四川中考物理四大题型专项练习(三)　实验题


题型复习(三)　实验题
题型之一　光学实验
类型1　探究光反射时的规律
1．利用如图装置进行探究光的反射规律实验．

(1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面，在纸板B上可看到光线沿OF方向射出，在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹，则EO与垂直于镜面的直线ON的夹角i是__入射角__(填“入射角”或“反射角”)．
(2)多次改变入射角的大小，测得实验数据如下表．
序号
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得：反射角__等于__(填“大于”“小于”或“等于”)入射角；当入射角变大时，光线OF__远离__(填“远离”或“靠近”)直线ON.
(3)以直线ON为轴线，把纸板B向前或向后折，在纸板B上__不能__(填“能”或“不能”)看到反射光线OF，由此说明反射光线、入射光线与法线在__同一__(填“同一”或“不同”)平面内．
(4)实验中，从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于__漫反射__(填“镜面反射”或“漫反射”)．
类型2　探究平面镜成像的特点
2．(2019·泸州江阳区模拟)如图所示是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的改进实验装置．

(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于__确定像的位置__．
(2)在竖立的玻璃板前放置一个模型物A，可以看到玻璃板后面出现了A的像．小明拿另一个大小相同的模型物在玻璃板后面移动，当移动到B处时，可以看到它跟A的像完全重合．由此可以得出的结论是__像和物大小相等__．
(3)实验时，如果在图中像的位置上放一张白纸板做屏幕，从B侧观察则白纸板上将__没有__(填“有”或“没有”)模型物A的像．
(4)小明在实验过程中，让玻璃板沿轴OO′(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动，结果他发现玻璃板中的自己的像相对于自己__不__(填“向左”“向右”或“不”)移动．
类型3　探究光的折射规律
3．某小组选用了图甲中光源(激光笔)、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”．

(1)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线、入射光线和法线是否__在同一平面内__．
(2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置．由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而__增大__，且折射角__小于__(填“大于”“等于”或“小于”)入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于__0__度．
(3)光从空气斜射到水面时，将同时发生__反射__和__折射__现象．为了更清晰地观察到水中光路，可以采用的方法是__在水中倒入适量牛奶__．
(4)图丙中当激光从水中沿4′方向射入O点时，折射光线将会沿着__4__(填“1”“2”“3”或“4”)的方向射出，说明折射现象中光路是__可逆__的．
(5)让激光从水中斜射入空气中，若不断地增大水中的入射角，当入射角增大到某一值时，折射角会达到最大值，该最大值是__90°__；若继续增大入射角，将会发现不再有__折射__光线，而只存在__反射__光线．
类型4　探究凸透镜成像的规律
4．探究“凸透镜成像规律”的实验：

甲

乙
(1)由图甲可知，该凸透镜的焦距是__10.0__ cm.
(2)按图乙安装器材时，需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在__同一高度__处．
(3)移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，则像的特点为__倒立__、__放大__、__实__像．我们生活中的__投影仪__就是根据这一原理制成的．
(4)保持凸透镜位置不变，向左移动蜡烛，则应向__左__(填“左”或“右”)移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像．与移动前相比，此时的像__变小__(填“变大”“不变”或“变小”)．
5．宁宁用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10 cm.

(1)蜡烛和凸透镜的位置如图所示，宁宁将光屏移动到60～70 cm之间的某一位置时，光屏上得到一个清晰的像，生活中的__照相机__(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一规律制成的．此时若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上__能__(填“能”或“不能”)得到清晰的像．
(2)宁宁把近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间的合适位置，调节光屏的位置，使光屏上得到烛焰清晰的像，此时光在光屏上发生的是__漫__(填“镜面”或“漫”)反射．取走近视眼镜，保持凸透镜和光屏位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将蜡烛__靠近__(填“远离”或“靠近”)凸透镜．
(3)烛焰通过凸透镜成正立的像时，宁宁的眼睛应该在__光屏__(填“蜡烛”或“光屏”)一侧向凸透镜方向进行观察．
(4)实验过程中，蜡烛燃烧逐渐变短，蜡烛对底座的压强__变小__(填“变大”“变小”或“不变”)．为使烛焰的像仍成在光屏的中央，应将凸透镜向__下__(填“上”或“下”)调整．
题型之二　热学实验
类型1　探究固体熔化时温度的变化规律
1．(2019·湘潭)用图1所示装置加热某固态物质时，其温度随时间的变化关系如图2所示，请分析并回答：

(1)这是__晶体__(填“晶体”或“非晶体”)的__熔化__(填“熔化”或“凝固”)图象．
(2)第10 min时该物质处于__液__(填“固”“液”或“液态共存”)态．
(3)该物质的熔点是__80__℃.
(4)组装图1中的实验器材时，应该__从下往上__(填“从上往下”或“从下往上”)组装．
(5)酒精灯内酒精用掉一半后，剩余酒精的热值__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)．
类型2　探究水沸腾时温度变化的特点
2．在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中：

(1)安装好实验器材后，为缩短实验时间，小强在烧杯中倒入热水，热水中温度计的示数如图甲所示，此时温度计的示数为__68__℃ .
(2)当水温接近90 ℃时，每隔1 min记录一次温度，并绘制了如图乙所示水温随时间变化的图象，由图象可知：水沸腾时的特点是__继续吸热但温度不变__．
(3)小强观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中__A__(填“A”或“B”)图．
(4)小强同学想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法__不可行__(填“可行”或“不可行”)．
3．(2019·鞍山)在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中：

(1)图甲实验装置的组装顺序应为__自下而上__(填“自下而上”或“自上而下”)．
(2)水沸腾时，温度计的示数如图甲所示，温度是__98__℃，此时当地的大气压强__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)1标准大气压．
(3)本实验中不能选择酒精温度计，原因是__酒精的沸点低于水的沸点__．(酒精的沸点是78 ℃)
(4)水沸腾后，根据图乙可以推断出，在其他条件不变的情况下继续对水加热2 min，水的温度__不变__(填“升高”“降低”或“不变”)．
类型3　比较不同物质的吸热能力
4．某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力．

(1)除了图甲中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和__秒表__．加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过__加热时间长短__来判断的．
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表．
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5

通过分析实验数据，能够得出的结论是：__质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸收的热量多)__．
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是__C__(填序号)．

(4)使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是__第1小组所用酒精灯的火焰较小__．
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是__保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同__．


题型之三　力学实验
类型1　测量物体运动的平均速度
1．(2018·内江)如图所示是某同学设计的测量小车在固定斜面上运动的平均速度的实验装置图．小车从带有适当刻度的斜面顶端由静止自由下滑，图中的圆圈是小车到达A、B两处时，电子时钟所显示的两个不同的时刻，则：

(1)由图可知，斜面上的刻度尺的最小分度值为__2__mm.
(2)该实验原理是__v＝__．
(3)在实验中，为了方便计时，应使斜面的倾角适当__小__(填“大”或“小”)一些．
(4)由图可知：小车在A、B两点间运动的平均速度为__0.03__m/s.
类型2　探究阻力对物体运动的影响
2．(2019·泸州)用如图所示的装置来探究“阻力对物体运动的影响”．第一次在水平木板上铺毛巾如图甲，第二次将毛巾换为棉布如图乙，第三次撤去棉布如图丙．观察小车在水平面上滑行的距离，回答下列问题：

(1)实验中，每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑，目的是使小车在水平面运动时的__初速度相同__．
(2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力最__小__．
(3)假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，小车从斜面上滑下后会在水平面上做__匀速__(填“匀速”“减速”或“加速”)直线运动．
(4)用如图丙装置，若让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑，则还可以探究小车__BD__的关系(填答案序号)．
A．重力势能与质量　　B．重力势能与高度
C．动能与质量　 D．动能与速度
类型3　研究影响滑动摩擦力大小的因素
3．(2018·乐山)在学习摩擦力时，小强猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度．

他通过做如图所示实验，记录了如下实验数据：
实验次序
接触面
压力
弹簧测力计的读数
1
木板面
4 N
0.6 N
2
木板面
6 N
0.9 N
3
毛巾面
6 N
3 N
a.如图甲，在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，从而测出木块与长木板的滑动摩擦力．
b．如图乙，在木块上加一砝码，从而改变木块对长木板的压力，测出此情况下的滑动摩擦力．
c．如图丙，在木板上铺上毛巾，从而改变木块与长木板接触面的粗糙程度，保持木块上的砝码不变，测出此情况下的滑动摩擦力．
(1)以上实验中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据__二力平衡__知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小．在第1次实验中，滑动摩擦力为__0.6__N，若拉力增大到2 N，木块做加速运动时，滑动摩擦力为__0.6__N.
(2)比较第1、2次实验得出结论：__当接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大__．
(3)比较第2、3次实验得出结论：__当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大__．
(4)如图丁所示，小强利用以上器材改进实验后来研究木块受到的滑动摩擦力．他水平拉动木板向右加速运动的过程中，木块相对地面保持静止，木块受到木板的摩擦力大小__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的读数，方向是__水平向右__．

类型4　探究二力平衡的条件
4．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景：

(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整__钩码的数量__来改变拉力的大小．
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片__不能__(填“能”或“不能”)平衡，设计此实验步骤的目的是探究__不在同一直线上的两个力能否平衡__．
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：__将小卡片剪开__．
(4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是__A__．
A．减小摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片容易扭转
类型5　探究影响物体动能大小的因素
5．(2019·西宁)小李同学想要用如图1所示的实验装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”．
　　
　　　　图1　　　　　　　　　　　图2
(1)在探究“动能大小与速度的关系”时，应保持小车的__质量__相同，让小车从斜面上__不同__(填“相同”或“不同”)的高度滑下，以不同的速度推动木块移动．
(2)本实验运用了两种研究方法：一是__控制变量法__，二是转换法．就本题来说，用木块__移动的距离__来反映小车动能大小的方法就是转换法．
(3)他在实验的过程中又发现只要去掉木块，就可以探究“阻力对物体运动的影响”．如图2所示，他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上，让小车分别从斜面上由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离．
①每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是：使小车到达水平面时具有相同的__初速度__．
②实验发现，小车在玻璃面上运动的距离最远，说明小车受到的阻力最__小__，进一步推理得出：如果小车运动时不受阻力，小车将做__匀速直线__运动．
类型6　测量物质的密度
6．小亮同学帮妈妈做饭时，发现茄子漂在水面上．他想：“茄子的密度是多大呢？”他用天平和量筒测定茄子的密度，请你和他一起完成实验．
(1)将天平放在__水平台__上，把游码放到标尺左端的__零刻度线__处，当横梁稳定时，指针偏向分度盘的右侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向__左__调．
(2)切取一小块茄子，用调节好的天平测出它的质量m；在量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1；用细铁丝将茄子块压入量筒的水中，并使其浸没，测出水和茄子块的总体积V2.茄子块密度的表达式为ρ＝____．
(3)因为茄子具有吸水性，用上述方法测出的茄子块体积__偏小__，密度__偏大__．(填“偏大”或“偏小”)
7．小明利用天平、烧杯、量筒等器材测量橙汁的密度：

(1)用调节好的天平测量质量的过程中，发现指针偏转如图甲所示，为了使天平在水平位置平衡，应__取出最后添加的砝码、移动游码__．
(2)下列实验步骤合理的顺序是__DCEBA__．(用字母表示)
A．计算橙汁的密度
B．用天平测出空烧杯的质量为104.8 g
C．烧杯中盛适量的橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量为m
D．调节天平平衡
E．将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中，读出橙汁的体积为50 mL
(3)测量橙汁和烧杯总质量时，砝码和游码的位置如图乙所示，则总质量m＝__159.8__g，橙汁的密度为__1.1×103__kg/ m3.
(4)小华在本实验中不用量筒，只添加一个完全相同的烧杯和适量的水，也完成了该实验，实验步骤如下：
a．用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为m0；
b．向一个烧杯倒入适量橙汁，用天平测出橙汁和烧杯的总质量，记为m1；
c．向另一个相同的烧杯中倒入与橙汁等深度的水(如图乙)，用天平测出水和烧杯的总质量，记为m2；
d．计算出橙汁的密度ρ橙汁＝__·ρ水__(水的密度用ρ水表示)．
8．(2018·重庆A卷)小薇同学在测固体密度时，操作步骤如下：
(1)在实验室，小薇把天平放在__水平__工作台上，将游码归零，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应将平衡螺母向__右__(填“左”或“右”)调节，使天平横梁平衡．
(2)小薇选用了一块小矿石，用调好的天平测它的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时，天平恢复平衡，则测得的矿石质量是__43.4__g.

(3)如图乙所示的量筒分度值为__2__cm3，在量筒中装入适量的水，将系了细线的矿石轻放入量筒，如图乙所示，读数时视线应与液面__相平__(填“相平”或“不相平”)，测得矿石的体积是__18__cm3.
(4)实验后，小微发现使用的20 g砝码生锈了，由此导致测得的矿石密度会__偏小__(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
(5)小薇回家后，想测出家里某个小饰品的密度，她找到家里的电子秤，称出饰品的质量是140 g，又借助细线、水、玻璃杯，测出了饰品的体积，她的实验操作步骤如图丙、丁所示，则饰品的密度是__2.8__g/cm3.
9．(2019·咸宁)小敏同学参加研学旅行时，在湖边捡到一块漂亮的小石块，她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度，她的测量方案如下：

①用细绳将一直杆悬挂，调节至水平位置平衡，记下细绳在直杆上的结点位置O；
②将一重物悬于结点O左侧的A点，小石块悬于结点O的右侧，调整小石块的位置，如图所示，当小石块悬于B点时，直杆在水平位置平衡；
③用刻度尺测量OA的长度为L1，OB的长度为L2；
④保持重物的悬点位置A不变，将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触)，调整小石块的悬点位置，当小石块悬于C点时，直杆重新在水平位置平衡；
⑤用刻度尺测量OC的长度为L3.
请根据她的测量方案回答以下问题：
(1)实验中三次调节了直杆在水平位置平衡．其中，第一次调节水平平衡的目的是__a__，第二次调节水平平衡的目的是__b__．(填“a”或“b”)
a．消除直杆自重的影响
b．便于测量力臂
(2)实验中长度__L1__(填“L1”“L2”或“L3”)的测量是多余的．
(3)C点应该在B点的__右__(填“左”或“右”)侧．
(4)小石块密度的表达式为ρ石＝__·ρ水__(用字母ρ水、L1、L2、L3表示)．
类型7　有关压强的探究
10．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__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__两次实验进行比较，得出结论：__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__两次实验进行比较，得出结论：__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，这是通过__增大受力面积__来减小压力的作用效果；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．
11．(2019·成都武侯区模拟)如图所示，用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”．

(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面__高度差__来反映被测压强大小的．
(2)比较乙、丙和丁图，可以得到：在同一深度，同一液体内部向各个方向的压强__相等__．
(3)在乙图中，若只将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液面的高度差将__变大__(填“变大”“变小”或“不变”)．
(4)若在步骤(3)时，图乙中U形管左右两侧水面的高度差h＝5 cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为__500__Pa.(ρ盐水＝1.2×103 kg/m3，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
类型8　浮力的相关探究
12．如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的实验．

(1)比较__①②③(或①②④)__(填序号)，可知浮力的大小与排开液体的体积有关．
(2)分析①③④三次实验的数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度__无关__(填“有关”或“无关”)．
(3)通过比较①②⑤三次实验的数据，__不能__(填“能”或“不能”)得出浮力大小与液体密度有关．
(4)请你根据实验数据，设计一个表格，表格中包括：物体的重力、液体的种类、物体浸没在液体中时弹簧测力计的拉力、物体浸没在液体中受到的浮力，共4项内容．(要求完成表格数据的填写)
液体的种类
水
盐水
物体的重力/N
4
4
物体浸没在液体中时弹簧测力计的拉力/N
3
2.8
物体浸没在液体中受到的浮力/N
1
1.2
(5)由实验数据可知，此次实验中盐水的密度为__1.2×103__kg/m3.(已知水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3)
13．为了探究某合金块浸没在水中所受浮力和它排开水的重力之间的关系，并借用水的密度ρ水求出该合金块的密度ρx，某同学进行了如图甲、乙、丙、丁四次测量(弹簧测力计读数分别为F1、F2、F3、F4)．

甲　　　 　　　乙　　　 　　丙　　　　　　丁
甲：把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的拉力，收集合金块排开的水
乙：测出实心合金块所受的重力
丙：测出桶和排开的水所受的重力
丁：测出空桶所受的重力
(1)你觉得合理的实验顺序是__丁乙甲丙__．
(2)实验表明，(合金块所受浮力)__F2－F1__＝__F3－F4__(合金块排开水的重力)．(用F1、F2、F3、F4表示)
(3)ρx＝__ρ水__(用ρ水、F2、F3、F4表示)．
类型9　探究杠杆的平衡条件
14．(2019·阜新)在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

(1)如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除__杠杆自重__对实验的影响．为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡．当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的__运动状态__．
(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动__1__格．当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对__平衡__力．
(3)如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)1 N(每个钩码重0.5 N)．如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是__省力__(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆．
(4)小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件：__F1l1＝F2l2(动力×动力臂＝阻力×阻力臂)__．
类型10　测量机械效率
15．(2019·成都双流区模拟)小马和小李设计了如图甲、乙两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”．两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确．
他们在实验中得到的数据如表所示．
　　　　　滑轮组
物理量　　　　　
甲
乙
钩码重G/N
4
4
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.6
1.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
机械效率η

71.4%

(1)根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是__0.8__N，甲滑轮组的机械效率是__83.3%__；(所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计)
(2)由计算结果可以确定__小马__的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素有__动滑轮的重力__，由此可知，可采用__尽可能地减小动滑轮的质量__的方法来提高滑轮组的机械效率．
(3)随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)装置甲的机械效率．
16．小明在利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如表所示：

实
验
序
号
斜面
的倾
斜程度
物体
重力
G/N
物体
上升
高度
h/m
沿斜
面拉
力
F/N
物体
移动
距离
s/m
有用
功
W有/J
总功
W总/J
机械
效率
η/%
①
较缓
5.0
0.10
1.6
0.50
0.50
0.80
62.5
②
较陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.10
68.2
③
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50

1.55

(1)沿斜面拉动物体时，应使其做__匀速直线__运动．
(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为__1.25__J，机械效率是__80.6__%.
(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越__不省力__．
(4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下，__斜面越陡，机械效率越高__．
题型之四　电磁学实验
类型1　探究串、并联电路电流、电压关系
1．(2019·淄博)在“探究并联电路中的电流关系”实验中：

(1)小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现有一根导线接错了，请在这根导线上打上“×”，并改正．
解：
(2)连接正确的电路后，闭合开关，电流表的示数为0.46 A，请在图乙中画出指针的位置．
解：
(3)小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，将测量数据记录在下表中．
实验
次数
支路电
流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.34
0.58
分析数据得出结论：在并联电路中，__干路电流等于各支路电流之和__．
(4)第1次实验发现，灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的电阻__小于__灯泡L2的电阻；若两灯泡灯丝长度相同，__L2__的灯丝更细．
2．小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图甲所示的电路．

(1)连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是__调零__．
(2)小明根据图甲连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是__L2断路(或L1短路)__(写出一种即可)．
(3)排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在下表中．
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
分析实验数据得出两个实验结论：
①串联电路两端的电压__等于__各部分电路两端电压之和；
②串联电路中，各部分电路两端电压相等．
(4)实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是__选用相同规格的灯泡做实验__，另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是__只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性__．
(5)小明和小华还进行了深入交流，为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法__不能__(填“能”或“不能”)测出L2两端的电压，理由是__电压表的正负接线柱接反了__．
类型2　探究影响电阻大小的因素
3．某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素，猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关，于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝，并设计了如图甲所示的电路．
　
甲　　　　　　　　　　　　　乙　

(1)正确连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于__左__(填“左”或“右”)端．
(2)请你根据电路图，用笔画线代替导线，把图乙所示电路中未连接部分连接好(请勿更改现有导线)．
解：
(3)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.0 V，此时电流表的示数如图丙所示，其大小为__0.34__A，此时金属丝的阻值大小为__5.88__Ω(结果保留两位小数)．
(4)经过测量他们得到了下表所示的数据．
表1


1
2
3
4
长度L/cm
20.00
40.00
60.00
80.00
横截面积S/mm2
1.0
1.0
1.0
1.0
电阻R/Ω
2.0
4.0
6.0
8.0
表2


1
2
3
4
长度L/cm
20.00
20.00
20.00
20.00
横截面积S/mm2
1.0
2.0
3.0
4.0
电阻R/Ω
2.0
1.0
0.7
0.5
比较表1中数据可知，保持其他物理量不变时，电阻与长度成__正比__；
比较表2中数据可知，保持其他物理量不变时，电阻与横截面积成__反比__．
类型3　探究电流与电压、电阻的关系
4．(2019·桂林)小飞在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池，电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5 Ω，10 Ω，15 Ω，20 Ω)、开关、导线若干．

(1)在按如图1所示电路图连接实物时，开关必须处于__断开__状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到__最左端__(填“最右端”或“最左端”)．
(2)图2是小飞连接好的实验电路，闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数__不变__，电压表的示数__不变__．(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)小冲在一旁观察后指出小飞没有按照电路图正确连接实物，请你在实物图中连接错误的一根导线上打“×”，并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确．
解：　
(4)问题解决后，他们接入10 Ω的电阻进行实验，并得出下表中的数据，对数据进行分析后得出实验结论：__当电阻一定时，电流与电压成正比__．

电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
(5)接下来他们分别接入其他电阻对电流与电阻的关系进行探究，并作出了如图3所示图象，请你通过图象中所给信息计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压U＝__1__V.
5．(2019·泸州江阳区三模)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R(分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)、导线若干．如图甲是连接完整的电路，图乙是利用实验数据绘制的图象．

(1)闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至__A__(填“A”或“B”)端．
(2)闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3 V，此时，电路出现的故障可能是__R断路__．排除故障后继续实验．
(3)在实验过程中连接好电路的最后一根导线时，电流表指针立刻偏转较小角度，导致上述现象的不规范操作可能是__连接电路时开关没有断开__．
(4)小明先将R＝10 Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5 V，记下电流表示数；接着先保持滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15 Ω的电阻后，向__A__(填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片P，直到电压表示数为__2.5__V，同时记下电流表的示数．
(5)若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取最大阻值至少为__5__Ω的滑动变阻器．
类型4　测量电阻
6．(2019·贵港)用“伏安法”测未知电阻的阻值．

(1)请用笔画线表示导线，将图甲所示的实物连接成完整电路．要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小(请勿更改原有导线，导线不能交叉)．
解：　
(2)连接电路前，开关必须__断开__．电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至图中__B__(填“A”或“B”)处．
(3)小林闭合开关后，发现电流表示数为零，但电压表有示数，此时电路中的故障可能是待测电阻Rx__断路__(填“短路”或“断路”)．
(4)小林排除故障后，调节滑动变阻器接入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中．有一次测量中电流表的指针如图乙所示，其示数为__0.28__A；另一次测量电压表的指针如图丙所示，其示数为__2.6__V．小林根据几组实验数据计算出Rx的值，为了进一步减小误差，绘制了Rx的U－I图象．
(5)另一组的小宇用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U－I图象．小林发现小宇绘制的U－I图象和自己绘制的U－I图象不同，你认为其原因是小宇__将电压表并联在变阻器两端__；根据小宇的U－I图象也可计算出待测电阻Rx＝__10__Ω(实验过程中电源电压保持不变)．
7．(2018·乐山犍为县模拟)在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5 V.
(1)请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉). 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于__a__ (填“a”或“b”)端．
解：
(2)同学们移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象(如图乙所示)．分析图象可知，小灯泡正常工作时的灯丝电阻为__10__Ω.

(3)从图象还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐__变大__(填“变大”或“变小”)，从物理学角度分析，造成这一现象的原因是__灯丝的电阻随温度的升高而增大__．
(4)实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差，这一观点是__错误__(填“正确”或“错误”)的．
(5)该实验的整套装置还可以用于测小灯泡的__电功率__．
类型5　测量小灯泡的电功率
8．(2019·怀化)小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率．

(1)请按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，在图乙中将实物图连接完整．(要求：导线不能交叉)
解：　
(2)连接实物电路时，开关应处于__断开__状态．
(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最__右__(填“左”或“右”)端．
(4)电路连接完成后，闭合开关发现：小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压．出现这种故障的原因可能是__小灯泡断路__．
(5)排除故障后，小红调节滑动变阻器的滑片P，多次进行了小灯泡的电功率的测量．当电压表的示数为2.5 V时，电流表示数如图丙所示，通过小灯泡的电流是__0.2__A．小灯泡的额定功率为__0.5__W.
(6)小红在实验中进行了多次测量，其测量目的是__B__．
A．求出灯泡在不同电压下的功率的平均值，这样可以减小误差
B．找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
9．在测额定电压为2.5 V的小灯泡的额定电功率的实验中．

甲
　　　
乙　　　　　　　　　　　　丙
(1)连接电路时开关应__断开__．
(2)图甲是小明所连接的部分电路，请你帮他完成电路的连接．
解：
(3)小明同学连接好最后一根导线后，闭合开关，他发现无论怎样移动滑片，灯泡都很暗，且两表示数不变，出现故障的原因可能是__滑动变阻器接入电路的是下面两个接线柱__．
(4)若小明同学闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，原因可能是__D__(只填选项)．
A．小灯泡断路 B．电压表短路
C．电压表断路 D．滑动变阻器断路
(5)故障排除后，小明同学闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示，为__2__V．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片向__左__(填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为2.5 V.
(6)他又移动滑片，记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U图象，根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是__0.75__W.
10．如图所示是张亮同学测量小灯泡电功率的部分实验电路，电源电压恒为6 V，小灯泡额定电压是3.8 V，其灯丝电阻为15 Ω左右，电流表(0～0.6 A、0～3 A)、电压表(0～3 V、0～15 V)各有两个量程．

(1)在图中用笔画线代替导线完成实验电路，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮．
解：
(2)按要求进行实验，实验数据如表所示，分析表中实验数据可知该小灯泡的额定功率为__0.95__W，继续分析实验数据可得出的结论是：小灯泡的亮度由__实际功率__决定．

实验次数
1
2
3
4
5
6
发光情况
不亮
不亮
微光
较亮
明亮
更明亮
电压U/V
0.4
0.5
1.5
2.0
3.8
5.0
电流I/A
0.14
0.16
0.20
0.21
0.25
0.31
(3)实验中另外一个小组同学发现他们组的电压表0～15 V量程不可用，于是他们对电路进行了简单改进，具体操作是__将电压表并联在滑动变阻器两端__，当电压表的示数为__2.2__V时，便可测出小灯泡的额定功率．
(4)若张亮同学不改变电路的连接情况，还可以完成的实验有__测量小灯泡电阻__．
(5)张亮同学分析表中数据发现：小灯泡在不同电压下的电阻不相同，这是因为__灯丝电阻随温度升高而变大__．
类型6　磁相关实验
11．在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针．

(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与__条形磁体__的磁场相似．
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的__电流__方向有关．
(3)小明继续实验，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了__控制两次实验的电流大小不变__，来探究__通电螺线管磁场强弱与线圈匝数__的关系．
12．如图所示为探究“磁生电”的实验装置．

(1)闭合开关，让悬挂着的导体棒AB__左右__(填“左右”“上下”“沿A向B”或“沿B向A”)运动时，电流计指针会发生偏转．
(2)若保持导体棒AB不动，要产生感应电流，正确的操作是__将蹄形磁铁左右移动__．
(3)实验中发现电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议．
装置改进：__换用磁性更强的磁铁或将导体棒换为线圈__；
操作改进：__让导体棒或磁铁运动得快一些__．
(4)若要利用上述装置探究“磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为__电源__，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，还与__磁场方向__有关．