2026年初中物理实验探究竞赛试题及答案

2026年初中物理实验探究竞赛试题及答案一、实验设计题（共3题，每题15分，共45分）第1题（15分）：题目：某中学物理兴趣小组在探究“影响浮力大小因素”的实验中，准备了以下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、水、盐水、小石块、细线。请设计一个实验方案，探究“物体所受浮力的大小与液体的密度是否有关”。要求：（1）写出实验步骤；（2）列出需要记录的数据表格；（3）分析实验数据，得出结论。答案：（1）实验步骤：①用细线系住小石块，用弹簧测力计测出小石块在空气中的重力G；②将小石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F₁，记录数据；③将小石块浸没在盐水中，读出弹簧测力计的示数F₂，记录数据；④改变盐水的密度（如加入更多盐水），重复步骤③，记录数据。（2）数据表格：|实验次数|液体密度ρ/(kg/m³)|重力G/N|弹簧测力计示数F₁/N|浮力F浮=(G-F₁)/N||-|-|--|-|||1|水的密度|||||2|盐水密度1|||||3|盐水密度2||||（3）结论：通过比较不同液体中的浮力F浮，若F浮随液体密度ρ增大而增大，则说明浮力大小与液体密度有关。解析：本实验通过控制变量法，保持物体排开液体的体积不变，改变液体密度，观察浮力的变化，验证浮力与液体密度的关系。第2题（15分）：题目：某校物理实验室有一块不规则的金属块，现要求同学们利用以下器材：天平、量筒、水、烧杯、细线，测量金属块的密度。请设计实验方案，并写出实验步骤和计算公式。答案：（1）实验步骤：①用天平测量金属块的质量m；②在量筒中倒入适量的水，记录水的体积V₁；③用细线系住金属块，将其完全浸没在量筒中，记录水和金属块的总体积V₂；④计算金属块的体积V=V₂-V₁；⑤计算金属块的密度ρ=m/V。（2）计算公式：ρ=m/(V₂-V₁)。解析：本实验利用排水法测量金属块的体积，结合天平测质量，最终计算密度。关键在于确保金属块完全浸没且读数准确。第3题（15分）：题目：某兴趣小组探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：杠杆、支架、钩码若干、刻度尺。请设计实验方案，并写出实验步骤和结论。答案：（1）实验步骤：①将杠杆悬挂在支架上，调节杠杆使其在水平位置平衡；②在杠杆两端分别挂上钩码，调整钩码数量和位置，使杠杆重新平衡；③记录两侧钩码的质量和力臂长度；④改变钩码的位置和数量，重复步骤②③，记录多组数据。（2）结论：杠杆平衡条件为F₁L₁=F₂L₂（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。解析：本实验通过多次测量验证杠杆平衡条件，需注意力臂的测量要准确，且杠杆初始状态需调至水平。二、数据分析题（共2题，每题20分，共40分）第4题（20分）：题目：某同学探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”，实验数据如下表：|实验次数|接触面材料|压力F/N|滑动摩擦力f/N||-||--|--||1|木板-木块|2|0.4||2|木板-木块|4|0.8||3|毛巾-木块|2|0.6||4|毛巾-木块|4|1.2|请分析数据，回答：（1）实验中如何控制变量？（2）滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？（3）若压力增大为6N，木板-木块间的滑动摩擦力约为多少？答案：（1）控制变量：实验中通过保持接触面材料相同（第1、2次或第3、4次）来控制材料因素，通过改变压力来探究压力对摩擦力的影响。（2）滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度和压力有关。（3）木板-木块的摩擦力与压力成正比（0.4N/2N=0.8N/4N），故压力为6N时，滑动摩擦力约为1.2N。解析：本实验通过控制变量法分析数据，得出摩擦力与压力和粗糙程度的关系。第5题（20分）：题目：某同学探究“电流通过导体时产生的热量与电流大小的关系”，实验数据如下表：|实验次数|电流I/A|电阻R/Ω|产生的热量Q/J||-|--|--|||1|0.5|10|2.5||2|1.0|10|10||3|1.5|10|31.25|请分析数据，回答：（1）实验中如何控制变量？（2）电流产生的热量与电流大小有何关系？（3）若电流为2A，电阻为10Ω，产生的热量是多少？答案：（1）控制变量：实验中保持电阻R=10Ω不变，改变电流I的大小。（2）电流产生的热量与电流的平方成正比（Q=I²R）。（3）Q=(2A)²×10Ω=40J。解析：本实验验证焦耳定律，通过数据对比得出热量与电流平方的关系。三、实验改进题（共1题，25分）第6题（25分）：题目：某同学在探究“光的反射规律”时，用激光笔照射平面镜，发现光路不清晰。请提出改进方案，并说明原因。答案：改进方案：1.使用更亮的激光笔；2.在平面镜周围用黑布遮挡，减少环境光干扰；3.在反射光路径上放置烟雾或小颗粒，使光路可见。原因：激光笔亮度不足或环境光干扰会导致反射光不明显，以上方法可增强光路可见性。解析：本题考察实验操作的优化能力，需结合实际实验现象提出合理改进措施。答案及解析（最后单独列出）答案及解析：1.实验设计题：（1）步骤：控制变量法，记录数据并分析浮力与液体密度的关系；（2）表格：需记录液体密度、重力、弹簧测力计示数、浮力；（3）结论：浮力与液体密度成正比。2.实验设计题：步骤：用天平测质量，量筒测体积，计算密度；公式ρ=m/V。3.实验设计题：步骤：调节杠杆水平平衡，记录力臂和力，验证F₁L₁=F₂L₂。4.数据分析题：（1）控制变量：压力或接触面材料；（2）摩擦力与压力、粗