2023年中考物理二轮复习 实验探究题课件PPT

这是一份2023年中考物理二轮复习 实验探究题课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了漏标单位，0cm，将游码归零，液体热胀冷缩，24℃，5mA，04×103，反射时光路是可逆的，刻度尺，同一高度等内容，欢迎下载使用。
2023年中考物理二轮复习
实验探究题
实验探究是近年来中考物理命题的重点，分值占比约为20%，主要题型有选择题和实验探究题。实验探究题的内容立足教材（以课本实验为基础，适当改变设问角度），适当延伸与拓展；命题方向：①注重基本实验仪器的使用；②强调实验探究过程；③突出实验探究方法；④重视演示实验和创新实验；⑤关注知识间的衔接（如熔化与比热容，运动与力，电与热，电与磁等）。从试题类型来看，主要有基本仪器的使用与读数、测量型实验题和探究型实验题。探究型实验主要有光学探究实验、热学探究实验、力学探究实验、电学和电磁学探究实验。
一、基本仪器的使用与读数初中涉及10个基本仪器的使用与读数，即刻度尺、钟表（停表）、温度计、弹簧测力计、天平、量筒、电流表、电压表、电能表、滑动变阻器。常单独考查读数的仪器有刻度尺、钟表（停表）、温度计、托盘天平、弹簧测力计和电能表，其他仪器的读数与使用多在间接测量和探究型试题中综合考查。
解题要领：1.直接测量型的实验题要注意判断实验所选用的测量仪器，要明确相关仪器的操作要领，尤其是要知道所用的测量工具的量程与分度值；2.要注意，测量前一些仪器的指针是否在零刻度线上；3.读数时，视线要与刻度盘垂直，刻度尺的读数要估读到分度值的下一位；4.要注意测量结果记录必须包括数值和单位。对一些稳恒量（如物体的长度）要进行多次测量取平均值。
例1（2021·江西）请你根据自己掌握的实验操作技能，回答下列问题：（1）如图33-1甲所示，小红同学用自制的刻度尺（刻度准确）来测量大拇指和食指之间的距离，她的刻度尺存在的缺陷是________，测得大拇指和食指之间的距离是________。（2）用天平测量物体质量前，观察到水平桌面上的天平指针在虚线范围内摆动（如图33-1乙所示），接下来的操作是_______。
（3）实验室常用的温度计是利用________的性质来测量温度的。图33-1丙是一种新型温度计，从温度计上可知，人体感觉比较舒适的温度范围是______。（4）图33-1丁是一个测量______大小的仪表，它的分度值是______。
（1）如图33-1甲所示，小红同学用自制的刻度尺（刻度准确）来测量大拇指和食指之间的距离，她的刻度尺存在的缺陷是____________，测得大拇指和食指之间的距离是_____________。
漏标单位
17.0 cm
【解析】（1）刻度尺上应有数字、刻度、单位，题图甲中刻度尺没有标单位。图中大拇指和食指之间的距离，起点应为20.0 cm，终点应为37.0 cm，因此这个距离为37.0 cm－ 20.0 cm=17.0 cm。
（2）用天平测量物体质量前，观察到水平桌面上的天平指针在虚线范围内摆动（如图33-1乙所示），接下来的操作是________________。
将游码归零
【解析】（2）用天平测量物体质量前需调横梁水平平衡，应先将游码调回0刻度线，再调平衡螺母。
（3）实验室常用的温度计是利用__________________的性质来测量温度的。图33-1丙是一种新型温度计，从温度计上可知，人体感觉比较舒适的温度范围是__________。
液体热胀冷缩
【解析】（3）常用温度计里装的测温物质是液体，是利用液体热胀冷缩的原理来工作的，由题图丙知，18 ℃以下属寒冷，24 ℃以上属炎热，因此人体感觉比较舒适的温度范围是18~24 ℃ 。
18~24℃
（4）图33-1丁是一个测量______大小的仪表，它的分度值是______。
【解析】（4）表盘中间标有“mA”字样，这是电流的单位，因此该表是测电流的仪表，刻度盘上0~2 mA之间有4个小格，每一小格表示0.5 mA，即为分度值为0.5 mA。
电流
0.5mA
【题后总结】对仪器读数时，要先确定其量程和分度值。刻度尺的读数要求估读到分度值的下一位（其他仪器不要求估读），由此可确定读数结果记录是否正确，还可由正确的记录结果推知刻度尺的分度值。
二、测量型实验题解题要领：1.根据实验名称确定实验目的，进一步确认其实验的原理；2.根据实验原理分析需要测量的物理量；3.根据实验器材和实验原理确定如何测量这些物理量；4.根据测量结果总结实验结论；5.根据实验器材和实验方法（包括操作过程和实验原理），分析实验误差及其产生的原因；6.测量型实验多次测量取平均值的目的是减小误差。
例2（2022·贵州黔西南州）小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化，实验设计如图33-2所示，让小车从斜面的A点由静止滑下并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB、 tC。（1）经测量，AB段的长度为 ____________cm，tB=3.0 s，tC=5.0 s，则小车在BC段的平均速度为 ________cm/s。（2）本实验小车沿斜面滑下的过程中做 _______（选填“加速”或“减速”）运动。
（1）经测量，AB段的长度为 ____________cm，tB=3.0 s，tC=5.0 s，则小车在BC段的平均速度为 ________cm/s。
40.0
20.0
（2）本实验小车沿斜面滑下的过程中做 _______（选填“加速”或“减速”）运动。
加速
 
例3（2021·山东临沂）某市部分山区在精准扶贫政策扶持下种植的大樱桃喜获丰收，小明想知道大樱桃的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。（1）把天平放在水平桌面上，先将______________后，再调节天平横梁平衡。
（2）测量大樱桃的质量时，将最小为5 g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针如图33-3甲所示。此时应______，使横梁平衡，横梁平衡后，所用砝码和游码的位置如图33-3乙所示，则大樱桃的质量为______g。
（3）用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中，水面上升到如图33-3丙所示位置。接着将大樱桃提出后，量筒中的水面下降到60 mL刻度线处，则大樱桃的体积为______cm3，大樱桃的密度为______kg/m3。（4）小明所测大樱桃的密度______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
（1）把天平放在水平桌面上，先将_________________________后，再调节天平横梁平衡。
游码移到标尺的零刻线处
（2）测量大樱桃的质量时，将最小为5 g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针如图33-3甲所示。此时应_______________________________，使横梁平衡，横梁平衡后，所用砝码和游码的位置如图33-3乙所示，则大樱桃的质量为______g。
取下5g砝码并向右移动游码
10.4
（3）用细线拴住大樱桃并放入装有适量水的量筒中，水面上升到如图33-3丙所示位置。接着将大樱桃提出后，量筒中的水面下降到60 mL刻度线处，则大樱桃的体积为______cm3，大樱桃的密度为_________kg/m3。
10
1.04×103
（4）小明所测大樱桃的密度______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
小于
【题后总结】天平使用前须调平衡：游码归零，调节平衡螺母使天平横梁水平平衡（指针右偏左调，左偏右调）。称量过程中不能调节平衡螺母。游码在标尺上的读数以游码左侧所对的刻度线为准。用天平测量物体的质量时，砝码应从大到小添加；添加砝码和拨动游码时必须用镊子，而不能直接用手。测量固体密度时，应先利用天平测量质量，再用量筒测量体积，否则由于物体从水中取出时会沾有水，导致所测得的密度偏大。
例4（2022·江苏泰州）在测量“小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3 V，小灯泡额定电压为2.5 V，图33-4甲是未连接完整的实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）。（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图33-4乙所示时，其示数为_______V。（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值如下表所示。由表中数据可知，随着电压的增大，小灯泡的电功率_______（选填“增大” “不变”或“减小”）。
（4）根据上表中数据，请在图33-5中画出 I-U关系图像。（5）根据图像可求得，当小灯泡两端电压为2.2 V时，小灯泡的实际功率约为______W。
例4（2022·江苏泰州）在测量“小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3 V，小灯泡额定电压为2.5 V，图33-4甲是未连接完整的实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）。
【解析】(1)要求滑片P向右移动时灯泡变亮，即电流变大，变阻器接入电路的电阻变小，故滑动变阻器以滑片右侧电阻丝连入电路中并与灯串联，应将右下接线柱连入电路。
（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图33-4乙所示时，其示数为_______V。
2
【解析】 (2)由题图乙可知，电压表量程为0～3 V，分度值为 0.1 V，故其示数为2 V。
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值如下表所示。由表中数据可知，随着电压的增大，小灯泡的电功率_______（选填“增大” “不变”或“减小”）。
增大
【解析】(3)分析表格数据可知，灯泡两端电压越大，通过灯泡的电流也越大，根据P=UI可知，随着电压的增大，小灯泡消耗的电功率增大。
（4）根据上表中数据，请在图33-5中画出 I-U关系图像。（5）根据图像可求得，当小灯泡两端电压为2.2 V时，小灯泡的实际功率约为______W。
【解析】 (4)根据表格中数据描点，根据描点法作图，用平滑曲线连接作出 I-U图像。
(5)由答图33-1乙中的I-U图像可知，当小灯泡两端电压为2.2 V时，小灯泡的电流I实=0.54 A，小灯泡的实际功率为P实= U实I实=2.2 V×0.54 A≈1.2 W。
1.2
【题后总结】在测量小灯泡的电功率实验中，测量原理是P=UI，即需测量的物理量为灯泡两端的电压U和通过灯泡的电流 I。将相应的电流值或电压值与I-U 图像对照得出对应的电压值或电流值，由 P=UI 求小灯泡的电功率。
三、光学实验探究题解题要领：1.先读题干，由实验名称确定实验所涉及的规律。如看到“探究光的反射定律”时，可直接想到光的反射定律的具体内容。2.根据实验内容，分析变量，对照实验所涉及的规律，便可得出结论。如探究光的反射定律时，保持入射光线的入射路径不变，转动纸板，发现转动后原来呈现出来的反射光线消失，对照反射定律中“入射光线、法线、反射光线在同一平面内”，可知上述操作是在探究入射光线、法线、反射光线是否在同一平面内；故由该现象可确定，入射光线、法线、反射光线在同一平面内。
3.注意相关仪器的选择与操作要求，如探究平面镜成像实验要求透明玻璃板要薄且与水平桌面垂直，探究凸透镜成像规律的实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心要共轴等高，等等。
例5（2020·甘肃天水）“探究光的反射规律”的实验装置如图33-6甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）实验前，应将纸板________放置在平面镜上；移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿________时针方向转动。
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥之处：______________。（3）如图33-6乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现，此现象说明了：_______。
（4）在图33-6甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束_______（选填字母符号）。A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方（5）实验结束后，同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是_______。
【解析】（1）白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动。  
例5（2020·甘肃天水）“探究光的反射规律”的实验装置如图33-6甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）实验前，应将纸板________放置在平面镜上；移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿________时针方向转动。
垂直
顺
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥之处：________________________________。
一次实验得到的结论具有偶然性
【解析】（2）因为一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的大小进行多次实验。  
（3）如图33-6乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现，此现象说明了：________________________________________。
反射光线、入射光线和法线在同一平面内
  【解析】（3）将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。  
（4）在图33-6甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束_______（选填字母符号）。A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
【解析】（4）在题图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。  
C
（5）实验结束后，同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是_______________________。
反射时，光路是可逆的
【解析】（5）因为反射时，光路是可逆的，所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。  
【题后总结】本题涉及的规律是光的反射定律，要注意结合反射定律的内容进行分析解答。第（2）（3）小题可根据反射定律内容中的“入射光线、法线、反射光线在同一面内，反射角等于入射角”直接作答。本实验中，为了避免结论的偶然性，要改变入射角的大小进行多次实验。
例6（2020·山东聊城）利用如图33-7所示的装置“探究平面镜成像的特点”。提出问题：平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？设计和进行实验：（1）为了便于确定像的位置。要用玻璃板作为平面镜。原因是玻璃板能成像，且________（只填字母代号）。A.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛 B.玻璃板比平面镜成像更清晰C.蜡烛经玻璃板可成实像 D.玻璃板只透光不反射光
（2）为了比较像与物体的大小关系，需要选用两根外形________（选填“相同”或“不同”）的蜡烛。（3）除图中提供的器材外，实验中还用到一种测量距离的工具，它是________。（4）在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在放有蜡烛________（选填“A”或“B”）的一侧观察。
例6（2020·山东聊城）利用如图33-7所示的装置“探究平面镜成像的特点”。提出问题：平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？设计和进行实验：（1）为了便于确定像的位置。要用玻璃板作为平面镜。原因是玻璃板能成像，且________（只填字母代号）。A.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛 B.玻璃板比平面镜成像更清晰C.蜡烛经玻璃板可成实像 D.玻璃板只透光不反射光
【解析】（1）在探究平面镜成像特点的实验中，为了便于确定像的位置，我们选用透明的玻璃板代替平面镜完成实验，因为可以透过玻璃板观察后面的蜡烛，故应选A。  
例6（2020·山东聊城）利用如图33-7所示的装置“探究平面镜成像的特点”。提出问题：平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？设计和进行实验：（1）为了便于确定像的位置。要用玻璃板作为平面镜。原因是玻璃板能成像，且________（只填字母代号）。A.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛 B.玻璃板比平面镜成像更清晰C.蜡烛经玻璃板可成实像 D.玻璃板只透光不反射光
A
（2）为了比较像与物体的大小关系，需要选用两根外形________（选填“相同”或“不同”）的蜡烛。（3）除图中提供的器材外，实验中还用到一种测量距离的工具，它是________。
相同
刻度尺
【解析】（2）在探究平面镜成像特点的实验中，选用两支外形完全相同的蜡烛的目的是为了便于比较物与像的大小关系。  （3）在探究平面镜成像特点的实验中，我们还需要用刻度尺测量物与像到平面镜的距离，从而比较它们之间的关系。  
（4）在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在放有蜡烛________（选填“A”或“B”）的一侧观察。
【解析】（4）平面镜成的像是虚像，只能在物体的一侧通过玻璃板观测到，所以在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在放有蜡烛A的一侧观察。
A
【题后总结】本题结合“薄玻璃板既透明又能反射成像”的特点进行分析，可迅速解答。平面镜成的像是由光的反射形成的，蜡烛A发出的光经玻璃板反射，被人眼接收才看到像，故应在蜡烛A这一侧观察。
例7（2020·四川南充）某学习小组探究“凸透镜成像的规律”时，进行了如下操作：
（1）安装并调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在_______。（2）通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像（如图33-8甲所示），则该凸透镜的焦距是________cm。
（3）当蜡烛放在如图33-8乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。（4）若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上________（选填“能”或“不能”）成完整的像。
（5）在图33-8乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是________（选填“近视”或“远视”）
（1）安装并调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在_______。（2）通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像（如图33-8甲所示），则该凸透镜的焦距是________cm。
【解析】（1）为了使凸透镜成像到光屏中央，安装器材时，调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在同一高度。（2）凸透镜成像的规律中，当物距等于两倍焦距时，像距也等于两倍焦距，此时成倒立、等大的实像，结合题图甲，当物距为10 cm时，像距也为10 cm，则焦距为5 cm。   
（1）安装并调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在__________。（2）通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像（如图33-8甲所示），则该凸透镜的焦距是________cm。
同一高度
5
（3）当蜡烛放在如图33-8乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。
【解析】当蜡烛放在如题图乙所示位置时，物距在两倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小的实像，与这一工作原理相符的是照相机。  
缩小
照相机
（4）若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上________（选填“能”或“不能”）成完整的像。
能
【解析】（4）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，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凸透镜下半部分而会聚成像，因此，像与原来相同。
（5）在图33-8乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜。
【解析】（5）将物理老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，向右移动光屏，光屏上的像变清晰，说明物理老师的眼镜具有发散光的作用，因此是凹透镜，近视眼镜就是凹透镜。
近视
【题后总结】 根据 u=v=2f 可求凸透镜的焦距；凸透镜上粘有污渍、遮住部分凸透镜或凸透镜部分破损，仍能成完整的像，但像稍暗。对于第 （5）问，可根据“凹透镜能使光线的会聚点延后”来推断。
四、热学实验探究题解题要领：1.先读题干，由实验名称确定实验所涉及的规律。如看到“探究物质熔化的规律”时，可直接想到晶体有固定的熔点、非晶体没有固定的熔点。2.根据实验现象，对照实验所涉及的规律，便可得出结论。如探究物质熔化的规律时，若某物质熔化时温度保持不变，则该物质为晶体；若某物质熔化时温度逐渐升高，说明该物质没有固定的熔点，则该物质为非晶体。
3.用控制变量法进行分析，要根据实验内容分析控制量和变量，再确定实验目的是探究哪些量之间的关系；总结结论时，相关结论的表述要充分体现控制变量的情况。例如比较不同物质的吸热性能，其结论可表述为“在质量和升高的温度相同的情况下，比热容大的物质吸收的热量较多”。
例8（2022·云南）如图33-9甲所示是“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。（1）图33-9乙是冰在加热过程中温度随时间变化的图像。根据图像特征可判断冰是_______（选填 “晶体”或“非晶体”）；当冰熔化一段时间后，试管中冰的量_______（选填 “增加”“减少”或“不变”）。
（2）冰在熔化过程中，_______（选填“吸收”或“放出”）热量，温度保持不变，大约持续了_______min。（3）加热到第3 min时，物质的状态为_______（选填“液态” “固态”或“固液共存态”）。（4）在加热过程中，杯口上方出现“白气”，“白气”是水蒸气________（填一种物态变化）而成的。
（5）在实验过程中，不是用酒精灯直接对试管加热，而是把装有冰的试管放在水中加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且冰的温度上升速度较_______（选填“快” 或“慢”），便于记录各个时刻的温度。
例8（2022·云南）如图33-9甲所示是“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。（1）图33-9乙是冰在加热过程中温度随时间变化的图像。根据图像特征可判断冰是_______（选填 “晶体”或“非晶体”）；当冰熔化一段时间后，试管中冰的量_______（选填 “增加”“减少”或“不变”）。
晶体
【解析】（1）由图像可知，冰熔化过程中温度保持不变，所以冰是晶体；图中所示冰的熔点是0 ℃，在熔化过程中，冰逐渐减少，水逐渐增多。
减少
（2）冰在熔化过程中，_______（选填“吸收”或“放出”）热量，温度保持不变，大约持续了_______min。
【解析】（2）冰在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变；由图像可知，冰在熔化过程对应的时间段为2~5 min，故熔化过程持续时间约为3 min。
吸收
3
（3）加热到第3 min时，物质的状态为____________（选填“液态” “固态”或“固液共存态”）。
固液共存态
【解析】（3）分析图像可知，冰在0~2 min内为固态；在2~5 min内温度保持不变，说明2~5 min时间段处于熔化过程；第 3 min时，冰处于熔化过程，所以物质此时处于固液共存状态。
（4）在加热过程中，杯口上方出现“白气”，“白气”是水蒸气________（填一种物态变化）而成的。
【解析】（4）在加热过程中，杯口上方出现“白气”，这是杯口附近温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气凝结成的小水滴，属于液化现象。
液化
（5）在实验过程中，不是用酒精灯直接对试管加热，而是把装有冰的试管放在水中加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且冰的温度上升速度较_______（选填“快” 或“慢”），便于记录各个时刻的温度。
【解析】（5）利用水浴法加热，使冰受热均匀，且使冰的温度升高较慢，便于记录各个时刻的温度并观察冰的状态变化。
慢
【题后总结】晶体熔化时，吸热但温度保持不变；晶体在温度低于熔点时为固态，在温度高于熔点时为液态；比热容不仅与物质的种类有关，还与物质的状态有关；热传递的条件是存在温度差，采用水浴法加热时，被加热物质的温度最高能达到水的沸点，水浴加热既能使物质受热均匀，又能避免被加热物质升温过快。
例9（2019·广西贺州）探究水沸腾时温度变化的特点。 （1）如图33-10甲所示，是小贺安装的实验装置，合理的安装顺序是________（选填“自上而下”或“自下而上”）。
（2）在水温升高到90 ℃时开始计时，第3 min温度计的示数如图33-10乙所示，该示数为____℃；由下表数据可知，水沸腾继续加热，水的温度_______。
（3）根据水的沸点可判断，此时周围环境的大气压_______（选填“低于”“等于”或“高于”）1个标准大气压。
（4）小贺和另外一位同学选用的实验装置相同，且同时开始实验，但水开始沸腾的时间不相同，他们绘制的沸腾图像如图33-10丙所示，其中水的质量较大的图线为________（选填“a”或“b”）。
例9（2019·广西贺州）探究水沸腾时温度变化的特点。 （1）如图33-10甲所示，是小贺安装的实验装置，合理的安装顺序是___________（选填“自上而下”或“自下而上”）。
自下而上
【解析】（1）实验室仪器的安装顺序都是自下而上。
（2）在水温升高到90 ℃时开始计时，第3 min温度计的示数如图33-10乙所示，该示数为____℃；由下表数据可知，水沸腾继续加热，水的温度_____________。
96
保持不变
【解析】（2）根据题图乙可以读出此时的示数为96 ℃，水沸腾时持续吸热，温度不变。
（3）根据水的沸点可判断，此时周围环境的大气压_______（选填“低于”“等于”或“高于”）1个标准大气压。
低于
【解析】（3）水在标准大气压下沸点是100 ℃，气压越低，沸点越低，此时沸点低于100 ℃，所以此时气压低于 1个标准大气压。
（4）小贺和另外一位同学选用的实验装置相同，且同时开始实验，但水开始沸腾的时间不相同，他们绘制的沸腾图像如图33-10丙所示，其中水的质量较大的图线为________（选填“a”或“b”）。
b
【解析】（4）根据题图丙可知，初温相同，图线b对应的水达到沸腾需要更多的时间，所以水的质量较大的图线是b。  
【题后总结】 用酒精灯加热时仪器的安装顺序是“自下而上”。加热过程中气泡在液体内上升，沸腾前气泡的体积越来越小，沸腾时气泡的体积越来越大。液体的沸点随气压的增大而升高，在1个标准大气压下水的沸点为100 ℃。
五、力学实验探究题解题要领：1.先读题干，由实验名称确定实验所涉及的规律。如看到“探究液体压强与哪些因素有关”时，可直接想到液体压强公式p=ρgh。2.根据实验内容与现象分析变量，对照实验所涉及的规律，便可得出结论。如探究液体压强与哪些因素有关时，若液体密度保持不变，对照公式p=ρgh可知，液体压强与深度成正比；相应地，若实验中控制液体深度不变而改变密度，则探究的是液体压强与密度的关系。3.实验探究的初衷是通过实验得出规律，但在解答实验探究题时直接从相关规律（公式）入手，往往会快捷准确地得出答案。
例10（2021·四川南充）探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验情景如图33-11所示。（1）实验中测量滑动摩擦力大小的原理是______。（2）甲、丙两次实验是为了研究滑动摩擦力大小与_____的关系，实验中采用的研究方法是_______。
（3）根据甲、乙两次实验可得结论：______________。（4）小华同学将甲图测量摩擦力大小的装置改为丁图装置，这样做的好处是_______。
例10（2021·四川南充）探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验情景如图33-11所示。（1）实验中测量滑动摩擦力大小的原理是______________。
二力平衡
【解析】（1）观察甲、乙、丙三图可知，都有一个弹簧测力计拉着木块，木块都受到了底面的摩擦力，匀速拉动时，物体在水平方向上处于平衡状态，拉力和摩擦力二力平衡，两个力大小相等，则从测力计的示数大小可知摩擦力的大小，所以实验中测量滑动摩擦力大小的原理是二力平衡。
（2）甲、丙两次实验是为了研究滑动摩擦力大小与__________的关系，实验中采用的研究方法是_____________。
【解析】（2）观察甲、丙两图，都是木板表面，但是丙图比甲图还多了个砝码，则两次实验中的压力不同，观察测力计的示数知摩擦力不同，由此可研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系；在实验过程中，控制其中一个物理量，即接触面的粗糙程度相同，探究另外两个变量，即滑动摩擦力大小与压力大小的关系，这种研究方法是控制变量法。
压力大小
控制变量法
（3）根据甲、乙两次实验可得结论：________________________________________________。
【解析】（3）观察甲、乙两图可知，两次实验都只有一个木块，即压力相同，但实验甲是木板表面，实验乙是毛巾表面，接触面的粗糙程度不同，对比测力计的示数知实验乙中摩擦力较大，由此可得结论：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
（4）小华同学将甲图测量摩擦力大小的装置改为丁图装置，这样做的好处是__________________________________________________________________。
【解析】 （4）丁图中，传送带转动，木块静止不动，不管传送带是否匀速转动，木块与传送带的接触面粗糙程度不变，木块对传送带的压力不变，则滑动摩擦力不变，通过弹簧测力计可以显示摩擦力大小。该装置的好处是，不需要匀速拉动弹簧测力计，可方便读数，减小误差。  
不需要匀速拉动弹簧测力计，可方便读数，减小误差（其他合理的也可）
【题后总结】滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关，与物体运动速度和接触面积的大小无关，注意将相关特点与题目中的问题进行对照，即可得出答案。
例11（2021·四川成都）小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度 有关；猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中，静止时读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了______。A.F浮与G是一对平衡力 B.F浮与G是一对相互作用力C.F浮与F拉是一对相互作用力 D.F浮、F拉和G是一组平衡力
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图33-12所示。由测量数据可得：②步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______N。
（3）分析图中步骤①与______的数据，可以验证猜想a是错误的。（填出步骤的序号）（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用测量数据，还可以计算出其他一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是______。A.物块的体积 B.物块的密度C.盐水的体积 D.盐水的密度
例11（2021·四川成都）小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度 有关；猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想c：浮力大小与液体的密度有关。
（1）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中，静止时读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了______。A.F浮与G是一对平衡力 B.F浮与G是一对相互作用力C.F浮与F拉是一对相互作用力 D.F浮、F拉和G是一组平衡力
D
【解析】（1）浸入液体中静止的物体受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力且保持平衡，拉力、浮力和重力平衡，它们是一组平衡力，故选D。
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图33-12所示。由测量数据可得：②步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______N。
【解析】(2)由①图读出物体重力G=2.4 N，②图中弹簧测力计的示数F2=2 N，则物体受到的浮力F浮2=G－F2=2.4 N － 2 N=0.4 N。
0.4
（3）分析图中步骤①与______的数据，可以验证猜想a是错误的。（填出步骤的序号）
③④
【解析】（3）分析①③④三次实验可知，物体浸在水中的深度增加，但所受浮力保持不变，由此验证猜想a是错误的。
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用测量数据，还可以计算出其他一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是______。A.物块的体积 B.物块的密度C.盐水的体积 D.盐水的密度
 
 
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用测量数据，还可以计算出其他一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是______。A.物块的体积 B.物块的密度C.盐水的体积 D.盐水的密度
C
【题后总结】在解决“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的相关问题时，要注意结合阿基米德原理（F浮=G排=ρ液gV排）、称重法测浮力（F浮=G－F）和控制变量法进行分析解答。
 
例12（2020·贵州黔东南州）某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图33-13甲所示的电路（电源电压保持4.5 V不变）。（1）用笔画线代替导线将图33-13甲所示实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，则故障为滑动变阻器________。
（3）探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图33-13乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流 I 随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为 _____V；当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压_____ （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向______（选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、 20 Ω、25 Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω。
（1）用笔画线代替导线将图33-13甲所示实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）
【解析】（1）滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中。 
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，则故障为滑动变阻器________。
【解析】（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，则变阻器的电压为0，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，说明变阻器没有变阻作用，则故障为滑动变阻器短路。
短路
（3）探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图33-13乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为 ______V；当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压_____ （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向_____（选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、 20 Ω、25 Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω。
【解析】（3）由题图乙知，电阻两端的电压始终保持UV =IR= 0.3 A×10 Ω=…= 0.6 A× 5 Ω=3 V，即R两端的电压为3 V。根据串联分压原理可知，将定值电阻由5 Ω改接为10 Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻关系的实验中应控制电压不变，即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，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为3 V；
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为U滑=U－UV =4.5 V－ 3 V= 1.5 V，变阻器分得的电压为电压表示数的1/2，根据分压原理，当接入25 Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=0.5×25 Ω=12.5 Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少为12.5 Ω的滑动变阻器。
（3）探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图33-13乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I 随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为 _____V；当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压_____ （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向_____（选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、 20 Ω、25 Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω。
3
不变
右
12.5
【题后总结】“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，须保持电阻两端的电压不变，由此可知滑动变阻器两端的电压也必须保持不变；更换不同阻值的电阻后，可根据串联电路的分压原理进行调节。
例13（2020·浙江台州）图33-14甲为“伏安法”测电阻的实验电路图。（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图33-14乙，则被测电阻的阻值为________Ω。（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是______________。
例13（2020·浙江台州）图33-14甲为“伏安法”测电阻的实验电路图。（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。
【解析】（1）根据滑动变阻器接线柱“一上一下”的接线原则，题图甲中已将一个上接线柱连入电路，故将滑动变阻器其中一个下接线柱连入电路中即可。  
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图33-14乙，则被测电阻的阻值为________Ω。
6
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是____________________________________________。
移动变阻器的滑片，记录电压表和电流表的示数
【解析】（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是：移动变阻器的滑片，记录电压表和电流表的示数。  
【题后总结】“伏安法”测定值电阻时需要多次测量取平均值，故需调节滑动变阻器进行多次测量。因此，滑动变阻器的作用有两个：①保护电路；②改变待测电阻两端的电压。注意，在测小灯泡的电阻时，由于灯泡电阻随灯丝温度的升高而增大，不能采用多次测量取平均值的方法，而多次测量的目的是确定灯丝电阻随温度的变化情况。
例14（2020·湖南衡阳）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们设计了如图33-15甲所示的电路，其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5 V，滑动变阻器的规格为“50 Ω 2 A”，电流表和电压表都是学生实验用普通电表且已选择好合适量程。
（1）连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变阻器的最________（选填“左”或“右”）端。（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，电路________（选填“有”或“没有”）故障。
（3）某次实验测量中，电压表示数如图33-15乙所示，要使小灯泡正常发光，应将滑片向________（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，记下电流表的示数I1和电压表的示数U1。
（4）他们想进一步了解发光二极管的发光情况，于是把电路恢复到实验前状态，将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，则U2I2 ________（选填“>”“”“