7.5 开放性问题
1.条件开放型，即问题条件不完备或满足结论的条件不唯一。
2. 策略开放型，即思维策略与解题方法不唯一。
3. 结论开放型，即在给定的条件下，结论不唯一。
4.开放性实验设计：一般是策略性开放，思路不唯一，进而步骤、过程都不统一，有时实验条件都不统一，而是由你自行选定器材，完成指定的设计性实验。
5. 提供场景或模型。根据提供的场景或模型提出并解答问题。
6. 假设-想象类。根据题意，将物理学理论提出假设，并根据假设进行合理想象答题。
7.实验方法开放型。根据题意设计实验方法判断物质种类或进行有关物理量的测量。
8.探究问题开放型。根据题意设计实验并解决问题。
考点一：条件开放型
（2018?娄底）某学习小组在探讨影响导体电阻大小因素时，找资料发现在导体材料和粗细相同时，其电阻与长度成正比，即可以用下述表达式表示：R′=Kx，其中K为比例常数，x为导体的长度，于是他们用下面的器材：电压定的电源、开关、粗细均匀镍铬合金丝、电压表等及图示电路来探究此问题，图中AB为镍铬合金丝，P为活动端，图2为实物连线图。
/
（1）他们的实验方法是控制了________不变。 （2）调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数________（填“能”或“不能”）反映导体AP间电阻的变化，理由________________。 （3）要完成此实验，除了记录电压表示数外，还需要的测量器材是________。
【解析】（1）由图可知，在实验中，导体的材料和横截面积是不变的，改变的是导体的长度；（2）由图可知，电压表并联在了电阻AP的两端，测量的是电阻AP两端的电压，调节镍铬合金丝上的滑动片，电路的总电阻不变，电流不变，电阻改变，根据U=IR可知，电压表的示数也会改变，电阻越大，电压表示数越大；（3）实验中为了精确测量电阻的大小与长度的关系，应需要测量电阻丝的长度，故还需要的器材是刻度尺。
【答案】（1）材料和横截面积；（2）能；电阻越大，分担的电压越大；（3）刻度尺。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素，实验中采用了控制变量法，属于基础知识。
变式跟进1 （2017春?威海期末）如图所示，是家用电热水器的简化电路图，当闭合闸刀开关后，发现电热水器发热管不发热，造成该现象的原因有多种可能，请写出其中的三种：
/
考点二： 策略开放型
（2018?自贡）在“探究串联电路电压的特点”活动中。 （1）如图所示，连接电路时，至少需要________根导线；实验中应选择规格________（相同/不同）的小灯泡。 （2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是________（填出一种即可）。 （3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？________，理由是________________。 （4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：________________，改进方法是________________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
/
【解析】（1）由电路图可知，共需要导线6根导线；为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验；（2）电压表示数为零，说明电路中出现了断路；若L1断路，则电压表测量的电源电压，有示数；若L2断路，则电压表无示数；（3）测出L1两端的电压，A与电压表的正接线柱相连。小聪将与A点相连的导线改接到C点，则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的；（4）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。 【答案】（1）6；不同；（2）L2断路；（3）不能；正负接线柱反接了；（4）一次实验具有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【点评】本题主要是探究串联电路电压的规律，掌握电路故障的分析电压表的使用及得出普遍性结论的方法，难度中等。
变式跟进2 （2016?珠海一模）物理规律在生产、生活中有着广泛的有益应用，有时也要避免造成危害。请依照表中的示例，再写出表中三个物理规律所对应的有益应用和避免造成的危害。
物理规律
有益应用
避免造成的危害
光的反射
利用平面镜改变光路
减少使用玻璃墙以免造成光污染
电流热效应
物体具有惯性
流体的压强与流速的关系
考点三：结论开放
（2017?枣庄）将一只手的食指浸入水中，你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗？请从如图所提供的实验器材中选择合理的实验器材，设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案，并完成填空。（已知水的密度为ρ水）
/
方案一： （1）写出你需要测量的物理量及其符号： ； 。 （2）食指所受浮力大小的表达式为：F浮= 。 方案二： （1）写出你需要测量的物理量及其符号： ； 。 （2）食指所受浮力大小的表达式为：F浮= 。
【解析】方案一： （1）水槽的横截面积太大，为减小误差，应选择溢水杯； 没有小桶，溢出水的重力无法用测力计测量，所以可将溢出的水直接接入量筒中，由密度公式得出质量，根据F浮=G排=m排g得出浮力大小； 用到的器材是溢水杯B、量筒E； （2）实验中测出溢出水的体积V便可；根据阿基米德原理，F=G排=m排g=ρ水Vg； 方案二： （1）需要的实验器材：弹簧测力计A、溢水杯B、小桶C。 （2）实验步骤： ①用细线拴住烧杯，然后用弹簧测力计测出空小桶的重力，记为G0； ②向溢水杯中灌满水，然后将食指插入溢水杯中，用小桶接住从溢水杯中溢出的水； ③用弹簧测力计测出盛有水的小桶的总重G； 浮力的表达式：F浮=G-G0。 【答案】方案一：（1）B、E；（2）ρ水Vg；方案二：（1）A、B、C；G-G0。
【点评】本题主要考查了阿基米德原理的应用，关键要注意减小测量误差。另外此题还考查浮力的测量方法，我们要能够根据实验室中常见的测量工具测出浮力。
变式跟进3（2018?泰州）某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。 （1）小明用两辆相同的小车，在其中一辆小车上放一个砝码，然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放，撞击置于水平面上的木块，如图（a）。 ①将小车从同一位置处释放，目的是为了控制小车到达水平面的________相同。 ②通过比较________来比较小车动能大小。根据实验得出结论：动能大小与质量大小有关。 （2）小红改变实验方案：让同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的木块，如图（b）。发现：木块滑行的距离不一样远。根据这一现象，能做出以下哪个判断？________。 A．动能大小与质量无关，一定还与其他因素有关 B．动能大小除了与质量有关外，一定还与其他因素有关 C．不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关
/
考点四：开放性实验设计
（2018?绥化）“智多星”学习小组对“串联电路中电流处处相等”这个知识表示怀疑，他们认为电流流过小灯泡，小灯泡发光了，电流应该会减小!于是他们想通过实验来验证“串联电路中电流处处相等”这个结论是否正确。请写出所需要的实验器材名称________________________，并简要说明实验步骤
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】（1）需要的器材：电源、开关、导线、小灯泡、电流表、滑动变阻器； （2）实验步骤： ①把两个小灯泡与其它器材连接成串联电路； ②用电流表分别测量两小灯泡之间、小灯泡与电源正极之间、小灯泡与电源负极之间的电流，进行比较； ③再换用不同规格的小灯泡进行多次测量。 【答案】见解析
【点评】本题考查设计实验方案的能力，为中考的热点问题。
变式跟进4 （2018?朝阳区一模）实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、已调零的电压表，电阻箱、定值电阻R0、开关各一个，导线若干。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：在串联电路中，一个电阻的阻值增大，其两端的电压也增大。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出实验步骤； （3）画出实验数据记录表。
考点五：提供场景或模型
（2018?达州）小陈同学在老师的指导下完成了以下实验：
/
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力，如图甲所示； ②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中，放手后发现玻璃瓶上浮； ③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉； ④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水，挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。 （1）装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。 （2）BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________（选填“有关”、“无关）。 （3）在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为________N。 （4）小陈认真分析以上实验数据和现象后发现，物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关，其中上浮的条件是________。 （5）若圆柱形容器的底面积为100cm2，在乙图中，当玻璃瓶浸没后，水又对容器底的压强增加了________Pa。 （6）细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为3.1N，根据以上数据他算出了铁块的密度为________kg/m3。
【解析】（1）由图象知，当瓶子浸入深度为0时，弹簧测力计示数为瓶子和铁块的总重力，即G=2.2N；当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小，说明瓶子浸没在水中，示数为0.6N，所以受到的浮力：F浮=G-F=2.2N-0.6N=1.6N；（2）由图象知，BC段瓶子受到的弹簧测力计拉力不变，所以受到的浮力不变，说明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关；（3）浮力的大小与液体密度和物体浸入液体的体积有关，空玻璃瓶浸没在水中与装有铁块的瓶子浸没在水中时浸入水中体积相等，所以受到的浮力相等，都为1.6N；（4）物体上浮的条件是物体受到浮力大于物体重力，即F浮＞G；（5）由阿基米德原理可得，当玻璃瓶浸没后，瓶子排开水中体积：， 容器中水面上升体积与V排相等，即：△V=V排=S△h， 所以容器中水面上升高度：， 所以水又对容器底的压强增加了：△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-2m=160Pa； （6）由图甲知，空瓶的重力G瓶=1.4N，瓶子和铁块的总重力G=2.2N， 铁块重力：G铁=G-G瓶=2.2N-1.4N=0.8N， 由题知，图丁中时弹簧测力计示数，即瓶子、水和铁块的总重力：G总=3.1N， 所以装入水的重力：G水=G总-G=3.1N-2.2N=0.9N， 加入水的体积：， 铁块的体积：V=V容积-V水=100cm3-90cm3=10cm3， 所以铁块密度：。
【答案】（1）1.6；（2）无关；（3）1.6；（4）F浮＞G；（5）160（6）8×103。
【点评】本题通过实验考查了浮力的因素的认识、浮力的计算、液体压强以及物体密度的计算等，考查知识点多，综合性强，是一道好题。
变式跟进5 （2017?黔南州）2016年底，符合低碳出行、环保理念的共享单车迅速火遍全国各大城市。该单车用方便，只需在手机上下载一个APP软件，通过手机扫码，用户就能在最短时间内开锁骑行。车辆采用轻质高强度铝合金材质，车身造型流畅，游龙形把手，减震座垫，将用户的体验放在首位，GPS系统对车辆骑行全程定位，并记录行程。请根据以上内容和所给图片，就共享单车提出两个与物理知识相关的问题并作出合理简答。
/
考点六：假设-想象类
（2018?吉林模拟）在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中： （1）甲同学的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关。 乙同学的猜想是：②电阻可能与导体的温度有关。 丙同学的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关。 根据你掌握的电学知识，你认为：④电阻还与________有关。 （2）现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表。选用导线A和B进行实验，可以探究________（选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想。要想探究猜想甲应该选用________（选上面表格中导线的字母代号）两根导线进行实验。
金属丝代号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
金属甲
1
0.2
B
金属甲
1
0.1
C
金属乙
1
0.1
D
金属乙
0.5
0.1
【解析】（1）电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积以及温度，所以电阻还与导体的长度有关。（2）因为A、B导线的长度和材料均相同，而横截面积不同，因此选用导线A和B进行实验，可以探究丙同学的猜想；要探究甲同学的猜想，根据控制变量法的思路，应该控制导体的长度、横截面积、温度都不变，因此应该选择导线B和C。 【答案】（1）导体的长度；（2）丙；B和C。
【点评】控制变量法是物理探究实验中经常采用的一种方法，只有熟练掌握解答相关题型才会得心应手。
变式跟进6（2017秋?南沙区校级期中）假如声音在空气中的速度只有0.1m/s，请你写出现实生活中会出现的三个合理的场景。
考点七：实验方法开放
（2017?滦南县校级一模）给你一把直尺，一只弹簧测力计和一块秒表，你能用这些测量工具，或单独使用，或组合起来使用，直接或间接测量出哪些物理量（要求至少说出7个被测出的物理量）。 （1） ；（2） ；（3） ；（4） ；（5）
；（6） ；（7） 。
【解析】因为直尺可以测量物体的长度，对于规则物体，测出它的长宽高还可以计算出体积，弹簧测力计可以测出物体的重力，用重力除以g可以求出物体的质量，秒表可以测出物体的运动时间，利用速度公式，可以求出物体通过一段距离的速度； 【答案】长度，时间，重力，质量，密度，速度，体积。
【点评】此题型灵活的考查了测量工具的应用，要熟悉各工具的应用。
变式跟进2 （2018?高邮市二模）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果如表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量________。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为因为探究过程中他们采用了________法，所以只有燃料的________不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的________就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为________（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是________。 （3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是否可靠并说明理由？________________________。
/
考点八：探究问题开放
（2017春?龙华区期末）现有一些器材：玻璃杯一只、硬纸片一块、鸡蛋一只、食盐及足量的水，请仿照示例选用这些器材（单组或组合）作二个实验，分别说明相关物理现象或规律。
实验
器材选择
简述做法、现象或者规律
示例
玻璃杯、水
透过盛水的杯子观察物体，说明光的折射
1
?
?
2
?
?
【解析】
器材器材选择
简述做法、现象或规律
1、玻璃杯、水、硬纸片
把玻璃杯装满水，用硬纸片盖住上面，倒转过来，水和纸片不会掉下来，说明大气有压强
2、玻璃杯、水、硬纸片、鸡蛋
把玻璃杯中放入半杯水，在杯上放硬纸片，在纸片上放鸡蛋，迅速将硬纸片抽去，鸡蛋落入水中，说明物体有惯性
【答案】见解析
【点评】利用生活中常见的物体做一些小实验来验证一些物理理论是考查的热点题型，它体现了物理来源于生活的学习理念。
变式跟进8 （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
?
?
一、选择题
1．（2017?广州）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）实验所需的公式：________。 （2）实验器材：除了如图所示的器材，你还需要的测量工具有________。 （3）实验步骤（可用画图或文字表述）：
2．（2017?大连）冬天，小红在洗漱间的水盆中放热水，洗漱间中平面镜的镜面变“模糊”了，她在镜前看不到自己在镜中的像。请分析说明镜面变“模糊”及看不到像的原因。
3．（2018?桂林）一天，小熊在实验室里进行了探究“影响蒸发快慢的因素”的活动。 （1）如下是部分操作过程， ①在两块相同的玻璃板A、B上，同时滴上________（选填“等量”或“不等量”）的酒精； ②使玻璃板A上的酒精表面积变大，玻璃板B不作处理，并保持其它条件不变： ③观察两块玻璃板上酒精蒸发的快慢。 （2）上述活动是为了探究蒸发快慢与________（选填“液体温度”或“液体表面积”）的关系。会观察到玻璃板________（选填“A”或“B“）上的酒精蒸发得快些。 （3）小熊在进行实验时不小心将温度计的玻璃泡浸入了酒精中，将其拿出后，温度计的示数会暂时________（选填“变大”成“变小“），这是因为酒精蒸发________（选填“吸热”成“放热”）造成的。
4．（2016?温州）雨过天晴，有时天空会出现美丽的彩虹。如图为彩虹的形成示意图，根据图中信息并结合所学知识，对彩虹的形成作出解释。
/
5．（2016?天津）小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码，除此之外还有如下器材：两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水）．请利用上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度。 要求： （1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量； （2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
6．（2017?扬州）在“探究二力平衡的条件”活动中。
/
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于________________状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？ （2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的________和________的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出________的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。 （3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序：________（用字母表示），这样的改进是为了减小________对实验的影响。 （4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于________，故卡片的重力可忽略不计。
7．（2016?淄博）为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明选用以下能满足实验要求的器材做了一系列的实验：形状相同的木块和铁块、表面平整的长木板、弹簧测力计等。小明做的部分实验如表所示（实验时，长木板固定在水平桌面上）：
序号
实验方法
图示
1
把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F1；
/
2
把铁块侧放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动铁块，使铁块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2；
/
3
木块在下，铁块在上叠放在一起后放到长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使它们做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F3．
?/
小明发现，三次实验中弹簧测力计的示数均不相同，即F1≠F2≠F3，且F1＜F3。 （1）比较1、3两次实验，由F1＜F3得出的结论是
； （2）比较1、2两次实验，根据F1≠F2，小明认为：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。小明得出这个错误结论的原因是 。 （3）实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换为 。为了保证转换的正确性，实验中采取的措施是 。 （4）小明想：木块表面粗糙还是铁块表面粗糙？请你利用现有器材增加一次实验，解决小明的问题。写出实验方法和结论：方法
；结论 。
8．（2017?德阳）刘伟同学为了探究“运动和力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。
/
（1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，刘伟采用的研究问题的方法是________。 （2）从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看，________图中小车所受阻力最大。 （3）刘伟从实验推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做________运动。 （4）牛顿在前人研究成果的基础上，总结处牛顿第一定律，它的内容是：________________________________________________________________。
9．（2017?吉林）如图所示，用细线悬挂着的轻质汤勺接近快速下落的水流时，轻质汤勺会向水流靠拢。请说明产生这个现象的原因。
/
10．（2017?北京）浸在液体中的物体所受浮力为?F，物体排开液体的体积为?V，小明认为：任何情况下，F都与V成正比。请自选器材，设计实验证明小明的观点是错误的。
11．（2017?江西）如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景，不计空气阻力，请你回答下列问题： （1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？ （2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。
/
12．（2018?达州）小陈同学在老师的指导下完成了以下实验：
/
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力，如图甲所示；②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中，放手后发现玻璃瓶上浮；③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉；④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水，挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。 （1）装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。 （2）BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________（选填“有关”、“无关）。 （3）在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为________N。 （4）小陈认真分析以上实验数据和现象后发现，物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关，其中上浮的条件是________。 （5）若圆柱形容器的底面积为100cm2，在乙图中，当玻璃瓶浸没后，水又对容器底的压强增加了________Pa。 （6）细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为3.1N，根据以上数据他算出了铁块的密度为________kg/m3。
13．（2017?福建）小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
?次数
?橡皮条
?橡皮条宽/cm
?橡皮条长/cm
?弹射的水平距离/m
?1
?a
?0.50
?20.00
?10.10
?2
?b
?0.50
?30.00
?8.20
?3
?c
?1.00
?20.00
?14.00
/
请回答以下问题： （1）实验中，是通过比较________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小； （2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关； （3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关； （4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是________ A、窄而长的 B、宽而长的 C、窄而短的 D、宽而短的。
14．（2016?黔东南州）人类生存和发展离不开各种能源，随着世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，而化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源是可持续发展的趋势。我州某地建立大型风力发电场，如图所示。请你根据风力发电的特点和所学物理知识提出相关问题并回答。 示例： 问题：风叶转动是由什么能转化为什么能？回答：风能转化为风叶的机械能。 （1）问题： ？回答： 。 （2）问题： ？回答： 。
/
15．（2017?本溪）如图是一款电动剃须刀充电时的情景，充电过程中指示灯发光。请回答下列问题： （1）充电时，电池相当于电源还是用电器？ （2）LED指示灯主要是由什么材料制成的？ （3）使用剃须刀将胡须剪断，是属于力的哪种作用效果？
/
16．（2018?黑龙江）如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
17.（2017?天津）现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0，一个电压约为15V的电源，一个量程为0～1A的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
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18．（2017?鞍山）寒假，小雪同学到农村的奶奶家。由于天气很冷，她取出电炉子准备取暖。 1）当她把开关断开的电炉子的插头插人插座时，家中正在工作的用电器全部停止工作，请说明产生此现象的原因。 2）让电工修理完毕后，小雪开始使用电炉子。请解释：为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
1. （2018?长春模拟）小明在探究“液体压强的大小与液体深度和液体密度的关系”实验中，所用的器材有：U形管压强计、烧杯、刻度尺，足量的酒精、水和盐水，已知ρ酒精＜ρ水＜ρ盐水。
（1）如图是U形管压强计。实验前，为了检查探头与U形管之间是否漏气，小明用手轻压探头的橡皮膜，同时观察U形管两侧液面 。
（2）在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时，记录的部分实验信息如下表：
/
①请将表格中a、b、c三处空缺的信息补充完整：
a、 b、 c、
②根据表中信息可得出的探究结论是 。
（3）在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”/时，三次实验现象如图所示。三个烧杯中的液面相平，U形管两侧液面的高度差相同，探头在液体中的深度不同。
/
小明根据三次实验现象，并结合（2）中②的结论，得出了该探究结论。请你简要说明他分析实验信息得出该探究结论的过程。
2、（2016?北京）实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个．小华选用这些器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”．小华的主要实验步骤如下：
①将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A和光屏分别放在凸透镜两侧．调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度．
②用刻度尺测出发光物体A的高度，并记录在表格中．
③将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中．
④将发光物体A放在光具座上距凸透镜20cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中．
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小华的探究过程中存在的问题： ．
（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：
3. （2018?营口三模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω?1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路图（小灯泡的灯丝电阻约为10Ω）。
/
（1）请你按图甲的电路图，在图乙的实物电路中，用笔画线代替导线，将电流表正确连入电路（连线不得交叉）。 （2）若电流表正确接入图乙电路，闭合开关前，某同学发现电路有一处错误，这个错误是 。改正错误后，闭合开关，将变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，则变阻器接入电路的接线柱是 （选填“AD”或“BC”）。 （3）测量过程中，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （4）实验过程中，若将电压表和电流表互换位置，闭合开关后，小灯泡 （选填“亮”或“不亮”），这时电压表的示数约为 V。 （5）另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，检查后发现电路连接正确，请你找出实验中两个操作不当之处： ① ； ② 。
4、（2016?北京）在探究产生感应电流的条件时，小东采用了如图所示的实验装置．闭合开关后，小东左右移动金属棒AB，均未发现电流表的指针发生偏转．经检查，全部实验器材均无故障且连接无误．请你猜想电流表指针不偏转的原因是 ，
写出检验猜想的方法： ．
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5. （2017?路北区二模）现有如下器材：一只可直立于水中的平底薄壁试管、水槽、足量的水和一把量程足够大的刻度尺.做实验测某液体密度：
（1）在水槽中放入适量的水,将试管直立于水中待其漂浮时,用刻度尺测出水面到试管底部的深度记为h1
(2)在试管内倒入待测液体后试管仍漂浮,测出水面到试管底部的深度记为h2
(3)____________________ （补充）
(4)待测液体密度表达式____________
(5)交流评估:针对上述实验步骤写出操作不方便之处
（写出一条即可）。
6、（2018?高邮市二模）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果如表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的 不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为 （选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是 。 （3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是否可靠并说明理由？
。
7、（2018?西城区模拟）小刚想利用量筒、小筒和水，测量一小块铁矿石的密度。请你将小刚的实验步骤补充完整： （1）在量筒中倒入适量的水，将小筒放入量筒中，使其漂浮在水面上，如图甲所示，读出量筒中水面的刻度值V1，并记录； （2）将待测矿石放入小筒中，使小筒仍漂浮在水面上，如图乙所示，读出量筒中水面的刻度值V2，并记录； （3） ，读出量筒中水面的刻度值V3，并记录； （4）根据已知量和测量量，导出计算铁矿石密度的公式ρ= 。
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8、（2018?江西模拟）如图所示，小明用压强计研究“液体内部压强与深度的关系”。 （1）将安装好的压强计探头缓慢放入液体中，并逐渐向下移动，在此过程中观察到压强计U形管两边的液柱高度差 。（选填“变大”、“不变”、“变小”） （2）如图乙和丙所示，杯中分别盛有清水和酒精，小明想将它们区分开。他将压强计的探头先后浸没到两杯液体中，结果丙图中压强计U形管两边的液柱高度差较大，能否由此确定丙图杯中盛的是清水？为什么？
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9、（2017?顺义区一模）闷热的夏天，小明将一瓶矿泉水放在冰箱中较长时间后取出，一会儿发现瓶外壁出现小水珠。用干毛巾擦净，过一会儿又出现小水珠。小明认为这是瓶内的水往外渗出后，附着在瓶外壁上。请你设计一个实验证明小明的结论是错误的。
10.（2018?宝应县一模）牛奶密度是检验牛奶品质的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验： （1）通过观察比较牛奶的密度 小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较 。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察U形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较 。 （2）小明用天平和量筒测牛奶的密度时，最初测得烧杯和牛奶的总质量是?37.4g，图（甲）显示的是他将烧杯中一部分牛奶倒人量筒后，烧杯和剩余牛奶的质量；图（乙）显示的是从烧杯中倒人量筒内牛奶的体积。量筒中牛奶的质量为
g，牛奶的密度为 kg/m3； （3）小莉同学却按以下步骤来测量牛奶密度；①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；②向烧杯中倒人一些牛奶，测出它们的总质量是m2；③再将烧杯中的牛奶倒人量筒中，测出牛奶的体积V；④根据ρ=（m2-m1）/V算出牛奶密度。你认为，小莉这种方法测出的密度值可能偏 ?（大/小），原因是
。 （4）小强利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品测量牛奶的密度。其操作步骤是： ①用弹簧测力计测出石块的重力为G； ②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为F1； ③
（写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）： ④牛奶密度的表达式为ρ牛奶= （用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示）。
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11.（2017?嘉兴模拟）在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，小辉认为“物体接触面的粗糙程度越粗糙物体所受滑动摩擦力越大”。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板，一个大小适中的木块，以及材料相同、表面粗糙程度不同的几张砂纸、弹簧测力计和细线。“目数”代表着砂纸的粗糙程度，“目数”越低砂纸越粗糙。现有图1所示的砂纸的规格是500目、1000目、2000目、3000目。请你利用上述器材在图2的装置上设计实验证明此观点。请你写出实验步骤和评价标准。
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12、（2018?江汉区一模）如图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是示意图。
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（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，打开亮度较亮的激光，可清晰观察到沿直线传播的光路，在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点，之所以能够看清光路是利用了光的 知识； （2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点的上方出现一个亮点，这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的 现象形成的，还有一个在原来亮点的下方，这是由于光在 处传播方向发生改变而产生的； （3）保持入射光不动，继续加水，会看到原来的两个亮点移动的方向是 A．两个亮点都向上 B．两个亮点都向下 C．上面的亮点向上，下面的亮点向下 D．上面的亮点向下，下面的亮点向上 （4）为了研究入射角增大时折射角的变化情况，结合图乙说明，应进行的操作是 ，注意观察的现象是 。
13、（2018?邹城市校级模拟）小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5V相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”，开关、导线若干。
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（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮，且导线不交叉）。 （2）闭合开关前，滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是 。 A．小灯泡短路 B．滑动变阻器短路 C．小灯泡断路 D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为 A；第4次实验时灯泡电阻值为 Ω．由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是
（选填“R1”或“R2”）。 （4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 。 表一
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻R/Ω
3.1
6.8
8.9
9.7
表二
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.30
0.20
0.12
（5）小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因可能是： 。
14、（2018?开江县一模）如图所示，为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。 （1）本实验的科学探究方法是： ； （2）小丽为了探究压力作用的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）通过实验小丽得出结论：压力作用的效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积有关。小丽的结论 （选填“正确”或“不正确”） （4）在生活中，书包的背带做得又宽又大，这是利用了： 来减少压力作用的效果；压路机的碾子很重，这是利用了： 来增加压力作用的效果。 /
15.（2017?菏泽模拟）某实验小组的同学用如图所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为6V?不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，功率估计在1.1W左右。
/
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路。 （2）请根据实物图在虚线框内画出对应电路图。 （3）连接电路时，开关应该 。闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于 端（选填A或B）。 （4）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，此时电路故障为 。 （5）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器换片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示为 A，则待测灯泡的额定功率为 W； （6）若实验器材中电压表0～15V?量程被损坏，利用如图器材怎样测定待测灯泡的额定功率？简要步骤。
。
16、（2018?石景山区二模）在“探究浮力大小与什么因素有关”的实验中，实验室备有符合实验要求的如下器材：量筒、细线、水、实心圆柱体和弹簧测力计，请选用上述器材设计实验证明：物体在水中所受的浮力的大小与排开水的体积成正比。要求： （1）简述实验步骤 （2）画出实验数据记录表格。
17、（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）。
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18、（2018?内乡县一模）在做“伏安法测量定值电阻”的实验中，小明同学设计了如图甲所示的电路，请你完成下列问题。
/
（1）该实验的原理是 。 （2）连接电路时，应将开关 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 ?端（填“左”或“右”）。 （3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于 断路造成的。 （4）调节滑动变阻器，测量的几组数据描成如图乙所示的图象，则该电阻的阻值R= Ω。 （5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图丙所示的电路。电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整： ①只闭合开关S1， 。 ② 。 ③电阻表达式：Rx= 。
19、（2017?信阳一模）小明有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是从学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。
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（1）为了完成实验目的，请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移动时灯泡变亮）。 （2）闭合开关，他发现灯泡不亮，电流表、电压表均有较小示数，原因可能是
；之后当小灯泡正常发光时，电流表如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。 （3）同组的小华认为这样测量的电阻值不准确，应该再多测几组数据求平均值，对此你的看法是 。 （4）做实验过程中由于电流表发生故障，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，同样测出了小灯泡正常发光时的电阻，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V。 ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到另一触点，读出电压表的示数为U。 ③小灯泡正常发光时电阻的表达式为R= （用已知量和测量量表示）。
20、（2018?朝阳区一模）实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、已调零的电压表，电阻箱、定值电阻R0、开关各一个，导线若干。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：在串联电路中，一个电阻的阻值增大，其两端的电压也增大。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出实验步骤； （3）画出实验数据记录表。
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7.5 开放性问题
1.条件开放型，即问题条件不完备或满足结论的条件不唯一。
2. 策略开放型，即思维策略与解题方法不唯一。
3. 结论开放型，即在给定的条件下，结论不唯一。
4.开放性实验设计：一般是策略性开放，思路不唯一，进而步骤、过程都不统一，有时实验条件都不统一，而是由你自行选定器材，完成指定的设计性实验。
5. 提供场景或模型。根据提供的场景或模型提出并解答问题。
6. 假设-想象类。根据题意，将物理学理论提出假设，并根据假设进行合理想象答题。
7.实验方法开放型。根据题意设计实验方法判断物质种类或进行有关物理量的测量。
8.探究问题开放型。根据题意设计实验并解决问题。
考点一：条件开放型
（2018?娄底）某学习小组在探讨影响导体电阻大小因素时，找资料发现在导体材料和粗细相同时，其电阻与长度成正比，即可以用下述表达式表示：R′=Kx，其中K为比例常数，x为导体的长度，于是他们用下面的器材：电压定的电源、开关、粗细均匀镍铬合金丝、电压表等及图示电路来探究此问题，图中AB为镍铬合金丝，P为活动端，图2为实物连线图。
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（1）他们的实验方法是控制了________不变。 （2）调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数________（填“能”或“不能”）反映导体AP间电阻的变化，理由________________。 （3）要完成此实验，除了记录电压表示数外，还需要的测量器材是________。
【解析】（1）由图可知，在实验中，导体的材料和横截面积是不变的，改变的是导体的长度；（2）由图可知，电压表并联在了电阻AP的两端，测量的是电阻AP两端的电压，调节镍铬合金丝上的滑动片，电路的总电阻不变，电流不变，电阻改变，根据U=IR可知，电压表的示数也会改变，电阻越大，电压表示数越大；（3）实验中为了精确测量电阻的大小与长度的关系，应需要测量电阻丝的长度，故还需要的器材是刻度尺。
【答案】（1）材料和横截面积；（2）能；电阻越大，分担的电压越大；（3）刻度尺。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素，实验中采用了控制变量法，属于基础知识。
变式跟进1 （2017春?威海期末）如图所示，是家用电热水器的简化电路图，当闭合闸刀开关后，发现电热水器发热管不发热，造成该现象的原因有多种可能，请写出其中的三种：
/
【解析】当闭合闸刀开关后，发现电热水器发热管不发热，说明电路发生了断路，可能是：保险丝断了； 温控开关坏了； 发热管坏了。
【答案】保险丝断了； 温控开关坏了； 发热管坏了。
【点评】本题考查了发生断路的原因。
考点二： 策略开放型
（2018?自贡）在“探究串联电路电压的特点”活动中。 （1）如图所示，连接电路时，至少需要________根导线；实验中应选择规格________（相同/不同）的小灯泡。 （2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是________（填出一种即可）。 （3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？________，理由是________________。 （4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：________________，改进方法是________________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
/
【解析】（1）由电路图可知，共需要导线6根导线；为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验；（2）电压表示数为零，说明电路中出现了断路；若L1断路，则电压表测量的电源电压，有示数；若L2断路，则电压表无示数；（3）测出L1两端的电压，A与电压表的正接线柱相连。小聪将与A点相连的导线改接到C点，则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的；（4）本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。 【答案】（1）6；不同；（2）L2断路；（3）不能；正负接线柱反接了；（4）一次实验具有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【点评】本题主要是探究串联电路电压的规律，掌握电路故障的分析电压表的使用及得出普遍性结论的方法，难度中等。
变式跟进2 （2016?珠海一模）物理规律在生产、生活中有着广泛的有益应用，有时也要避免造成危害。请依照表中的示例，再写出表中三个物理规律所对应的有益应用和避免造成的危害。
物理规律
有益应用
避免造成的危害
光的反射
利用平面镜改变光路
减少使用玻璃墙以免造成光污染
电流热效应
物体具有惯性
流体的压强与流速的关系
【解析】（1）电能转化为内能的现象叫做电流的热效应；电暖器、电烙铁、电饭锅都是利用电流的热效应来工作的，把电能转化为热能；电视机、计算机在工作时产生的热量是有害的，电视机外壳的散热窗、计算机的散热风扇可以散失热量，防止电流热效应产生的热量带来的危害；（2）一切物体都具有惯性；有益的例子：拍去身上的灰尘；避免造成危害的例子：汽车驾驶员系好安全带；（3）流体压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大；应用的例子：飞机的起飞；防止危害的例子：火车站站台要设一条安全线。
【答案】
物理规律
有益应用
避免造成的危害
光的反射
利用平面镜改变光路
减少使用玻璃墙以免造成光污染
电流热效应
电饭锅加热食物
电视机外壳的散热窗
物体具有惯性
拍去身上的灰尘
驾驶员系好安全带
流体的压强与流速的关系
飞机起飞
火车站站台要设一条安全线
【点评】任何事物都具有正反两个方面，我们要把握规律，正确运用，趋利避害。
考点三：结论开放
（2017?枣庄）将一只手的食指浸入水中，你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗？请从如图所提供的实验器材中选择合理的实验器材，设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案，并完成填空。（已知水的密度为ρ水）
/
方案一： （1）写出你需要测量的物理量及其符号： ； 。 （2）食指所受浮力大小的表达式为：F浮= 。 方案二： （1）写出你需要测量的物理量及其符号： ； 。 （2）食指所受浮力大小的表达式为：F浮= 。
【解析】方案一： （1）水槽的横截面积太大，为减小误差，应选择溢水杯； 没有小桶，溢出水的重力无法用测力计测量，所以可将溢出的水直接接入量筒中，由密度公式得出质量，根据F浮=G排=m排g得出浮力大小； 用到的器材是溢水杯B、量筒E； （2）实验中测出溢出水的体积V便可；根据阿基米德原理，F=G排=m排g=ρ水Vg； 方案二： （1）需要的实验器材：弹簧测力计A、溢水杯B、小桶C。 （2）实验步骤： ①用细线拴住烧杯，然后用弹簧测力计测出空小桶的重力，记为G0； ②向溢水杯中灌满水，然后将食指插入溢水杯中，用小桶接住从溢水杯中溢出的水； ③用弹簧测力计测出盛有水的小桶的总重G； 浮力的表达式：F浮=G-G0。 【答案】方案一：（1）B、E；（2）ρ水Vg；方案二：（1）A、B、C；G-G0。
【点评】本题主要考查了阿基米德原理的应用，关键要注意减小测量误差。另外此题还考查浮力的测量方法，我们要能够根据实验室中常见的测量工具测出浮力。
变式跟进3（2018?泰州）某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。 （1）小明用两辆相同的小车，在其中一辆小车上放一个砝码，然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放，撞击置于水平面上的木块，如图（a）。 ①将小车从同一位置处释放，目的是为了控制小车到达水平面的________相同。 ②通过比较________来比较小车动能大小。根据实验得出结论：动能大小与质量大小有关。 （2）小红改变实验方案：让同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的木块，如图（b）。发现：木块滑行的距离不一样远。根据这一现象，能做出以下哪个判断？________。 A．动能大小与质量无关，一定还与其他因素有关 B．动能大小除了与质量有关外，一定还与其他因素有关 C．不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关
/
【解析】（1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同，为了使小车在水平面运动时的起始速度相等，需将质量不同的小车从斜面上的同一高度处由静止滑下；通过木块被推出距离的多少可看出小车动能的大小；（2）同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，那么小车到达水平面时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大，小车质量一定，不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的其他因素有关；故选C。 【答案】（1）速度；木块被推出的远近；（2）C。
【点评】掌握影响动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。
考点四：开放性实验设计
（2018?绥化）“智多星”学习小组对“串联电路中电流处处相等”这个知识表示怀疑，他们认为电流流过小灯泡，小灯泡发光了，电流应该会减小!于是他们想通过实验来验证“串联电路中电流处处相等”这个结论是否正确。请写出所需要的实验器材名称________________________，并简要说明实验步骤
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】（1）需要的器材：电源、开关、导线、小灯泡、电流表、滑动变阻器； （2）实验步骤： ①把两个小灯泡与其它器材连接成串联电路； ②用电流表分别测量两小灯泡之间、小灯泡与电源正极之间、小灯泡与电源负极之间的电流，进行比较； ③再换用不同规格的小灯泡进行多次测量。 【答案】见解析
【点评】本题考查设计实验方案的能力，为中考的热点问题。
变式跟进4 （2018?朝阳区一模）实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、已调零的电压表，电阻箱、定值电阻R0、开关各一个，导线若干。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：在串联电路中，一个电阻的阻值增大，其两端的电压也增大。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出实验步骤； （3）画出实验数据记录表。
【解析】（1）电阻箱和定值电阻R0、串联接到电路中，电压表测量电阻箱两端的电压，如图：
/；
（2）实验步骤：①闭合开关，调节变阻箱，读出电阻箱的数值，记录电压表的示数； ②增大电阻箱的数值，记录电压表的示数； ③依次增大电阻箱的数值，记录电压表的示数； （3）实验数据表格为：
?
1
2
3
4
5
6
R/Ω
?
?
?
?
?
?
U/V
?
?
?
?
?
?
【答案】见解析。
【点评】抓住变量和不变量，结合串电路的电压、电流特点设计实验；此类实验设计题目，考查内容比较多，知识综合性较强，考查学生设计能力和知识运用能力。
考点五：提供场景或模型
（2018?达州）小陈同学在老师的指导下完成了以下实验：
/
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力，如图甲所示； ②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中，放手后发现玻璃瓶上浮； ③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉； ④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水，挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。 （1）装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。 （2）BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________（选填“有关”、“无关）。 （3）在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为________N。 （4）小陈认真分析以上实验数据和现象后发现，物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关，其中上浮的条件是________。 （5）若圆柱形容器的底面积为100cm2，在乙图中，当玻璃瓶浸没后，水又对容器底的压强增加了________Pa。 （6）细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为3.1N，根据以上数据他算出了铁块的密度为________kg/m3。
【解析】（1）由图象知，当瓶子浸入深度为0时，弹簧测力计示数为瓶子和铁块的总重力，即G=2.2N；当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小，说明瓶子浸没在水中，示数为0.6N，所以受到的浮力：F浮=G-F=2.2N-0.6N=1.6N；（2）由图象知，BC段瓶子受到的弹簧测力计拉力不变，所以受到的浮力不变，说明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关；（3）浮力的大小与液体密度和物体浸入液体的体积有关，空玻璃瓶浸没在水中与装有铁块的瓶子浸没在水中时浸入水中体积相等，所以受到的浮力相等，都为1.6N；（4）物体上浮的条件是物体受到浮力大于物体重力，即F浮＞G；（5）由阿基米德原理可得，当玻璃瓶浸没后，瓶子排开水中体积：， 容器中水面上升体积与V排相等，即：△V=V排=S△h， 所以容器中水面上升高度：， 所以水又对容器底的压强增加了：△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-2m=160Pa； （6）由图甲知，空瓶的重力G瓶=1.4N，瓶子和铁块的总重力G=2.2N， 铁块重力：G铁=G-G瓶=2.2N-1.4N=0.8N， 由题知，图丁中时弹簧测力计示数，即瓶子、水和铁块的总重力：G总=3.1N， 所以装入水的重力：G水=G总-G=3.1N-2.2N=0.9N， 加入水的体积：， 铁块的体积：V=V容积-V水=100cm3-90cm3=10cm3， 所以铁块密度：。
【答案】（1）1.6；（2）无关；（3）1.6；（4）F浮＞G；（5）160（6）8×103。
【点评】本题通过实验考查了浮力的因素的认识、浮力的计算、液体压强以及物体密度的计算等，考查知识点多，综合性强，是一道好题。
变式跟进5 （2017?黔南州）2016年底，符合低碳出行、环保理念的共享单车迅速火遍全国各大城市。该单车用方便，只需在手机上下载一个APP软件，通过手机扫码，用户就能在最短时间内开锁骑行。车辆采用轻质高强度铝合金材质，车身造型流畅，游龙形把手，减震座垫，将用户的体验放在首位，GPS系统对车辆骑行全程定位，并记录行程。请根据以上内容和所给图片，就共享单车提出两个与物理知识相关的问题并作出合理简答。
/
【解析】有关摩擦方面的： ①为什么轮胎、车把、脚踏板上都刻有花纹？ 简答：通过增加接触面的粗糙程度，来增大车轮与地面之间、手与车把之间、脚与脚踏板之间的摩擦。 ②向共享单车的车轴中加润滑油以及车轴里面放入滚珠的目的是什么？ 简答：通过加润滑油、变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦的。 有关压强方面的： 共享单车的车座为什么设计成马鞍形？ 简答：通过增大臀部与车座的接触面积，减小压强。 有关简单机械的： 共享单车车闸的把手是一个什么杠杆？ 简答：省力杠杆。（答案不唯一） 【答案】（1）为什么轮胎、车把、脚踏板上都刻有花纹？ 通过增加接触面的粗糙程度，来增大车轮与地面之间、手与车把之间、脚与脚踏板之间的摩擦。（2）共享单车的车座为什么设计成马鞍形？通过增大臀部与车座的接触面积，减小压强。
【点评】共享单车中用到了很多物理知识：如简单机械方面的还有车把、脚踏的轮盘是轮轴等。关键是将共享单车的各个部件特点与对应的物理知识联系起来，这是一个难点。
考点六：假设-想象类
（2018?吉林模拟）在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中： （1）甲同学的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关。 乙同学的猜想是：②电阻可能与导体的温度有关。 丙同学的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关。 根据你掌握的电学知识，你认为：④电阻还与________有关。 （2）现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表。选用导线A和B进行实验，可以探究________（选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想。要想探究猜想甲应该选用________（选上面表格中导线的字母代号）两根导线进行实验。
金属丝代号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
金属甲
1
0.2
B
金属甲
1
0.1
C
金属乙
1
0.1
D
金属乙
0.5
0.1
【解析】（1）电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积以及温度，所以电阻还与导体的长度有关。（2）因为A、B导线的长度和材料均相同，而横截面积不同，因此选用导线A和B进行实验，可以探究丙同学的猜想；要探究甲同学的猜想，根据控制变量法的思路，应该控制导体的长度、横截面积、温度都不变，因此应该选择导线B和C。 【答案】（1）导体的长度；（2）丙；B和C。
【点评】控制变量法是物理探究实验中经常采用的一种方法，只有熟练掌握解答相关题型才会得心应手。
变式跟进6（2017秋?南沙区校级期中）假如声音在空气中的速度只有0.1m/s，请你写出现实生活中会出现的三个合理的场景。
【解析】声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s，根据与声速有关的现象用变化后的声速去分析比较，进行判断。
【答案】（1）老师说下课了，过很长时间后同学们才能听到下课的命令，所以同学们还是坐在位子上没有动； （2）汽车的行驶速度比喇叭的声速传播的快，汽车喇叭就失去了作用； （3）由于光速比声速快得多，所以打雷时，总是先看见闪电，一会后听到雷声，假设声音在空气中传播的速度只有0.1m/s，那么空中出现一道闪电后，需过好久好久才听到雷声。
【点评】本题关键是记住声音在空气中的传播速度为340m/s，然后进一步推测当声音的速度变为0.1m/s后，事物情景的变化。
考点七：实验方法开放
（2017?滦南县校级一模）给你一把直尺，一只弹簧测力计和一块秒表，你能用这些测量工具，或单独使用，或组合起来使用，直接或间接测量出哪些物理量（要求至少说出7个被测出的物理量）。 （1） ；（2） ；（3） ；（4） ；（5）
；（6） ；（7） 。
【解析】因为直尺可以测量物体的长度，对于规则物体，测出它的长宽高还可以计算出体积，弹簧测力计可以测出物体的重力，用重力除以g可以求出物体的质量，秒表可以测出物体的运动时间，利用速度公式，可以求出物体通过一段距离的速度； 【答案】长度，时间，重力，质量，密度，速度，体积。
【点评】此题型灵活的考查了测量工具的应用，要熟悉各工具的应用。
变式跟进2 （2018?高邮市二模）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果如表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量________。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为因为探究过程中他们采用了________法，所以只有燃料的________不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的________就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为________（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是________。 （3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是否可靠并说明理由？________________________。
/
【解析】（1）根据Q放=mq，燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关，所以要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等；水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以还要控制两杯水的质量相等；①质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；②要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法；根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同；③由上分析知，小明的分析更加合理；（2）根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，煤油的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大；（3）在实验过程中，燃油不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量，计算结果不准确。 【答案】（1）相等；①水温升高的多少；②控制变量；种类；散热；③小明；（2）煤油；（3）不可靠，燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收。
【点评】根据Q吸=cm△t知，质量相同的同种物质升高的温度与吸收热量的多少有关，此实验通过这个原理来反映两种燃油燃烧放出热量的多少；根据Q放=mq，质量相同的不同燃料，完全燃烧放出的热量与其热值有关，根据水温的变化情况可得知两种燃油燃烧放出热量的大小关系，从而判断出燃油的热值大小，整个过程中应用了控制变量法。
考点八：探究问题开放
（2017春?龙华区期末）现有一些器材：玻璃杯一只、硬纸片一块、鸡蛋一只、食盐及足量的水，请仿照示例选用这些器材（单组或组合）作二个实验，分别说明相关物理现象或规律。
实验
器材选择
简述做法、现象或者规律
示例
玻璃杯、水
透过盛水的杯子观察物体，说明光的折射
1
?
?
2
?
?
【解析】
器材器材选择
简述做法、现象或规律
1、玻璃杯、水、硬纸片
把玻璃杯装满水，用硬纸片盖住上面，倒转过来，水和纸片不会掉下来，说明大气有压强
2、玻璃杯、水、硬纸片、鸡蛋
把玻璃杯中放入半杯水，在杯上放硬纸片，在纸片上放鸡蛋，迅速将硬纸片抽去，鸡蛋落入水中，说明物体有惯性
【答案】见解析
【点评】利用生活中常见的物体做一些小实验来验证一些物理理论是考查的热点题型，它体现了物理来源于生活的学习理念。
变式跟进8 （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】可以设计光学和力学实验，力学实验主要考虑重力方向竖直向下、力的作用效果、惯性、摩擦力、能量转化、浮力等等。光学实验，可以考虑光的折射、放大镜等等。
（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。
一、选择题
1．（2017?广州）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）实验所需的公式：________。 （2）实验器材：除了如图所示的器材，你还需要的测量工具有________。 （3）实验步骤（可用画图或文字表述）：
【解析】（1）实验所需的公式：； （2）根据公式，需要用刻度尺测量路程，用停表记录时间； （3）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）；（2）刻度尺、停表；（3）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4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。
2．（2017?大连）冬天，小红在洗漱间的水盆中放热水，洗漱间中平面镜的镜面变“模糊”了，她在镜前看不到自己在镜中的像。请分析说明镜面变“模糊”及看不到像的原因。
【解析】在洗漱间的水盆中放热水，洗漱间中平面镜的镜面变“模糊”了，是因为热的水蒸气遇到温度低的镜面时，在其表面发生液化现象，形成细小的小水珠，附着在平面镜的表面，人自然就看不清镜中的像。
【答案】见解析
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3．（2018?桂林）一天，小熊在实验室里进行了探究“影响蒸发快慢的因素”的活动。 （1）如下是部分操作过程， ①在两块相同的玻璃板A、B上，同时滴上________（选填“等量”或“不等量”）的酒精； ②使玻璃板A上的酒精表面积变大，玻璃板B不作处理，并保持其它条件不变： ③观察两块玻璃板上酒精蒸发的快慢。 （2）上述活动是为了探究蒸发快慢与________（选填“液体温度”或“液体表面积”）的关系。会观察到玻璃板________（选填“A”或“B“）上的酒精蒸发得快些。 （3）小熊在进行实验时不小心将温度计的玻璃泡浸入了酒精中，将其拿出后，温度计的示数会暂时________（选填“变大”成“变小“），这是因为酒精蒸发________（选填“吸热”成“放热”）造成的。
【解析】（1）根据控制变量法的要求，应在两块相同的玻璃板A、B上，同时滴上等量的酒精；（2）由实验操作可知，这是为了探究蒸发快慢与液体表面积的关系。由于其它条件相同，A的表面积大，所以会观察到玻璃板A上的酒精蒸发得快些。（3）实验时不小心将温度计的玻璃泡浸入了酒精中，将其拿出后，温度计的示数会暂时变小，这是因为酒精蒸发吸热造成的。 【答案】（1）等量；（2）液体表面积；A；（3）变小；吸热。
【点评】本题考查了探究“影响蒸发快慢的因素”的实验中控制变量法的运用，以及对蒸发吸热现象的了解，难度不大。
4．（2016?温州）雨过天晴，有时天空会出现美丽的彩虹。如图为彩虹的形成示意图，根据图中信息并结合所学知识，对彩虹的形成作出解释。
/
【解析】夏天，雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光经雨滴发生折射形成各种单色光，各种单色光经雨滴的反射和折射后以不同角度射出，高度不同导致经雨滴折射进入人眼的单色光不同，使人观察到彩虹。这种现象叫做光的色散现象。
【答案】见解析
【点评】本题主要考查学生对：彩虹形成的原理的了解，是一道基础题。
5．（2016?天津）小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码，除此之外还有如下器材：两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水）．请利用上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度。 要求： （1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量； （2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【解析】（1）主要实验步骤及所需测量的物理量：①调节天平平衡；②将两烧杯分别放在天平的两个盘中，并用滴管向质量较小的烧杯中加水，使天平再次平衡；③用细线系住金属块，放入质量较大的烧杯中，向量筒中加入适量水，记下体积V1；再将量筒中的水加入质量较小的烧杯中，直到天平平衡，记下此时量筒中剩余水的体积V2；④向量筒再加入适量水，记下体积V3，将金属块完全浸没在量筒的水中，记下体积V4；（2）由得，m=ρV，金属球和水的质量相等：则ρ球（V4-V3）=ρ水（V1-V2），则。
【答案】见解析
【点评】本题是测量固体密度的实验，解决此题的关键是充分利用密度公式及水和金属块的质量相等关系，得出密度与体积的关系。
6．（2017?扬州）在“探究二力平衡的条件”活动中。
/
（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于________________状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？ （2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的________和________的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出________的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。 （3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序：________（用字母表示），这样的改进是为了减小________对实验的影响。 （4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于________，故卡片的重力可忽略不计。
【解析】（1）当物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受到的力是平衡的； （2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去；（3）B图为滑动摩擦，A图为滚动摩擦，C图只有滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序：B、A、C；这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响；（4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于卡片的重力远小于钩码的重力，可以忽略不计。 【答案】（1）静止或匀速直线运动；（2）拉力；重力；拉力；（3）B、A、C；摩擦力；（4）卡片的重力远小于钩码的重力。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件，二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握。
7．（2016?淄博）为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明选用以下能满足实验要求的器材做了一系列的实验：形状相同的木块和铁块、表面平整的长木板、弹簧测力计等。小明做的部分实验如表所示（实验时，长木板固定在水平桌面上）：
序号
实验方法
图示
1
把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F1；
/
2
把铁块侧放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动铁块，使铁块做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2；
/
3
木块在下，铁块在上叠放在一起后放到长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使它们做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F3．
?/
小明发现，三次实验中弹簧测力计的示数均不相同，即F1≠F2≠F3，且F1＜F3。 （1）比较1、3两次实验，由F1＜F3得出的结论是
； （2）比较1、2两次实验，根据F1≠F2，小明认为：滑动摩擦力的大小与接触面积有关。小明得出这个错误结论的原因是 。 （3）实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换为 。为了保证转换的正确性，实验中采取的措施是 。 （4）小明想：木块表面粗糙还是铁块表面粗糙？请你利用现有器材增加一次实验，解决小明的问题。写出实验方法和结论：方法
；结论 。
【解析】（1）比较1、3两次实验可以看出，接触面相同，压力不同，最终拉力F1＜F3，可得出的结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（2）比较1、2两次实验可以看出，两次的压力不同，接触面也不同，因此根据F1≠F2，得出：滑动摩擦力的大小与接触面积有关，这一结论是不可靠的。原因是他没有控制压力大小、接触面粗糙程度相同。（3）实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换为拉力大小。为了保证转换的正确性，实验中应拉动木块做匀速直线运动，使摩擦力与拉力是一对平衡力。（4）在步骤3的基础上，可将铁块叠放在木块之下，重复步骤3的实验，记下弹簧测力计的示数F4，比较F3和F4的大小；若F3＞F4，则说明木块的表面粗糙，若F3＜F4，则说明铁块的表面粗糙。
【答案】（1）接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；（2）没有控制压力大小、接触面粗糙程度相同；（3）拉力大小；拉动木块做匀速直线运动；（4）将铁块叠放在木块之下，重复步骤3的实验，记下弹簧测力计的示数F4，比较F3和F4的大小。若F3＞F4，则说明木块的表面粗糙，若F3＜F4，则说明铁块的表面粗糙。
【点评】本实验中，要熟知影响滑动摩擦力大小的因素，能运用控制变量法和转换法对实验的过程进行分析，并得出结论，是正确解答的关键。
8．（2017?德阳）刘伟同学为了探究“运动和力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。
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（1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，刘伟采用的研究问题的方法是________。 （2）从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看，________图中小车所受阻力最大。 （3）刘伟从实验推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做________运动。 （4）牛顿在前人研究成果的基础上，总结处牛顿第一定律，它的内容是：________________________________________________________________。
【解析】（1）让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下，这样做是为了使小车到达水平面时的机械能相同，速度相同；采用的方法是控制变量法；（2）在这三次实验中，小车在毛巾表面上运动的距离最短，这是因为毛巾表面最粗糙，小车在该表面受到的阻力最大；（3）若水平面绝对光滑，小车在水平方向上不受力的作用，小车的运动状态将不发生改变，小车将保持原来的速度进行匀速直线运动；（4）牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【答案】（1）控制变量法；（2）甲；（3）匀速直线；（4）一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【点评】本题考查理想实验，应理解理想实验的控制变量法，同时体会如何从实验中得出结论，以及合理的外推得出物理规律的思想。
9．（2017?吉林）如图所示，用细线悬挂着的轻质汤勺接近快速下落的水流时，轻质汤勺会向水流靠拢。请说明产生这个现象的原因。
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【解析】由于水流动，汤勺和水流间的空气流动速度较快，汤勺和水流之间的空气压强较小，汤勺和水流的另一侧空气流速较慢，空气的压强较大；两侧的空气压力差将汤勺和水流压的靠拢。
【答案】见解析
【点评】要掌握流体压强跟流速的关系，能用流体压强解释有关的问题。
10．（2017?北京）浸在液体中的物体所受浮力为?F，物体排开液体的体积为?V，小明认为：任何情况下，F都与V成正比。请自选器材，设计实验证明小明的观点是错误的。
【解析】影响浮力大小的因素有两个：液体的密度与排开液体的体积有关；小明认为：任何情况下，浮力F都与排开液体的体积V成正比；可以通过改变液体密度的方法来证明小明的观点是错误的。实验步骤：①将挂在弹簧测力计挂钩上的铝块浸没在A容器的酒精中，铝块排开酒精的体积为铝块的体积V1，记录此时测力计的示数为F；②将铝块从酒精中取出后擦干，再挂在测力计下慢慢浸入B容器中的水中，当测力计示数为F时，发现铝块没有全部浸入水中，即铝块排开水的体积V2＜V1。这个实验证明铝块受到的浮力与铝块排开的体积不成正比，故小明的观点是错误的。 【答案】①将挂在弹簧测力计挂钩上的铝块浸没在A容器的酒精中，铝块排开酒精的体积为铝块的体积V1，记录此时测力计的示数为F；②将铝块从酒精中取出后擦干，再挂在测力计下慢慢浸入B容器中的水中，当测力计示数为F时，发现铝块没有全部浸入水中，即铝块排开水的体积V2＜V1。这个实验证明铝块受到的浮力与铝块排开的体积不成正比，故小明的观点是错误的。
【点评】本题是一道探究设计题，考查了称重法测浮力的方法，以及研究浮力大小与排开液体体积的关系。
11．（2017?江西）如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景，不计空气阻力，请你回答下列问题： （1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？ （2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。
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【解析】（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的质量不变，速度变小，动能减小，同时高度升高，重力势能变大，动能转化为重力势能；机械能为动能和势能之和，所以不计空气阻力，机械能大小不变；（2）乒乓球运动到最高点时，不处于平衡状态；因为乒乓球运动到最高点时，只受重力作用，合外力不为零。
【答案】见解析
【点评】此题考查动能和势能的大小变化，平衡状态的判断，难度不大，属于基础题目。
12．（2018?达州）小陈同学在老师的指导下完成了以下实验：
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①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力，如图甲所示；②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中，放手后发现玻璃瓶上浮；③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉；④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水，挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。 （1）装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。 （2）BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________（选填“有关”、“无关）。 （3）在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为________N。 （4）小陈认真分析以上实验数据和现象后发现，物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关，其中上浮的条件是________。 （5）若圆柱形容器的底面积为100cm2，在乙图中，当玻璃瓶浸没后，水又对容器底的压强增加了________Pa。 （6）细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为3.1N，根据以上数据他算出了铁块的密度为________kg/m3。
【解析】（1）由图象知，当瓶子浸入深度为0时，弹簧测力计示数为瓶子和铁块的总重力，即G=2.2N；当瓶子浸入深度达到6cm后弹簧测力计不再减小，说明瓶子浸没在水中，示数为0.6N，所以受到的浮力：F浮=G-F=2.2N-0.6N=1.6N；（2）由图象知，BC段瓶子受到的弹簧测力计拉力不变，所以受到的浮力不变，说明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关；（3）浮力的大小与液体密度和物体浸入液体的体积有关，空玻璃瓶浸没在水中与装有铁块的瓶子浸没在水中时浸入水中体积相等，所以受到的浮力相等，都为1.6N；（4）物体上浮的条件是物体受到浮力大于物体重力，即F浮＞G；（5）由阿基米德原理可得，当玻璃瓶浸没后，瓶子排开水中体积：， 容器中水面上升体积与V排相等，即：△V=V排=S△h， 所以容器中水面上升高度：， 所以水又对容器底的压强增加了：△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-2m=160Pa； （6）由图甲知，空瓶的重力G瓶=1.4N，瓶子和铁块的总重力G=2.2N， 铁块重力：G铁=G-G瓶=2.2N-1.4N=0.8N， 由题知，图丁中时弹簧测力计示数，即瓶子、水和铁块的总重力：G总=3.1N， 所以装入水的重力：G水=G总-G=3.1N-2.2N=0.9N， 加入水的体积：， 铁块的体积：V=V容积-V水=100cm3-90cm3=10cm3， 所以铁块密度：。 【答案】（1）1.6；（2）无关；（3）1.6；（4）F浮＞G；（5）160（6）8×103。
【点评】本题通过实验考查了浮力的因素的认识、浮力的计算、液体压强以及物体密度的计算等，考查知识点多，综合性强，是一道好题。
13．（2017?福建）小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
?次数
?橡皮条
?橡皮条宽/cm
?橡皮条长/cm
?弹射的水平距离/m
?1
?a
?0.50
?20.00
?10.10
?2
?b
?0.50
?30.00
?8.20
?3
?c
?1.00
?20.00
?14.00
/
请回答以下问题： （1）实验中，是通过比较________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小； （2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关； （3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关； （4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是________ A、窄而长的 B、宽而长的 C、窄而短的 D、宽而短的。
【解析】（1）弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大。（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关；（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度相同，条宽不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关；（4）由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，故选D。 【答案】（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）宽度；（4）D。
【点评】（1）能用控制变量法研究具有弹性的物体弹性势能大小的影响因素。（2）掌握弹性势能大小跟物体的弹性形变大小有关，弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
14．（2016?黔东南州）人类生存和发展离不开各种能源，随着世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，而化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源是可持续发展的趋势。我州某地建立大型风力发电场，如图所示。请你根据风力发电的特点和所学物理知识提出相关问题并回答。 示例： 问题：风叶转动是由什么能转化为什么能？回答：风能转化为风叶的机械能。 （1）问题： ？回答： 。 （2）问题： ？回答： 。
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【解析】（1）问题：风力发电中的能量转化是怎样的？回答：将风能转化为电能； （2）问题：风能属于可再生能源还是不可再能能源？回答：风能是可再生能源； （3）问题：与化石能源相比，风能有哪些优点？回答：清洁无污染，可重复利用等。
【答案】（1）风力发电中的能量转化是怎样的？将风能转化为电能； （2）风能属于可再生能源还是不可再生能源？风能是可再生能源（合理即可）。
【点评】本题主要围绕风力发电的相关现象进行分析，自己提出问题并解答，有一定的开放性，但难度不大。
15．（2017?本溪）如图是一款电动剃须刀充电时的情景，充电过程中指示灯发光。请回答下列问题： （1）充电时，电池相当于电源还是用电器？ （2）LED指示灯主要是由什么材料制成的？ （3）使用剃须刀将胡须剪断，是属于力的哪种作用效果？
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【解析】（1）给电动剃须刀的电池充电时是将电能转化为化学能，此时电动剃须刀的电池相当于用电器； （2）LED发光二极管是一种半导体器件； （3）使用剃须刀将胡须剪断，电动剃须刀改变了胡须的形状，属于力使物体发生形变。
【答案】见解析
【点评】本题考查了电池充电时的能量转化、LED灯的材料以及力的作用效果，属于综合性题目。
16．（2018?黑龙江）如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
【解析】导体电阻大小跟导体的长度、横截面积、材料有关。在横截面积和材料一定时，导体越长，导体电阻越大；在导体的长度和材料一定时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小；在导体的长度和横截面积一定时，材料不同，电阻大小不同。根据Q=I2Rt得，电流产生热量跟电阻成正比，电阻越大，电流产生的热量越多，容易发生火灾。
【答案】在材料和长度一定时，导体横截面积越小电阻越大，所以伪劣电热器的电源线的芯线一般比合格产品越细，电阻越大；根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过细的芯线产生的热量越多，易发生火灾。
【点评】本题通过家庭常用的插线板考查了焦耳定律知识的应用，体现了物理和生活的密切关系，学好物理，服务于生活。
17.（2017?天津）现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0，一个电压约为15V的电源，一个量程为0～1A的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
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【解析】（1）将电流表和已知电阻串联在干路上，将待测电路接在一个支路上，如下所示：
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（2）①按上图连接电路；②将开关的刀掷向1，记下电流表的示数I1；③将开关的刀掷向2，记下电流表的示数I2；（3）在②中，由欧姆定律的变形公式，电源电压U=I1R0；在③中，两电阻串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律的变形公式，电路的总电阻：，根据电阻的串联，待测电阻的电阻：。
【答案（1）如上所示；（2）①按上图连接电路；②将开关的刀掷向1，记下电流表的示数I1；③将开关的刀掷向2，记下电流表的示数I2；（3）。
【点评】本题考查在没有电压表的情况下设计实验方案测电阻，关键是要根据电流表的量程确定电路的连接。
18．（2017?鞍山）寒假，小雪同学到农村的奶奶家。由于天气很冷，她取出电炉子准备取暖。 1）当她把开关断开的电炉子的插头插人插座时，家中正在工作的用电器全部停止工作，请说明产生此现象的原因。 2）让电工修理完毕后，小雪开始使用电炉子。请解释：为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
【解析】（1）当她把开关断开的电炉子的插头插人插座时，家中正在工作的用电器全部停止工作，这个插座的火线和零线原来就互相接触形成了短路，则其他用电器就不会正常工作；（2）电炉在使用时，电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间t相同，因导线的电阻远小于电炉丝的电阻，所以，由Q=I2Rt可知，电流通过电炉产生的热量要多得多，故电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热的现象；
【答案】见解析
【点评】本题主要考查学生对焦耳定律及应用、串联电路电流关系的了解和掌握，知道电炉丝和相连接的导线为串联是本题的关键。
1. （2018?长春模拟）小明在探究“液体压强的大小与液体深度和液体密度的关系”实验中，所用的器材有：U形管压强计、烧杯、刻度尺，足量的酒精、水和盐水，已知ρ酒精＜ρ水＜ρ盐水。
（1）如图是U形管压强计。实验前，为了检查探头与U形管之间是否漏气，小明用手轻压探头的橡皮膜，同时观察U形管两侧液面 。
（2）在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时，记录的部分实验信息如下表：
/
①请将表格中a、b、c三处空缺的信息补充完整：
a、 b、 c、
②根据表中信息可得出的探究结论是 。
（3）在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”/时，三次实验现象如图所示。三个烧杯中的液面相平，U形管两侧液面的高度差相同，探头在液体中的深度不同。
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小明根据三次实验现象，并结合（2）中②的结论，得出了该探究结论。请你简要说明他分析实验信息得出该探究结论的过程。
【解析】（1）实验前先检查U型管压强计左右两液柱是否等高，然后用手轻轻按压橡皮膜，同时观察U形管两侧液面是否出现高度差；（2）①根据液体压强的计算公式P=ρ液gh，因为ha＜hb＜hc，所以? Pa＜Pb＜Pc，故?a、b、c?分别为小、中、大；②根据表中数据可得出的探究结论：液体密度一定，液体深度越深，液体压强越大；（3）分析表中可得出结论：液体密度一定，液体深度越深，液体压强越大，若将酒精中金属盒的深度小至虚线位置（与水中相同），深度变小，压强变小，△h?变小；同理，若将盐水中的金属盒深度增大到虚线位置（与水中相同），深度变大，压强变大，△h变大；综上推理可知：液体的深度相同，液体密度越大，液体压强越大。 【答案】（1）是否出现高度差；（2）小、中、大；同种液体，液体深度越大，液体压强越大；（3）在密度不同的液体中，压强相同时，液体密度越大，液体的深度越小，由此可知：液体的深度相同，液体密度越大，液体压强越大。
【点评】此题是“探究影响液体内部压强大小的因素”，考查了转换法和控制变量法在实验中的应用，同时考查了检查压强计是否漏气的方法，并考查了液体密度和深度对压强的影响。
2、（2016?北京）实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个．小华选用这些器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”．小华的主要实验步骤如下：
①将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A和光屏分别放在凸透镜两侧．调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度．
②用刻度尺测出发光物体A的高度，并记录在表格中．
③将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中．
④将发光物体A放在光具座上距凸透镜20cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中．
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小华的探究过程中存在的问题： ．
（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：
【解析】（1）由题意探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”可知，应控制物距不变，且要改变物体的高度，多次实验后分析像的高度与物体的高度是否有关，而小华的探究过程中却没有改变自变量“物体的高度”，反而改变了应控制的变量“物距”。故不能达到探究目的；（2）根据控制变量法，应保持物距不变，改变发光物体的高度，具体的改正措施：在第④步中，应当将发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像，用刻度尺分别测量发光物体B及其像的高度，并记录在表格中。 【答案】（1）没有控制物距不变，并且没有改变物体的高度；（2）在第④步中，应当将发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像，用刻度尺分别测量发光物体B及其像的高度，并记录在表格中。
【点评】 “探究凸透镜成像规律”是学生做过的、比较熟悉的实验，本题考查角度与以往相比有创新，计划探究的是“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”，是以“物体高度”为自变量。这就要求学生具有明确实验中“自变量”、“因变量”和“不变量”的能力。引导我们在探究教学中关注科学问题和实验设计的一致性，让学生真正体验探究的过程，理解探究过程中的科学方法。
3. （2018?营口三模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω?1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路图（小灯泡的灯丝电阻约为10Ω）。
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（1）请你按图甲的电路图，在图乙的实物电路中，用笔画线代替导线，将电流表正确连入电路（连线不得交叉）。 （2）若电流表正确接入图乙电路，闭合开关前，某同学发现电路有一处错误，这个错误是 。改正错误后，闭合开关，将变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，则变阻器接入电路的接线柱是 （选填“AD”或“BC”）。 （3）测量过程中，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （4）实验过程中，若将电压表和电流表互换位置，闭合开关后，小灯泡 （选填“亮”或“不亮”），这时电压表的示数约为 V。 （5）另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，检查后发现电路连接正确，请你找出实验中两个操作不当之处： ① ； ② 。
【解析】（1）灯泡的额定电流大约为：；将灯泡、电流表以及开关串联连接，如下图所示：
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（2）滑动变阻器需按一上一下的原则接线，因此滑动变阻器接线错误，即滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路；闭合开关，将变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值变小，故将滑动变阻器接入电路的接线柱是BC或BD；（3）当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，则灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；（4）电压表和电流表位置互换，电压表串联接入电路，电路断路，电路中没有电流流过，灯泡不发光；由于电压表的正负接线柱与电源两极相连，所以电压表示数为4.5V；（5）连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明在连接电路过程中开关没有断开；发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路中的电流太大了，把灯丝烧断了，这是由于滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处造成的。
【答案】（1）如图所示；（2）滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路；BC；（3）3.8；1.52；（4）不亮；4.5；（5）用导线连接电路前，开关没有断开；开关闭合前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处。
【点评】本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、实验现象分析、实验电路分析等问题，连接电路图时注意电表量程的选择；这些也是电学实验常考的内容，应在平时注意练习。
4、（2016?北京）在探究产生感应电流的条件时，小东采用了如图所示的实验装置．闭合开关后，小东左右移动金属棒AB，均未发现电流表的指针发生偏转．经检查，全部实验器材均无故障且连接无误．请你猜想电流表指针不偏转的原因是 ，
写出检验猜想的方法： ．
/
【解析】在探究产生感应电流的条件时，小东采用了如图所示的实验装置，闭合开关后，小东左右移动金属棒AB，电流表的指针均未发生偏转；经检查，全部实验器材均无故障且连接无误，而图中电流表量程为0～0.6A，由此可以猜想：感应电流太小，电流表的灵敏度太低，无法检测到该实验产生的微小电流； 检验方法：将电流表更换为灵敏电流计，闭合开关后，左右快速移动金属棒，观察灵敏电流计的指针是否发生偏转。 【答案】感应电流太小；将电流表更换为灵敏电流计，再进行实验。
【点评】本题利用开放的情景，考查了学生的课堂实验探究过程，考查学生在探究过程中的动手、动脑能力。
5. （2017?路北区二模）现有如下器材：一只可直立于水中的平底薄壁试管、水槽、足量的水和一把量程足够大的刻度尺.做实验测某液体密度：
（1）在水槽中放入适量的水,将试管直立于水中待其漂浮时,用刻度尺测出水面到试管底部的深度记为h1
(2)在试管内倒入待测液体后试管仍漂浮,测出水面到试管底部的深度记为h2
(3)____________________ （补充）
(4)待测液体密度表达式____________
(5)交流评估:针对上述实验步骤写出操作不方便之处
（写出一条即可）。
【解析】Sh3-ρ水gSh1=ρ水gS（h3-h1），因为试管中液体和水的体积相等，V液=V水，所以，即：，解得：。
【答案】（3）试管内倒入一定量的液体至标记处放入水中，当试管再次直立于水中漂浮时，用刻度尺测出水槽中水面到试管底部的距离记为h3；（4）；水面到试管底部的距离不易测量。
【点评】本题考查液体密度的测量，是密度、漂浮条件和阿基米德原理的综合应用，有一定难度。在水和液体体积相等时，关键是得到水的液体的重力大小。
6、（2018?高邮市二模）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果如表：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量 。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。 ①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的 不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况。所以，实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为 （选填“小明”或“小辉”）的想法更合理。 （2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是 。 （3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量。小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果是否可靠并说明理由？
。
【解析】（1）根据Q放=mq，燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关，所以要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等；水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以还要控制两杯水的质量相等；①质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少；②要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法；根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同；③由上分析知，小明的分析更加合理；（2）根据表格中数据，相同质量的两种燃料燃烧完后，煤油的水温升高较大，说明煤油放出的热量较多，即煤油的热值较大；（3）在实验过程中，燃油不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量，计算结果不准确。
【答案】（1）相等；①水温升高的多少；②控制变量；种类；散热；③小明；（2）煤油；（3）不可靠，燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收。
【点评】根据Q吸=cm△t知，质量相同的同种物质升高的温度与吸收热量的多少有关，此实验通过这个原理来反映两种燃油燃烧放出热量的多少；根据Q放=mq，质量相同的不同燃料，完全燃烧放出的热量与其热值有关，根据水温的变化情况可得知两种燃油燃烧放出热量的大小关系，从而判断出燃油的热值大小，整个过程中应用了控制变量法。
7、（2018?西城区模拟）小刚想利用量筒、小筒和水，测量一小块铁矿石的密度。请你将小刚的实验步骤补充完整： （1）在量筒中倒入适量的水，将小筒放入量筒中，使其漂浮在水面上，如图甲所示，读出量筒中水面的刻度值V1，并记录； （2）将待测矿石放入小筒中，使小筒仍漂浮在水面上，如图乙所示，读出量筒中水面的刻度值V2，并记录； （3） ，读出量筒中水面的刻度值V3，并记录； （4）根据已知量和测量量，导出计算铁矿石密度的公式ρ= 。
/
【解析】（3）将矿石从小筒中取出放入量筒的水中读出量筒中水面的刻度值V3，并记录；（4）铁矿石放入小筒中，后排开水的体积V排=V2-V1，根据漂浮条件，铁矿石的质量，所以铁矿石的密度：．????
【答案】（3）将矿石从小筒中取出放入量筒的水中；（4）。
【点评】对本实验的掌握，应重点关注是如何通过等效替代的方法测出了小石块的质量，主要用到了漂浮的条件、阿基米德原理、重力公式和密度的公式，值得我们借鉴。
8、（2018?江西模拟）如图所示，小明用压强计研究“液体内部压强与深度的关系”。 （1）将安装好的压强计探头缓慢放入液体中，并逐渐向下移动，在此过程中观察到压强计U形管两边的液柱高度差 。（选填“变大”、“不变”、“变小”） （2）如图乙和丙所示，杯中分别盛有清水和酒精，小明想将它们区分开。他将压强计的探头先后浸没到两杯液体中，结果丙图中压强计U形管两边的液柱高度差较大，能否由此确定丙图杯中盛的是清水？为什么？
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【解析】（1）压强计探头缓慢放入液体中，并逐渐向下移动，液体的密度不变，深度增大，U型左右两管液面差增大。（2）如图乙和丙，杯中分别盛有清水和酒精，如果压强计的探头先后浸没到两杯液体的相同深度，丙图中压强计U形管两边的液柱高度差较大，丙图杯子装的是密度大的水。现在前提条件液体的深度没有控制好，不能得出丙图杯子装的是密度大的水的结论。 【答案】（1）变大；（2）不能。没有控制探头在同一深度。
【点评】本题考查了液体压强大小跟液体的深度和密度有关，利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素。
9、（2017?顺义区一模）闷热的夏天，小明将一瓶矿泉水放在冰箱中较长时间后取出，一会儿发现瓶外壁出现小水珠。用干毛巾擦净，过一会儿又出现小水珠。小明认为这是瓶内的水往外渗出后，附着在瓶外壁上。请你设计一个实验证明小明的结论是错误的。
【解析】（1）器材：天平、冷藏后的一瓶矿泉水、干布或毛巾。（2）实验步骤和实验现象，先用天平称出刚取出的矿泉水瓶的质量m1，过一段时间后，用抹布把矿泉水瓶外的水抹去，再用天平称出矿泉水瓶的质量m2，如果m1=m2，则水不是从矿泉水瓶内渗出的，即小明的观点是错误的。
【答案】见解析
【点评】对于实验设计题，首先要求自己有明确的思路，然后根据思路进行分析器材；本题的关键是明确可以通过比较质量验证饮料瓶是否漏水，然后在确定器材、步骤以及实验现象。
10.（2018?宝应县一模）牛奶密度是检验牛奶品质的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验： （1）通过观察比较牛奶的密度 小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较 。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察U形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较 。 （2）小明用天平和量筒测牛奶的密度时，最初测得烧杯和牛奶的总质量是?37.4g，图（甲）显示的是他将烧杯中一部分牛奶倒人量筒后，烧杯和剩余牛奶的质量；图（乙）显示的是从烧杯中倒人量筒内牛奶的体积。量筒中牛奶的质量为
g，牛奶的密度为 kg/m3； （3）小莉同学却按以下步骤来测量牛奶密度；①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；②向烧杯中倒人一些牛奶，测出它们的总质量是m2；③再将烧杯中的牛奶倒人量筒中，测出牛奶的体积V；④根据ρ=（m2-m1）/V算出牛奶密度。你认为，小莉这种方法测出的密度值可能偏 ?（大/小），原因是
。 （4）小强利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品测量牛奶的密度。其操作步骤是： ①用弹簧测力计测出石块的重力为G； ②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为F1； ③
（写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）： ④牛奶密度的表达式为ρ牛奶= （用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示）。
/
【解析】（1）塑料块能漂浮在两种牛奶中，说明所受的浮力都等于塑料块自身的重力。根据浮力的公式F浮=ρ液gV排，谁的密度大，谁排开的液体体积就小，因此，露出液面体积较大的牛奶的密度较大；根据液体内部压强公式p=ρgh，当金属盒在两种牛奶中的深度相同时，密度越大的牛奶，产生的压强越大，因此，压强计高度差较大的牛奶的密度较大；（2）①最初测得烧杯和牛奶的总质量是m总=37.4g，由图甲，烧杯和剩余牛奶的质量m1=10g+5g=15g，所以烧杯中牛奶质量：m=m总-m1=37.4g-15g=22.4g；由图乙，量筒的分度值为2ml，牛奶体积V=20ml=20cm3，所以牛奶密度：；（3）当测出牛奶的质量后，把烧杯中的牛奶全倒入量筒时，烧杯中不可避免会有剩余，倒入量筒中的牛奶（体积）就会减少，在质量一定时，体积变小密度就会变大；（4）③将石块浸没在牛奶中，弹簧測力计的示数为F2；④根据阿基米德原理可知，石块在水中的浮力为F浮水=G-F1=ρ水V排g，即；石块在牛奶中的浮力为F浮牛奶=G-F2=ρ牛奶V排g，即，所以有：，化简得：。 【答案】（1）大；大；（2）22.4；1.12×103； （3）大，烧杯中的牛奶倒入量筒后，烧杯还会沾有部分牛奶；（4）③将石块浸没在牛奶中，弹簧測力计的示数为F2；④。
【点评】本题考查了利用实验的方法比较液体密度以及液体密度的测量，考查知识点多，综合性强，是一道好题。
11.（2017?嘉兴模拟）在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，小辉认为“物体接触面的粗糙程度越粗糙物体所受滑动摩擦力越大”。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板，一个大小适中的木块，以及材料相同、表面粗糙程度不同的几张砂纸、弹簧测力计和细线。“目数”代表着砂纸的粗糙程度，“目数”越低砂纸越粗糙。现有图1所示的砂纸的规格是500目、1000目、2000目、3000目。请你利用上述器材在图2的装置上设计实验证明此观点。请你写出实验步骤和评价标准。
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【解析】步骤：①如图2所示组装装置，分别将500目、1000目、2000目、3000目的砂纸放在木板下，将木块放大砂纸上，匀速竖直向上拉动测力计，分别记下测力计的示F1、F2、F3、F4，②根据f=F计算出滑动摩擦力f的大小；③比较目数与F的大小关系。评价标准：若F1＞F2＞F3＞F4，则“目数”越低砂纸越粗糙。
【答案】见解析
【点评】本题是探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，利用控制变量法，需控制压力大小相同，利用不同的砂纸来改变接触面的粗糙程度，注意利用二力平衡的知识测量摩擦力的大小。
12、（2018?江汉区一模）如图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是示意图。
/
（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，打开亮度较亮的激光，可清晰观察到沿直线传播的光路，在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点，之所以能够看清光路是利用了光的 知识； （2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点的上方出现一个亮点，这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的 现象形成的，还有一个在原来亮点的下方，这是由于光在 处传播方向发生改变而产生的； （3）保持入射光不动，继续加水，会看到原来的两个亮点移动的方向是 A．两个亮点都向上 B．两个亮点都向下 C．上面的亮点向上，下面的亮点向下 D．上面的亮点向下，下面的亮点向上 （4）为了研究入射角增大时折射角的变化情况，结合图乙说明，应进行的操作是 ，注意观察的现象是 。
【解析】（1）烟是固体颗粒，光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射，反射的光进入人的眼睛，人能看到光的传播路线。（2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点的上方出现一个亮点，这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的反射现象形成的，还有一个在原来亮点的下方，这是由于光在水面处发生折射传播方向发生改变而产生的；（3）保持入射光不动，继续加水，入射点向左移动，会看到上面的亮点向上移动，下面的亮点向下移动。（4）为了研究入射角增大时折射角的变化情况，应将AO绕O点逆时针旋转，增大入射角，同时注意观察折射角的变化。 【答案】（1）漫反射；（2）反射；水面；（3）C；（4）增大入射角；?折射角的变化。
【点评】此题主要考查光的折射规律，注意光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线是靠近法线的，折射光线向下偏折。
13、（2018?邹城市校级模拟）小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5V相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”，开关、导线若干。
/
（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮，且导线不交叉）。 （2）闭合开关前，滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是 。 A．小灯泡短路 B．滑动变阻器短路 C．小灯泡断路 D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为 A；第4次实验时灯泡电阻值为 Ω．由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是
（选填“R1”或“R2”）。 （4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 。 表一
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻R/Ω
3.1
6.8
8.9
9.7
表二
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.30
0.20
0.12
（5）小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因可能是： 。
【解析】（1）测量小灯泡电阻的实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，P向右移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入阻值变小，故应将其右下接线柱接入电路中，如图所示：
/
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P置于阻值最大处，即A端；电流表指针几乎没有偏转，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了，故选C；（3）图丙中电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.2A；由表中数据知，第4次实验时灯泡两端电压2.0V，电流0.25A，根据可得，此时灯泡电阻值为：；电源由两节干电池串联组成，则电源电压为3V，第1次实验时灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压为：U'=3V-0.5V=2.5V，此时变阻器连入电路中的电阻：，这说明小张选用的滑动变阻器应是R2；（4）灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故取平均值没有意义，是不合理的；（5）实验时，分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示；分析表二数据可知，通过导体的电流跟电阻不成反比，且每次实验中电流与电阻的乘积是不同的（即电压不同），所以其原因是没有控制电阻两端的电压不变。 【答案】（1）见上图；（2）A；C； （3）0.2；8；R2；（4）不合理；灯丝的电阻会随温度变化；（5）没有控制电阻两端的电压不变。
【点评】本题是测量灯泡的电阻实验，考查了注意事项、故障分析、电流表的读数及电阻的计算、器材的选择和数据的处理、控制变量法的运用。
14、（2018?开江县一模）如图所示，为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。 （1）本实验的科学探究方法是： ； （2）小丽为了探究压力作用的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）通过实验小丽得出结论：压力作用的效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积有关。小丽的结论 （选填“正确”或“不正确”） （4）在生活中，书包的背带做得又宽又大，这是利用了： 来减少压力作用的效果；压路机的碾子很重，这是利用了： 来增加压力作用的效果。 /
【解析】（1）本实验中，探究压力作用效果与多个量的关系，用到了控制变量法；其次，通过海绵或泡沫的形变程度来反映压力的作用效果，还用到了转换法；（2）探究压力作用的效果跟压力大小的关系，应控制受力面积相同而压力大小不同，由图示实验可知，应选择图D、E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，应控制物体间的压力相等而受力面积不同，应该通过图中的E、F两次实验进行比较得出结论；（3）由图D、E所示实验可知，受力面积相同而物体间的压力不同，压力作用效果不同，由此可知，压力作用效果与压力大小有关，由图E、F所示实验可知，物体间的压力相同而受力面积不同，压力作用效果不同，由此可知，压力作用效果与受力面积有关，由此可知，小丽的结论是正确的。（4）书包的背带做得又宽又大，这是利用了：增加受力面积来减少压力作用的效果；压路机的碾子很重，这是利用了：增大压力来增加压力作用的效果。
【答案】（1）控制变量法、转换法；（2）D、E；E、F；（3）正确；（4）增大受力面积；增大压力。
【点评】熟知影响压力作用效果的因素，能运用控制变量法和转换法对实验的现象进行分析，并能结实验结论运用到生活中，是正确解答本题的关键。
15.（2017?菏泽模拟）某实验小组的同学用如图所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为6V?不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，功率估计在1.1W左右。
/
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路。 （2）请根据实物图在虚线框内画出对应电路图。 （3）连接电路时，开关应该 。闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于 端（选填A或B）。 （4）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，此时电路故障为 。 （5）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器换片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示为 A，则待测灯泡的额定功率为 W； （6）若实验器材中电压表0～15V?量程被损坏，利用如图器材怎样测定待测灯泡的额定功率？简要步骤。
。
【解析】（1）灯的额定电压为3.8V，电压表选用大量程与灯并联，如下左图所示：
/
（2）根据实物图作出电路图，注意各元件一一对应，如上右图所示；（3）为了保护电路，在按电路图连接电路时，应先将开关断开；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处，根据电路连接可知，应该将滑片调至B端；（4）由上分析，闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压连好电路，出现故障的可能原因是小灯泡断路了；（5）图中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.3A；额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；（6）步骤：①灯泡和滑动变阻器串联在电路中；②把电压表并联在滑动变阻器的两端；③滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V；④读出电流表示数。 【答案】（1）见上左图；（2）见上右图；（3）断开；B；（4）小灯泡断路；（5）0.3；1.14；（6）把电压表和变阻器并联，移动滑片使电压表示数等于2.2V，读出电流表示数。
【点评】本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验，考查了电路的连接及画电路图、实验注意事项、电流表读数、故障的分析、求额定功率及设计实验方案等内容，涉及的知识点较多，综合性较强，均为考试的重要内容。
16、（2018?石景山区二模）在“探究浮力大小与什么因素有关”的实验中，实验室备有符合实验要求的如下器材：量筒、细线、水、实心圆柱体和弹簧测力计，请选用上述器材设计实验证明：物体在水中所受的浮力的大小与排开水的体积成正比。要求： （1）简述实验步骤 （2）画出实验数据记录表格。
【解析】（1）实验步骤： ①在量筒中装入适量的水，读出此时量筒中液面所对示数V0．用细线将实心圆柱体挂在调好的弹簧测力计的挂钩上，读出实心圆柱体的重力G，填入表格中。 ②让实心圆柱体的一部分体积浸入量筒的水中，不碰量筒的底和壁，读出此时量筒中液面所对示数V1，和此时弹簧测力计的示数F1，填入表格中。 ③逐渐增加实心圆柱体浸入水中的体积，仿照步骤②再做5次， 分别读出对应的示数V2-V6和F2-F6，填入表格中。 ④根据V排=V-V0，和F浮=G-F分别计算出实心圆柱体排开水的体积和实心圆柱体所受的浮力，填入表格中。 （2）实验数据记录表格：
V0/cm3
V/cm3
V排/cm3
G/N
F/N
F浮/N
?
?
?
?
?
?
【答案】见解析
【点评】此题通过让学生设计实验探究浮力大小与V排之间的关系，考查的是学生设计实验方案的能力，要求学生熟练的掌握浮力测量的方法---称重法（F浮=G-F拉）的有关知识。
17、（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）。
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【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。
18、（2018?内乡县一模）在做“伏安法测量定值电阻”的实验中，小明同学设计了如图甲所示的电路，请你完成下列问题。
/
（1）该实验的原理是 。 （2）连接电路时，应将开关 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 ?端（填“左”或“右”）。 （3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于 断路造成的。 （4）调节滑动变阻器，测量的几组数据描成如图乙所示的图象，则该电阻的阻值R= Ω。 （5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图丙所示的电路。电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整： ①只闭合开关S1， 。 ② 。 ③电阻表达式：Rx= 。
【解析】（1）“伏安法测量定值电阻”的实验原理：，（2）连接电路时，开关应处于断开状态；滑动变阻器接左半段，滑片处于右端时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路电流最小，对电路起保护作用。（3）电流表无示数，说明电路断路，电压表有明显偏转，则电压表串联在电路中，这可能是由于定值电阻R断路造成的。（4）由图象可知，当U=1.8V时，I=0.6A，则该电阻的阻值：。（5）图丙中，只闭合S1，R与RX串联，电压表测RX的电压U1；再闭合开关S2，电路为RX的简单电路，读出电压表的示数为U2，即电源电压。当R与RX串联时，电流相等，所以IX=IR，即：，所以，。 【答案】（1）；（2）断开；右；（3）定值电阻R；（4）3；（5）读出电压表的示数为U1；再闭合开关S2，读出电压表的示数为U2；。
【点评】本题考查了伏安法测电阻的实验，涉及到了实验的原理、连接电路的注意事项、实验数据的处理，是一道基础题；应用图象处理实验数据，是物理实验处理数据的常用方法，应注意掌握。
19、（2017?信阳一模）小明有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是从学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。
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（1）为了完成实验目的，请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移动时灯泡变亮）。 （2）闭合开关，他发现灯泡不亮，电流表、电压表均有较小示数，原因可能是
；之后当小灯泡正常发光时，电流表如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。 （3）同组的小华认为这样测量的电阻值不准确，应该再多测几组数据求平均值，对此你的看法是 。 （4）做实
