气充满碘锤，此过程固态碘发生的物态变化是 （填物态变化的名称）。
（2）在上述实验中，小明同学猜想：固态碘可能是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些资料：通常情况下，碘的熔点是113.5℃，碘的沸点是184.4℃，水的沸点是100℃．请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么错误： 。 （3）小明在烧杯中放入适量的温水，然后放入一小块干冰（固态二氧化碳），此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面有大量白雾，则水中气泡的主要成分是 （二氧化碳/水蒸气）。
4．（2018?石狮市模拟）用焦距为10cm的凸透镜进行成像规律的实验探究。? （1）如图?所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在 。其目的是使像成在 。如图可在光屏上得到清晰的像。 （2）在实验过程中，若将烛焰向左移动，则需要将光屏向 移动才能接到清晰的像；若在光屏上得到了一个放大清晰的像，则此时物距范围为
。?在投影仪、照相机、放大镜这三种光学器件中与上述成像情况一致的是 。 （3）通过总结，下列哪种性质的像不能利用凸透镜得到 。 A．缩小倒立的像???B．放大倒立的像???C．等大正立的像???D．放大正立的像
5．（2018?朝阳区一模）如图所示，小阳用弹簧测力计和钩码来做探究“物体所受重力与质量的关系”实验时，发现随着物体体积的增加，物体所受重力也会增大，由此他认为“物体所受重力大小与物体的体积有关”，请你设计一个实验（可添加实验器材），证明小阳提出的观点是错误的。
6．（2018?秦淮区一模）小明同学为了探究“探究阻力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验。
（1）实验中让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是使小车到达水平面时的 相同。 （2）支持该实验结论的现象是 。 （3）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容是：一切物体在不受外力作用时，总是保持 。 （4）若让同一小车从斜面上不同高度处由静止滑下，观察小车在毛巾表面滑行的距离，可?以探究小车的重力势能与 的关系。
7．（2018?武汉模拟）在探究二力平衡条件的实验中： （1）如图所示，在系于小车两端的线上挂上钩码，分别跨过定滑轮，使作用在水明面上的小车上的两个拉力方向相反，通过调整钩码的个数来改变拉力的
。 （2）当小车平衡时，将小车水平转过一个角度，松手时小车 （“能”或“不能”）保持静止，这样做是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上。 （3）为了探究相互平衡的两个力的是否作用在同一物体上，小明将小车换成一张卡片，当卡片在两个拉力的作用下处于平衡后，他接下来的操作是 。
8．（2018?邹城市一模）在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”实验中，小明同学选用了一块带钩的长方体木块（重力为G、各个表面粗糙程度一样）、质量相等的几个钩码、弹簧测力计一只。请补全下列步骤中的相应内容：
实验次数
1
2
3
木块运动情况
越来越快
匀速
越来越慢
弹簧测力计示数/N
4.5
3.0
2.1
（1）小明拉着着木块在水平桌面上做直线运动，实验记录如下表。由此可知，则滑动摩擦力的大小于 。 （2）接着，小明用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了3次实验，实验记录如下表。分析表中数据可以得出的结论是 。
实验次数
1
2
3
木块放置情况
立放
平放
侧放
弹簧测力计示数/N
3.0
3.0
3.0
（3）如表是一次实验中记录的数据，根据数据得出的结论是
。
实验次数
接触面材料
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
木块与木板
4
0.8
2
6
1.2
3
8
1.6
4
10
2.0
9．（2018?滨州一模）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小芳猜想：液体的压强可能与液体的密度、深度等因素有关。 （1）要研究液体的压强与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种实验探究方法称作 法。 （2）如图是小芳同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的三个实验装置：
①要探究液体密度相同时，液体的压强与液体的深度是否有关，应选取装置甲和装置 （选填“乙”或“丙”）来进行研究； ②要探究液体深度相同时，液体的压强与液体的密度度是否有关，应选取装置乙和装置 （选填“甲”或“丙”）来进行研究。
10．（2018?滨州模拟）小丽做研究“影响压力作用效果的因素”实验，所用器材及在水平桌面上进行的实验过程如图所示。
（1）本实验所用到的研究方法是 和 。 （2）小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系，应该通过图中 的两次实验进行比较，得出结论 ；为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中 的两次实验进行比较，得出结论
。 （3）在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了 来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过
来增大压力的作用效果。
11．（2018?长沙模拟）小俊在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验，请你根据小俊的实验探究回答下列问题：
（1）比较图①、③、⑤，说明浮力的大小 有关； （2）小俊对图①、②、③、④四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度 ?（选填“有关”或“无关”）； （3）在小俊实验的基础上，根据有关实验数据，计算出盐水的密度为 ?kg/m3。
12.（2018?潮南区模拟）如图所示，将一根细线上端固定，下端系上一小铁球，该装置便是“单摆”，实验小组的同学用该“单摆”探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将铁球从某一高度由静止释放，铁球摆到竖直位置时，撞击水平面的木块，将木块撞出一段距离。 （1）本实验使铁球获得动能的操作方法是 ，铁球动能的大小是通过观察 来判断的。 （2）如图甲、乙所示，将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手，m2＞m1，两个小球运动到B点时速度相同，此时撞击放在水平面上的同一木块，木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示。则单摆的运动速度与铁球的 无关，由甲、乙两图可知，物体的质量越大， 越大。 （3）如图丙所示，将质量为m2的铁球移动到与竖直方向成θ2角时放手，∠θ2＞∠θ1，铁球运动到B点时撞击同一木块，比较 两图可知，物体的速度越快，动能越大。
13.（2018?门头沟区一模）实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。小霞想利用上述实验器材探究：“动滑轮的机械效率与提升物体所受重力的关系”。 实验步骤如下：
（一）用调好的弹簧测力计测出1个钩码，所受的重力G．如图所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。将G的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中；
（二）保持动滑轮所挂钩码不变，依次改变绳子自由端移动的距离s，仿照步骤（1）再做5次实验，并把各次的测量数据记录在表格中； （三）利用公式，计算各次动滑轮的机械效率η，并将η值记录在表格中。 （1）小霞实验过程中存在的问题： 。 （2）请你针对小霞实验过程中存在的问题，写出改进措施：
。
14.（2018?平邑县模拟）探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （2）闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片P，电流表示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），电压表示数应 （选填“变大”、“不变”或“变小”） （3）调节滑动变阻器，把测得的数据填入下表，其中电流表示数为0.5A时电压表示数如图乙所示，其值为 V。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
（4）根据表中数据，在丙图中描出电流与电压的关系图线。 （5）分析上表中的数据，你能得出探究结论是： 。
15.（2018?河南一模）图为探究串联电路电压特点“的实验 （1）实验中应选择规格 （选填”相同“成或”不同”）的小灯泡， （2）实验时，小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。你认为她能否测出L2两端电压？，理由是
。 （3）测量完成后，进行小组交流讨论，下表选录了四个小组的数据，你认为 这些数据是否合理？请说明理由。答
实验小组
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.4
3.1
4.5
2
3.0
1.3
4.4
3
1.1
1.7
2.8
4
1.8
1.2
3.0
16.（2018?南雄市校级二模）在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想： ①导体的电阻与导体的长度有关。 ?②导体的电阻与导体的横截面积有关。 ?③导体的电阻与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。 （1）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察 来比较导体电阻的大小。 （2）为了验证上述猜想③，应该选用编号 和 两根电阻丝进行实验； （3）如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）； （4）如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）．分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电阻丝A接入时电流表示数较大，由此，得到的结论是： 。 （5）以上研究问题的科学方法是采用了 。 （6）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就 了输电线的电阻，从而可以
输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）。
（1）通电一段时间后，小明发现烧瓶中温度计 的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越 ，产生的热量越多。 （2）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成相同 的水，且电阻丝的阻值R甲 R乙时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系C甲 C乙
8.4 探究性问题
一、科学探究分为七个要素：
A、发现并提出问题；B、猜想与假设；C、制定计划与设计实验；D、进行实验与收集证据；E、分析与论证；F、评估；G、交流与合作。
二、科学探究在中考命题中的命题点：
A、考查对“探究过程”的理解；?B、考查“提出问题”的能力；?C、考查“猜想与假设”的合理性；?D、考查“制定计划”的合理性；E、考查“制定计划与设计方案”的能力?F、考查“分析与论证”的准确性；?G、考查“反思与评价”的能力；H、考查“综合运用探究方案要素与创新”的能力?I、考查理解与应用“研究方法”的能力。
三、对探究中获得的信息进行分析常用的方法：
A、判断法：根据自身的知识与能力，通过观察数据，判断出数据所具有的规律。定性分析常采用这种方法。B、图像法：把实验得到的数据在X～Y坐标上作出来，通过描点得出图像，分析图像符合哪种函数关系。C、检验法：在中考中的数据处理，通常是这些关系：y＝kx???y＝kx+b?????y＝ax+b???y＝ax2（或者y＝ax－1/2），只要把题目中的数据逐个代进去检验，看它符合哪种规律或者函数关系。?
四、探究性题型的类型：
1、实验设计型；2、自选方案型；3、分析归纳型；4、生活小制作型；5、综合探究型。
考点一：实验设计型
（2018?平谷区一模）实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N．另外还有质量均为100g的钩码若干个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功越大总功也越大。 （1）写出实验步骤； （2）画出实验数据记录表格。
【解析】实验步骤： （1）用测力计测出2个钩码所受的重力G，并将数据计入表格，记下钩码和弹簧测力计的初始位置； （2）用测力计拉动动滑轮匀速竖直上升，读出测力计的示数F，记下钩码和弹簧测力计的末位置，刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离S，并将数据计入表格； （3）保持动滑轮所挂钩码个数不变，依次改变物体上升的高度，仿照步骤（2）在做5次，将钩码升高的高度，测力计移动的距离计入表格，将钩码重和拉力计入表格； （4）利用公式W有用=Gh，W总=Fs计算出各次的有用功和总功，并将数值记入表格。 实验表格：
1
2
3
4
5
6
钩码重G/N
拉力F/N
钩码上升高度h/m
测力计移动距离s/m
有用功W有用/J
总功W总/J
【答案】见解析 【点评】本题考查了学生对功的计算公式、效率公式的掌握和归纳法的运用，涉及到设计到实验步骤（保持使所挂钩码相同、物重相同，使滑轮组机械效率不变是本题的关键），属于难题。
变式跟进1（2018?山西二模）小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时，越快滑到底端。对此他猜想：“物体离地高度一定时，斜面坡度越大，物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大。”请你设计实验验证其猜想。
（1）实验器材：除了如图所示的器材，你还需要的测量工具有 。 （2）实验步骤：
【解析】（1）根据公式：知，需要用刻度尺测量路程，用停表记录时间； （2）实验步骤：①用木块作支撑物将长木板搭成斜面； ②用刻度尺测长木板（斜面）的长度，让小车从斜面的顶端自由释放，用秒表记下小车从顶端到底端的运动时间； ③改变斜面的坡度，让小车从同一高度释放，用刻度尺测出此时斜面的长度，用秒表记下小车到底端的运动时间； ④再改变斜面的坡度，重复第3步实验； ⑤由速度公式求出小车的速度，比较速度与坡度的关系，得出实验结论。 【答案】（1）刻度尺、停表；（2）①用木块作支撑物将长木板搭成斜面； ②用刻度尺测长木板（斜面）的长度，让小车从斜面的顶端自由释放，用秒表记下小车从顶端到底端的运动时间； ③改变斜面的坡度，让小车从同一高度释放，用刻度尺测出此时斜面的长度，用秒表记下小车到底端的运动时间； ④再改变斜面的坡度，重复第3步实验； ⑤由速度公式求出小车的速度，比较速度与坡度的关系，得出实验结论。
【点评】本题考查了实验设计，设计实验前要知道实验的目的、原理、实验器材，这是正确解题的前提与关键。
考点二：自选方案型；
（2016?大庆一模）在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，年级“物理兴趣小组”的同学做了如图所示的一系列实验，请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧秤的示数，说明你的探究结果。 探究因素 ， 选用的图是 （填图中序号）， 探究的结果是 。
【解析】实验过程中每一次浮力的求出都要借助称重法，即F浮=G-F拉，故每次必须要选图（1）才行； 方案一：探究因素是浮力大小与物体排开液体的体积的关系，选用图（1）（2）（3）或（1）（2）（4），探究结果：在液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大； 方案二：探究因素是浮力大小与物体浸没深度的关系，选用图（1）（3）（4），探究结果：液体密度相同，物体排开液体的体积相同时，受到的浮力与浸没的深度无关； 方案三：探究因素是浮力大小与液体密度的关系，选用图（1）（4）（5），探究结果：在物体排开液体体积相同的情况下，液体的密度越大，物体所受浮力越大。
【答案】见解析
【点评】控制变量法的熟练运用是完成此题的关键，在这里有多个猜想可供我们选择，但真正影响浮力大小的是物体排开液体的体积和液体的密度，这是我们必须牢记的。
变式跟进2（2010?连江县模拟）在探究“影响压力作用效果的因素”这一问题时，同学们做了如图所示的一系列实验。请你从中选出一些图形对某一因素进行探究，并通过分析泡沫塑料的凹陷程度，说明你的探究结果：
（1）探究的某一因素是 ； （2）选用的是图 ； （3）探究的结果是 。
【解析】影响压力作用效果的因素有：压力的大小和受力面积的大小；可以任选其中一个因素来进行探究，如探究压力的作用效果和压力大小的关系；要探究压力的作用效果和压力大小的关系，就要采用控制变量法控制受力面积一定，而压力的大小不同，A、B符合这种情况；图B中被压物体的形变程度比较大，由此得出结论，在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。 【答案】（1）压力作用效果与压力大小的关系（或压力作用效果与受力面积大小的关系）；（2）A、B（或C、D）；（3）受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著（或压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著）。
【点评】影响压力作用效果的因素是两个，在探究时要采用控制变量法控制其中一个因素一定而另一个因素不同；控制变量法是初中物理用到最多的探究方法，需要掌握。
考点三：分析归纳型；
（2018?河北模拟）如图所示，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球 （1）我们看到的现象是 。 （2）此现象说明 。 （3）塑料球的作用是 。 （4）本实验实验探究方法是 。
【解析】声音是由物体振动产生的，但物体的振动不容易直接观察，为了观察到它的振动，放一小球，振动的音叉将小球弹开。通过小球的振动来反映音叉的振动。将小球紧靠发声的音叉，可以看到。此现象说明音叉发声时在振动。塑料球的作用是放大音叉的振动；本实验实验探究方法是转换法。
【答案】（1）小球被多次弹开；（2）音叉发声时在振动；（3）放大音叉的振动；（4）转换法。
【点评】将不容易直接观察的音叉振动转换成容易观察的小球被多次弹开，采用的是转换法。
变式跟进3（2018?青岛二模）探究影响音调高低的因素：
步骤
采用如图所示的装置，拨动钢尺，听它发出的声音，同时注意观察钢尺振动的
；改变钢尺伸出桌面的长度，再次拨动，使钢尺两次振动的幅度大致相同，注意听 的高低。
结论
物质振动的越快，音调越高。
方法
保持两次振幅相同用了
法。
问题讨论
上面实验中保持钢尺伸出桌面长度一定，将伸出桌面的一端分别下压0.5cm、1cm、1.5cm，可探究声音的 与振幅的关系。
【解析】（1）把钢尺按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它发出的声音音调，同时观察钢尺振动的幅度；改变钢尺伸出桌面的长度，再做几次实验，几次实验中，使钢尺每次的振动幅度大致相同。注意听音调的高低，发现钢尺伸出桌面越长钢尺振动越慢，音调低，振动越快，音调越高。这里运用了控制变量法。 （2）上面实验中保持钢尺伸出桌面长度一定，将伸出桌面的一端分别下压0.5cm、1cm、1.5cm，振幅越大响度越大，因此可探究声音的响度与振幅的关系。
【答案】幅度；音调；控制变量；响度。
【点评】本题是一道实验探究题，要注意观察实验现象，然后分析现象出现的原因，最后得出结论，同时注意不同实验应用的探究方法；这道题对能力要求比较强，有一定的难度。
考点四、生活小制作型；
（2017?河南模拟）利用身边的物品、廉价的材料进行物理实验，探究物理规律，是学习物理的好方法。给你一个透明玻璃杯、一支一端削尖的铅笔、几张白纸、足够的水，请你选用这几种器材，设计两个不同原理的小实验来研究或说明相关的物理问题。
?
实验器材
研究或说明的物理问题
实验1
?
?
实验2
?
?
【解析】（1）铅笔自由落下为什么落向地面--重力是方向竖直向下。 （2）用力推铅笔，铅笔运动--力改变了铅笔的运动状态。 （3）铅笔抛出继续前进--铅笔具有惯性。 （4）铅笔自由下落过程中能量如何转化--重力势能转化为动能。 （5）铅笔漂在水面上--浮力等于重力。 （6）铅笔斜放入水中，水中部分看起来向上弯折了--光的折射。 （7）铅笔放在透明玻璃杯后面，看到放大的铅笔--放大镜原理。
【答案】本题为开放题，答案不唯一，合理即可 实验1：器材：一支一端削尖的铅笔；说明的物理问题：压力的作用效果与受力面积的关系。 实验2：器材：玻璃杯、一张纸；说明的物理问题：物体具有惯性。
【点评】（1）此类题目，首先根据器材确定能完成力、热、光、电、磁、声哪一部分实验，能完成该部分的那个知识点；（2）常见的探究设计实验考查点有以下几个方面：①力学中主要考虑惯性、重力、力的作用效果、杠杆、摩擦力、能转化等等；②光学中主要考虑光的直线传播、反射、折射；③电学中主要考虑导体和绝缘体； ④声学中主要考虑声的发声、传播等等。
变式跟进4 （2016秋?盐都区期中）利用身边常见的物品，做一些小实验是同学们学习、研究物理的好方法，也是一种创新。请你用图中所示的塑料吸管和激光笔，从正反两方面分别设计一个实验方案，探究光在空气中是沿直线传播的。 （1）正方案：用激光笔对着塑料吸管的一头，将塑料吸管拉直，如果光从塑料吸管的另外一头射出，则说明 。 （2）反方案：你的做法是 ，如果光从塑料吸管的另外一头不能射出，就说明光在空气中不可能是沿曲线传播的。
【解析】（1）用激光笔对着塑料吸管的一头，将塑料吸管拉直，如果光从塑料吸管的另外一头射出，则说明光在空气中是沿直线传播的； （2）把吸管弯曲，用激光笔射一束光从一管口入射，不会从另一端射出，说明光在空气中是不可能沿曲线传播的。 【答案】（1）光在空气中是沿直线传播的；（2）让塑料吸管弯曲，让激光笔对着塑料吸管的一头。
【点评】本题是一道很简单的实验探究题，难度不大，主要是考查学生有没有实验探究的意识。
考点五、综合探究型。
（2017?阜新）琳琳小组在做“测量小灯泡电功率”的实验，实验前他们观察到小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）在电路连接完成后，闭合开关前，同组同学检查电路，发现她有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图中正确连线。
（2）正确连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是 （选填符号）。 A．灯泡断路? B．灯泡短路 C．滑动变阻器断路? D．滑动变阻器短路 （3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表、电压表的示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；小灯泡两端的电压是 V；若使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器使电压表的示数为
V。 （4）实验结束，琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象，则小灯泡正常发光时的电阻大约是 Ω（保留一位小数）。
【解析】（1）滑动变阻器在接入电路中时应采用一上一下的接法，如图所示：
；
（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路无电流；电压表有示数且较大，说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路，所以故障原因是灯泡断路，故选A； （3）电流表使用0～0.6A量程，电流表示数为0.24A，电压表使用0～3V量程，电压表示数为1.5V，灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡会正常发光，故应调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V； （4）由图可知，灯泡正常发光时的电压为2.5V，电流为0.3A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻为：。 【答案】（1）如图；（2）A；（3）0.24；1.5；2.5；（4）8.3。
【点评】此题是测量小灯泡电功率的实验，考查了电路的连接，电路故障的分析、电压表和电流表读数以及电阻的计算，都是电学实验中的常见问题，是基础性题目。
变式跟进5 （2017?吉林）在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率实验中，电源电压为4.5V，电路如图所示。
（1）连接电路时，开关应 ，电压表的量程应选择 ； （2）检查电路无误后闭合开关，会发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是 ； （3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率是
W； （4）实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的 越大，小灯泡越亮。
【解析】（1）为防止电路出现短路现象，连接电路时电键应处于断开状态；灯泡额定电压为3.8V，所以电压表可选择0～15V的量程； （2）小灯泡不发光，电压表、电流表正常偏转，说明电路不存在断路与短路，电路正常；偏角较小，说明电路电阻太大，应调节滑动变阻器滑片，直到电压表示数为3.8V； （3）小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W； （4）灯泡两端的电压越大，根据公式可知，灯泡的实际电功率越大，灯泡发光越亮。
【答案】（1）断开；0-15V；（2）慢慢向右移动滑片，直到电压表示数为3.8V；（3）1.14；（4）实际电功率。
【点评】本题考查了实验注意事项、电路故障分析、求灯泡的额定功率等问题，是实验的常考内容，要掌握。
一、选择题
1．（2017?吉林）如图是探究平面镜成像特点的实验装置。 （1）选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ； （2）选取完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系； （3）实验中移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛A到玻璃板的距离是12cm，则蜡烛B到玻璃板的距离是 cm。
【解析】（1）用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。 （2）实验时采用两个完全相同的蜡烛，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系。 （3）根据平面镜的成像规律可知，像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同，故像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同12cm。 【答案】（1）便于确定像的位置；（2）大小；（3）12。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验。这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
2．（2017?六盘水）在做“探究凸透镜成像规律“的实验中
（1）为测出透镜的焦距，做了如甲图所示实验，则透镜的焦距为 cm。 （2）正确安装并调节实验装置后，各元件位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的； （3）在乙图中，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，成像情况符合 的原理（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
【解析】（1）焦点到凸透镜的距离为40.0cm-30.0cm=10.0cm，所以凸透镜的焦距为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。 （3）根据光路的可逆性，若将光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上仍能成像，此时物距大于像距，凸透镜成倒立放大的实像，其应用是投影仪。 【答案】（1）10.0；（2）缩小；照相机；（3）投影仪。
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验，主要考查了学生对实验操作的要求及对凸透镜成像规律的掌握。一定要注意实验前的调整工作。凸透镜、光屏的面应与光具座的轨道垂直；为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处；为使实验结论具有普遍性，对同一种情况应多测几组数据。
3．（2016?莆田）在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，得到如表数据：
?m/kg
?0.1
?0.2
?0.3
?0.4
?0.5
?0.6
?0.7
?G/N
?0.98
?1.96
?2.94
?3.92
?4.90
?5.88
?
（1）本实验中用到的测量器材有： 和 。 （2）分析如表数据可知：物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是 N。 （3）以下四个图象中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是 。
【解析】（1）分析表格数据可知，需要测量物体的质量和重力，故需要的测量工具有天平和弹簧测力计； （2）分析数据可得，重力与质量的比值，当物体的质量为0.7kg时，它受到的重力为：G=m×9.8N/kg=0.7kg×9.8N/kg=6.86N； （3）为正比例函数，说明物体所受的重力跟它的质量成正比，图象过坐标原点，故选A图。 【答案】（1）天平、弹簧测力计；（2）6.86N；（3）A。
【点评】本题考查了重力的大小跟什么因素有关，考查了所需的实验器材、实验数据的分析以及重力与质量的关系图象。
4．（2017?来宾）如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。器材有：木块A一块、砝码一个，弹簧测力计一个，长木板一块和棉布一块
（1）实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉木块A，使其在长木板上做 直线运动，此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小； （2）甲实验中，木块A才受到的摩擦力为 N； （3）比较甲、乙实验，可以探究滑动摩擦力的大小与 有关；比较 实验可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； （4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出；滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是
（选填“正确”或“错误”）的； （5）本实验采用的探究方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
【解析】（1）实验时为了测出滑动摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡，可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等； （2）由甲图知，测力计的分度值为0.5N，其示数为2N； （3）比较甲、乙实验可知：两此实验的接触面的粗糙程度不变，压力的大小不同，弹簧测力计的示数不同，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关； 比较乙、丙两图可知：此两实验的压力大小不变，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，所以能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关； （4）由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的； （5）滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，本实验采用的探究方法是控制变量法。 【答案】（1）匀速；（2）2；（3）压力大小；乙、丙；（4）错误；（5）控制变量法。
【点评】本题考查了实验现象分析，知道实验原理、应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可解题，熟练应用控制变量法是正确解题的关键。
5．（2017?金华）某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。 已知：①a、b两点压强等于外界大气压（大气压保持不变）；②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压P1之和；③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压P2之和；④液体1和液体2密度不同。该小组同学先关闭K2打开K和K1，用抽气机抽气，进行多次实验。再关闭K1打开K和K2，重复上述操作，具体数据记录如表：
液体种类
液体1
液体种类
液体2
实验次数
第一次
第二次
第三次
实验次数
第四次
第五次
第六次
液柱高度（h1/cm）
10
20
30
液柱高度（h2/cm）
10
20
30
左管内气体压强（P1/千帕）
99
97
95
右管内气体压强（P2/千帕）
100
99
98
（1）以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是 A．研究磁极间的相互作用规律 B．研究压力的作用效果与受力面积大小的关系 C．研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系 D．研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系 （2）通过比较第一次和第四次所测得的数据，可以研究 。 （3）通过比较第四、第五、第六三次测得的数据，可以得出的结论是
。 （4）探究液体压强与密度关系时，为了使结论更具普遍性，该小组同学还应如何继续实验（请写出实验思路，不需写具体步骤） 。
【解析】（1）探究“影响液体内部压强的因素”实验采用的是控制变量法；
A实验利用的是直接实验法，通过实验现象得出结论；BCD实验采用的是控制变量法，故选A； （2）由表格中的数据可知，第一次和第四次实验中液柱的高度相同，液体的密度不同，故探究的是液体内部压强与液体密度的关系； （3）通过比较第四、第五、第六三次测得的数据可知，液体的种类是相同的，液柱高度越大，气体压强越小，则液体内部的压强越大，故结论为：液体密度相同时，液体内部压强随液柱的升高而增大； （4）为了使实验结论更具有普遍性和代表性，应换用其他液体多次实验。 【答案】（1）A；（2）液体内部压强与液体密度的关系；（3）液体密度相同时，液体内部压强随液柱的升高而增大；（4）换不同密度的液体重复实验。
【点评】液体内部压强的大小与液体的深度和液体的密度两个因素有关系，在通过实验进行探究时，必须注意控制变量法的合理运用。在对实验结果进行观察时，主要是通过U形管中液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
6．（2017?宿迁）在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中，如图甲所示，用弹簧测力计测出物块所受的重力，然后将物块逐渐浸入水中。 （1）在图乙位置时，物块受到的浮力是 N。 （2）将物块逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而 。 （3）继续将物块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变，最后突然变为0，示数为0时物块处于 （选填字母）。 A．漂浮状态?????????B．悬浮状态?????????C．沉底状态。
【解析】（1）甲图中物体的重力为G=3N，乙图中物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力，则浮力为：F浮=G-F=3N-2.4N=0.6N； （2）将物块逐渐浸入水中时，物体排开的水的体积变大，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明受到的浮力变大，故物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而增大； （3）继续将物块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变，是因为物体全部浸入水中后，浮力不变，故测力计示数不变；最后突然变为0，说明物体受到杯底的支持力的作用，故重力是大于浮力的，物块会处于沉底状态。 【答案】（1）0.6；（2）增大；（3）C。
【点评】本题考查了探究浮力大小的实验，重点要注意的是浮力的大小与浸没的深度无关。
7．（2017?泰州）如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。
（1）本实验探究的是 （木块/小车/斜面）的动能与 的关系，实验中是通过观察 来比较动能大小的； （2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块
； （3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：
。
【解析】（1）由图知，两相同小车分别从同一斜面不同高度由静止滑下，小车的质量相同，初速度不同，所以可探究动能与小车的初速度关系； 实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小； （2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应把木块恢复到原位置； （3）由图可知，甲撞击木块移动的距离远，故结论为：在质量相同的情况下，速度越大，动能越大。 【答案】（1）小车；速度；木块移动的距离；（2）恢复到原位置；（3）在质量相同的情况下，速度越大，动能越大。
【点评】本题是探究影响动能大小的因素的实验，由于动能大小与质量和速度有关，所以实验中要用控制变量法，同时要掌握转换法在实验中的应用。
8．（2017?鄂尔多斯）小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关 为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。
实验数据如下表：
?实验序号
?铅球代号
?铅球质量/g
?下落高度/m
?陷入沙中的深度/m
?①
?A
?200
?0.5
?0.1
?②
?B
?400
?0.5
?0.25
?③
?C
?200
?1
?0.2
?④
?D
?200
?1
?0.2
（1）本实验中，采用的研究问题的方法是 。（写出一种方法即可） （2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。 （3）为验证猜想二，应比较 （填实验序号），得到的结论是：当物体质量相同时， 。 （4）比较③④，得到的结论是 。 （5）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep=mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为 J．（忽略空气阻力，g=10N/kg）
【解析】（1）物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，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的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法，该实验中用到了控制变量法； （2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映； （3）比较A、C两球，两球质量相等、运动路径相同，下落高度不同，C球下落的高度高，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大； （4）比较③④两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 （5）根据Ep=mgh可得，B球的动能Ep=mgh=0.4kg×10N/kg×0.5m=2J。 【答案】（1）控制变量法；（2）铅球陷入沙中的深度；（3）①③；物体所处的高度越高，重力势能越大；（4）物体的重力势能与物体运动的路径无关；（5）2。
【点评】此题考查学生对于物体重力势能的理解和掌握，注意分析实验时，控制条件。
9．（2017?齐齐哈尔）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。 （3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。 （4）通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号） （5）通过比较 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号） （6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：
?实验次数
?钩码重量G/N
?钩码上升高度h/m
?绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
?机械效率η
?1
?4
?0.1
?2.7
?0.2
?74%
?2
?4
?0.1
?1.8
?0.3
?74%
?3
?8
?0.1
?3.1
?0.3
?86%
?4
?8
?0.1
?2.5
0.4
80%
【解析】（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小； （2）在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的； （3）丁图中，绳子的有效段数为n=4，绳端移动距离s=nh=4×0.1m=0.4m， 滑轮组的机械效率：； （4）绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s=nh，所以，结合表中数据可知实验1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3；再结合钩码的重力可知，实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验，根据控制变量法，研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同，只改变绳子的有效段数，所以应比较1、2两次实验数据；通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； （5）研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变物体的重力，故通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （6）通过比较3、4两次实验数据，即对应的图丙、图丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相同，动滑轮越重机械效率越小，故可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。（不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低） 【答案】（1）匀速；（2）不正确；摩擦；（3）0.4；80%；（4）1、2；（5）2、3；（6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高（或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
【点评】本题测滑轮组机械效率，考查注意事项、控制变量法的运用、机械效率的计算、数据的分析等，综合性较强。
10．（2017?台州）小柯利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。
（1）请设计实验数据记录表，画在虚线框内。 （2）小柯将5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2伏，读出相应的电流值记录在表格中；然后更换电阻重复上述实验。当接入20欧的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是 。 （3）小柯用图乙所示的电路测未知电阻RX的阻值，图中R0为定值电阻，他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上，电流表示数为I1，然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为I2，则RX的阻值为 。
（用I1、I2、R0表示）
【解析】（1）探究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，应记录电阻和对应的电流大小，为得出普遍性的规律，要多次测量，如下所示：
实验次数
电阻/Ω
电流/A
1
?
?
2
?
?
3
?
?
（2）调节滑动变速器使电压表示数为2伏，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压U滑=6V-2V=4V，变阻器的电阻是定值电阻电压的倍，根据分压原理，当接入20欧的电阻时，变阻器连入电路中的电阻为定值电阻的2倍，即2×20Ω=40Ω＞30Ω，故发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是变阻器的最大电阻太小； （3）他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上，电流表示数为I1，此时电流表测量两电阻并联的总电流；然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为I2，此时电流表测通过R0的电流，根据欧姆定律，此时R0的电压即电源电压：U=I2R0； 因定值电阻的电压始终为电源电压，由欧姆定律，通过R0的电流大小不变，根据并联电路电流的规律，通过待测电阻的电流IX=I1-I2，由欧姆定律，待测电阻：。 【答案】（1）如上所示；（2）原因是变阻器的最大电阻太小；（3）。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查实验表格的设计、对器材的要求及并联电路的规律及欧姆定律的运用。
11．（2017?常德）在探究“电流与电阻关系”的实验中，为同学们提供了以下实验器材： 电源一个（电压6V）、定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω、滑动变阻器A（0～20Ω??1A）、滑动变阻器B（0～50Ω??1A）、电流表、电压表各1只，开关1个、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。 （2）某同学将R1接入电路后闭合开关，调节滑片P使电压表示数为3V，并记下此时电流表的示数； （3）断开开关，更换电阻，先后将R2、R3接入电路进行实验，应选用的滑动变阻器是
（选填“A”或“B”）；当用R3替换R2后，滑动变阻器的滑片P应向 端滑动（选填“a”或“b”）。 （4）实验数据如下表所示
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.30
0.15
0.10
根据表中数据可得出的实验结论为： 。 你是如何从表中数据得出上述结论的？ 。
【解析】（1）电源电压6V，定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω，由欧姆定律，电路中的最大电流：，电流表选用小量程与R串联，如下所示：
（3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，因调节滑片P使电压表示数为3V，故变阻器分得的电压：U滑=6V-3V=3V，变阻器的电压与电压表示数之比为1：1，当R3=30Ω接入电路中时，由分压原理，变阻器连入电路中的电阻为30Ω，故应选用滑动变阻器B（0～50Ω 1A）； 根据串联分压原理可知，当用R3替换R2后，电阻增大，其分得的电压增大； 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向a端移动，使电压表的示数为3V； （4）由表中数据可知，每一组电流I与电阻R的乘积相等，即IR=U=定值，故电压一定时，电流与电阻成反比。 【答案】本题探究“电流与电阻关系”，考查电路的连接、器材的选择、控制变量法和操作过程及分析数据归纳结论的能力。
【点评】本题探究“电流与电阻关系”，考查电路的连接、器材的选择、控制变量法和操作过程及分析数据归纳结论的能力。
12．（2016?北海）同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：
（1）连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 处（选填“A”或“B”）； （3）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 。 （4）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I-U关系图象。根据图象可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时的电功率为 W； （5）另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时，电压表突然坏了，又没有好的电压表更换，但有一个R=5Ω的定值电阻和另一个电流表K，小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法，此方法应是：先 ，再调节滑动变阻器，使电流表K的示数为 A即可。
【解析】（1）连接电路时，为保护电路元件的安全，开关应断开。 （2）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，由图可知滑片应移到A处； （3）连好电路，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数接近3V，说明电压表与电源两极相连，即电路故障应为小灯泡断路。 （4）由小灯泡的I-U图象可知，随着灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流增大， 根据P=UI可知，灯泡的实际功率增大。 由I-U图象可知，当灯泡的额定电压U额=2.5V时，所对应的电流I额=0.3A， 灯泡额定功率：P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W； （5）根据等效替代的思想，可通过计算定值电阻R0的电压间接得到灯泡L的电压，所以将已知阻值的电阻R与小灯泡并联，电流表K测定值电阻R的电流； 当R两端电压为2.5V时灯泡正常发光，测出此时通过灯泡的电流即可。电路图如下：
步骤： ①根据电路图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表K示数：，此时灯泡正常发光； ②读出此时电流表A的示数IL； ③则小灯泡额定功率的表达式：P额=U额IL=2.5V×IL。 【答案】（1）断开；（2）A；（3）小灯泡断路；（4）增大；0.75；（5）将定值电阻R与电流表K串联再与小灯泡并联；0.5。
【点评】本题主要考查了实验注意事项、滑动变阻器的使用、电路故障分析、电功率的计算及U-I图象等问题，是实验的常考问题，一定要牢固掌握；本题的难点是特殊方法测额定功率，关键是知道可以利用电流表和已知阻值的电阻的组合当电压表使用。
13．（2017?日照）某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。 （2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫 。 （3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后， （填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下， 越大，所产生的热量越多。 （4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）．移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是 （5）如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q= 。
【解析】（1）将滑动变阻器，两相同的透明容器中的U形管，开关，逐一顺次连接即可，滑动变阻的连线要注意一上一下，如下图所示：
；
（2）电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过U形管内液柱的高度差来反映，这种方法是初中物理常用的转换法； （3）因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；由Q=I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积膨胀，右侧气体膨胀更大所以B管中的液面较高； （4）在乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，B端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，根据U型管液面的高度可知，电流越大，热量越多；故结论为：在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多； （5）由焦耳定律可知，Q=I2Rt。 【答案】（1）见上图；（2）转换法；（3）右；电阻；（4）在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多；（5）I2Rt。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
14．（2017?绥化）用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”。
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为 极。（选填“N”或“S”） （2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 有关。 （3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。
【解析】（1）由图知：闭合开关，电流从螺线管左侧流入，从右侧流出。用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向即通电螺线管的右端为N极，另一端为S极。如下图所示：
（2）改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关。 （3）闭合电路中的一部分导体左右运动时，在磁场中做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。 【答案】（1）N；（2）电流方向；（3）会；切割磁感线。
【点评】本题考查了右手螺旋定则，利用安培定则时，一定要用右手握住螺线管，四指指向电流方向，当电流流入的导线在螺线管背面时，手心在上；反之，手背在上。明确产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运，是此题判断的关键因素。
15．（2017?菏泽）电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，小美用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了二种连接方式： A．将两个电磁铁直接串联在电路中???B．将两个电磁铁直接并联在电路中 （1）以上二种设计中，你认为正确的是 （2）简述你的理由 。
【解析】为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，应控制通过两电磁铁的电流相同，改变线圈的匝数； （1）A是正确的连接方式； （2）理由：串联电路中，各处的电流是相同的，即通过两个电磁铁的电流相同；若两个电磁铁并联，由于电阻不同，则通过的电流不同。 【答案】（1）A；（2）串联电路中，各处的电流是相同的，即通过两个电磁铁的电流相同。
【点评】掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
16．（2017?襄阳）如图所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。 （1）安装实验器材时，应按照 （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。 （2）将装海波的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌，而不是用酒精灯直接加热，目的是使试管内的海波 。 （3）下表是实验中记录的数据。
时间/min
?0
?1
?2
?3
?4
?5
?6
?7
?8
?9
?10
?温度/℃
?40
?42
?44
?46
?48
?48
?48
?48
?49
?50
51
海波在第6分钟时处于 状态。
【解析】（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，按照从下而上的顺序进行。 （2）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，萘的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度； （3）由表格知，第6min时，物体处于熔化过程中，所以为固液共存； 【答案】（1）自下而上；（2）均匀受热；（3）固液共存。
【点评】此题晶体的熔化实验，考查了有关实验仪器的调节、状态的判定，是一道基础题。
17.（2017?烟台）如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。 她的操作是：在烧杯中放少量的碘，烧杯口放一只装有冷水的烧瓶，用酒精灯给烧杯加热。 标准大气压下部分物质的熔点（凝固点）、沸点（℃）
物质
水
酒精
煤油
碘
铜
铁
金
熔点（凝固点）
0
-117
-30
113.6
1083
1535
1064
沸点
100
78.5
150
184.25
2360
2750
2500
（1）结合你的探究经历，描述小红观察到的实验现象。 （2）交流评估时，小明查阅了部分物质的熔点、沸点（见表），他发现碘的熔点是113.6℃，碘的沸点是184.25℃，酒精灯的火焰温度约400℃，他认为小红所做的实验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，小红的实验并不能得出碘升华的结论，请你针对小明的质疑，选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验，证明碘直接从固态变为气态，写出实验方案并扼要说明。
【解析】（1）烧瓶底部有紫红色的固体碘，用酒精灯对烧杯直接加热过程中，在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气； （2）采用的方法是将碘颗粒放在烧瓶中，将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化。烧杯中水的温度最高为100℃，碘达不到熔点，不会发生熔化现象，碘一直处于固态，出现的碘蒸气只能是固态直接变烧瓶底部有紫红色的固体碘成的，能更好地说明碘的升华。
【答案】 见解析
【点评】本题考查了碘的升华实验，不仅考查学生对基本过程的掌握情况，更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、解决问题的能力。
18．（2017?日照）王红阳同学到实验室做“测量物体运动的平均速度”的实验。请你从“长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、温度计、薄木块、金属片、秒表、细线”中选出合适的实验器材，设计一个实验，测量小车通过斜面全程的平均速度v1和通过斜面上半段路程的平均速度v2．要求： （1）写出所选实验器材。 （2）画出实验装置图，并简要说明测量方法。
【解析】（1）实验器材：长木板、小车、薄木块、刻度尺、停表、金属片。 （2）测量方法： ①将长木板的一端用木块垫起。形成一个坡度较小的斜面，如图所示； ②把小车放在斜面顶端，金属片固定在斜面底端，用刻度尺测出车头到金属片的距离s1，用秒表测出小车从斜面顶端滑下到撞机金属片的时间t1，并将s1，t1记录在表格中。 ③将金属片移至斜面的中部固定，再把小车放在斜面顶端，用刻度尺测出小车到金属片的距离s2，用秒表测出小车从斜面顶端滑过上半路程s2所用时间t2，并将s2，t2记录在表格中。 ④根据公式及测量数据，分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和小车通过斜面上半段路程的平均速度v2，并将测量的数据记录在表中；
路程名称
通过的距离/m
所用时间/s
平均速度（m/s）
全程
?
?
?
上半段
?
?
?
【答案】见解析
【点评】本题测量物体运动的平均速度，考查实验的原理及操作过程、减小误差应注意的问题和设计实验记录表格的能力。
19.（2017?兰州）如图所示的实验装置，在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。 （1）接通电源，这时会看到导体ab向左运动，这表明 ； （2）若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向，观察到导体ab均向右运动，这表明 ； （3）如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体ab中的电流方向，会看到导体ab的运动方向跟原来 （选填“相同”或“相反”）。
【解析】（1）接通电源，这时会看到导体ab向左运动，即说明ab受到向左的力的作用，即说明通电导体在磁场中会受力的作用； （2）只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向，观察到导体ab均向右运动，即说明ab所受力的方向发生了改变，即说明：通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关； （3）如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体ab中的电流方向，即等于改变了两个因素，所以会看到导体ab的运动方向跟原来相同； 【答案】（1）通电导体在磁场中会受力的作用；（2）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关；（3）相同；
【点评】知道通电导线在磁场中受力的作用是解决该题的关键。
20. （2017?长沙）在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中，再将导体棒AB，电流表及开关用导线连成一个闭合电路（如图所示）；
（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生； （2）闭合开关，当导体棒AB沿 （选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”）运动时，电路中有感应电流产生。
【解析】（1）闭合开关，让导体棒AB保持静止，AB没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流； （2）闭合开关，当导体棒AB沿水平方向左右运动时，会切割磁感线，电路中有感应电流产生。 【答案】（1）无；（2）水平方向左右。
【点评】产生感应电流的条件注意三点：一是“闭合电路”，电路必须是完整的回路，二是“一部分导体”，不是全部的导体都在参与运动，三是“切割磁感线运动”，导体的运动必须是切割磁感线的，正切、斜切都可以，但不能不切割。
1．（2017?衢江区模拟）小港看到医生在给病人输液时，手指轻弹输液管，有气泡向上运动，但他发现气泡在不同位置上升的快慢是不同的，气泡上升速度与哪些因素有关呢？为了探究气泡运动速度与倾斜角有关系，小明使用如图所示的装置进行实验，测出玻璃管在不同倾斜角下气泡运动的速度，情况如下表：
液体：自来水；液柱长度：30cm；气泡长度：1mm
与竖直方向的 夹角θ/度
85
75
65
55
45
35
25
15
5
0
运动时间t/s
32.3
20.0
15.3
12.5
11.6
11.8
12.5
14.5
19.5
25
平均速度v（cm/s）
0.93
1.50
1.96
2.40
2.59
2.54
2.40
2.07
1.54
根据上述数据，请回答下列问题： （1）当θ角为0度时，气泡运动的平均速度是 cm/s。 （2）随θ角的增大，气泡运动速度变化情况是 。
【解析】（1）液柱的长度s=30cm，所用的时间t=25s，则； （2）根据表格中数据可以看出，随θ角的增大，气泡运动速度变化情况是先增大，后减小。 【答案】（1）1.2；（2）先增大，后减小。
【点评】本题考查探究物体的运动速度与倾角的关系，会根据速度公式计算速度的大小，同时会根据题中所给信息分析问题解决问题
2．（2018?长沙一模）“探究产生感应电流的条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示，我们通过观察小量程的电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生： （1）实验中，通过比较图 可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合； （2）通过比较图甲、乙可知，产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中
。 （3）若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生。
【解析】（1）实验中，通过比较图甲丙可知，甲中的开关是闭合的，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，乙中的开关是断开的，导体运动时灵敏电流计指针不发生偏转，故产生感应电流的一个条件是电路要闭合； （2）通过比较图甲、乙可知，导体运动的方向不同，即导体左右运动时切割磁感线时产生感应电流，上下运动时不切割磁感线，不会产生感应电流，故产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动； （3）若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，此时导体也是做切割磁感线运动，会产生感应电流产生。 【答案】（1）甲丙；（2）切割磁感线；（3）有。
【点评】产生感应电流要抓住以下条件：闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动，三个条件缺一不可。
3．（2018?兴化市一模）某同学在探究物态变化的实验中。 （1）如图所示，将碘锤放入热水中，观察到碘锤中固态碘逐渐消失，紫色的碘蒸气充满碘锤，此过程固态碘发生的物态变化是 （填物态变化的名称）。
（2）在上述实验中，小明同学猜想：固态碘可能是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些资料：通常情况下，碘的熔点是113.5℃，碘的沸点是184.4℃，水的沸点是100℃．请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么错误： 。 （3）小明在烧杯中放入适量的温水，然后放入一小块干冰（固态二氧化碳），此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面有大量白雾，则水中气泡的主要成分是 （二氧化碳/水蒸气）。
【解析】（1）试管中的固态碘在热水中，由固态直接变为气态，属于升华过程； （2）由数据知，水的沸点是100℃，而碘的熔点是113.5℃，所以碘在100℃的沸水中不可能熔化； （3）干冰在热水中迅速由固态升华成为气态，形成气泡，同时吸收热量。 【答案】（1）升华；（2）热水温度低于碘的熔点，碘不可能熔化；（3）二氧化碳。
【点评】此题考查的是物态变化过程，综合性较强，读懂题意，把握中心是解答的关键。
4．（2018?石狮市模拟）用焦距为10cm的凸透镜进行成像规律的实验探究。? （1）如图?所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在 。其目的是使像成在 。如图可在光屏上得到清晰的像。 （2）在实验过程中，若将烛焰向左移动，则需要将光屏向 移动才能接到清晰的像；若在光屏上得到了一个放大清晰的像，则此时物距范围为
。?在投影仪、照相机、放大镜这三种光学器件中与上述成像情况一致的是 。 （3）通过总结，下列哪种性质的像不能利用凸透镜得到 。 A．缩小倒立的像???B．放大倒立的像???C．等大正立的像???D．放大正立的像
【解析】（1）探究凸透镜成像实验中，在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，所以凸透镜在蜡烛和光屏的中间。蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心； （2）若将烛焰向左移动，物距变，像距应减小，即将光屏向左移动才能接到清晰的像；若在光屏上得到了一个放大清晰的像，则此时物距应在一倍焦距和二倍焦距之间，其应用是投影仪； （3）凸透镜成像的情况是：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；当u=2f时，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；u＜f，成倒正立、放大的虚像，应用于放大镜；故C符合题意； 【答案】（1）同一高度；光屏的中央；（2）左；一倍焦距和二倍焦距之间；投影仪；（3）C。
【点评】本题考查了凸透镜三种成像情况和应用，是比较基础性的习题。
5．（2018?朝阳区一模）如图所示，小阳用弹簧测力计和钩码来做探究“物体所受重力与质量的关系”实验时，发现随着物体体积的增加，物体所受重力也会增大，由此他认为“物体所受重力大小与物体的体积有关”，请你设计一个实验（可添加实验器材），证明小阳提出的观点是错误的。
【解析】用已调零的弹簧测力计分别测出质量相等的铝块和铁块、铜块的重力，发现它们的重力相等，体积却不相等，这个实验说明物体的重力与体积无关，因此小阳的观点是错误的。
【答案】见解析
【点评】本题考查了探究物体所受重力大小与物体的体积有关的实验，利用控制变量法是关键。
6．（2018?秦淮区一模）小明同学为了探究“探究阻力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验。
（1）实验中让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是使小车到达水平面时的 相同。 （2）支持该实验结论的现象是 。 （3）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容是：一切物体在不受外力作用时，总是保持 。 （4）若让同一小车从斜面上不同高度处由静止滑下，观察小车在毛巾表面滑行的距离，可?以探究小车的重力势能与 的关系。
【解析】（1）用控制变量法，让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下，这样小车在进入平面时的运动速度相同； （2）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越长，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢； （3）如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为 0，速度不会 改变，将以恒定不变的速度永远运动下去。 （4）物体的重力势能与物体的质量和高度有关，动能的大小与物体的质量和运动的速度有关。根据实验现象，若让同一小车从不同高度处滑下，可以探究小车的重力势能与高度的关系。 【答案】（1）速度；（2）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越长；（3）匀速直线运动状态；（4）高度。
【点评】本题是一道实验题，考查的是阻力对物体运动的影响，该实验是理解牛顿第一定律的基础。
7．（2018?武汉模拟）在探究二力平衡条件的实验中： （1）如图所示，在系于小车两端的线上挂上钩码，分别跨过定滑轮，使作用在水明面上的小车上的两个拉力方向相反，通过调整钩码的个数来改变拉力的
。 （2）当小车平衡时，将小车水平转过一个角度，松手时小车 （“能”或“不能”）保持静止，这样做是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上。 （3）为了探究相互平衡的两个力的是否作用在同一物体上，小明将小车换成一张卡片，当卡片在两个拉力的作用下处于平衡后，他接下来的操作是 。
【解析】（1）水平放置的实验装置中，将系于小车两端的线挂上钩码，分别跨过两定滑轮，使作用在小车上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小； （2）当小车平衡时，将小车水平转过一个角度，松手后小车不能保持平衡，这样的操作是为了探究相互平衡的二力是否作用在同一直线上； （3）小明将小车换成一张卡片，当卡片在两个拉力的作用下处于平衡后，为了探究相互平衡的两个力的是否作用在同一物体上，他接下来的操作是把卡片从中间剪开。 【答案】（1）大小；（2）不能；（3）把卡片从中间剪开。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用以及控制变量法的应用，可根据二力平衡条件分析解答本题。
8．（2018?邹城市一模）在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”实验中，小明同学选用了一块带钩的长方体木块（重力为G、各个表面粗糙程度一样）、质量相等的几个钩码、弹簧测力计一只。请补全下列步骤中的相应内容：
实验次数
1
2
3
木块运动情况
越来越快
匀速
越来越慢
弹簧测力计示数/N
4.5
3.0
2.1
（1）小明拉着着木块在水平桌面上做直线运动，实验记录如下表。由此可知，则滑动摩擦力的大小于 。 （2）接着，小明用弹簧测力计水平匀速拉动木块在桌面上进行了3次实验，实验记录如下表。分析表中数据可以得出的结论是 。
实验次数
1
2
3
木块放置情况
立放
平放
侧放
弹簧测力计示数/N
3.0
3.0
3.0
（3）如表是一次实验中记录的数据，根据数据得出的结论是
。
实验次数
接触面材料
压力/N
弹簧测力计示数/N
1
木块与木板
4
0.8
2
6
1.2
3
8
1.6
4
10
2.0
【解析】（1）用弹簧测力计匀速拉动木块时，木块做匀速直线运动受到的力是平衡力，根据二力平衡的知识，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力，故摩擦力为3N； （2）由表格中的数据可知，测力计拉着同一个木块在水平面上做匀速直线运动，压力相同，放置情况不同，接触面积不同，拉力相同，摩擦力相同，故结论为：滑动摩擦力的大小与接触面积无关； （3）由表格中的数据可知，测力计拉着同一个木块在木板面上做匀速直线运动，接触面的粗糙程度相同，压力不同，压力越大相同，摩擦力越大，故结论为：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦越大； 【答案】（1）3N；（2）滑动摩擦力的大小与接触面积无关；（3）在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦越大。
【点评】本题是控制变量法思想的应用，明确变量和不变量是解题的关键。
9．（2018?滨州一模）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小芳猜想：液体的压强可能与液体的密度、深度等因素有关。 （1）要研究液体的压强与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种实验探究方法称作 法。 （2）如图是小芳同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的三个实验装置：
①要探究液体密度相同时，液体的压强与液体的深度是否有关，应选取装置甲和装置 （选填“乙”或“丙”）来进行研究； ②要探究液体深度相同时，液体的压强与液体的密度度是否有关，应选取装置乙和装置 （选填“甲”或“丙”）来进行研究。
【解析】（1）影响液体的压强的因素有多个，要研究液体的压强与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法是控制变量法。? （2）①要探究液体密度相同时，液体的压强与液体的深度是否有关，保持密度相同，橡皮膜的方向相同，改变橡皮膜在液体中的深度，由实验知甲乙合适； ②要探究液体深度相同时，液体的压强与液体的密度是否有关，保持液体的深度相同，橡皮膜的方向相同，改变液体的密度，由实验可知乙丙合适。? 【答案】（1）控制变量；?（2）①乙????②丙。
【点评】探究液体压强时，利用控制变量法和转换法来探究液体压强跟液体的深度、密度、方向的关系，是一道常见题。
10．（2018?滨州模拟）小丽做研究“影响压力作用效果的因素”实验，所用器材及在水平桌面上进行的实验过程如图所示。
（1）本实验所用到的研究方法是 和 。 （2）小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系，应该通过图中 的两次实验进行比较，得出结论 ；为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中 的两次实验进行比较，得出结论
。 （3）在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了 来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过
来增大压力的作用效果。
【解析】（1）本实验所用到的研究方法是转换法和控制变量法。 （2）小丽为了探究压力作用效果跟压力大小的关系，应该通过图中D、E的两次实验进行比较，得出的结论为：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显； 为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中E、F的两次实验进行比较，得出结论为：在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 （3）在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了增大受力面积来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过减小受力面积来增大压力的作用效果。 【答案】（1）转换法；?控制变量法；（2）DE；在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；EF；在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；（3）增大受力面积；减小受力面积。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验，主要考查控制变量法及转换法的应用，体现了对过程和方法的考查。
11．（2018?长沙模拟）小俊在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验，请你根据小俊的实验探究回答下列问题：
（1）比较图①、③、⑤，说明浮力的大小 有关； （2）小俊对图①、②、③、④四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度 ?（选填“有关”或“无关”）； （3）在小俊实验的基础上，根据有关实验数据，计算出盐水的密度为 ?kg/m3。
【解析】（1）①、③、⑤物体排开液体的体积相同，由测力计的示数可知，所受浮力不同，由此可知浮力大小与液体密度有关； （2）小俊对图①、②、③、④四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关是因为控制排开液体的体积相同； 由①③④可知，物体浸没在水中的深度不同，排开液体的体积相同，由测力计的示数可知，物体所受浮力相同，可得浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关； （3）由①③知，物体浸没在水中所受浮力F浮=G-F=8N-6N=2N； 由F浮=ρ液gV排得，物体的体积； 由①⑤知，物体浸没在盐水中所受浮力F浮盐水=G-F′=8N-5.6N=2.4N； 由F浮=ρ液gV排得，盐水的密度。 【答案】（1）与液体密度；（2）无关；（3）1.2×103。
【点评】本题是探究影响浮力大小因素的实验，考查了对实验现象的分析及密度公式的应用，考查重点，应熟练掌握阿基米德原理公式。
12.（2018?潮南区模拟）如图所示，将一根细线上端固定，下端系上一小铁球，该装置便是“单摆”，实验小组的同学用该“单摆”探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将铁球从某一高度由静止释放，铁球摆到竖直位置时，撞击水平面的木块，将木块撞出一段距离。 （1）本实验使铁球获得动能的操作方法是 ，铁球动能的大小是通过观察 来判断的。 （2）如图甲、乙所示，将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手，m2＞m1，两个小球运动到B点时速度相同，此时撞击放在水平面上的同一木块，木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示。则单摆的运动速度与铁球的 无关，由甲、乙两图可知，物体的质量越大， 越大。 （3）如图丙所示，将质量为m2的铁球移动到与竖直方向成θ2角时放手，∠θ2＞∠θ1，铁球运动到B点时撞击同一木块，比较 两图可知，物体的速度越快，动能越大。 【解析】（1）本实验中，将钢球拉到某一高度由静止释放，钢球运动时重力势能转化为动能，可使钢球获得动能；钢球撞击木块时，钢球对木块做功，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大；即钢球动能的大小是通过木块运动的距离来判断的。 （2）单摆的运动速度与铁球的质量无关，与铁球最初的高度有关（或与小球和竖直方向的夹角有关）； 如图甲、乙所示，将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手，两个小球运动到B点时速度相同，而m2＞m1，据此可知：物体的质量越大，木块移动的距离越长，说明物体的动能越大； （3）如图丙所示，将质量为m2的小球移动到与竖直方向成θ2角时放手，∠θ2＞∠θ1，小球运动到B点时撞击同一木块，比较乙、丙两图可知，小球与竖直方向的角度越大，物体到达水平面时的速度越快，木块移动的距离越长，说明物体的动能越大。 【答案】（1）将钢球从某一高度由静止释放；木块运动的距离；（2）质量；动能；（3）乙、丙。
【点评】此题考查动能大小的影响因素，明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。
13.（2018?门头沟区一模）实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。小霞想利用上述实验器材探究：“动滑轮的机械效率与提升物体所受重力的关系”。 实验步骤如下：
（一）用调好的弹簧测力计测出1个钩码，所受的重力G．如图所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。将G的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中；
（二）保持动滑轮所挂钩码不变，依次改变绳子自由端移动的距离s，仿照步骤（1）再做5次实验，并把各次的测量数据记录在表格中； （三）利用公式，计算各次动滑轮的机械效率η，并将η值记录在表格中。 （1）小霞实验过程中存在的问题： 。 （2）请你针对小霞实验过程中存在的问题，写出改进措施：
。
【解析】（1）研究动滑轮的机械效率与物体所受重力有关，应使用同一装置，控制动滑轮的重力不变，只改变物体的重力，而步骤中没有改变物体的重力，这是存在的问题； （2）步骤中应保持滑轮组装不变，在钩码下加挂钩码，然后进行测量。 【答案】（1）没有改变提升物体的重力；（2）保持滑轮组装不变，在钩码下加挂钩码进行测量。
【点评】本题探究动滑轮的机械效率与物体所受重力有关，考查控制变量法的运用及对实验方案的评估及设计能力。
14.（2018?平邑县模拟）探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （2）闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片P，电流表示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），电压表示数应 （选填“变大”、“不变”或“变小”） （3）调节滑动变阻器，把测得的数据填入下表，其中电流表示数为0.5A时电压表示数如图乙所示，其值为 V。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
（4）根据表中数据，在丙图中描出电流与电压的关系图线。 （5）分析上表中的数据，你能得出探究结论是： 。
【解析】（1）将因为滑片P位于滑动变阻器的最右端，要使滑动变阻器接入电路的电阻最大，则需要连接左下角的接线柱。如下图所示：
（2）闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片P，由电路可知，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路电流变大，电流表示数应变大； （3）由图示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V； （4）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：
（5）分析实验数据可得出的实验结论是：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【答案】（1）见上图；（2）变大；变大；（3）2.5；（4）见上图；（5）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【点评】本题是探究电流与电流与电压关系的实验，考查了连接实物电路图、滑动变阻器的应用、电压表读数及描点法图象的画法，考查重点，难度不大。
15.（2018?河南一模）图为探究串联电路电压特点“的实验 （1）实验中应选择规格 （选填”相同“成或”不同”）的小灯泡， （2）实验时，小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。你认为她能否测出L2两端电压？，理由是
。 （3）测量完成后，进行小组交流讨论，下表选录了四个小组的数据，你认为 这些数据是否合理？请说明理由。答
实验小组
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.4
3.1
4.5
2
3.0
1.3
4.4
3
1.1
1.7
2.8
4
1.8
1.2
3.0
【解析】（1）探究串联电路的电压特点，为了寻找规律，必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验，这样得出的规律才有说服力； （2）图中电压表测L1两端电压，电流电压表右侧流入，左侧流出，若保持电压表的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，这样流入方向与前面相反，即正负接线柱反接了，所以这样不能测L2两端电压； （3）测量完成后，进行小组交流讨论，如表选录了四个小组的数据，分析数据可知，电路两端的总电压非常接近各部分电压之和，分析其原因可能是因为：在测量过程中，电源有内阻，导线也有电阻，其两端也有电压造成的，故在误差允许的范围内，结果是合理的。 【答案】（1）不同；（2）不能；正负接线柱反接了；（3）合理，测量结果允许有误差。
【点评】本题考查学生对于“探究串联电路的电压关系”实验的理解和掌握，熟知实验的原理与操作中的注意问题是解答的关键。本实验也是中考的重点实验之一。
16.（2018?南雄市校级二模）在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想： ①导体的电阻与导体的长度有关。 ?②导体的电阻与导体的横截面积有关。 ?③导体的电阻与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。 （1）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察 来比较导体电阻的大小。 （2）为了验证上述猜想③，应该选用编号 和 两根电阻丝进行实验； （3）如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）； （4）如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）．分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电阻丝A接入时电流表示数较大，由此，得到的结论是： 。 （5）以上研究问题的科学方法是采用了 。 （6）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就 了输电线的电阻，从而可以
输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）。
【解析】（1）实验中，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数（或小灯泡亮度）来比较导体电阻的大小； （2）要验证猜想③：导体的电阻与导体的材料有关，应控制导体的长度与横截面积相同，而材料不同，由表中数据可知，应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验； （3）由表中数据可知，A、C两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同，将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间，可验证导体电阻跟横截面积的关系，即猜想②； （4）A、B两电阻丝的材料、横截面积相同而长度不同，将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，可验证导体电阻跟长度的关系，即猜想①； 电阻丝A接入时电流表示数较大，说明电阻丝A的电阻小，而电阻丝A的长度小于电阻丝B的长度，由此得到的结论是：材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大（或导体越短电阻越小）； （5）导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，探究影响电阻大小的因素时，需要运用控制变量法进行探究； （6）细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，输电线的电阻减小了，根据W损=I2Rt可知，导线上损失的电能也就减小了，从而起到节能的效果。 【答案】（1）电流表示数（或小灯泡亮度）；（2）A、D；?（3）②；（4）①；材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大；（5）控制变量法；（6）减小；减小。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想，电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的，这里采用了转换法的思想。
（1）通电一段时间后，小明发现烧瓶中温度计 的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越 ，产生的热量越多。 （2）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成相同 的水，且电阻丝的阻值R甲 R乙时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系C甲 C乙
【解析】（1）因为两电阻串联，所以通过它们的电流相等；由焦耳定律Q=I2Rt得，电阻大的在相同时间产生的热量多，升高的温度快。因此，乙烧瓶中温度计的示数升高快； （2）探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验，控制水和煤油两种物质的质量相等，吸收相等的热量，通过比较温度变化量来比较比热，或控制水和煤油两种物质的质量相等，升高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热。所以将其中一烧瓶的煤油换成质量相等的水，将乙烧瓶中的铜丝换成与甲烧瓶中镍铬合金丝的电阻相等的镍铬合金丝。 若温度计a比温度计b温度升高得快，则表明甲的吸热能力小，即C甲小于C乙。 【答案】（1）乙；大；（2）质量；等于；小于。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律、比热容的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握，难点是控制变量法和转换法的理解和使用。
