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文档简介
中考物理12个实验探究分类练习第第页目录TOC\o"1-3"\h\u2047一、探究水沸腾实验 217790二、探究摩擦力大小实验 32928三、探究液体压强因素的实验 44921四、探究浮力大小的实验 612338五、探究杠杆原理的实验 714521六、探究光的反射的实验 919325七、探究平面镜成像的实验 1028187八、探究凸透镜成像的实验 115555九、探究通电螺线管的实验 1220486十、探究导体在磁场中运动的实验 1312134十一、探究串并联电路的实验 1516681十二、探究电流电压电阻关系的实验 20
一、探究水沸腾实验1.图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置(1)图甲实验装置的组装顺序应为(选填“自上而下“或“自下而上“)。(2)实验中某次温度计的示数如图乙,为℃.根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图可知本实验中水的沸点为℃。(3)实验中发现温度计上部出现许多小水珠,这些小水珠是形成的。(4)撒去酒精灯后,水仍能继续沸腾一小段时间,其原因是。2.在“观察水的沸腾”的实验中:(1)请你指出图甲中实验操作错误之处是;(2)改正错误后,继续实验。当水温升高到90℃时,每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾后再持续几分钟为止。数据记录如下表:第2min温度计示数如图乙所示;时间/min012345678温度/℃9092969898989898图是水在沸腾时的情况。分析数据可知:此时水的沸点为。水沸腾后继续给水加热,水的温度(填“升高”、“降低”或“不变”)。如果温度计测量无误,这说明当时水面上方的气压一个标准大气压;(填“大于”、“等于”、或“小于”)(3)实验结束后,同学们相互交流时,有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长,请你说出一条缩短加热时间的方法。二、探究摩擦力大小实验3.小明用表面粗糙程度均相同的木块、弹簧测力计、钩码等器材做探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验。(1)小明刚开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,此过程中木块所受的摩擦力(选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)小明进行甲、乙两次实验所验证的猜想是滑动摩擦力大小与有关;通过甲、丙两次实验得出的结论是:。(3)完成上述实验后,小明将一张白纸贴在磁性黑板的表面,如图丁所示,将三个表面粗糙程度相同但重力不同的物体a、b、c(Ga<Gb<Gc)竖直悬挂在弹簧测力计下,并使三个物体对白纸的压力相同,当从静止开始竖直向下拉动白纸时,三个弹簧测力计的示数变化量分别为Fa、Fb、Fc,则A.Fa=Fb=Fc B.Fa<Fb<Fc C.Fa>Fb>Fc D.Fa=Fb<Fc4.物理学习小组的同学设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案如图所示。(1)为了测量木块受到的滑动摩擦力,楚杭用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做运动;(2)从图甲、乙实验所得的初步结论是;(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面是否有关,如图丙所示,楚杭竖直向下切去一半木块,测得滑动摩擦力大小是图甲中的一半,于是得出,滑动摩擦力大小与接触面积大小成正比,你认为此结论(正确/错误),理由是;(4)楚杭在进行乙图中实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到滑动摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图线如图丁所示,由图可知:当木块与砝码对地面的压力变为12N时,木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为N;(5)交流评估时某实验小组提出:实验过程中,弹簧测力计的示数不容易稳定,可能的原因是(多选)。A.木板的粗糙程度不均匀 B.木板的长度太长C.拉动木块的速度是变化的 D.木块与木板的接触面积太大三、探究液体压强因素的实验5.如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验,除②图杯中装的浓盐水外,其余杯里装的都是水。(1)压强计是通过U形管中液面的来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置(选填“漏气”或“不漏气”);(2)比较②③两次实验,可以得出的结论是:液体内部压强大小跟液体有关,当相同时,越大,液体压强越大;(3)比较三次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体深度的关系,可以得出的结论是:;(4)比较①③④三次实验,可以得出的结论是:。6.小明用如图所示的装置,探究影响液体内部压强的因素.(1)实验前,小明用手指压橡皮膜,无论是轻压还是重压,发现U形管两侧液面高度差都变化不大,原因可能是;(2)通过比较甲乙两幅图,可以得出:液体内部压强大小跟液体的有关.(3)为了探究液体密度对液体内部压强的影响,应采用图中进行实验;(4)同组同学还认为液体内部压强可能还跟装液体容器的形状及底面积有关,他用不同的容器和指针式压强计探究液体内部压强的特点。压强计的指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大.他研究的现象如图1所示. 图1 图2a.观察后发现当深度相同时,同种液体内部压强与容器的形状;b.为了验证液体内部压强和装液体容器底面积是否有关,应选取图2中(填序号)进行实验.7.水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B两个烧杯.小明和同学们学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后,提出新的猜想,为此同学们利用提供的实验器材进行了如下实验探究.①将微小压强计的探头放入A烧杯的水中,用刻度尺测得探头到烧杯底的距离L为6cm,如图甲所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h1;②将微小压强计的探头放入B烧杯的水中,探头到烧杯底的距离L为10cm,如图乙所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h2;(1)有同学发现h1大于h2,于是得出结论“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关”,小明认为这个结论是错误的,并设计了如下的实验来验证.实验步骤:①微小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测出探头到水面的距离H,以及,读出压强计U型管两侧的液面高度差h1,记录数据.②,调整探头所在的位置,使得探头到水面的距离仍为H,压强计U型管两侧的液面高度差h2=h1,重复上一步的步骤,记录数据.实验结论:通过数据可发现,由此可以验证明上述观点不合理.(2)小明又取了一根饮料吸管,将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,初步做成一支密度计,如图丙所示.为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验.①将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;②将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;刻度0.9应该在点(选填“p”或“q”);小明用刻度尺测出密度计1.0g/cm3与0.9g/cm3刻度线间的距离为0.80cm,则该密度计竖直漂浮时浸入水中的深度cm.(3)【拓展】像标示弹簧测力计刻度的方法一样,小明以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3,将整个吸管均匀标上刻度.你认为这样均匀标示刻度(选填“合理”或“不合理”),理由是.四、探究浮力大小的实验8.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同。(1)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与的关系,得出的结论是在液体密度相同时,物体排开液体体积越大,物体受到的浮力越大。(2)分析三次的实验数据,可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。(3)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体的重的关系,得出的结论是物体受到的浮力大小与。(4)做三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系;可得出的结论是在物体排开液体体积一定时,液体的密度越大,。9.小皓利用图的器材进行“探究浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关?”的实验.(1)小皓用弹簧测力计测出物块重N(如图丙所示),并把它慢慢放入水中.根据测力计的实验数据,他绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水深度变化的图象(如图乙所示).晓晴分析图象可知:图象(选填:“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水中深度的变化图象.(2)根据图乙的图象信息,请写出:①图丙测力计示数是(选填:“F1”、“F2”和“F3”)的大小;②F1、F2和F3这三个力大小之间的关系是:.(3)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到实心物块密度的表达式为:ρ物=.(4)根据图象分析,本次实验的结论是:.五、探究杠杆原理的实验10.在跨学科实践活动中,小马和他所在的“求知”兴趣小组以“杆秤”为主题开展研究。【项目提出】如图1所示的杆秤,既是中国人发明的人类最早的衡器,亦是中华文化符号的代表之一。不仅代表着古人的造物智慧,也折射了中国人交易往来之间的人情。杆秤文化的核心便是公平与诚信,秤杆是衡,有衡量天下,规范事物保持公平之意:秤砣是权,权衡一词便源自于此。学习了杠杆的知识后,小马和他所在的“求知”兴趣小组尝试制作一个简易杆秤。【项目分析】(1)查阅资料,了解杆秤的结构及工作原理;(2)制作简易杆秤。【项目实施】一、了解杆秤原理。杆秤的实质就是一个杠杆,所以杆秤的平衡条件是。杆秤是我国古老的质量称量工具,使用时先把被测物体放在秤盘里,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在某一位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。二、制作简易杆秤杆秤的构造如图2所示。杆秤的制作步骤:①做秤杆:选取1根硬棒(如竹筷或木棍),用砂纸打磨光滑;②挂秤盘:取1个小容器(如纸杯或小盘),系上细绳,固定在秤杆的一边;③系提纽:在离秤盘一定位置处系上绳子;④选秤砣:可选用金属螺母、锁或者钩码系上细绳制成秤砣;⑤标零线(即“定盘星”):手拉提纽,移动秤砣,使秤杆处于平衡,在秤砣所挂位置标上“0”;⑥定刻度:将标准重物(如50g)放在秤盘内,移动秤砣使得杆秤平衡,在秤杆上记下秤砣的位置,标上标记,并标上刻度线。⑦试一试:利用自制的杆秤测量物体的质量,与市面上电子秤测得的质量进行比较;⑧误差分析:思考自制杆秤所测数据有误差的原因。(写出一个即可)小组同学们讨论:杆秤的刻度是(选填“均匀”或“不均匀”),并且说明了自己的理由:。【项目优化】为了制作出精确度更高的杆秤,可行的改进措施是。11.实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于状态(选填“平衡”或“非平衡”)。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆保持水平位置静止(选填“仍能”或“不能”);(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1212.0124.0225.0110.03310.0215.04312.0318.0①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是(选填“A”或“B”); A.寻找普遍规律 B.减小实验误差②如图乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会(选填“左端下沉”或“右端下沉”);(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点;(4)图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为m1,O处为支点,杠杆的质量为m0,重心在C处,B处所挂石块的质量为m2,AO=l1,OC=l0,OB=l2。请写出的表达式,l2=(用字母m0、m1、m2、l0、l1表示)。六、探究光的反射的实验12.为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验.次数∠i∠r170°70°245°45°330°30°(1)实验中还需要的器材是.(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是.A.向纸板喷烟或雾 B.使光束垂直纸板射到O点 C.使光束贴着纸板射到O点(3)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹.取下纸板,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在上表中,根据数据得出的结论是;(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为在反射现象中,.13.如图甲所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成,如图甲所示:(1)实验时,应在较(选填“黑暗”或“明亮”)的环境中进行;(2)纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了(选填“漫反射”或“镜面反射”),如果将纸板B向后折,纸板B上将不会出现反射光线,说明反射光线和入射光线在;(3)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,此时纸板上(选填“能”或“不能”)看到反射光线;(4)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是。(5)如图丙所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的,不仅可以有效减小阻力,晚上开车时,还能将来自后方车辆的水平强光反射到(选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。(6)如图戊所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机警示作用。图己中的(选填“A”、“B”、“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。七、探究平面镜成像的实验14.小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验.(1)他应选取两支外形(选填“相同”或“不同”)的蜡烛进行实验.(2)小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是.(3)在探究实验的过程中,他把蜡烛A放在距玻璃板30cm处,蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是cm;当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”).(4)在玻璃板后放一光屏,无论怎样移动光屏,都不能接收到蜡烛的像,说明.(5)实验过程中,小滨仔细观察,发现蜡烛的像有重影,请你帮小滨分析产生这一现象的原因是.15.如图是小明探究“平面镜成像特点”的实验:(1)实验探究的步骤正确的顺序是(填序号);①移动点燃的蜡烛到另一位置,重做上面的实验在纸上记录物与像的位置B、B';C、C';②拿另一支没有点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到它与前面的蜡烛的像完全重合在纸上记下该蜡烛的位置A';③在水平桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板竖立在纸上,在纸上记下玻璃板的位置;④选取两支大小相同的蜡烛,把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面,看到玻璃板后面有蜡烛的像时在纸上记下蜡烛的位置A;(2)在实验中使用玻璃板代替平面镜,这是为了;(3)步骤①的实验目的是;(4)步骤④中,取两支完全相同的蜡烛,是为了探究,点燃蜡烛A的好处是;(5)同桌的右座位的同学说看不到蜡烛的像,为了让同桌也能够看到蜡烛的像,小明只将玻璃板向右平移(如图甲),则蜡烛像的位置(选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”),同桌(选填“可能”或“不可能)看到蜡烛的像。八、探究凸透镜成像的实验16.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm:(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、的实像,生活中的(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作;若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像;(2)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,移动光屏,观察到光屏上只能出现(选填“实像”、“虚像”或“光斑”),而人眼在图中A处应向(选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像。如果移动凸透镜到14cm刻度线处,人眼看到的像(选填“变大”“变小”或“不变”);(3)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是(选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正(选填“近视眼”或“远视眼”)。
17.在做探究“凸透镜成像规律”的实验中:(1)如图1所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的亮点,该透镜对光线具有作用。(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在上。(3)如图2,小刚将蜡烛移至光具座上零刻度线处,向(选填“左”或“右”)移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;生活中的就是利用这个规律制成的。(4)小刚将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰(选填“倒立”或“正立”)的像。(5)小宇同学用由发光二极管做成的“F”字样代替蜡烛作为发光体,他把发光二极管放在30cm刻度线处,移动光屏至成清晰的像,此时在光屏上所成的像是下面的九、探究通电螺线管的实验18.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中。(1)如图甲所示,开关闭合前,自由转动的小磁针总是指示南北方向,原因是它受到的作用。开关闭合后,小磁针N极(小磁针黑色端为N极)转向纸内,说明了。(2)根据图甲中出现的现象可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是(选填“转向纸内”、“转向纸外”或“保持不动”)。(3)如图丙所示,把一些小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图所示,请在图中标出电源的正极及通电螺线管上电流方向。(4)为了能使图丙中通电螺线管磁性减弱,你的做法是。
19.小刚想探究通电螺丝管中插入物体的材料对其磁性强弱有什么影响,他用图示装置进行探究实验。(1)保持电流不变,将无磁性、长度和横截面积相同但材料不同的网柱形物体分别插入遁电螺丝线管中,用吸引物重的大小来显示通电螺丝管的磁性强弱。多次实验后,将数据记录在下表中:从表中数据可得m:当其他条件相同时,放入(选填序号)会影响通电螺线管的磁性强弱。(2)分析表中数据,发现通电螺线管中插入的物体虽均为导体,但对其磁性强弱影响却不同,据此,请你提出一个值得探究的问题:。(3)从数据可看出,用吸引物重大小不能显示通电螺线管磁性强弱的微小变化,请你提一条改进方法:(4)小刚在实验中还发现:断电后,取出螺线管中的物体,有些仍具有磁性(剩磁),按磁性强弱排序为:C最强、D较强、B最弱,其余没有磁性。根据以上实验,分析讨论可知选用(选填序号)制造永磁体最合适;电磁铁选用软铁做铁芯的原因是。十、探究导体在磁场中运动的实验20.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置.(1)闭合开关后,当导体ab向左或向右运动时,电流表指针偏转,当导体ab向上或向下运动时,电流表指针不偏转,说明闭合电路中的部分导体在磁场中做运动时导体中会产生感应电流.(2)在此实验过程中,能量转化情况是.(3)实验中发现,当导体ab向左运动时,电流表指针向右偏转,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,说明.(4)小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”,他验证猜想的过程是:让导体在第一次实验中运动较慢,在第二次实验中运动,观察两次实验中的,然后进行分析与判断.
21.如图,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。实验次数导体ab在磁场中的运动情况灵敏电流计指针偏转情况1静止不偏转2上下运动不偏转3左右运动偏转(1)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的(填电路元件名称)。(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,将对调,观察灵敏电流计指针偏转情况。(3)下列物品中,应用该实验结论工作的是____(填选项字母)。A.电风扇 B.手摇发电手电筒22.在“探究感应电流产生条件”的实验中,小明和小华发现灵敏电流计指针摆动的角度有时会不同。于是,他们想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关。经过讨论后,他们提出了以下几种猜想:猜想1:与磁场的方向有关;猜想2:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;猜想3:与磁场的强弱有关。为了验证猜想,他们组装了如图甲所示的装置进行实验,将磁体放在水平面上,驱动装置(由两根绝缘硬棒ab、cd组成)可带动导体PQ运动;(1)图甲装置中的导体PQ应选用轻质的(选填“铁棒”或“铝棒”);(2)为了验证猜想1是否正确,小明将磁体A放在水平面上,使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动(导体运动区域的磁场强弱相同),读出灵敏电流计的示数为6mA,然后,将磁体A上下颠倒,使导体PQ仍以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动,发现灵敏电流计的示数仍为6mA。这说明猜想1是()(选填“正确”或“错误”)的;(3)在验证猜想2时,如图甲,在同一磁体A中驱动装置使导体PQ以大小不同的速度水平匀速向右运动,读出灵敏电流计测出的数值,记录的部分数据如表:实验序号12345速度v/cm·s-11.01.53.03.64.0感应电流I/mA2368①请在图乙中描点作出感应电流I与速度v的关系图像;②进一步分析得出:在磁场强弱相同时,产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小成。表格中第4次感应电流I=mA;③为探究猜想3,他们用一个比磁体A磁性更强的磁体B进行实验,并与上表中第3次实验数据作对比,则应使导体PQ保持以cm/s的速度在磁体B中水平匀速向右运动,记录灵敏电流计的示数,他们由这两组数据立即得出猜想3是正确的,请你对他们的实验过程及结果作出评价:。十一、探究串并联电路的实验23.探究串并联电路中电流、电压规律:(1)连接电路如图甲,探究并联电路的电流规律:①闭合开关,L1发光,L2不发光,电流表有示数,电路故障可能是;②排除故障后进行实验,测得通过L1的电流0.22A,通过L2的电流0.18A,则图甲中电流表的示数是A,测量干路电流时,应当选择电流表的测量范围为A;③实验后,小园发现灯泡上L1标注有“3.8V0.3A”,什么原因造成通过L1的电流不是0.3A,请说明原因:;(2)如图乙,探究串联电路中电压的规律。①请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整;②实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。次数L1两端电压U1/VL2两端电压U2/VL1、L2两端电压U/V11.31.52.821.21.62.831.41.42.8由此可得出串联电路电压的规律为:。(可用公式表示)24.利用2节干电池组成的电源,两个灯泡,开关、电流表、电压表和导线若干,探究电路中电流、电压规律。(1)连接电路如图甲,探究并联电路的电流规律:①闭合开关,发现L1亮,L2不亮,电流表有示数,其原因可能是②排除电路故障后进行实验,测得通过L1的电流0.22A,通过L2的电流0.18A,则测量干路电流时,应当选择电流表的量程0~(2)如图乙,探究串联电路中电压的规律。①请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整。②实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。由此可得出串联电路中电压的规律为:串联电路两端的总电压等于。次数L1两端电压UL2两端电压UL1、L11.31.52.821.21.62.831.41.42.8③忽略电路连接造成的误差,第次实验采用的是2个规格完全相同的灯泡。④小宇请教物理教师“为什么晚上烧水时,插入电水壶的插头后,厨房里的灯突然变暗呢?”物理教师递给小明几个小灯泡让他自己并联在L2两端(图乙中未画),小明发现,并联的小灯泡越多,电压表的示数越大。思考家庭电路,导线也是有电阻的,当用电器电功率过大时,干路电流变大,导线分得的电压25.小芳和小李做“探究串联电路规律”实验,所用实验器材包括电源(6伏)、电键、若干已知阻值的电阻、电压表、电流表和若干导线,他们先按图所示的电路图正确连接电路。通过实验探究得到串联电路电流处处相等。①为探究串联电路电压规律,小芬打算先将电压表接在AB两端,测电阻R1两端电压U1,然后保持电压表B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测电阻R2两端的电压U2.小李觉得这样操作无法测电阻R2两端电压U2.你认为小李的判断是(选填“正确”或“错误”),理由是②讨论完毕后,他们按正确的方法实验,用电压表分别测出R1、R2两端的电压U1、U2,以及R1、R2两端总的电压。并多次改变R1和R2的阻值,重复上述实验,实验记录如下表所示:(a)分析比较表中最后三列的数量及相关条件,可得出的初步结论是:(b)进一步综合分析比较U1与U2的比值和R1与R2的比值关系,可以得到的结论是:③为探究串联电路电阻规律,他们先将电流表串联在图所示的电路中,然后用R替换R1和R2接入AC之间,当替换前后电流表示数保持相同时,电阻R即是R1和R2的总电阻,此过程用的科学方法是。26.小雷想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究。(1)请你用笔画线代替导线,根据如图所示的电路图,将图中所示实物图连接完整;(2)若小雷连接好电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路;(3)小雷排除故障后,按如图所示的电路继续进行实验。闭合开关,滑片P向A端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如上表:可得出小灯泡L1的额定功率是W;次数电压/V电流/A实际功率/W电阻Ω11.60.200.328.0022.50.240.6010.4232.80.260.7310.77(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越;(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似;(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。“这种说法错误的原因是小雷忽略了对小灯电阻的影响;②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。“你认为这种说法(选填“正确”或“错误”);(7)小洁家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是。A.电压太高B.导线太粗C.导线太细D.导线太短27.小明在探究串联电路中电压的规律时,选用两个不同的小灯泡连接如图甲所示的部分电路,闭合开关后发现L1比L2亮,他进行了如下猜想:
猜想一:灯泡两端的电压与距离电源正极的远近有关,由于灯泡L1靠近电源正极,灯泡L1两端电压比灯泡L2两端电压要高,所以L1更亮。
猜想二:电流从电源正极流出来先通过L1,通过L1中的电流比通过L2中的电流大,所以L1更亮。
猜想三:两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯实际功率不。 (1)为了测量L1两端的电压,请在图乙中用笔画代替导线将实物图连接完整(导线不能交叉)。(2)小明为了验证猜想一和猜想二,添加多个电流表和电压表。验证猜想一时,设计如图乙所示的电路;验证猜想二时,设计如图丙所示的电路。两次操作时,确保小灯泡L1靠近电源正极。小明正确连接电路并正确操作后,读出各电压表和电流表的示数并记录。读出电压表V1的示数如图丁所示,并填入下表中。电压表V1示数/V电压表V2示数/V电压表V示数/V电流表A1示数/A电流表A2示数/A电流表A3示数/A0.430.20.20.2明根据上表数据得出结论:①在串联电路中,总电压等于各用电器电压之和;②串联电路中电流关系:。③猜想二是的。(3)小华认为小明在得出串联电路的电压和电流特点不是很合理,请你分析小华认为不合理的原因:。(4)小华告诉小明:将图乙中的两灯泡位置互换一下,会发现L1还是比L2要亮,L1和L2两端的电压都没变,说明猜想一是的,原因是灯泡的亮度取决于。28.【探究名称】探究串联电路的电流规律、电压规律。(1)【提出问题】为了探究串联电路的电压规律,小明选用两个不同的小灯泡,并设计了如图甲所示的电路,在连接电路时,开关要断开;为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;(2)小明连接好电路,闭合开关后发现L1比L2亮,小明进行猜想。猜想一:灯泡两端的电压与距离电源正极的远近有关,由于灯泡L1靠近电源正极,灯泡L1两端电压比灯泡L2两端电压要高,所以L1更亮;猜想二:电流从电源正极出来先通过灯L1,通过L1中的电流比通过L2中的电流大,所以L1更亮;猜想三:两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同;【进行实验与收集证据】小明为了验证猜想一和猜想二,添加多个电流表和电压表。在验证猜想一时,设计如图丙所示的电路,在验证猜想二时,设计如图丁所示的电路,两次操作时,确保小灯泡L1靠近电源正极。小明正确连接电路并正确操作后,读出各电压表和电流表的示数并记录。请读出电压表V1的如图戊所示的示数,并填入下表中;电压表V1示数/V电压表V2示数/V电压表V示数/V电流表A1示数/A电流表A2示数/A电流表A3示数/A0.430.20.20.2(3)【分析与论证】小明根据上表数据得出结论:①在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和;②串联电路中电流关系:;(4)同时小明得出:猜想一是正确的,猜想二是的;(5)【交流与合作】小华认为小明在得出串联电路的电压和电流特点不是很合理,请你分析小华认为不合理的原因:;(6)小华告诉小明:将图甲中的两灯泡位置互换一下位置,会发现L1还是比L2要亮,说明两灯串联时,猜想三是的,原因是灯泡的亮度取决于。十二、探究电流电压电阻关系的实验29.在电学专题复习中,小明需要完成一系列电学实验。他首先从“探究电流与导体两端电压的关系”开始。【实验器材】电压恒定的电源6 V、定值电阻10Ω、电流表0∼0.6 A、电压表0∼15 V、滑动变阻器50Ω,【实验过程】(1)本实验主要应用的物理研究方法为;(2)按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,电路故障可能是;【实验分析】(3)下表中有一组实验数据存在明显错误,跟其他数据反映的规律不符,推测是读数时粗心导致的,请剔除该错误数据后,在图乙中绘制出电流I随电压U变化的图像;次数12345电压U12345电流I0.50.20.30.40.5(4)分析图像初步得到结论:电阻一定时,;(5)另一位同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的I−U图像如图丙所示,发现图像并不是一条直线,原因是;【延伸实验】(6)做完该实验后,小明又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,探究电流与电阻的关系,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,能选取的定值电阻两端的电压范围是V∼3 V。30.在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。(1)根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整;(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入下表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图所示,示数为V;数据序号电流/AUab/VUbc/VUcd/VUac/VUbd/VUad/V10.201.02.51.03.53.54.520.24①1.51.2②2.74.530.302.50.5③3.02.04.5…(3)根据数据可知R0的阻值为Ω;(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是;(5)读取数据(选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线;(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律:;【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图甲中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成如图所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为Ω。
答案解析部分1.【答案】(1)自下而上(2)92;98(3)水蒸气液化(4)石棉网的温度高于水的沸点,水还会继续吸热【解析】【解答】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行。(2)图乙中温度计的分度值为1℃,则该次温度计的示数为92℃;由图象丙知,水在第2min开始沸腾,沸腾时,不断吸收热量,温度保持98℃不变,所以本实验中水的沸点是98℃.;(3)水沸腾时,热的水蒸气遇到温度低的温度计液化形成小水珠;(4)酒精灯加热时,铁圈和石棉网的温度升高,高于水的温度,当移开酒精灯时,水还会从铁圈和石棉网吸收热量,继续沸腾一小段时间。故答案为:(1)自下而上;(2)92;98;(3)水蒸气液化;(4)石棉网的温度高于水的沸点,水还会继续吸热。
【分析】(1)在组装实验仪器的时候应该按照自下而上的顺序进行组装;
(2)通过观察体温计明确体温计的量程和分度值,再进行读数即可;
(3)物体由气态变为液态的过程称为液化,液化放热;
(4)酒精灯加热石棉网,石棉网加热水,停止加热后,石棉网的温度高于水的沸点,可以给水继续加热,使水沸腾。2.【答案】(1)温度计的玻璃泡碰到了容器底(2)丙;98℃;不变;小于(3)适当减少水量(适当提高水的初温、增大火力)【解析】【解答】(1)使用温度计时,温度计不能接触烧杯底。(2)水沸腾时,从下往上,气泡逐渐变大,故答案为:丙。水沸腾时温度保持不变,此时的沸点为98℃,水在沸腾时,吸热但温度保持不变,由于水的沸点低于标准大气压时的沸点,当时水面上方的大气压小于标准大气压。(3)缩短加热时间的方法可以适当减少水量(适当提高水的初温、增大火力)。
【分析】(1)使用温度计测量物体的温度时,应先估计物体的温度,选择合适量程的温度计进行测量,等到示数稳定后再读数即可;
(2)当大气压低于一个标准大气压时,沸点会低于100摄氏度,水在一个标准大气压下,沸点是100摄氏度,当大气压高于一个标准大气压时,沸点会高于100摄氏度;
(3)水的质量越多,当吸收相同热量时,升高的温度比较小。3.【答案】(1)变大(2)压力大小;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大(3)A【解析】【解答】解:(1)虽然水平拉力逐渐增大,但是木块始终处于静止状态,所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡,大小相等;由于拉力在增大,所以摩擦力也在增大;(2)分析比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,即摩擦力大,故可以验证滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关;分析比较甲、丙两次实验,压力大小相向,丙中接触面粗糙,测力计示大,即摩擦力大,结论为:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)当从静止开始竖直向下拉动白纸时,白纸在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的作用,由于重力和摩擦力是一对平衡力,所以拉动白纸的力是相同的,即三个物体对白纸的摩擦力相同,所以三个弹簧测力计的示数变化量也相同。故答案为:(1)变大;(2)压力大小;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)A。【分析】(1)物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡.
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变:在接触面粗糙程度相同的条件下,压力越大,摩擦力越大;在接触面压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大.
(3)根据白纸的运动情况判定白纸的受力情况,根据二力平衡得出结论.4.【答案】(1)匀速直线(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大(3)错误;没有控制压力相同(4)3(5)A;C【解析】【解答】(1)根据二力平衡测量滑动摩擦力大小,所以需要让弹簧测力计沿水平方向拉动物体做匀速直线运动,即填:匀速直线;
(2)由图甲,乙可知,接触面相同,甲图压力小,乙图压力大,也就是压力大小不同,弹簧测力计的读数大小不同,即答案为接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;故填:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)根据题意可知,甲,丙两图的接触面粗糙程度不变,丙图中压力和接触面积都减小一半,摩擦力减小一半,这样的结论是错误的,理由是没有控制压力相同;
(4)在进行乙图多次实验时,接触面的粗糙程度不变,由丁图可知,接触面上的滑动摩擦力跟压力成正比,而且:F摩F压=14当F【分析】(1)利用物体"在匀速直线运动状态下受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力"去解答;
(2)根据控制变量法解答,即接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(5)交流评估是根据影响实验失败的诸多因素分析解答。5.【答案】(1)高度差;不漏气(2)密度;深度;液体密度(3)④⑤⑥;同种液体中,深度越深,压强越大(4)同种液体中,同一深度处,液体各个方向压强相等【解析】【解答】解:(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映来反映被测压强的大小;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;(2)比较②③得,液体深度相同时,液体密度越大,U型管左右两管液面差越大,液体压强越大。所以液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大。(3)比较④⑤⑥得,液体密度一定时,液体越深,U型管左右两管液面差越大,液体压强越大。所以液体压强跟液体深度有关。(4)由实验①③④得,液体深度相同,密度相同,方向不同,U型管左右两管液面相平,液体压强相同。所以相同深度,同种液体向各个方向的压强都相等。故答案为:(1)高度差;不漏气;(2)密度;深度;液体密度;(3)④⑤⑥;同种液体中,深度越深,压强越大;(4)同种液体中,同一深度处,液体各个方向压强相等。【分析】(1)探究液体压强的特点,涉及到压强计的原理(压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化),及压强计的操作要求,转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的).
(2)涉及到控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.6.【答案】(1)该装置漏气或者该装置气密性差(答案合理即可)(2)深度(3)乙丙(4)无关;AB【解析】【解答】(1)实验前,小明用手指压橡皮膜,无论是轻压还是重压,发现U形管两侧液面高度差都变化不大,原因可能是:该装置漏气或者该装置气密性差。
(2)通过比较甲乙两幅图可知,只有橡皮膜所在的深度不同,那么可以得出:液体内部压强大小跟液体的深度有关.
(3)为了探究液体密度对液体内部压强的影响,应该控制深度相同,只改变液体密度,故应采用图中乙丙进行实验;
(4)a.察后发现当深度相同时,液体压强计的指针偏转方向相同,则同种液体内部压强与容器的形状无关;
b.为了验证液体内部压强和装液体容器底面积是否有关,需要控制深度和液体密度相同,只改变容器底面积不同,故选AB。
【分析】(1)如果压强计漏气,那么橡皮膜上受到压强后,里面的气体会溢出,从而导致U形管两侧液面的高度差变化不大;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(4)a.根据压强计的指针比较液体内部压强是否相等即可;
b.根据控制变量法的要求选择对照实验。7.【答案】(1)探头到烧杯底的距离L1;向烧杯中倒入适量的水;L1≠L2,h1=h2(2)p;7.2(3)不合理;密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,所以密度计刻度不均匀【解析】【解答】解:要探究液体内部压强与该点到容器底的距离的关系,应控制液体深度(即探头到水面的距离)、液体的密度相同,改变探头到烧杯底的距离;所以设计实验步骤如下:①将微小压强计的探头放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1,探头到水面的距离H,读出压强计U形管两侧的液面高度差h1,将以上数据记录下来.②在向烧杯中倒入适量的水,调整探头所在的位置,使探头到水面的距离仍为H,用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2,读出压强计U形管两侧的液面高度差h2,将以上数据记录在表格中.实验现象:通过数据可发现L1≠L2但h1=h2.(1)②当密度计置于水、植物油的容器中,由于密度计都是处于漂浮,则F浮1=G物,F浮2=G物,所以,F浮1=F浮2,即:ρ水gV排1=ρ酒精gV排2,由于ρ油=0.8×103kg/m3<ρ水=1×103kg/m3,所以,V排1<V排2.即密度计放在植物油中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方,所以刻度0.9应该在p点.根据V=Sh和F浮=G物可得:ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物,所以,h浸=Gρ已知1.0g/cm3与0.9g/cm3刻度线间的距离为0.80cm=0.8×10﹣2m2,即h浸油﹣h浸水=0.8×10﹣2m;Gρ油gS﹣G所以,GgS(1ρ油﹣1则GgS=0.8×0=1.0×103kg/则h浸水=Gρ水gS=72kg/m2故答案为:(1)①探头到烧杯底的距离L1;②向烧杯中倒入适量的水;L1≠L2,但h1=h2;(2)①p;②7.2;(3)不合理;密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比.【分析】(1)根据液体压强公式p=ρgh可知,液体内部压强只跟液体的密度和深度有关,密度相同时深度越深压强越大,深度是指自由液面到所在位置的竖直距离,与该点到容器底的距离无关.(2)根据密度计放在水、植物油里漂浮时的浸入的体积判断出密度计放入植物油中时液面的位置即可;密度计漂浮,利用物体的漂浮条件求受到水的浮力;再利用阿基米德原理求排开水的体积;求密度计在纯水中浸没的深度,需要利用密度计的浮力等于重力,求出排开液体体积的大小,再根据求出的体积,算出深度h.在其它因素均不变的情况下,密度越小,深度越大.8.【答案】(1)物体排开液体的体积(2)①④⑤(3)物体的重无关(4)①④⑦;物体受到的浮力越大【解析】【解答】解:(1)①③④比较知:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。(2)要探究浮力大小与物体浸入深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同,所以选择①④⑤。(3)铜块受到的重力为G铜=9N,铝块受到的重力为G铝=2.8N,重力不相等;铜块受到的浮力为F铜浮=9N﹣8N=1N,铝块受到的浮力为F铝浮=2.8N﹣1.8N=1N,浮力相等。所以物体受到的浮力大小与物重无关;(4)要探究浮力的大小与液体密度的关系,应该将物体浸入不同的液体,同时保持物体排开液体的体积相同,所以选择①④⑦,实验结论是:在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)①④⑤;(3)物体的重无关;(4)①④⑦;物体受到的浮力越大
【分析】(1)液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;(2)探究浮力大小与物体浸入深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同;(3)物体受到的浮力大小与物重无关;(4)探究浮力的大小与液体密度的关系,应该将物体浸入不同的液体,同时保持物体排开液体的体积相同;在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。9.【答案】(1)2;b(2)F1;F1=F2+F3(3)F1F(4)物体浸没前,深度越深,浮力越大;物体浸没后,浮力与深度无关【解析】【解答】解:(1)由图丙知,弹簧测力计的分度值为0.5N,所以物体的重力为G=2N;图乙中,图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,最后保持不变;图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变.所以描述浮力与深度关系的是b;(2)①图乙中,图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力越来越小,在没有浸入水中时,弹簧测力计的示数即为图中F1的大小(物体的重力);②图象a中的F3表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力;图象b中的F2表示物体全部浸没后,物体所受的浮力;又知道物体全部浸没后受到三个力的作用,向下的重力和向上的浮力、拉力,此时物体处于静止状态,受的是平衡力,即重力等于浮力加拉力,所以F1=F2+F3;(3)物体的质量m=Gg=F当物体完全浸没时,受到的浮力为F浮=F2,∵F浮=ρ水gV排∴物体的体积V=V排=F浮ρ水物体的密度:ρ物=mV=F1gF2ρ水g=F1g×ρ水故答案为:(1)2;b;(2)①F1;②F1=F2+F3;(3)F1F2【分析】(1)弄清楚弹簧测力计的分度值和量程,再根据指针所指示刻度来读数;物块在完全浸没前,物块排开水的体积随浸入水深度的增大而增大,根据公式F浮=ρ水gV排分析浮力变化;物块在完全浸没后,物块排开水的体积不再改变,所以浮力不再变化;(2)读懂图象中物体受到的拉力(浮力)与所在水的深度的关系,就能得出正确的答案;(3)测量铁块密度的基本原理是ρ=mV.利用弹簧测力计可以得到铁块的重力,利用m=Gg得到质量;铁块可以浸没在水中,由图象知道铁块受到的浮力,利用公式V排=10.【答案】F1【解析】【解答】杆秤是典型的杠杆类工具,其工作原理基于杠杆平衡条件,即F1定零刻度时,需要让杆秤在水平位置平衡,这样可以方便、准确地确定零刻度的位置。自制杆秤的误差来源有很多,例如秤砣质量不准、刻度标记偏差、杆秤是否在水平位置平衡、提纽安装位置偏差等。根据杠杆平衡条件,定零后放置质量为m的物体,平衡时满足:mg整理得:m=物体质量m与秤砣移动的距离l砣根据推导,当物体质量变化时,秤砣移动距离的变化量满足:Δ要提高杆秤的精确度,需要让相同的质量变化对应更长的刻度间距。减小秤砣质量m砣、增大提纽到秤盘的距离L故答案为:F1L1=F2、考查杆秤的定零操作,解题时需理解水平位置平衡的意义,此时杆秤自重对测量的影响被消除,便于确定零刻度。3、考查误差分析,解题时需从杆秤的制作、安装和使用环节,列举可能导致误差的因素。4、考查杆秤刻度均匀性的推导,解题时利用杠杆平衡条件,消去重力加速度g,推导出物体质量与秤砣移动距离成正比的关系,从而判断刻度均匀。5、考查杆秤精确度的优化,解题时根据质量变化与秤砣移动距离的关系式,分析影响刻度间距的因素,得出提高精确度的方法。11.【答案】(1)平衡;仍能(2)F1(3)增大;左(4)l【解析】【解答】(1)图甲中实验前没挂钩码时,杠杆处于静止的平衡状态;图甲中杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡。
(2)①根据表格中的实验数据得出杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2。
本实验要进行多次实验得出普遍规律,一次实验得出的结论存在偶然性,故选A。
②在右侧钩码下端加挂一个钩码,则3G×12cm<3G×18cm,所以杠杆右端将下沉。
(3)水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以增大石块的重力。
水桶盛满水后,阻力变大,可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
(4)由杠杆平衡条件可知OA×m1g=OC×m0g+OB×m2g,
代入数据可得L1×m1=L0×m0+L2×m2,
解得L2=m1L1−m0L0m2。
故答案为:(1)平衡;仍能;(2)①F1L1=F2L2;A;②右端下沉;(3)增大;左;(4)L2=m1L1−12.【答案】(1)量角器(2)C(3)反射角等于入射角(4)光路可逆【解析】【解答】解:(1)为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量工具是量角器;(2)此实验为了使光线能在纸板上显示出来,你该采取的操作是使激光紧贴纸板面入射,即选项C的说法符合题意.(3)根据表中的数据可以得出的结论:在光的反射现象中,反射角等于入射角.(4)让光线逆着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,该现象说明在反射时,光路是可逆的;故答案为:(1)量角器;(2)C;(3)反射角等于入射角;(4)光路可逆.【分析】(1)探究光反射时的规律时,需要测量出入射角和反射角的大小;(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,要使激光紧贴纸板面入射;(3)根据表中的数据可以得出的结论;(4)在光的反射现象中,光路是可逆的.13.【答案】(1)黑暗(2)漫反射;同一平面内(3)不能(4)将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角(5)下方(6)A【解析】【解答】(1)实验时,应该较暗的环境中进行;
(2)纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了漫反射,如果将纸板B向后折,纸板B上将不会出现反射光线,说明反射光线和入射光线在在同一平面内;
(3)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,此时反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内,但法线仍与镜面垂直,则反射光线不在纸板所在平面内,所以纸板上不能看到反射光线。
(4)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角;
(5)如图丙所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的,不仅可以有效减小阻力,晚上开车时,还能将来自后方车辆的水平强光反射到下方;
(6)自行车的尾灯采用相互垂直的镜面组合,能把车后任何方向射来的光都朝着相反的方向反射回来,给后车司机警示,故图已中的A是自行车尾灯的原理图;
【分析】(1)实验时,应该较暗的环境中进行,可以避免其它光线的干扰;
(2)纸板能显示光路是因为光在纸板上发生了漫反射;
纸板后折,两个纸板不在同一平面,所以看不到反射光线;
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)在反射现象中,反射角等于入射角;
(5)根据反射定律分析;
(5)自行车的尾灯采用相互垂直的镜面组合,能把车后任何方向射来的光都朝着相反的方向反射回来,给后车司机警示。14.【答案】(1)相同(2)便于确定像的位置(3)30;不变(4)平面镜成的是虚像(5)玻璃的两个表面同时发生反射,两个反射面各成一个像【解析】【解答】解:(1)实验时选择两支等长的蜡烛,便于比较物像大小关系.(2)实验时选择透明的玻璃板,能同时观察到像和代替蜡烛A的蜡烛B,便于确定像的位置.(3)由平面镜成像特点之一:物像等距可知,蜡烛A到玻璃板的距离是30cm,那么蜡烛B到玻璃板的距离等于30cm;由平面镜成像特点之一:物像等大可知,将蜡烛不管是远离玻璃板还是靠近玻璃板时,蜡烛所成像的大小不变.(4)因为光屏只能接收实像,不能接受虚像,而平面镜成的是虚像,所以移开B,并在其所在位置放一个光屏,则光屏上不能接收A的像,这说明蜡烛成的像是虚像.(5)玻璃板有厚度,且有两个反射面,因为玻璃的两个表面同时发生反射,两个反射面各成一个像,所以成两个像.故答案为:(1)相同;(2)便于确定像的位置;(3)30;不变;(4)平面镜成的是虚像;(5)玻璃的两个表面同时发生反射,两个反射面各成一个像.【分析】(1)实验时选择两个相同的蜡烛,便于比较物像大小关系.(2)实验时选择透明的玻璃板,在物体的一侧,既能看到物体的像,也能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置.(3)平面镜成像特点:物像等距,物像等大.(4)平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线的会聚点,所以不会出现在光屏上.(5)玻璃板有两个反射面,每个反射面都可以作为平面镜成像,所以仔细观察时,会发现通过玻璃板成两个像.15.【答案】(1)③④②①(2)便于确定像的位置(3)多次实验,避免实验的偶然性便于得到普遍规律(4)像与物的大小关系;使成像更清晰(5)不变;可能【解析】【解答】(1)探究平面镜成像特点时,首先确定玻璃板的位置,然后记录点燃蜡烛和未点燃蜡烛的位置,重复实验并测量物与像到镜面的距离,所以顺序为③④②①。(2)玻璃板是透明的,既能看到另一侧未点燃的蜡烛,又能成像,便于确定像的位置。(3)多次实验的目的是为了寻找普遍规律,避免单一实验的偶然性。(4)选择两支大小相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系;点燃的蜡烛比较亮,在玻璃板中形成的像更加清晰。(5)移动玻璃板,物体的位置没有改变,像和物关于镜面对称,所以像的位置不变;当有光线反射到同学眼中时,就会看到像,所以有可能看到像。
【分析】(1)结合实验的操作和选项进行排序即可;
(2)玻璃板与平面镜相比,即可以透光也可以反光,便于确定像的位置;
(3)多次进行实验是为了探究普遍规律;
(4)实验中取了两个完全相同的蜡烛,是为了比较物与像的大小关系,用到的实验方法是等效替代法;
(5)平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。16.【答案】(1)放大;投影仪;40(2)光斑;左;变小(3)凸透镜;远视眼【解析】【解答】(1)如图可知,物距为15cm,因为焦距是10cm,所以物距大于一倍焦距小于两倍焦距,所以成的像是倒立放大的实像。当物距大于一倍焦距小于两倍焦距时,应用是投影仪。当物距和相距互换时可再成清晰的像,所以应该把凸透镜移至40cm刻度处。(2)由图可知,此时物距为6cm,所以物距小于一倍焦距,所以成正立放大的虚像。凸透镜成像中观察虚像,应该在光屏一侧透过凸透镜去观察。移至14cm刻度线处时,物距变小,所以虚像变小。(3)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片对光有会聚作用,所以是凸透镜。因为凸透镜对光线具有会聚作用,所以凸透镜用来纠正远视眼。
【分析】(1)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,像是倒立放大的实像;当改变物距和像距时,光屏上的像仍清晰;(2)当物体在凸透镜的一倍焦距内时,光屏上没有像,通过凸透镜可以看到像,此时物体到凸透镜越近,像越小;(3)远视眼镜使成像更靠近凸透镜。17.【答案】(1)会聚(2)同一高度(3)左;缩小;照相机(4)正立(5)A【解析】【解答】解:(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点,可知,凸透镜对光线具有会聚作用,焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是11cm。(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在同一高度上;(3)由图可知,此时的物距为50cm,物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机;此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以应将光屏向左移动;(4)小刚将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像;(5)把发光二极管放在30cm刻度线处,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立的实像,像与物体的左右、上下相反,则A符合题意。故答案为:(1)会聚;(2)同一高度;(3)左;缩小;照相机;(4)正立;(5)A。【分析】(1)结合图像可知,平行光线经过凸透镜后会聚于一点,为会聚透镜.
(2)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.
(3)利用凸透镜成像的特点分析解答.
明确太阳光聚焦法测焦距的操作方法:太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点.所以把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点.测出光斑到凸透镜的距离,便是焦距.物体位置像的位置像的大小像的性质应用举例u>2ff<v<2f像、物异侧缩小倒立实像照相机u=2fv=2f像、物异侧等大倒立实像测焦距f<u<2fv>2f像、物异侧放大倒立实像幻灯机
投影仪18.【答案】(1)地磁场;通电导体周围存在磁场(2)转向纸外(3)(4)减少线圈匝数19.【答案】(1)BCD(2)螺线管磁性强弱与插入螺线管的材料是否有关(3)用通电螺线管吸引大头针数目来显示能电螺线管磁性强弱的微小变化(4)C;软铁是磁性物质,螺线管能电后软铁容易被磁化,断电后软铁的磁性容易消失【解析】【解答】(1)分析表中数据可知,由于软铁棒、铁合金1、铁合金2等物质具有原磁体结构,因而软铁棒、铁合金1、铁合金2会影响通电螺线管的磁性强弱,这些物体均含有原磁体,而铜棒、铝棒、碳棒等物质不具有原磁体结构,因而几乎不影响通电螺线管的磁性强弱;
(2)软铁棒、铁合金棒是磁性材料,铜棒、铝棒、碳棒都是非磁性材料,它们对吸引力影响效果却不同,因此提出的问题是:螺线管磁性强弱与插入螺线管的材料有关;
(3)用吸引物体大小不能显示通电螺线管磁性强弱的微小变化,可以用通电螺线管吸
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