1、专题二专题二 实验题实验题 第二编第二编 2021 内 容 索 引 01 02 题型一题型一 光学实验光学实验 题型二题型二 力学实验力学实验 03 题型三题型三 电磁学实验电磁学实验 Z 专题概述专题概述 科学探究实验是物理学的重要组成部分,所以中考题里面都会有一定的实 验探究题。安徽中考实验题从近十年来一直都是三个题目,分值约为20分, 约占22%,主要集中在力学和电学,有时出现光学实验题。此题型的主要特 点是注重操作过程和实验设计的考查;对教材中常见的活动、小实验、演 示实验进行改编;注重对实验过程中存在的问题、误差进行反思和评估等。 从安徽近几年的中考题可以看出,实验题主要是考查学生的
2、观察能力、实 验能力、仪器的选用能力、实验故障的判断和排除能力、实验结果的归 纳分析能力、综合运用知识能力以及实验设计能力。 题型一题型一 光学实验光学实验 T 题型突破题型突破 纵观历年中考,安徽省对光学实验的考查主要集中在对光的反射、光的折 射规律以及凸透镜成像规律实验的考查上,分值一般设为46分,主要考查 各种光现象的实验结论、实验过程以及实验现象。 实验1 光的反射 例例1(2020 河北)在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直立 在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON翻转,如图1所示。 (1)实验中还需要的器材是: 、激光笔和铅笔。 (2)将一束光
3、贴着纸板E沿AO射到O点,纸板F上会显示出反射光束OB:为探究反射光 和入射光是否在同一平面内,下一步的操作是: 。 (3)使光束以不同角度入射进行实验,测量数据如上表所示。由此可得:在反射现象 中, 。 (4)如图2所示,已知入射光线与反射光线的夹角为90,请在图中画出平面镜的位置 并标出反射角的度数。 实验次数 入射角 反射角 1 30 30 2 45 45 3 60 60 答案(1)量角器 (2)将纸板F沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线 (3)反射角等于入射角 (4)如图所示 方法归纳 本题主要考查了光的反射实验,这是光学中的重点,也是近几年 来中考经常出现的题型,要求学生熟
4、练掌握,并学会灵活运用。同时考查学 生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论。解题 的关键在于理解反射规律。 实验2 平面镜成像 例例2(2020 青海)学生用如图所示的器材“探究平面镜成像的 特点”。在此实验中: (1)我们选用 (填“平面镜”“5 mm厚的透明玻 璃板”或“2 mm厚的透明玻璃板”)的目的是便于确定像的位置。 (2)取两支完全相同的蜡烛A和B,将蜡烛A点燃后放在玻璃板前10 cm处,未点燃的 蜡烛B放在玻璃板后且与玻璃板相距 cm才能与蜡烛A的像完全重合。 (3)实验时应在 (填“A”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。 (4)当蜡烛A远离玻璃板时,蜡
5、烛A的像的大小 (填“变大”“变小”或“不 变”)。 答案(1)2 mm厚的透明玻璃板 (2)10 (3)A (4)不变 解析(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到 实验效果,所以应选用薄玻璃板,故选2 mm厚的透明玻璃板。 (2)平面镜成像时像与物体到镜面的距离是相等的,取两支完全相同的蜡烛 A和B,将蜡烛A点燃后放在玻璃板前10 cm处,未点燃的蜡烛B放在玻璃板后 且与玻璃板相距也是10 cm,才能与蜡烛A的像完全重合。 (3)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人 眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧; (4)平面镜成像与成像物
6、体大小相等,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,蜡烛A的 大小不变,则像的大小不变。 方法归纳 本题主要考查了平面镜成像特点的实验,主要考查学生设计实 验与动手操作实验的能力,并会对实验现象进行分析。解题的关键在于理 解平面镜成像的特点。 实验3 光的折射 例例3(2020 安徽亳州模拟)某实验小组在探究光的折射规律时获得了下列数 据,表格中表示的是光从空气分别射入水和玻璃时的入射角和折射角。 (1)通过分析实验数据,你能得出一些规律,请写出其中的一 条: ; 空气中的入射角i 0 30 45 60 水中的折射角r 0 22 32 40 玻璃中的折射角 0 17 24 30 (2)在茶杯底部放一枚硬币,
7、当人移动到某一位置时看不见硬币,如图甲所 示,此时往茶杯中倒入一些清水,又能看见硬币了,如图乙所示。能正确反 映其中奥秘的光路图是 。 答案(1)当入射角为0时,折射角也为0(答案不唯一) (2)B 解析(1)由表格中的第一列数据可知,当入射角为0时,折射角也为0; 由表格的第一行可知,当入射角增大时,第二行和第三行的折射角也随着增大; 由表格数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角; (2)图甲中硬币反射的光线被茶杯侧壁挡住,人看不见硬币了,这是由于光在同种 均匀介质中沿直线传播造成的;往茶杯中倒入一些水后,硬币反射的光线从水中 斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射角大于入
8、射角,折射光线远离法线方向, 人眼逆着折射光线看去,看到的是变高的硬币的像;A图没有发生折射,C、D两图 中光的传播方向错误,只有B图能正确反映人又能看到硬币的奥秘。 方法指导此题主要考查了光的折射定律,首先要熟练掌握光的折射定律的内容, 关键是搞清折射角与入射角的关系。 实验4 探究凸透镜成像规律 例例4(2020 山东滨州)某小组在“探究凸透 镜成像的规律”的实验中 (1)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏 三者的中心在 。 (2)通过调整,恰好在光屏上得到烛焰等大的像,如图所示,则所用凸透镜的焦距是 cm。 (3)在图中,把蜡烛向左移动15 cm,凸透镜的位置不变,应把光屏向 (选填“左”
9、或 “右”)适当调节,才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 (选填“放大”“缩小”或“不 变”)的实像。接下来改用焦距为15 cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透 镜的位置,要在光屏上成清晰的像,应把光屏向 (选填“左”或“右”)适当调节。 (4)在探究凸透镜成实像的过程中,他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半,发现在光屏 上 (选填“仍能”或“不能”)形成烛焰完整的像。 答案(1)同一高度 (2)10 (3)左 缩小 右 (4)仍能 解析(1)探究凸透镜成像的实验时,点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中 心大致在同一高度,这样使蜡烛火焰的像能完整地呈现在光屏的中央; (2)通过调整,恰好在光
10、屏上得到烛焰等大的像,则此时的物距等于像距,都 等于2f,即20 cm=2f,则f=10 cm; (3)在图中,把蜡烛向左移动15 cm,凸透镜的位置不变,此时的物距变大,像 距应减小,所以应把光屏向左移动,光屏上才能呈现清晰的像;由于此时的 物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;接下来改用焦距为15 cm的凸透 镜继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,相当于减小了像距,要 在光屏上成清晰的像,应增大像距,即把光屏向右适当调节; (4)凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下 半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通 过上半部分凸透镜而会聚
11、成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的 一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,变 暗了。 D 对应训练对应训练 1.(2020 湖南湘潭)用如图1所示的装置探究光的反射规律,实验数据如下表: (1)图表中r表示 (选填“入射”或“反射”)角。 (2)分析实验数据可知:反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 (3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图2,把纸板NOF向后折,光沿EO入射在纸板 NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。这说明在光的反射现象中,反射光 线、入射光线和法线在同一平面内。 (4)在图1中,当光沿FO的方向射向O点时,
12、光会沿着OE的方向射出,说明在反射现象中光 路是 的。 次数 1 2 3 4 i 30 40 50 60 r 30 40 50 60 答案 (1)反射 (2)等于 (3)不能 (4)可逆 解析 (1)垂直镜面的是法线,射向镜面的光线为入射光线,入射光线与法线 的夹角是入射角,由图1知,OF为反射光线,r是反射角;(2)根据表中的数据 可以得出结论:反射角等于入射角;(3)把纸板NOF向前折或向后折,光沿EO 入射在纸板NOF上,在纸板NOF上不能看到反射光线,由此得出结论:反射 光线、入射光线和法线在同一平面内;(4)让光沿着FO的方向射向O点,反 射光会沿着OE方向射出,这表明,在反射现象中
13、,光路是可逆的。 2.(2020 山西)如图甲所示,创新小组的同学们在 “探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放 在玻璃板前面,能看到玻璃板后面有它的像。 (1)再拿一只与A完全相同的蜡烛B,目的是 。实验中,蜡烛B在玻璃板后的 纸面上无论怎样移动,都无法让它与蜡烛A的像完全重合,其原因可能 是 。 (2)解决上述问题后,图乙是同学们经过三次实验,在白纸上记录的像与物对应点 的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息,可得出的结论是 (写出一条即可)。 (3)移开蜡烛B,把光屏放在像的位置处,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接 到蜡烛的像。 答案 (1)比较像与物的大小 玻璃板没有竖直放
14、置 (2)像和物体各对应点的连线与平面镜垂直 (3)不能 解析 (1)平面镜所成的像与物体大小相等,故能判断选取两个完全相同的 蜡烛是为了比较像与物的大小关系;如果玻璃板与桌面不垂直,A蜡烛所成 的像可能偏高或偏低,这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。 (2)本实验是研究平面镜成像的特点,他们下一步应该连接像与物的对应点, 判断连线与镜面是否垂直;分别测量两点到镜面的距离,可得像和物体各对 应点到平面镜间距离相等。 (3)虚像不能成在光屏上。 3.(2020 安徽合肥期末)在探究光的折射特点时,小明记录下 光从空气射入水中时的光路并改变入射角多次实验。通过 实验得到如下数据: 入射角 0 15
15、 30 45 60 折射角 0 11 22.1 35.4 40.9 实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内, 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。分析表中数据,可得出结论: (1)当光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象; (2)光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是: ,且 折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水 面时折射角等于 。 答案 (1)反射 折射 (2)入射角增大折射角也增大 小于 0 解析 (1)由图知:光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象; (2)由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角
16、 也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增 大,且折射角小于入射角;当光从空气垂直射到水面时,传播方向不改变,此 时入射光线、折射光线与法线重合,则折射角等于0。 4.(2020 湖北荆门)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏 依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度,如图所示。现进行如下操作: (1)将蜡烛第一次放置在M处,第二次放置在N处,则蜡烛与所成像的位置关系 为 。 A.两次都在凸透镜同侧 B.两次都在凸透镜两侧 C.第一次在凸透镜同侧,第二次在凸透镜两侧 D.第一次在凸透镜两侧,第二次在凸透镜同侧 (2)某次实验中将蜡烛放置在P处,光
17、屏上所成的像在Q处,现将蜡烛放置在Q处,根 据 原理,光屏上所成的像 (选填“在”或“不在”)P处。 答案 (1)C (2)光路可逆 在 解析 (1)蜡烛在M处时,物距小于1倍焦距,此时成虚像,所以像与蜡烛在凸 透镜的同侧;蜡烛在N处时,物距大于2f,此时成倒立缩小的实像,像与物体在 凸透镜的两侧,故ABD错误,C正确;(2)将蜡烛放置在P处,光屏上所成的像在 Q处,说明蜡烛发出的光经过凸透镜折射后会聚到Q点,根据光路可逆原理, 现将蜡烛放置在Q处,光屏上所成的像在P处。 题型二题型二 力学实验力学实验 T 题型突破题型突破 力学的范围比较广泛,中考命题的变数也比较大,这一部分的探究题难度不
18、大,但是比较灵活。安徽中考试题中力学探究题主要考查牛顿第一定律的 探究、二力平衡的条件的探究、摩擦力、动能势能的影响因素、杠杆的 平衡条件、各种简单机械的机械效率的探究等。解力学探究题首先要深 入了解课本上实验的原理和方法,做到了如指掌,才能对探究实验题做到万 无一失;其次是掌握探究的方法,要熟练运用“控制变量法”“等效替代 法”“类比法”等方法。 实验1 测量固体的密度 例例1(2020 甘肃金昌,改编)假期期间,小刚到省城兰州参观了黄河奇石博物 馆,参观后他在黄河边捡了一小块石头带回去研究,测量它的密度,进行了 如下操作。 (1)把托盘天平放在水平台上,将游码移到零刻线处,这时他发现指针静
19、止 时指在分度盘中线的左侧,如图甲所示,他应将平衡螺母向 (选填 “左”或“右”)调节使横梁平衡; (2)小刚在用天平测量黄河石质量的过程中操作方法如图乙所示,他的操作 错误是 ; (3)之后他将石头投入到量筒中,根据图丁中量筒的刻度值,石头的体积是 cm3; (4)由以上操作可计算出这块石头的密度为 kg/m3。 答案(1)右 (2)手拿砝码 (3)10 (4)2.7103 解析(1)用天平放在水平台上,将游码移到零刻线处,这时他发现指针静止 时指在分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上 翘的右端移动,使天平的横梁平衡。 (2)用手拿砝码容易腐蚀砝码,导致砝码的质量发生
20、变化,测量值产生误差。 (3)石头的体积V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3。 (4)石头的密度 = = 27g 10cm3=2.7 g/cm 3=2.7103 kg/m3。 实验2 测量液体的密度 例例2(2020 福建,改编)在测量某液体 密度的实验中: (1)把托盘天平放在水平工作台上, 指针位置如图甲所示。应将平衡 螺母向 调节,使天平横 梁平衡。 (2)将装有待测液体的烧杯放在天平左盘,平衡时,右盘砝码质量和称量标 尺上的示数值如图乙,待测液体和烧杯的总质量为 g。 (3)将烧杯中适量的液体倒入量筒内,称得剩余液体和烧杯的总质量为22 g。 则液体的密度为 g/cm3
21、。 (4)小明提出另一种测量待测液体密度的方案,器材有弹簧测力计、金属块、 水和两个烧杯。简要步骤如下: 分别往两个烧杯中装适量的水和待测液体; 将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1; 将挂着的金属块浸没在水中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F2; 将挂着的金属块浸没在待测液体中(未接触烧杯),静止时测力计示数记 为F3; 液体的密度液= (用水及测得的物理量表示)。 答案(1)右 (2)82 (3)1.2 (4) 解析(1)指针偏向分度盘中线的左侧,平衡螺母应向右端移动,才能使横梁 平衡; (2)如图乙所示,液体和烧杯的总质量m总=50 g+20 g+10 g+2 g=82
22、 g; (3)如图丙所示,量筒分度值为1 mL,液体上表面与50 mL刻度线相平,液体 体积V=50 mL=50 cm3;量筒中液体质量m=m总-m剩=82 g-22 g=60 g, 1-3 1-2 水 液体密度 = = 60g 50cm3=1.2 g/cm 3; (4)将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1,即金属块所受重 力G=F1;金属块浸没在水中时,所受浮力F浮=G-F拉=F1-F2; 由阿基米德原理可知,金属块体积 V=V 排= 浮 水 = 1-2 水 ; 金属块浸没在待测液体中时,所受浮力 F 浮液=F1-F3, 由阿基米德原理可知,待测液体密度: 液= 浮液 = 浮液
23、 = 1-3 1-2 水 = 1-3 1-2 水。 实验3 探究影响滑动摩擦力大小的因素 例例3(2020 山东潍坊)某同学通过实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关。 实验器材:粗糙程度不同的长木板甲和乙、滑块(质量已知)、砝码、测力计。 实验步骤:将滑块放在水平长木板甲上进行实验,通过改变滑块上砝码的个 数改变滑块的压力;记录多组滑动摩擦力F及压力FN的大小;作出摩擦力F随 压力FN变化的图象,如F-FN图象中甲所示; 换用木板乙重复上述实验,作出摩擦力F随压力FN 变化的图象,如F-FN图象中乙所示。 (1)如图所示, (选填“A”或“B”)操作更便于 测量滑动摩擦力的大小。 (2)由F-FN
24、图象可知:在接触面一定的情况下滑动摩擦力与压力成 比;长木板 (选填“甲”或“乙”)的接触面更粗糙。 答案(1)A (2)正 甲 解析(1)由图知,用A方案,无需匀速拉动木板,当弹簧测力计的示数稳定后, 滑块相对于地面是静止的,此时弹簧测力计的示数等于木板对木块的摩擦 力。用B方案,需匀速拉动滑块,在实际操作中很难做到匀速拉动。故选A。 (2)由F-FN图象可知:在接触面一定的情况下,当压力增大时,滑动摩擦力 增大,故滑动摩擦力与压力成正比。 由F-FN图象可知,当压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大, 故在压力一定时,甲受到的摩擦力更大,则甲的接触面更粗糙。 例例4(2020 四川
25、南充改编)在“探究压 力作用效果与哪些因素有关”的实 验中,小强利用了多个完全相同的 实验4 探究影响压力作用效果的因素 木块和海绵进行了如图所示的实验。 (1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。 (2)对比甲、乙两图可以得出:当 一定时,受力面积越小, 压力作用效果越明显。 (3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与 的关系。 (4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的 观点错误,理由是 。 答案(1)凹陷程度 (2)压力 (3)压力大小 (4)没有控制受力面积相同 解析(1)力可以改变海绵的形状,通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小; (2)图甲、乙,压力相
26、同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越 明显,所以在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显; (3)图甲、丙,受力面积相同,丙图的压力大,海绵凹陷程度大,压力作用效果 越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显; (4)对比甲、丁两图,得出压力作用的效果与压力大小无关,是错误的,因为 没有控制受力面积不变,同时改变了压力大小和受力面积大小,存在两个变 量。 实验5 探究杠杆的平衡条件 例例5(2020 四川广元改编)如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置, 每个钩码重为0.5 N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为05 N。 (1)将该装置置于水平桌面上,静
27、止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平 位置平衡,小王应将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”) 移。 (2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A点下方再挂一个相同的钩码,为使 杠杆保持水平平衡,则需将B点的钩码向右移动 格。 (3)丙图中杠杆每个小格长度均为5 cm,在C点竖直悬挂4个重为0.5 N的钩 码,当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡,此时动 力F为 N。 答案(1)左 (2)1 (3)2 解析(1)为使杠杆在水平位置平衡,小王应将杠杆右端的平衡螺母向左移。 在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。 (2)如图乙所示,设一格的长度为l,根据杠杆的平
28、衡条件可 得:4G2l=2Gnl,解得n=4,故应该将B处所挂钩码向右移动4-3=1(格)。 (3)当动力在D点斜向下拉(与水平方向成30角)动力臂是: 根据杠杆的平衡条件Fl1=4Gl2可得,动力为: l1=1 2OD= 1 245 cm=10 cm, F=42 1 = 40.5N25cm 10cm =2 N。 实验6 测量滑轮组的效率 例例6(2020 长沙)某实验小组用下图的实验装置测量滑轮组的机械效率, 部分实验数据如表所示。 (1)实验中应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计; (2)第一次实验中测得滑轮组的机械效率为 %; (3)分析以上数据可知,使用同一个滑轮组提升重物时,被提升物体的
29、重力越 ,滑轮组的机械效率越高。 实验次数 1 2 3 4 钩码重G物/N 0.5 1.0 1.5 2.0 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 0.3 0.5 0.7 0.9 绳端移动距离s/m 0.3 0.3 0.3 0.3 机械效率 67% 71% 74% 答案(1)匀速 (2)56% (3)大 解析(1)要正确测量绳端拉力,需竖直向上匀速拉动测力计。 (2)第1次实验测得的机械效率为: (3)分析以上数据可知:使用同一滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械 效率。 = 有用 总 = = 0.5N0.1m 0.3N0.3m 56%; D 对应训练对应训练 1.
30、(2020 湖南益阳)小亮学了密度 知识后,用天平和量筒来测量一块 漂亮的鹅卵石的密度。 (1)将天平放在水平桌面上,如图甲 所示。调节该天平平衡时,首先应该 ; (2)调节天平平衡后,测得鹅卵石的质量如图乙所示,则质量为 ; (3)用细线拴住鹅卵石放入盛有适量水的量筒中测体积时,发现鹅卵石上附 着有气泡。为了排除气泡,你采用的方法是 (写出一种方法即可),之后测得鹅卵石的体积为16 mL; (4)通过计算得到鹅卵石的密度为 g/cm3。 答案 (1)使游码归零 (2)41.6 (3)多次来回拉动细线使鹅卵石在水中上 下运动 (4)2.6 解析 (1)天平放在水平桌面上,首先使游码归零,然后再
31、调节平衡螺母,使天 平横梁水平平衡。 (2)鹅卵石的质量m=20 g+20 g+1.6 g=41.6 g。 (3)用细线拴住鹅卵石放入盛有适量水的量筒中测体积时,发现鹅卵石上附 着有气泡。为了排除气泡,多次来回拉动细线使鹅卵石在水中上下运动,使 气泡排出。 (4)鹅卵石的密度 = = 41.6g 16cm3=2.6 g/cm 3。 2.(2020 山西)山西老陈醋采用82道传统固态发酵工序酿造而成,与勾兑醋有着本 质的不同。小明在实践活动中调查了它们的药用价值和作用,并设计实验测定 它们的密度进行比较。请帮助他完善以下实验方案。 (1)把天平放在 上,游码调至标尺左端的零刻度线处,天平的状态如
32、图所 示,接下来的操作应该是 ,直至横梁平衡。 (2)小明进行了如下实验操作: a.向烧杯中倒入适量老陈醋,测出烧杯与老陈醋的总质量m1; b.将烧杯中一部分老陈醋倒入量筒中,测出老陈醋的体积V; c.用天平测出烧杯与剩余老陈醋的总质量m2; d.则老陈醋的密度= (用所测物理量的符号表示); e.重复上述实验步骤测出勾兑醋的密度。 (3)请你设计记录实验数据的表格。 答案 (1)水平台 向左移动平衡螺母 (2) (3)如表 物理量 m1/g m2/g V/cm3 (m1-m2)/g /(g cm-3) 老陈醋 勾兑醋 1-2 解析 (1)把天平放在水平台上,游码调至标尺左端的零刻度线处,天平
33、的右 端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动。 (2)测量老陈醋的实验步骤: a.向烧杯中倒入适量老陈醋,测出烧杯与老陈醋的总质量m1; b.将烧杯中一部分老陈醋倒入量筒中,测出老陈醋的体积V; c.用天平测出烧杯与剩余老陈醋的总质量m2; 量筒中老陈醋的质量为m=m1-m2, 所以老陈醋的密度为 (3)表格中应该有测量的物理量:烧杯和老陈醋的总质量m1,量筒中老陈醋 的体积V,烧杯和剩余老陈醋的质量m2,求得的物理量:量筒中老陈醋的质量 m1-m2,老陈醋的密度。 = = 1-2 。 3.(2020 辽宁本溪,改编)在“探 究影响滑动摩擦力大小因素” 的实验中,小平完成了如图所 示的甲、
34、乙、丙三次实验。 测量滑动摩擦力时,小平用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平方向做匀速直 线运动。 (1)甲实验中木块受到的摩擦力为 N。 (2)比较甲、乙两次实验数据,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。 (3)比较甲、丙两次实验数据, (填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大 小跟接触面的粗糙程度有关的结论,判断依据是 。 答案 (1)1.2 (2)压力 (3)不能 没有控制压力大小一定 解析 (1)弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动,木块所受的拉力和 滑动摩擦力是一对平衡力,弹簧测力计的分度值为0.2 N,此时示数为1.2 N, 故滑动摩擦力为1.2 N; (2)甲、乙两实验压力大
35、小不同,接触面的粗糙程度相同,所以甲、乙两次 实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系; (3)比较如图甲和丙两次实验可知,两次实验中压力大小和接触面的粗糙程 度都不相同,不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论。 4.(2020 贵州黔东南州,改编)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码 等探究影响压力作用效果的因素。 (1)本实验中用到的研究方法有 和转换法。 (2)通过比较图甲、乙,说明 ,压力的作用效果越明显。 (3)通过比较图 (填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用 效果越明显。 (4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁
36、中木板受到的压强p的大小关系为p p(选填“”“”或“=”)。 答案 (1)控制变量法 (2)受力面积一定时,压力越大 (3)乙、丙 (4)= 解析 (1)实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法;(2)通过比较图甲、 乙知,受力面积一定,乙中压力大,海绵的凹陷程度大,这说明受力面积一定 时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)探究压力的作用效果与受力面积 时,应控制压力的大小不变,而受力面积不同,故应该比较图乙、丙,且可以 得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(4)将该小 桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,因压力大小和受力面积都 相同,则根据 可知,图丙中海
37、绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强 p的大小关系为p=p。 p= 5.(2020 安徽南谯区二模)如图所示是 探究杠杆平衡条件的几个实验情景。 (杠杆自重不计) (1)如图甲所示,在一杠杆A点挂有2个 质量均为50 g的钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个 质量均为50 g的钩码。 (2)将杠杆的支点移到如图乙所示的位置,用弹簧测力计分别在C、D、E点 拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,为了使拉力最小应选择 点。并请 你在杠杆上画出最小动力F的示意图。 答案 (1)3 (2)C 如图 解析 (1)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,因为, F1l1=F2l2,2G3L=nG2L,得n
38、=3,所以在B处挂3个钩码。 (2)为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直杠杆向上,即竖直向 上,C点动力臂为最长,根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,2G6L=F8L,解得 F=1.5G=1.5mg=1.50.05 kg10 N/kg=0.75 N。 6.(2020 湖南岳阳)“测滑轮组的机械效率”的实验数据如表: (1)实验时,应沿竖直向上的方向 拉动弹簧测力计。 (2)第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为 N。 (3)第3次实验滑轮组的机械效率是 。(保留一位小数) (4)如果用这个滑轮组提升7 N的重物,则它的机械效率可能是 (选填 序号)。 A.60% B.70% C
39、.80% 实验 次数 物重 G(N) 物体上升 高度h(m) 拉力F (N) 绳子自由端移动 距离s(m) 机械 效率 1 4 0.1 2.0 0.3 66.7% 2 5 0.1 0.3 69.4% 3 6 0.1 2.6 0.3 答案 (1)匀速 (2)2.4 (3)76.9% (4)C 解析 (1)实验时,应沿竖直向上的方向匀速拉动弹簧测力计。 (2)第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示,测力计分度值为0.2 N,示数为 2.4 N。 (4)由表中数据知,提升物体的重力越大,机械效率越高,故如果用这个滑轮 组提升7 N的重物,则它的机械效率要大于76.9%。故可能是80%,选C。 (3)第
40、 3 次实验滑轮组的机械效率是 = 有 总 = = 6N0.1m 2.6N0.3m 76.9%。 题型三题型三 电磁学实验电磁学实验 T 题型突破题型突破 电学实验题主要集中在伏安法测电阻和电功率的测量,在测电阻和电功率 的实验中通常以课本上的实验为基础,侧重电路图的连接(电路的设计)、 实验步骤的补全、实验数据的处理、电表内阻对实验数据的影响、特殊 法测电阻等几个方面。考查形式是将实验原理和实验过程相结合,探究方 法和创新能力相结合进行考查,题目比较新颖。其他电和磁的实验在安徽 省中考中出现的较少,但是也很重要,应该引起我们的足够重视。 实验1 测量定值电阻阻值 例例1(2020 海南改编)
41、用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数 据记录如下表: 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.16 0.2 0.24 电阻R/ 9.4 10.4 (1)第2次测量的电阻值为 。 (2)根据三次实验数据可得定值电阻Rx= (结果保留一位小数)。 (3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转。用一根导线在图甲中 先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时, 电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是 。 (4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙 所示电路,来测量电阻Rx的阻
42、值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流 表示数为I1;滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻 Rx= 。(用相关物理量的符号表示) 答案(1)10.0 (2)9.9 (3)滑动变阻器断路 (4) 1 2-1R 实验2 测量小灯泡的电阻 例例2(2020 山东菏泽,改编)课外活动 小组的同学一起做“测量小灯泡电阻” 的实验,实验器材有:电源、电流表、 电压表、开关、滑动变阻器、导线 若干,待测小灯泡的额定电压为2.5 V, 正常发光时电阻约为8 。 (1)为使实验数据精确,电流表应选择 (选填“00.6 A”或“03 A”)的量程。 (2)甲图中的电路尚未连接完整,请用笔画线
43、代替导线,将电流表和滑动变阻器正确 接入电路,要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。 (3)正确进行实验,根据记录的实验数据,画出小灯泡的U-I图象,如图乙所示,分析图 象可知,小灯泡电阻的变化情况是 。 答案(1)00.6 A (2)如图 (3)灯丝温度越高,电阻越大 解析(1)根据欧姆定律知电路的电流为 =0.312 5 A0.6 A,所以电 流表应选择00.6 A的量程; (2)电流表与灯泡串联且选用00.6 A的量程,滑动变阻器“一上一下”的串联 在电路中,且滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻逐渐减小,故 将滑片左边电阻丝连入电路中; (3)图线弯曲说明灯泡的电阻值是变
44、化的,不是定值,这是因为电压越大,通 过灯的电流越大,灯泡的实际功率越大,灯丝温度越高,电阻越大。 I= = 2.5V 8 实验3 测量小灯泡电功率 例例3(2020 湖北恩施州)在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有 “2.5 V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把滑动变阻器的滑 片移到了连入阻值最大端,电源为6 V稳压直流输出,如图所示。请完成下 列问题: (1)如果用电压表分别测量R与L的电压,请用笔画线将电路连接完整。 (2)闭合开关,移动变阻器的滑片,记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值,可 发现的实验结论是:小灯泡的电阻是变化的,当通过电流增大使灯丝的温度升
45、高时,其电阻会变 ;小灯泡的亮度决定于 。(选填代号:A.通 过灯的电流 B.灯两端的电压 C.灯的实际功率) (3)通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器 的滑片,获得多次实验数据很重要;小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功 率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是 。(需说明理由) 实验次数 电阻两端电压U1/V 灯两端电压U2/V 电流I/A 小灯泡亮度 1 1.0 0.5 0.10 不亮 2 2.2 1.5 0.22 偏暗 3 2.8 2.5 0.28 正常 4 3.0 2.8 0.30 极亮 答案(1)如图 (2)大 C (3)灯泡在不同电压下
46、的电流不同,实际功率 不同,求灯泡的平均功率没有意义,而是为了得出灯泡的亮度和实际功率的 关系 解析(1)由实物图知,电流表、R、L、滑动变阻器串联,电压表V2测L两端电 压,所以应将电压表并联在R两端; (2)由表中各次实验灯泡两端电压和电流表示数知,灯泡两端电压越大,通 过的电流也越大,但电压变化大于电流变化,灯丝电阻变大;由P=UI知灯泡 的实际功率越大,温度越高,且灯泡越亮。 小灯泡的电阻是变化的,当通过的电流增大使灯丝的温度升高时,其电阻 会变大;小灯泡的亮度决定于灯的实际功率; (3)灯泡在不同电压下的电流不同,实际功率不同,求灯泡的平均功率没有 意义,而是为了得出灯泡的亮度和实际
47、功率的关系。 实验4 探究产生感应电流的条件 例例4(2020 内蒙古呼和浩特)在历史的长 河中,有相当长的一段时间里,人们认为 电现象和磁现象是互不相关的。直到 1820年,丹麦物理学家 (选填“安 培”“奥斯特”或“法拉第”)发现,电流周围 存在磁场,成为世界上第一个发现电与磁联系的科学家。如图是“探究导 体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、 灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表(实验 中电流由左进入电流计,指针向左偏,电流由右进入电流计,指针向右偏)。 实验序号 磁场方向 导体棒ab运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 向下 向上 不偏转 2 向下 不偏转 3 向左 向右偏 4 向右 向左偏 5 向上 向上 不偏转 6 向下 不偏转 7 向左 向左偏 8 向右 向右偏 (1)实验表明,闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时,电路中 产生感应电流 。 A.平行磁感线运动 B.切割磁感线运动 (2)导体中产生的电流方向,与导体的运动方向,以及磁感线的方向都有关 系,根据题给信息,分析判断下列方向关系正确的是 。 答案奥斯特 (1)B (2)C 解析第一个发现电与磁的物理学家是奥斯特。 (1)产生感应电流的条件是
