中考物理实验专题汇总

热学实验

实验一、探究“水的沸腾"实验

【实验器材】铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、秒表

【实验装置】

【实验步骤】

①按装置图安装实验仪器；

②用酒精灯给水加热并观察；

③当水温接近90℃时每隔1min 记录一次温度，并观察水的沸腾现象。

④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。

【实验现象】水沸腾时的现象：剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热，它的温度不变。

水沸腾前 水沸腾后

3.沸点：液体沸腾时的温度。

4.液体沸腾的条件：（1）温度达到沸点；（2）继续吸收热量。

【实验补充】

（1）液体沸腾需要一定的温度，在标准大气压下不同的液体沸点不同。

（2）液体沸腾前吸收热量温度升高，沸腾后吸收热量温度保持不变。

（3）液体的沸点还与大气压有关，气压越高液体的沸点越高，高压锅就是利用了这一原理。

（4）蒸发和沸腾的异同：

【考点方向】

1、水沸腾的条件：达到沸点，继续吸热。

2、由图像描点，水沸腾时特点：温度不变，继续吸热。

3、开始加热到沸腾时间过长，改进：①用温水；②减少水的质量；

4、石棉网作用：使烧杯底部受热均匀。

5、酒精灯拿开后，沸腾继续，原因：石棉网有余热，水断续吸热；

6、水沸点98度，原因：低于1个标准大气压。

7、沸水降温至室温，温度变化特点：先快后慢。

8、若无论加热多长时间，水都不能沸腾，原因：火力太小，吸收热量小于热损失。

9、安装装置时顺序：自下而上。

10、水沸腾前，烧杯内上升的气泡是由大变小的；

水沸腾时，烧杯内上升的气泡由小变大，因为上升过程中，水对气泡压强变小。

11、烧杯的纸盖上留有两个小孔，穿过温度计的那个孔作用：固定温度计。另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同，使水的沸点测量值更准确；若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔，会使里面气压增大，测出的水的沸点偏高。

【创新母题】 如图甲是“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”）。其中石棉网的作用是 。带孔硬纸板的作用是 。

（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像如图丙，由图可知本实验中水的沸点为_____℃。

在0-2min内时，烧杯内的水 （选填吸收/放出）热量，温度 （选填不变/升高/降低）。2-3min内水 （选填吸收/放出）热量。

（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。

实验过程中沸腾前观察到烧杯内的气泡在上升过程中 ；

声音比沸腾后 。

（4）该实验可以得出水沸腾的条件是 、 。

（5）撤去酒精灯后，水仍能继续沸腾一小段时间，其原因是_________________。

【答案】

(1). 自下而上 ；使烧杯受热均匀；减少热量散失，缩短加热时间 ，同时固定温度计位置 。

(2). 92 ；98；吸收；升高；吸收

(3). 水蒸气液化 ；沸腾前烧杯内的气泡上升过程中逐渐变小；声音越来越大。

(4)达到沸点、继续吸热。

(5). 石棉网的温度仍高于水的沸点，水能继续吸热

实验二、探究不同物体吸热能力的实验

【实验目的】：

　　比较不同物质的吸热能力

【实验器材】：

　　相同的酒精灯2个 、 烧杯（80ml、分别盛60g的水和食用油）2个、 温度计2 支 、 铁架台2个、 石棉网2个 、 火柴、 机械停表

【实验装置】：

【实验步骤】：

word/media/image7.gif在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯，调好铁圈的高度，将石棉网放在铁圈上。

word/media/image8.gif将盛有等质量的水和食用油的烧杯分别放在石棉网上。

word/media/image9.gif将两支温度计分别挂在铁架台的支架上，并将玻璃泡全部浸入液体中，读出此时水和食用油的初温度，填入表中。

word/media/image10.gif点燃酒精灯，同时对水和食用油加热，加热时间均为6分钟，停止加热前分别读出水和食用油的末温度，填入表中。

【实验结论】：质量相同的水和食用油吸收相同的热量,__食用油__的温度升高的较大。

【考点方向】：

1、实验方法：控制变量法 转换法（通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱；）

2、实验液体的选择：质量相同的不同液体

3、选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。

4、使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。

5、实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。

6、描述物体吸热能力的物理量是：比热容

7、结论:相同质量的不同物体，吸收相同的热量后升高的温度不同，比热容大的升高的温度低。

8、做哪些实验还能用的此实验器材?答：水的沸腾实验；焦耳定律（探究电流产生的热量与哪些因素有关）

【经典例题】：

【母题】：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）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和　 　。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过　 　来判断的；该实验方法叫 。

（2）实验过程中该同学使用玻璃棒轻轻地搅拌液体目的是： ；温度计在放置时玻璃泡要与液体 。

（3）实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表

通过分析实验数据，能够得出的结论是：　 　。并说出生活中利用此性质的可以作为 使用。

（4）图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是　 　（选填序号）。

（5）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　 　。

（6）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，这样做的是 。

【答案】

（1）秒表；加热时间长短；转换法。

（2）使液体受热均匀；充分接触。

（3）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，水吸热的热量多；把水作为冷却液使用。

（4）C；

（5）酒精灯的火焰大小不同；

（6）在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。

光学实验

实验三、探究光的反射定律

【实验目的】：

　　探究光的反射规律。

【试验器材】：

　　平面镜1个。激光笔1个，带刻度的硬纸光屏1个，水槽一个，支架1对，夹子1个。

【实验步骤】：

word/media/image7.gif按要求组装器材。将平面镜水平放置，然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上；

word/media/image8.gif用激光笔射出一束激光，用笔记下入射光线和反射光线的位置，并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数，记录在表格中。

word/media/image9.gif重复实验两次。改变入射光的方向，多测几组入射角和发射角，并将有关数据填入下表。

word/media/image10.gif将光屏向前或向后折，观察反射光线。

word/media/image15.gif整理器材。

【实验记录】：

【实验结论】：

1、在反射现象中， 入射光线、反射光线、法线 在同一平面内；

2、 入射光线和反射光线 分居法线两侧；

3、反射角 等于 入射角。

【实验补充】：

1、以法线ON为轴，将硬纸板的B面向后旋转，这时在B面上观察不到反射光线，证明三线共面；通

过比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角；反射光线和入射光线对称，并且对称还意味着分居法线两侧。

2、反射定律是用来确定反射光线位置的，对应每一条确定的入射光线而言，反射光线是唯一的。

3、如果光线垂直射向平面镜，入射角为0o,反射角为0o，入射光线、反射光线、法线重合。

【考点方向】：

光的反射定律是：“共面”、“两侧”、“等角”、“可逆”。

1、显示光路：光屏表面 粗糙 ，可以通过漫反射 显示光的传播径迹 ，操作时要求入射光线要 贴着 光屏入射；也可以通过 烟雾 等手段显示光路。

2、验证共面：光屏 可折转 的作用是 验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内（三线共面）。将光屏折转后不能观察到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在 同一平面上 。

3、探究等角：要 改变入射角（或入射光线的方向）多次测量 ，探求规律，使结论具有普遍性。注意反射角和入射角都是光线与 法线 的夹角，不是光线与平面镜的夹角。

4、光路可逆：光的直射、反射、折射都具有可逆性。

5、如果想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应如何操作？将纸板沿中轴ON向后折，观察在纸板B上是否有反射光线。

6、如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在反射现象中，光路是可逆的

7、理想模型法：用带箭头的直线表示光的传播路径和方向。

8、量角器的作用：测量反射角和入射角的大小。

9、从纸板不同方向都能看到光的传播路径原因是：光在纸板上发生了漫反射。

10、多次改变入射角大小并进行多次实验的目的：保证实验结论具有普遍性。

【创新母题】：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与垂直镜面的直线ON的夹角i是________．(填“入射角”或“反射角”)，如果让一束光从A沿FO方向射向镜面，在纸板B上可以看到光线沿 方向射出，由此可以证明 。

（2）多次改变入射角的大小，测得实验数据如下表．

分析数据可得：反射角________(填“大于”“小于”或“等于”)入射角：当入射角变大时，光线OF________(填“远离”或“靠近”)直线ON.

（3）在上一步操作中多次改变入射角的大小获得多组数据的目的是： 。

（4）以直线ON为轴线．把纸板B向前或向后折，在纸板B上________(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________(填“同一”或“不同”)平面内．

（5）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________(填“镜面反射”或“漫反射”)，其中选择粗糙纸板的目的是 。

（6）粗心的小明在实验中，记录的其中一组入射角和反射角度数分别为30°和60°，与光的反射规律不符，请你指出其中的原因： 。

【答案】：

(1)入射角；OE；光路是可逆的；

(2)等于；　远离；

(3)避免实验偶然性，得出普遍规律。

(4)不能；　同一；

(5)漫反射；通过漫反射更清晰地显示光传播的路径。

(6)错把反射光线和镜面之间的夹角看作反射角。

实验四、探究平面镜成像的特点

【实验目的】：

　　探究平面镜成像特点 

【实验器材】：

　　两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺

【实验步骤】： 

word/media/image7.gif将玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像。 

word/media/image8.gif将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。  

word/media/image9.gif将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。   

word/media/image10.gif移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化。  

word/media/image15.gif量出蜡烛和像到玻璃板的距离。   

【实验数据】： 

【实验结论】：

 平面镜成像特点： 

1.像和物大小  相等   ；

 2.像到镜面的距离和物到镜面的距离 相等  ；   

3.像和物的连线与镜面  互相垂直 ；

4.平面镜所成像是 虚 像。

【考点方向】：

1、平面镜成像的原理是：光的反射。

2、镜面的选择与放置：用薄的 茶色 透明 玻璃代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 ；由于玻璃板的前后表面均能反射成像，为了减小两个像之间的干扰，玻璃板要 薄 一些较好。放置时玻璃板要和纸面 垂直 ，否则玻璃板后的蜡烛无法与像完全重合 。

3、像的位置与大小：选取两段完全相同的蜡烛的目的是 为了比较像与物的大小关系 ，拿一支没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在玻璃板前侧从不同角度观察，同时移动玻璃板后面的蜡烛，直到跟前面那支蜡烛的像 完全重合，说明 ：像和物的大小相等 。

（1）镜前蜡烛点燃，目的是成像清晰 ；镜后蜡烛不点燃，替代镜前蜡烛的像，用到了“等效替代法”。

（2）平面镜成像是光的反射现象，在 镜前 反射光线所在的区域可以观察到物体的像，在镜后无法观察到物体的像，因为镜后没有反射光线进入人眼。即“镜前观察，镜后成像”。

4、多次测量探求规律：要分析像距和物距的关系，就要改变物距并用刻度尺多次测量记录像距和物距，比较得出像距等于物距的结论，多次测量的目的是 得出普遍结论 。使用有刻度的方格纸，其目的是便于比较 像距与物距的关系 。

5、虚像的理解和应用：人眼逆着反射光线看到镜后的像点，是反射光线反向延长线的交点，没有实际光线的会聚，是虚像，光屏 不能 承接。

6、像的亮度：像的亮度取决于物体和环境的光线亮度关系。可以在 较暗 的环境中观察蜡烛的像；若用棋子或圆斑小人代替蜡烛时，若像不清晰，可以用激光灯照亮棋子或小人 ，注意要照亮朝向镜面的一侧。

7、如果在实验过程中，垂直于桌面的玻璃板向蜡烛方向倾斜，那么看到玻璃板另一侧的像会怎么变化： 像的大小不变，像的位置会升高，与未点燃的蜡烛不在重合 。

8、评估：

（1）像无法和蜡烛重合，可能是因为 平面镜放置时与纸面 不垂直 。

（2）分析像距与物距关系时， 一组数据太少，结论没有普遍性 。

9、结论：平面镜成像时，像的大小取决于物的大小，像距取决于物距。

【经典例题】：

【母题】：在学习了“探究平面镜成像特点”的实验后，聪明的小明也在家里也独自完成了实验，小明的实验步骤如下：

（1）实验前选用玻璃板代替平面镜目的是： 。

（2）选择玻璃板时，应该选用 （选填“较薄的”或“较厚的”），请说出其中的理由是： 。

（3）聪明的小明认为不用玻璃板也能完成实验探究。他利用生活中梳洗用的两块小镜子，如图甲所示，将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上，将铅笔A放在平面镜前，可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的　 　像（选填“虚”或“实”），此像虽然不完整，但比玻璃板成像要　 　，理由是： 。

（4）小明用与铅笔A完全一样的铅笔B找到了铅笔A像的位置，选择完全一样的铅笔B的目的是： ，他具体的操作是：　 　。

（5）小明经过测量和比较得出：像与物的大小________；像与物到镜面的距离________。

（6）为了消除平面镜厚度对物距和像距测量的影响，小明用图乙的方法测出了物距和像距，图丙为图乙的简化图，图丙中　 　表示像距（选填“BD”或“BC“）。

（7）如果把铅笔A远离平面镜，你看到的像会 （选填“远离/靠近”），像的大小会变 （选填“变大”、“不变”“变小”）

【答案】：

（1）即能看到像，也能透过玻璃板看到另一侧的物体，便于确定像的位置；

（2）由于玻璃板前后两个面都能成像，会有重影，较厚的玻璃板形成的重影比较明显，影响实验探究。

（3）虚；清晰；玻璃板既能透光又能反射光，平面镜只能反射光，故用平面镜反射的光多，成像清晰；

（4）便于比较像和物的大小关系；将铅笔B放在平面镜后，使B与A的像看起来是一个完整的铅笔；

（5）相等；相等；

（6）BD。

（7）远离；不变。

实验五、探究凸透镜成像规律

【实验目的】：

　　观察凸透镜成各种像的条件和规律

【实验器材】：

　　凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴

【实验步骤】：

word/media/image7.gif共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

word/media/image8.gif把蜡烛放在较远处，使word/media/image23_1.png，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。

word/media/image9.gif把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于word/media/image24_1.png，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。

word/media/image10.gif把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在word/media/image25_1.png，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。

word/media/image15.gif把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像

word/media/image26.gif把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗?

word/media/image27.gif表格：透镜焦距f=　　　 cm　

【实验结论】：

【考点方向】：

1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）。其中利用太阳光来寻找焦点时一定要： 让太阳光正对透镜（使光线平行于透镜主光轴） 。

2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止，读出物距与像距的大小。

3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏，透过凸透镜观察火焰的成像情况。

4、光屏上没有像原因：

①蜡烛放在一倍焦距内；

②焦距太大，像成在光具座外。

③蜡烛放在一倍焦距处。

④三心没有在同一高度。

5、若像成在光屏左上角，可将①蜡烛左上移；②透镜右下移。

6、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，该如何操作：①向上移动光屏②向上移动蜡烛③向下移动凸透镜。

7、燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。

8、用不透明纸带把透镜上半部分遮挡住，光屏上的像仍是完整的，只是会变暗。

【创新母题】：：在“探究凸透镜成像规律“实验中，凸透镜焦距为10cm，蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。

（1）在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 上，这样做的目的是：　 　。

（2）图中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、 （选填”放大”、“等大”或“缩小”）的实像

（3）图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时光屏上成 、 的 像。

（4）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，移动光屏 （选填“能”或“不能”，下同）承接到像，把光屏放在蜡烛的左侧，移动光屏 承接到像。

（5）图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是 （选填“近视“或“远视”）眼镜的镜片，该镜片对光线具有 作用。

（6）实验中，蜡烛燃烧一段时间后变得越来越短，那么在光屏上看到的像会 （选填“上移/不动/下移”），若让像回到光屏中央位置，你的操作是： 。

（7）如果在如图所示位置时，用一不透明纸带把透镜上半部分遮挡住，那么看到的像会如何变化 （选填“像部分消失/像完整不变/像完整变暗”）；

【答案】：

（1）同一水平直线；使像成在光屏的中央；

（2）等大；

（3）右；倒立；缩小；实；

（4）不能；不能；

（5）远视；会聚；

（6）上移；向上移动蜡烛（或向下移动透镜或向上移动光屏）

（7）像完整变暗；

力学实验

实验六、测量物体密度的实验

【实验原理】：

ρ=m/v

【实验器材】：

量筒、天平、待测物体或液体、细线、水、烧杯等

【固体的密度】：

固体的质量可直接用天平称得，外形不规则物体的体积可通过“排水法”来测定，然后，根据密度定义求得密度。

【实验步骤】：

word/media/image7.gif用天平测出石块的质量m；

word/media/image8.gif向量筒内倒入适量的水，测出的水的体积V1；

word/media/image9.gif把石块放入量筒中，测出石块和水的总体积V2；

word/media/image10.gif算出石块的体积V=V2-V1；

word/media/image15.gif利用公式ρ=m/v算出石块的密度。

【液体的密度】：

（1）先测液体和容器的总质量，

（2）然后倒入量筒中一部分液体，并测出这部分液体的体积，

（3）再称出容器与剩余液体的总质量，两者之差就是量筒内液体的质量，

（4）再用密度公式求出液体的密度。
【实验步骤】：
　　word/media/image7.gif用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
　　word/media/image8.gif将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分，记下体积V；
　　word/media/image9.gif用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2，算出量筒中盐水的质量 m=m1-m2；

word/media/image10.gif利用公式ρ=m/v算出盐水的密度。

【考点方向】：

体积的测量

量筒：量筒是用来测量液体体积的仪器，。

（1）量筒上的单位一般是ml，1ml=1cm3

（2）量筒的使用方法与注意事项：

①选：选择量程与分度值适当的量筒；

②放：把量筒放在水平桌面上；

③测：若量筒内的液体内有气泡，可轻轻摇动，让气泡释放出来；

④读：读数时视线要与量筒内液面的中部相平，即要与凸液面（如水银）的顶部或凹液面的底部（如水）相平。

天平的使用

1、使用天平时，先观察量程和分度值，估测物体质量；再把天平放到水平桌面上，为什么？因为天平是一个等臂杠杆，只有天平处于水平平衡是，两边受到的力才相等，物体和砝码的质量才相等。

2、调节天平时应先将游码移到称量标尺左端零刻度处，再调节平衡螺母，时指针指在分度标尺中央红线处，或指针在中央红线左右摆动幅度相同即可。（左偏右调）

3、称量过程中要用镊子夹取砝码，左物右码，先大后小，最后移动游码，直至天平水平平衡。

4、读数=砝码读数+游码读数 ；

5、如果砝码缺了一角，所测物体质量比实际质量偏大 。

6、使用量筒时先观察量程和分度值；

7、注意量筒的量程没有0 刻度线 。

8、观察时视线要与凹面底部或凸面顶部在同一水平线上。

9、如果使用天平时把左盘放置的砝码，右盘放置的物品，那么该天平是否可以准确测量物体的密度，为什么？

答：可以准确测量；因为如果左盘放置砝码，右盘放置物品时，只要读数时让砝码的读数减去游码的读数，仍可以测量准确的物品质量。

10、实验中将最小的砝码5g放入天平右盘后，发现中央分布盘的指针向右偏，那么接下来的操作应该是：先把最小为5g得砝码拿走，然后再移动游码；

【创新母题】：测量小石块的密度。

（1）将天平放在 上，游码移到 处，发现指针位置如图甲所示，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节。

（2）用调节好的天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图乙所示，天平平衡，则小石块的质量m1为　 　g；如果粗心的小明没有注意到砝码已经生锈，那么小石块的实际质量应该比m1的值 （选填“偏大/偏小/相等”）。

（3）测量小石块密度的实验原理是 ；需要用到的主要实验工具是 、 。

（4）实验中发现没有量筒，用下列两种方案来测量小石块的体积。

方案一：

①如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，加入适量的水，使小石块 在水中，在烧杯壁上记下水面位置。

②将小石块从水中取出后，用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4g。

③向烧杯内缓缓加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m3为165.2g。

方案二：

①向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m4。

②如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。

③将小石块从水中取出后，向烧杯中缓慢加水至标记处，然后再用天平测出烧杯和水的总质量m5。

（5）根据方案一测量结果计算出小石块密度ρ=　 　kg/m3，测出的小石块密度与真实值相比　 　（选填“偏大”或“偏小”），理由是： 。

（6）你认为根据哪一种方案测量结果计算出的小石块密度更精确？为什么？

答：　 　，理由是 　。

（7）该实验中如果不缺乏量筒，在如下的实验操作步骤合理的顺序是 。

①用天平测出小石块的质量
②用细线系住小石块，轻轻放入空量筒中
③在量筒中装入适量的水，记下水的体积
④将小石块从量筒中取出，记下水的体积
⑤用细线系住金属块，把金属块浸没在量筒的水中，记下水的体积
⑥根据实验数据计算金属块的密度

A．①②③④⑥ B．②③④①⑥

C．①③⑤⑥ D．①②③⑥

【答案】：

（1）水平台面；零刻度线；左 ；

（2）32；偏小；

（3）ρ= m/v；天平；量筒；

（4）浸没；

（5）2.5×10³；偏小；由于石块从水中拿出时，上面沾有水，所以倒入水的质量偏大，求得水的体积偏大，即小石块的体积偏大，根据密度公式ρ= m/v知，所测密度会偏小。

（6）方案二；测量的小石块的体积误差比方案一小。

（7）C

实验七、探究二力平衡条件的实验

【实验目的】：

探究当物体只受两个力作用而处于平衡状态时，这两个力必须满足的条件。

【实验器材】：

弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。

【实验步骤】：

探究当物体处于静止时，两个力的关系；探究当物体处于匀速直线运动状态时，两个力的关系

word/media/image7.gif如图 a 所示，作用在同一物体上的两个力，在大小相等、方向相反的情况下，它们还必须在同一直线，这二力才能平衡。 

word/media/image8.gif如图 b、c 所示，两个力在大小相等、方向相反且在同一直线上的情况下，它们还必须在同一物体上，这二力才能平衡。

【实验结论】：

二力平衡的条件：

 1.大小相等（等大） 2.方向相反（反向）

3.同一直线（共线） 4.同一物体（同体）

【考点方向】：

1、在探究究二力平衡问题时，什么因素影响实验结果？答：摩擦力。

2、如何减小如图乙所示的不足之处：可以将物块改为小车或者使用更光滑的桌面。

3、你认为右图哪个实验更合理？答：甲，应为乙物体受到的摩擦力大，对实验效果影响大。

4、如何判断物体是否处于平衡状态？答：当物体保持静止或匀速直线运动状态时，都可以判定物体处于平衡状态．

5、实验中如何改变拉力的大小？答：通过改变砝码的个数，来改变对小车的拉力大小．

6、定滑轮有什么作用：答：改变拉力的方向。

7、如何探究两个力作用在同一物体上？答：将纸板从中间剪开，观察纸板是否还处于平衡状态。

8、如何探究两个力在同一直线上：答：把纸板转动一个角度，然后松手，观察小车的运动状态．

9、实验结论：二力平衡条件：同体、等大、反向、共线。

10、实验方法：控制变量法。

11、选择静止状态的原因：匀速运动状态不好控制。

12、进行多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性。

【创新母题】：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 ，并通过调整_________来改变拉力的大小。

(2)当小卡片 时，说明小卡片处于平衡状态；卡片平衡后，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_______(填“能”或“不能”)平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究_________________________________。

(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：________________________。

(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．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

(5)为了减小（4）中小明的问题，可以采取的措施是： 。（举一个例子即可）

(6)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。

(7)如图丙实验时，如果将右侧两个砝码取下，替换为弹簧测力计，使其竖直向下拉。发现弹簧测力计的示数和左侧两个钩码的重力不相等，其可能的原因是 。

(8)实验完成后，请你帮小华总结一下二力平衡的条件： 。

【答案】：

(1)相反；钩码个数；(2)静止；不能；不在同一直线上的二力能否平衡；

(3)把小卡片剪为两半；(4)A；(5) 将小木块改为小车或者选择相对光滑的桌面；(6)能；

(7)弹簧自身重力的影响；(8)当同一物体受到等大、反向、在同一条直线上的两个力时，该物体就处于二力平衡状态。

实验八、探究滑动摩擦力大小影响因素的实验

【实验目的】：

探究影响滑动摩擦力大小的因素有哪些

【实验方法】:

控制变量法；转换法在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。

【实验原理】:

二力平衡；通过水平方向匀速拉动木块，使木块处于平衡状态，即二力平衡，从而间接测出摩擦力的大小。（转换法）

【提出猜想】:

影响滑动摩擦力的因素可能有，接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。

【实验器材】：

木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板三块、砝码。

【实验步骤】：

word/media/image7.gif用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

word/media/image8.gif在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。

word/media/image9.gif换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。

【实验结论】：

滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

【实验补充】：

1. 因为弹簧测力计本身有重量，为了保证水平拉力，牵引木块时，要握住弹簧测力计的外壳；使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀，集中注意力盯住弹簧测力计的指针，一直拉到底，在指针不颤动时读数。

2.实验拓展：验证“滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关”。方法：把木块侧放，改变和木板的接触面积，保持对木板的压力不变、接触面的粗糙程度不变，测出此时木块与长木板之间的摩擦力。决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”，物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关，而是跟接触面的“粗糙程度”有关。

【考点方向】：

1、本实验体现两个物理研究方法：控制变量法和转换法。

2、摩擦力大小测量具体操作：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。

3、测量摩擦力大小是依据：二力平衡的知识来进行的。

4、实验中出现误差的原因：用手拉动弹簧测力计，很难控制匀速直线运动，可以让弹簧测力计一端固定，另一端勾住木块，将木块水平放置在长木板上，然后直接如图所示拖动长木板，从而读出示数。

5、实验结论：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。该研究采用了控制变量法。

5、转换法应用：通过拉力的大小来反映摩擦力的大小。

6、在木块移动时，如果提高拉力，木块受到的摩擦力大小会 不变 。

7、由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度，拉力大小等无关。

8、实验需要多次测量，得出多组数据的目的是：避免实验偶然性，得出普遍规律。

9、如果在木块移动过程中，不是匀速滑动而是加速滑动，弹簧测力计测出的结果比真实值要偏大。

【创新母题】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，并记录实验数据：

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____________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0.5 N，若拉力增大到2 N时，木块做加速运动时，滑动摩擦力为________N.

(2)实验中采用的主要探究方法是： 。

(3)比较第1、2次实验得出结论： ____________________________________________。

(4)比较第2、3次实验得出结论：________ ___________________________。

(5)你认为该实验最难控制的因素是： 。

(6)如图丁所示，小强还利用以上器材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________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的读数，方向是________.

(7)在图乙和图丙实验中，拉动木块和砝码匀速移动，此时砝码受到的摩擦力是 N。

(8)小强认为如果该实验不在水平桌面上，而改为一端抬高的斜面上也能完成实验探究你同意他的说法吗？为什么？ 、 。

【答案】

(1). 二力平衡 ； 0.6

(2)控制变量法；

(3)在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；

(4)在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

(5)难以控制匀速拉动木块；

(6) 等于；水平向右；

(7) 0;

(8)不同意；因为该实验的关键是利用二力平衡的来测出摩擦力，水平面受到摩擦力和弹簧测力计拉力，改为斜面后，会受到重力的影响，难以直接测出摩擦力的大小。

实验九、探究阻力对物体运动的影响实验

【实验目的】

探究阻力对物体运动的影响。

【实验原理】

力是改变物体运动状态的原因。

【实验器材】

斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺

【实验方法】

控制变量法

【实验步骤】

word/media/image7.gif木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好；

word/media/image8.gif观察木板毛巾与棉布的粗糙程度；

word/media/image9.gif将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ；

word/media/image10.gif将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2；

word/media/image15.gif将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3 。

【实验数据】

【实验结果】

平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；

平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。

【实验推理】

运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。牛顿第一定律也称惯性定律就是在此基础上总结出来的。这个定律因为是用科学推理的方法得出，所以不是用实验直接得出的。

【考点方向】

1、此实验让小车怎么滑下来？目的是什么？答：让小车从斜面同一高度由静止滑下来；目的是使小车到达水平面时的速度相同。

2、通过什么知道阻力越小，物体运动减小的越慢？答：小车运动的距离，阻力越少，小车运动的距离越远，说明物体运动减小的越慢。

3、这个实验斜面有何作用？答：使小车滑下的速度相同。

4、实验结论：物体受到的阻力越小，物体运动的距离越远，如果物体不受阻力，他将保持运动直线运动，并一直运动下去。

5、此实验采用的方法是？答：控制变量法 转换法。

6、牛顿第一定律能否通过实验探究出来？答：不能，只能在实验基础上推理出来，因为不受力的物体是不存在的。

7、将此实验略加修改还能做哪个实验？答：（1）将斜面长一些，增加刻度尺和秒表可以探究速度变化的实验（2）保证平面的材料相同，增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的实验。

牛顿第一定律：

说明：A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括 出来的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。

B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.

C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动无关，所以力不是产生或维持物体运动的原因。

D、力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

【创新母题】：如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。

（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小　 （填“相等”或“不相等”）。

（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变　 　来实现的。

（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越　　（填“快”或“慢”）。由此可以练习到雨天驾驶汽车应该（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离。

（4）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做 　。

（5）在大量经验事实的基础上， 总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过符合逻辑的　 　得出的正确结论。

（6）牛顿第一定律告诉了我们物体的运动　 　（填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来　 　不变的性质。

（7）本实验中主要用到的科学探究方法有 （写一种即可）。

（8）小车到达水平面后会继续向前运动因为小车具有 ，然后最终会停下来是因为受到的 作用。

（9）让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，还可以探究小车的　 关系（选填序号）。①重力势能与质量；②重力势能与高度；③动能与质量；④动能与速度

【答案】

（1）相等；（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；减小；（4）匀速直线运动；

（5）牛顿；推理；（6）不需要；运动状态。（7）控制变量法（或推理法）；（8）动能；阻力；（9）word/media/image47.gif

实验十、探究压力作用效果与哪些因素有关实验

【实验目的】：

　 探究压力的作用效果跟什么因素有关。

【提出猜想】：

跟压力的大小有关，跟受力面积的大小有关。

【实验方法】：

控制变量法、转换法

【实验器材】：

小桌子、泡沫塑料、砝码若干。

【实验步骤】：

① 照图甲那样，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；观察泡沫塑料被压下的深度；

word/media/image8.gif再照图乙那样，在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度；

word/media/image9.gif再把小桌翻过来，如图丙，观察泡沫塑料被压下的深度。

步骤①、word/media/image8.gif是受力面积一定，改变压力的大小，步骤word/media/image8.gif、word/media/image9.gif是压力一定，改变受力面积。

【实验现象】：

【实验结论】：

泡沫塑料被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关。

受力面积一定时，压力越大，作用效果越明显；

压力大小一定时，受力面积越小，作用效果越明显。

【考点方向】：

1、此实验采用的方法有控制变量法、转换法。

2、此实验使用海绵而不用木板为什么？答：木板不容易产生形变，而海绵容易产生形变，便于观察实验现象。

3、比较图甲和图乙可以得到实验结论是：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。（不能说压强越明显，因为探究这个实验时还没有提出压强的概念）。

4、比较图乙和图丙可以得到实验结论是：压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越明显。

5、用海绵形变的大小来衡量压力作用效果的大小，是转换法；

6、而在探究压力作用效果具体受哪个因素影响时，采用了控制变量的方法。

7、如果将图乙中的海绵换成木板，压力的作用效果与放海绵的作用效果相同吗？

答：相同，因为压力的效果与压力大小和受力面积有关，有其他因素无关，改成木板后只是我们观察不到效果而已。

8、小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块．他发现它们两块对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关．你认为他在探究过程中的做法是否正确？原因是：不正确，她没有控制压力大小相同。

【创新母题】：：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____________和____________。

(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________的两次实验进行比较，得出结论_______________________ _______。

(3)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________的两次实验进行比较，得出结论_________________________________________.

(4)在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了________________来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过________________来增大压力的作用效果。

(5)小丽同学认为通过图A、B能否探究压力作用效果与压力大小的关系，你是否认同他的观点，并说明理由： 。

(6)小丽选用图D、E、F为实验材料，是运用了该材料的 物理属性。

(7)小丽通过学习课本知识，了解到可以用 物理量来表示压力作用效果大小。

【答案】：

(1) 控制变量法；转换法；

(2) DE；在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；

(3) EF；在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

(4)增大受力面积；通过减小受力面积。

(5)不认同；因为以地面或桌面为研究对象来探究压力作用效果时，由于材料硬、不容易变形、作用效果不易观察比较。

(6)硬度小；

(7)压强；

实验十一、探究液体压强大小的影响因素实验

【实验目的】：

探究液体内部压强的影响因素有哪些。

【实验器材】：

压强计；相同的大烧杯2个；食盐；水；刻度尺。

【实验设计】：

提出问题: 液体内部压强的大小可能与哪些因素有关？

猜想或假设：可能与液体深度，液体的密度，液体重力，方向等有关。

【实验方法】：

控制变量法

【实验步骤】：

word/media/image7.gif将水倒入烧杯，如图a，控制探头在水下深度不变，调节旋钮改变探头的朝向，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表。

word/media/image8.gif如图b，控制橡皮膜的朝向不变，改变探头浸入水中的深度，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表。

word/media/image9.gif如图c，控制探头在水和盐水下的深度相同，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表。

【实验记录】：

【实验结论】：

液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增加；同种液体在同深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。

【考点方向】

1、由图1、图2可以知道液体压强产生的原因是：液体受到重力作用；液体有流动性。（因此在太空失重情况下液体不会产生压强）

2、探究液体压强与哪些因素有关实验中，采用了哪些方法？答：控制变量法、转换法。

3、通过观察什么开知道液体压强大小的？答“U型管内页面的高度差，高度差越大说明液体产生的压强越大”。

4、实验前的两个操作：（1）先检查U型管左右两边的液面是否相平。

（2）检查装置的气密性：（用手压金属盒上的橡皮膜，观察U型管中液面是否发生变化，若变化明显，则气密性良好）。

5、实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么？怎么解决？

答：气密性不好，拆下来重新安装。

6、使用的U型管是不是连通器？答：不是。

7、此实验U型管内液体为什么要染成红色？答：使实验效果明显，便于观察。

8、比较甲乙实验结论是：液体密度一定时，深度越深，液体产生的压强越大。

9、比较乙丙实验结论是：当液体深度相同时，液体密度越大，液体产生的压强越大。

9、如图甲乙，金属盒在水中的深度和U型管内页面的高度差大小有何关系？为什么？

答：相等，因为两侧产生的压强相等，液体密度相等，所以深度也相等。

10、如图丙，左侧金属盒的深度和U型管内页面的高度差大小有何关系？为什么？

答：U型管内高度差比金属盒的深度大。因为盐水的密度比水的密度大，两边压强相等，所以U型管内高度差比金属盒的深度大。

11、测量出U型管内页面的高度差，能否算出金属盒在左侧液体中的压强？

答：能，因为两侧压强相等。

【创新母题】：在“研究影响液体内部压强”的实验中：

(1)压强计是通过观察U形管的两端液面的________来显示橡皮膜所受压强大小；这种实验探究方法称为 法。

(2)比较图甲和图乙，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体________的增加而增大．

(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，应选择图________进行比较；最后得出的结论是： 。

(4)在进行（2）和（3）的实验中都是采用的 法。

(5)已知乙图中U形管左侧液柱高为4 cm，右侧液柱高为10 cm，则U形管底部受到的液体的压强为____________Pa(ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg)。

(6)小明在进行上述实验时，增加金属盒的深度，发现U形管两侧的高度差不发生变化，其可能的原因是 。

(7)如图丙，如果将金属盒上的橡皮膜保持深度不变，上下左右旋转后，看到的现象是 ；由此可以得出的结论是 。

【答案】

(1).高度差 ；转换法； (2)深度；

(3)乙、丙 ；在同样的深度下，液体的密度越大，其受到液体的压强就越大；

(4) 控制变量法；(5) 1000；(6)U形管气密性不良。

(7)U形管两侧的液面高度差保持不变；同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等。

实验十二、验证阿基米德原理的实验

或者

【实验目的】：

探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系。

【实验原理】：

阿基米德原理。

【实验器材】：

弹簧测力计、金属块、量筒（小桶）、水、溢水杯、

【实验步骤】：

word/media/image7.gif把金属块挂在弹簧测力计下端，记下测力计的示数F1。

word/media/image8.gif在量筒中倒入适量的水，记下液面示数V1。

word/media/image9.gif把金属块浸没在水中，记下测力计的示数F2和此时液面的示数 V2。

word/media/image10.gif根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力（F 浮=F1-F2） 。

word/media/image15.gif计算出物体排开液体的体积（V2-V1），再通过G水=ρ（V2-V1）g 计算出物体排开液体的重力。

word/media/image26.gif比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体重力之间的关系。（物体所受浮力等于物体排开液体所受重力）

【实验数据】：

【实验结论】：液体受到的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小

【考点方向】：

1、为了验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量是：浮力和物体排开液体的重力。

1、弹簧测力计使用之前要上下拉动几下目的是：检查弹簧测力计是否存在卡阻现象。

2、实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验，否则会出现什么结果：

答：会出现浮力大于物体排开水的重力。

3、实验前先称量小桶和最后称量小桶有何差异：最后称量小桶会因水未倒干净而产生误差。

4、实验结论：物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。

5、实验时进行了多次实验并记录相关测量数据目的是：避免实验偶然性、使结论更具普遍性。

6、实验中是否可以将金属块替换为小木块，为什么？

答：不可以，因为小木块浸入水中后会吸附部分水，影响溢出水的体积。

7、如果用塑料方块来验证阿基米德原理，实验需要改进的地方是：去除弹簧测力计悬挂，直接将物块轻轻放入水中即可。

8、实验过程中，难免有误差存在，请说出一些容易导致误差的原因：小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等。

【创新母题】：某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，来验证阿基米德原理。

（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为　 　N。

（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为　 　N．石块排开的水所受的重力可由　 　（填字母代号）两个步骤测出。

（3）由以上步骤可直接得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于　 　。

（4）另一实验小组同学认为上述实验有不足之处，其不足是： 。

（5）为了改善上述不足之处，下列继续进行的操作中不合理的是　 　。

A．用原来的方案和器材多次测量取平均值

B．用原来的方案将水换成酒精进行实验

C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验

（6）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则　 　（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。

（7）将小石块换成泡沫块，发现泡沫块会漂浮在液面上，原因是： ；有同学认为这样无法完成实验，其理由： 。

【答案】

（1）3.8；（2）1.4；AD；（3）排开液体的重力；（4）测量了一组数据，具有偶然性，不能得出普遍规律；（5）A；（6）能；（7）泡沫密度小于液体的密度；泡沫块比较轻，会漂浮于水面，排开液体的量较少，测量误差相对较大。

实验十三、粗略测算大气压强的实验

【实验目的】：

粗略估算大气压强的数值。

【实验器材】：

注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。

【实验原理】：

P=F/S

知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时，即二力平衡。）

【实验步骤】：

word/media/image7.gif把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；

word/media/image8.gif如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；

word/media/image9.gif读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；

word/media/image10.gif用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。

【实验记录】：

【数据处理】：

word/media/image7.gif注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积S=V/L

word/media/image8.gif根据公式p=求出大气压强；

【考点方向】

1、该实验求出的大气压是估测数值，和真实的大气压数值存在差距主要原因是两方面：

答：一、活塞与注射器之间存在摩擦；二、空气难以排尽。

2、若不考虑其它因素，根据　二力平衡　的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。

3、注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果　偏小　。

4、空气无法排尽可以采取的方法是：将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口。

5、实验前在活塞周围涂抹润滑油主要好处有：一、减小摩擦；二、增加气密性。

6、实验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向目的：可以减小　活塞自身重力　对实验的影响，从而提高实验的精确程度。

7、当弹簧测力计量程不够时或者为了拉动时更省力可以采取的方法是：可换用小量程注射器。（减小活塞的横截面积）

8、该实验的原理依据是：P=F/S。

知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时，即二力平衡。）

9、把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是　排尽筒内空气，密封注射器。（从而使得作用在活塞上的力只有大气压力和弹簧测力计拉力）

10、实验过程中应该水平方向、缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数，此时拉力等于大气压力。

11、实验过程中为了减小活塞与筒壁之间的摩擦除了采用涂抹润滑油外，还可以采用：在用橡皮套封住注射器端口前，将其注射器水平放置，用弹簧测力计匀速拉动活塞，测出摩擦力的大小，密封端口后再次拉动测得的弹簧测力计示数减去摩擦力就是大气压力。

12、如果考虑活塞和筒壁之间摩擦力对实验的影响，所测的大气压值应该比标准值偏大。

【创新母题】：小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量。实验步骤如下：

A、把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；

B、用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，沿正确的方向慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计示数F=7.5N；

C、测出注射器的全部长度L=4cm.

甲 乙

（1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和 。

（2）测量大气压的原理为： ，受力面积S的表达式为： ；实验中研究对象为 ，不考虑摩擦时，以此研究对象为受力物体的两个施力物体分别为 和 。

（3）在如图所示的装置中，小明不能采用图 的装置来估测大气压强，其原因是 。

（4）实验时，可先在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处；一是减小 ；二是 。

（5）反思并回答：

①实验步骤A的目的是 。

②指出以上实验步骤中的错误： 。

③步骤B中为什么要在注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数？ 。

④用测得的物理量表示大气压强的表达式：p= 。

（6）托里拆利实验是世界上第一个测出大气压的实验；1标准大气压相当于 cm高水银柱产生的压强，约为 Pa。

（7）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小形与同学找出了下列可能的原因： 。

①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③弹簧测力计的示数没有读准：④活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值小于真实值的是（填写序号）。

（8）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2， 若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”或“乙”）注射器。

【答案】

（1）刻度尺；（2）P=F/S；S=V/L；活塞；绳子；大气（或空气）；（3）乙；活塞的重力影响拉力的测量；（4）摩擦；放置装置漏气；（5）排尽空气；C步骤应测出注射器有刻度部分的长度；此时注射器底部对活塞的作用力为零，拉力近似大气对活塞的压力；FL/V。（6）76；1.0×105；（7）word/media/image63.gifword/media/image47.gif；（8）甲。

实验十四、探究影响浮力大小的因素实验

【实验目的】

探究浮力的大小与哪些因素有关

【实验器材】

透明玻璃筒、鸡蛋、食盐、弹簧测力计、金属圆柱体、细线、烧杯、小石块

【实验原理】

称重法测浮力： F浮 =G-F

【实验步骤】

word/media/image7.gif把鸡蛋放入盛水的透明玻璃筒中，鸡蛋沉入筒底，然后向水中撒盐并搅动，观察鸡蛋的浮沉情况。

word/media/image8.gif用弹簧测力计提着金属圆柱体慢慢浸入水中，观察弹簧测力计的示数变化情况，

word/media/image9.gif用弹簧测力计提着小石块浸没在水中，改变其深度观察弹簧测力计的示数变化情况，

【实验结论】

物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。

【考点方向】

1、探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中，用到了“称重法”测浮力：419cfb36a6771866639aff1b6f20d05f.png，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大。

2、探究浮力的大小跟哪些因素有关，实验中利用“控制变量法”，把多因素问题变成多个单因素问题。

3、注意完全浸没和不完全浸没对实验的影响。

4、实验原理：称重法。

5、弹簧测力计自身重力和细线以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差。

6、换用不同的物体和液体重复实验目的是：避免实验偶然性，得出影响浮力大小影响的普遍性规律。

7、用手拉弹簧测力计的不知之处是：读取数据时易受晃动而影响测量结果。

8、通过实验可以得出影响浮力大小的根本因素是：排开液体的重力。

9、浮力与物体排开液体的体积有关，其他因素一定时，排开液体体积越大，浮力越大。

10、浮力与液体的密度有关，其他因素一定时，液体的密度越大，浮力越大。

11、浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。

【创新母题】：为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系，小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上，测力计示数为G．然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图。

（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐　 　。据此，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大面增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验你认为下列说法正确的是　　 。

A．只有小明的观点合理 B．只有小华的观点合理

C．两人的观点都不合理 D．两人的观点都合理

（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出　 　的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮=　 　。

（3）为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排=　 　，通过比较数据发现F浮=G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮=G排，说明决定浮力大小的根本因素是 。

（4）从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是　 　。

（5）小明做实验时，用手握弹簧测力计有些晃动，导致数据偏差较大，请写出一种改进措施： 。

（6）小华进行第二次实验时发现金属块排开水的重力明显小于所受到的浮力，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因： 。

【答案】

（1）变大；D；（2）小明；G﹣F；（3）ρ水V排g；G排；（4）一直不变。

（5）将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少；

（6）溢水杯没有装满。

实验十五 探究杠杆平衡条件的实验

【探究目的】：

　　杠杆的平衡条件

【实验器材】：

　　杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、 细线、 刻度尺；

【探究假设】：

　　杠杆的平衡可能与“动力和力臂的乘积”、“阻力和阻力臂的乘积”有关。

【实验步骤】：

word/media/image7.gif调节杠杆两端的 平衡螺母 ，使横梁平衡。

word/media/image8.gif在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码【每一个钩50g=0.05kg，重为：G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N】，（假设左端砝码的重力产生的拉力为阻力F2，右端钩码的重力产生的拉力为动力F1，）先固定F1大小和动力臂l1的大小，再选择适当的阻力F2，然后移动阻力作用点，改变阻力臂l 2大小，直至杠杆平衡，分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l 2的数值，并将实验数据记录在表格中。

word/media/image9.gif固定F1大小和动力臂l1的大小，改变阻力F2的大小，在移动阻力作用点，改变阻力臂l 2大小，直至杠杆平衡，记录下此时的阻力F2和阻力臂l 2的数值，并填入到实验记录表格中。

word/media/image10.gif改变动力F1的大小，保持动力臂l1的大小以及阻力F2大小不变，再改变阻力F2作用点，直至杠杆重新平衡，记录下此时动力F1大小和阻力臂l 2的大小，并填入到实验数据记录表。

word/media/image15.gif整理实验器材。

【数据记录】：实验数据记录表如下：

【实验结论】：根据实验记录数据，探究结论是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式表示： F1L1=F2L2

思考：在上述探究实验中，为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡？

答：可以方便用刻度尺来直接测出实验中杠杆的力臂大小

【考点方向】：

1、实验前杠杆的调节：左高右调，右高左调。平衡后实验过程中不能在调节平衡螺母。

2、将杠杆调成水平平衡的目的是：便于测量力臂

3、选择杠杆终点作为支点的好处：消除杠杆自身重力对实验的影响。

4、将砝码换成测力计的好处是：能直接测出拉力的大小，实验操作方便。

5、将砝码换成测力计的缺点是：测力计本身有重量，对实验有一定的影响，使弹簧测力计的示数变大。

6、如上图，乙图和丙图中，弹簧测力计的示数作怎样变化：由大变小，原因是力臂由小变大。

7、你认为哪个图更合理？答：丁图，实验不受弹簧测力计的重力的影响。

8、使用弹簧测力计代替钩码最终目的是：更能正确认识力臂。

9、多次实验的目的是：避免实验的偶然性，是结论具有普遍规律。

【经典例题】：

【母题】：小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件．

(1)若实验前杠杆静止如图甲所示，此时杠杆处于 （选填“平衡状态”或“不平衡状态”），可将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡．目的是 .

(2)在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是________________．

(3)在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中．

小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是： ____________________________。

(4)杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆在水平位置重新平衡，应在B点挂 个钩码．如果将B处的钩码换成弹簧测力计，那么手对弹簧测力计的拉力 （选填“大于”“等于”“小于”）六个钩码的重力。

(5)当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近移一格，杠杆____________(填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)．

(6)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是 。

(7)小明实验时改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是________．

【答案】

（1）平衡状态；右；消除杠杆自身重力对实验的影响，水平位置便于直接读出力臂。

（2）便于测量力臂；

（3）F1L1=F2L2；

（4）6；小于；

（5）左侧下降；

（6）变大；根据平衡条件，动力臂变小。

（7）避免实验的偶然性，使结论更具普遍性。

实验十六、测定滑轮组的机械效率实验

【实验目的】：

会测量滑轮组的机械效率。

【实验原理】：

【待测数据】：

物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S

【实验器材】：

钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。

【实验步骤】：

word/media/image7.gif用所给器材组装如图１所示滑轮组。

word/media/image8.gif将钩码挂在滑轮组下方，记录下所挂钩码的重力，用弹簧测力计竖直拉住绳子自由端。

word/media/image9.gif将刻度尺放在如图所示的位置，分别记录下钩码和绳子自由端的起始位置。

word/media/image10.gif用弹簧测力计匀速拉动绳子自由端，使物体匀速上升一段距离，记录弹簧测力计的读数，并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。

word/media/image15.gif根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离ｈ和绳子自由端移动的距离ｓ，然后根据Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ总＝Ｆｓ计算出有用功和总功，按η

计算该滑轮组的机械效率。

word/media/image26.gif改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。

word/media/image27.gif钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤。

【实验结论】：

word/media/image7.gif滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关；

word/media/image8.gif同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高；

word/media/image9.gif不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低

【考点方向】：

1、 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

2、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

3、同一滑轮组： 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

4、测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？

答：当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小，用

功在总功中占的比例增大，滑轮组的机械效率偏大。

5、实验中改变钩码的数量，改变动滑轮的个数进行多次实验的目的是什么？

答：改变钩码个数、改变动滑轮的个数从而获得多组数据，这样可以避免一组数据的偶然性，更能得出普遍性规律。

6、通过该实验我们可以得知：增大物重或减少动滑轮的重力可以提高滑轮组的机械效率。

【经典例题】

【母题】：下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，

实验名称：测量滑轮组的机械效率

实验步骤：

（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和　 　。

（2）如图1所示，测量物体G所受的重力为　 　。

（3）如图2所示，实验过程中， 拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用 　测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是　 　（选填甲”或“乙”）

（4）仅改变重物G上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据实验记录：

实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。

实验讨论与交流

①小明和小红的实验结论：　 　（选填“科学”或“不科学”）；

请说明你的理由 。

②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，建议进一步探究：改变 　，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。

（5）小明在实验探究过程中，改变不同的物理量，得出多组数据的目的是 。

【答案】

（1）分度值；（2）4.6N；（3）匀速；刻度尺；乙；（4）①不科学；根据η=×100%，滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关；②提升物体的重力。（5）避免实验偶然性，使结论更具普遍性。

实验十七、探究决定动能大小的因素实验

【实验目的】：

　　探究物体的动能大小因素

【实验器材】：

　　木板 长方形木块 质量不同的小球

【实验原理】：

　　观察下车在木板上移动的距离，如木块移动的越远，

　　表示木块做的功越多，说明小车具有很大的动能；

【实验方法】：控制变量法、转换法

word/media/image73.gifword/media/image74.gif

【实验步骤】：

word/media/image7.gif将木板的一端垫高，组成一个斜面；

word/media/image8.gif让小球在斜面的不同高度滚下，推动木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离。（做三次）

word/media/image9.gif换做质量在较大的小球在斜面的同一高度滚下， 观察木板在木板上移动的距离。（做三次）

【实验现象】：

1、同一小球在斜面越高的地方滚下，木块被推的越远；

2、质量不同的小球，在同一高度滚下，质量越大的小车，把木块被推的越远

【实验结论】：

1、质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；

2、运动速度相同的物体，质量越大，动能越大；

3、动能与物体的质量和物体运动的速度有关

【考点方向】：

1、猜想：动能大小与物体质量和速度有关；

2、实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量法；转换法 ；

3、如何判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少；

4、使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同；

5、如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；

6、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时，速度越大，动能越大；

7、保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时，质量越大，动能越大；

8、得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。

9、斜面的作用：使物体具有速度并改变物体速度的大小。

10、水平面的作用：使物体在竖直方向上受力平衡，在水平方向只受摩擦力。

11、能量转化：在斜面上机械能转化过程：重力势能转化成动能 ， 在水平面上能力转化过程：动能转化为内能。

12、木块最终停下来的原因：在水平面受到摩擦力。

13、实验推理与假设：当水平面绝对光滑，小球将做匀速直线匀速，不能达到探究目的。

14、超载、超速问题判断：超速时，质量不变，速度越大，动能越大；超载时，速度不变，质量越大，动能越大。

15、用小球做实验有不足之处是：不能保证小球在水平面上沿直线运动。

【创新母题】：如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图．

(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体________(物体A、B质量不变)的关系．

(2)该实验中所探究物体的动能是指物体________(填“A”或“B”)的动能．

(3)该实验物体动能的大小是通过___________来反映的，这种实验探究方法是 。

(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过________(填“高度”或“质量”)来改变的；物体从斜面上由静止滑下过程中发生的能量转化是： 能转化为 。

(5)实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论是____________________________________________________________。

(6)若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的物体从斜面________高度由静止滚下，并观察记录，此种实验方法是 ．

(7)如果木块与水平面之间不存在摩擦力， （选填“能/不能”）完成该实验，请说明理由： 。

（8）该实验过程中多次将物体从斜面滑下来进行探究的目的是： 。

【答案】：

（1）速度

（2）A

（3）物体B移动的距离；转换法；

（4）高度；重力势能；动能；

（5）当质量相同时，物体的速度越大，动能越大

（6）相同（同一）；控制变量法；

（7）不能；如果水平面是光滑的，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小。

（8）多次实验，可以避免实验的偶然性，使结论更具普遍性。

电学实验

实验十八、探究电阻大小的影响因素的实验。

【实验目的】：

探究影响电阻大小的因素有哪些

【猜想假设】

影响导体电阻大小的因素可能是，导体的材料、长度、横截面积等。

【实验方法】：

控制变量法和转换法

【实验设计】：

（1）在几个因素中，如何研究其中的一个因素是否影响电阻的大小，常用的方法是控制变量法。

①保持材料和横截面积一定，研究电阻与导体长度的关系。

②保持材料和长度一定，研究电阻与导体横截面积的关系。

③保持长度和横截面积一定，研究电阻与导体材料的关系。

（2）已经提供了如图所示的几种导体，还需要的器材有：电源、电流表、开关、导线

（3）电路图：

【实验过程】：

word/media/image7.gif探究电阻大小跟导体长度的关系应选择A、B两根电阻丝。

表1

结论：导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻越大。

word/media/image8.gif探究电阻的大小跟导体横截面积的关系应选择A、C两根电阻丝。

表2

结论：导体的长度、材料一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大。

word/media/image9.gif探究电阻的大小跟导体材料的关系应选择A、D两根电阻丝。

结论：导体的电阻与材料有关。

【实验补充】：

导体的电阻受温度的影响：

（1）导体的电阻与它的温度的高低有关，金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。而有些导体的电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。

（2）在超低温的情况下电阻突然减小为零。

【考点方向】：

1、结论可总结成公式 ，其中ρ叫电阻率，与导体的材料有关。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。

2、研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得出电阻与材料有关的结论。

3、该实验用到了两个实验探究方法：控制变量法和转换法。

4、该实验中 “转换法”的使用体现把电流表示数的变化情况来表示电阻的大小。

5、实验中用其中一个规格的材料实验时，发现刚闭合开关电流表的读数和过一段时间后第二次电流表的读数有明显的不同，说明电阻的大小还受温度的影响。

6如果实验过程中，电流表发生故障而不能使用，只用小灯泡是否可以完成实验，

7、实验中选用电流表时，选择小量程（“大量程”或“小量程”）的电流表，理由是：为了提高测量的精度，应该使用更灵敏的电流表。

【创新母题】：如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同； a、b、d长度相同，根据实验回答下列问题。

(1)该实验是通过观察________的示数间接比较导线电阻的大小；此种研究方法是： 。

(2)电流表使用时选用小量程的原因是： 。

(3)如果实验时发现电流表有故障可以选用 来代替，粗略地比较电阻大小，从而来完成实验。

(4)选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的________有关。

(5)选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的________有关；其具体关系是： 。

(6)选用导线________分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。

(7)导体的电阻大小除了与上述因素有关外，还可能跟________有关；如果探究其中的具体关系，应该采用 法来研究。

【答案】：

（1）电流表；转换法；

（2）提高电流表测量的精度，使实验现象更为明显。

（3）小灯泡；

（4）材料；

（5）长度；导体的材料和横截面积相同的情况下，长度越长，电阻越大。

（6）b、d；

（7）温度；控制变量法。

实验十九、探究电流与电压的关系实验

【实验目的】：

探究导体电流与电压的关系

【实验器材】：

若干节干电池、开关、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。

【实验电路】：

【实验步骤】：

①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所示。

　　②保持电阻R1=566118552832dc1b8223d8b3abd7bf821.png不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。

R1=5Ω

word/media/image9.gif改变电阻，使R2=10c97e4124760c7c85a3d82e027f1c18b8.png不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。

R2=10Ω

word/media/image10.gif根据数据画出I-U图像。

【实验结论】：

1.同一导体，电流与电压成正比。

2.同一导体，电压和电流的比值为定值。

3.不同导体，电压和电流的比值不同。

【考点方向】：

1、该实验采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；

2、电路在连接过程中，开关要 断开 ，

3、实验结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；

4、电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处。

5、在移动滑片时，发现电压表和电流表的示数始终没有任何变化，

其原因是： 在连接滑动变阻器时没有按照一上一下的原则连接 。

6、检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，电流表几乎无示数，电压表接近电源电压。

7、电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小。

8、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。

9、调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小。

10、换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免实验的偶然性。

11、此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。

12、若使用灯泡代替电阻，那么在画出的I-U图像中，其图像是一条 曲 线。

13、考虑到电压表的电阻对电路的影响，每次电流表的示数比测量时通过待测电阻的实际电流_偏大_（选填“偏大”或“偏小”）。

【创新母题】：如图所示，在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，某小组选用两节新干电池为电源，规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材进行实验：

（1）请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整；

（2）连接电路时开关应该     。闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但没超出量程，则产生故障的原因可能是导体电阻     （选填“断路”或“短路”）；

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，其读数为     A；

（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如下表所示，由测得数据可知，当电阻一定时， ，导体电阻为     Ω（结果保留一位小数）：

（5）上述步骤中，改变滑动变阻器的位置，测得多组数据目的是： 。有人认为这样操作仍然有不足之处，请你指出来： 。

（6）进行实验时，该小组发现：调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，为了解决这个问题，可采取的方法是       （写出一种即可）。

（7）若将定值电阻替换成小灯泡，你认为 （选填“能”或“否”）得出（4）中的结论，其理由是： 。

【答案】：

（1）如下图；（2）断开；短路；（3）0.3；（4）导体中的电流与电压成正比；5.0；

（5）避免实验的偶然性，获得普遍规律；可以多次更换定值电阻，每次都移动滑片从而测出几组不同的数据。

（6）减小电源电压；串联一个电阻；换用最大阻值更大的滑动变阻器等；

（7）不能；因为小灯泡的电阻会受温度的影响，不能控制电阻一定。

；

实验二十、探究电流与电阻的关系实验

【提出问题】：

电流和电阻之间有什么样的关系？

【猜想假设】：

电流与电阻成反比。

【设计实验】：

使用控制变量法，即保持定值电阻两端的电压不变，研究电压不变时，电流与电阻的关系。

电路图：　　

【实验步骤】：

　　　①按图接好电路。注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所示。

②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数保持3V不变，分别记下电流表的示数，填入表格。

U=3V

word/media/image9.gif根据数据画出I-R图像。

【得出结论】：

电阻两端的电压一定时，电流与电阻成反比。

【考点方向】：

1、滑动变阻器的作用：①保护电路；②使电阻两端电压保持不变。

2、在闭合开关前滑动变阻器应将滑片置于 阻值最大 端。

3、该实验中利用多个不同阻值电阻测出多组不同的数据，其目的是避免实验偶然性，得出普遍规律。

4、更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分担的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。

5、连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R发生了断路。

6、为了避免来回更换电阻，带来的麻烦，我们可以使用 电阻箱 来替换定值电阻。

7、电阻箱阻值改变后，发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求，若电路无故障，则引起这种情况的原因可能是电阻箱的阻值调得太大(或滑动变阻器最大阻值太小)。

8、电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX。

9、实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。

10、结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

【创新母题】：某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验，某小组连接了如图甲所示的实物电路。

乙 丙

（1）请在方框内画出对应的电路图（电阻箱符号为）

（2）连接电路时，开关应　 　，其目的是 。

（3）连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和 　。

（4）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使　 　，并记录相应数据。

（5）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（4）中的要求，引起这种情况的直接原因是　 　。

（6）重复步骤（4）多次实验，其目的是 。根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0=　 　V。

（7）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是　 　。

（8）以上实验过程中，所涉及到的实验探究方法是 法，请再举出其他应用该探究方法的例子 。

（9）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示，你认为图象不同的原因是　 　。

【答案】：

（1）如上图所示；

（2）断开；保护电路，避免因电路中电流过大，而损坏电器元件。

（3）电阻箱的阻值；

（4）电压表的示数仍为U0；

（5）电阻箱的电阻调得太大了；

（6）一组数据具有偶然性，多组数据可以避免实验偶然性，得出普遍规律；6；

（7）当电压一定时，电流与电阻成反比；

（8）控制变量法；探究电流和电压的关系；

（9）这两个小组所控制的电阻箱两端电压不相同。

实验二十一、探究串并联电路电压规律的实验

（一）串联电路电压规律

【提出问题】

串联电路中各部分电路两端电压与总电压有什么关系呢？

【实验猜想】

①串联电路中各部分电路两端的电压相等；

　　②串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。

【实验器材】

两节干电池，六只小灯泡（其中第二次实验用的两只相同），1只电

压表，一只开关，导线若干。

【实验电路】

【实验步骤】

①分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点，B、C两点，A、C两点间测量电压，看看它们之间有什么关系。

②换上另外四只灯泡，再测两次，看看是否还有同样的关系。

【实验记录】：

【数据分析】

从实验过程和实验记录中可以看出，两灯泡的规格相同时，U1=U2；当两灯泡的规格不相同时，U1≠U2，但都满足U1+U2=U。

【实验结论】

串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U1+U2。

（二）探究并联电路电压规律

【提出问题】

并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系？

【实验猜想】

①并联电路各条支路两端的电压都相等；

②并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。

【实验器材】

两节干电池，六只小灯泡(其中第二次实验用的两只相同)，1只电压

表，一只开关，导线若干。

【实验电路】

【实验步骤】

word/media/image7.gif别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点，C、D两点，E、F两点间测量电压，看看它们之间有什么关系。

②换上另外四只灯泡，再测两次，看看是否还有同样的关系。

【实验记录】

【数据分析

并联电路中各支路两端电压相等，等于总电压（电源电压）与灯泡的规格没有关系。

【实验结论】

并联电路中的总电压，等于各个支路两端的电压，各支路电压相等即：U= U1=U2。

【考点方向】

1、以上两种实验结论用到的探究方法是“归纳法”。

2、实验过程中全部测量完一次后，再更换不同规格的灯泡再次测量目的是什么？

答：避免实验存在偶然性，使实验结论具有普遍性。

3、实验时发现在连接电路闭合开关前，发现电压表指针向逆时针偏转原因是什么？

答：电压表正负接线柱接反。

4、连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中。

5、连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数。

6、用电压表探究串联电路电流规律得出的结论是：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U1+U2。

7、闭合开关前，发现其中一个电表指针没有指在零刻度上，出现这种现象的原因是 没调零 。

8、闭合开关后，电压表指针示数较小，说明选择的量程偏大，为了使实验结果更准确，接下来他应该先断开开关，然后选用小量程；

9、该实验中小灯泡的作用是：用电器，防止出现电源短路。

10、读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，先断开开关，切断电源，再拆卸线路，整理好仪器；。

11、电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确。一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的三分之一到三分之二之间。

【创新母题】：如图甲所示的是小明探究“串联电路中电压的关系”的实验电路图。

（1）实验步骤

A.按图甲所示接好电路，闭合开关前，滑片P应置于      端，目的是为了 。

B.滑片P移到适当位置，用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1；

C.                 。

D.保持滑片P不动，用电压表测出a、b两点之间的电压U。

E.移动滑片P的位置，重复步骤B、C、D两次，其好处是： 。

（2）讨论交流

小明通过对实验数据分析，得到结论：串联电路中各个电阻两端的电压相等，总电压等于各个电阻两端电压之和。

另一小组的小芳通过实验得到结论：串联电路中各个电阻两端的电压不相等，总电压等于各个电阻两端电压之和。

word/media/image7.gif你认为    的结论更合理，理由是        ；

word/media/image8.gif小明按图示接好电路，闭合开关。无论怎样移动滑片，灯泡都不亮，但电压表有读数，经检查：除灯和定值电阻外，其余元件都没有问题，则电路中存在的故障可能是 (请将两种可能填写完整)，为进一步确定故障，应将电压表接在 。

（3）小明测电阻R0两端的电压时，电压表示数如图乙所示，则此时R0两端的电压为     V。

（4）实验完成后，需要整理器材，应该先 再拆除 两端的导线。

（5）小明和小红得出结论所用到的实验探究方法是 。

（6）在增加一个电流表的情况下，利用题中电路图还可以完成的实验是 。

A.测量小灯泡的额定功率 B.探究电流与电阻的关系

【答案】

（1）右；保护电路；保持滑片P不动，电压表测出定值灯泡L两端的电压U2；多次测量获得多组数据可以避免实验的偶然性，使结论更具普遍性。

（2）word/media/image63.gif小芳；小明所用定值电阻的阻值与灯泡的阻值相同，而小芳的不同；

word/media/image106.gif灯泡 短路或 断路;滑动变阻器 两端并观察电压表有无示数.

（3）1.2； （4）断开开关；电源；（5）归纳法；（6）A;

实验二十二、探究串并联电路电流规律的实验

（一）串联电路电流规律

【提出问题】

串联电路中各点的电流有什么关系？

【实验猜想】

串联电路中各点电流可能有怎样的关系？（要有猜想依据）

（1）不相等，电流通过用电器后，能量不断地在消耗，所以会减小；

（2）由于串联电路的电流只有一条通路，故A、B、C三点的电流大小都相同。

【实验器材】

实验器材：干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。

【实验电路】

【实验步骤】

word/media/image7.gif根据电路图连接电路，并进行测量。

word/media/image8.gif把测量数据记录在表格中。（如下图）

word/media/image9.gif换上另外两个规格不同的灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。

【实验结论】

串联电路的电流规律IA=IB=IC

（二）并联电路电流规律

【提出问题】

并联电路中各点的电流有什么关系？

【实验猜想】：

并联电路中各点电流可能有怎样的关系？（要有猜想依据）

由于串联电路的电流只有一条通路，故A、B、两点的电流大小之和等于干路C点的电流大小。

【实验器材】

两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。

【实验电路】

【实验步骤】

word/media/image7.gif根据电路图连接电路，并进行测量。

word/media/image8.gif把测量数据记录在设计的表格中。

word/media/image9.gif换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。

【实验结论】

并联电路的电流规律IA=IB+IC。

【考点方向】

1、以上两种实验结论用到的探究方法是“归纳法”。

2、实验过程中全部测量完一次后，再更换不同规格的灯泡再次测量目的是什么？

答：避免实验存在偶然性，使实验结论具有普遍性。

3、实验时发现在连接电路闭合开关前，发现电流表指针向逆时针偏转原因是什么？

答：电流表正负接线柱接反。

4、电流表测电流时，应与被测电路 串 联。

5、在连接电路时，为保护电路，开关必须 断开 ，连接完成检查无误后，再闭合开关。

6、用电流表探究串并联电路电流规律得出的结论是：串联电路中各处电流相等。

7、闭合开关前，发现其中一个电表指针没有指在零刻度上，出现这种现象的原因是 没调零 。

8、闭合开关后，电流表指针示数较小，说明选择的量程偏大，为了使实验结果更准确，接下来他应该先断开开关，然后选用小量程；

9、该实验中小灯泡的作用是：用电器，防止出现电源短路。

10、选择使用电流表量程时先使用 大 量程进行试触 。

11、用电流表探究串联电路电流特点时，更换不同规格的小灯泡进行实验来是实验结论更具普遍性，小明感觉操作较为麻烦，只要增加一样器材而不使用灯泡就可以完成测量多组数据，小明添加的器材是：滑动变阻器。

12、科学探究活动的大致程序是：提出问题→猜想与假设→设计实验→进行实验→分析与论证→评估与交流。

13、灯泡发光证明有 电流 通过。

【创新母题】：在“探究串并联电路的电流规律”实验中 

（1）实验中电流表应该 联在所要测量的电路中；连接电路闭合开关前，发现电流表指针向逆时针偏转原因是 。

（2）为了防止损坏电流表，在事先不能估计电流大小的情况下，应该先对电流表进行 ，以选择正确的量程和电流表。

（3）小军同学按图的电路连接好后,把电流表先后接在电路中的a、b、c处时,闭合开关,分别测得各点的电流值如表一所示,比较测得的数据,可以得出的结是 ；

（4）该结论也可以使用公式 来表示，将串联电路的电流规律在文字表述和公式之间进行转换，所采用的研究方法是 ；

（5）后来小军发现由表一直接得出这样的结论是 (选填“可靠”或“不可靠)，原因是： 。

表一:

表二:

（6）在探究并联电路电流规律实验时,小军连接好上图的实物图,此时所测量的是 的电流,下一步小军想测C灯电流,请你帮他改接电流(只能改的一条导线,用×号划掉应改动的导线,改动后的导线用虚线表示)。

（7）通过对表二中数据的分析,可以得出的结论是 。

（8）如果依据图上表二中的三组数据得出的结论作为并联电路的电流规律,你认为是 的(选填“可靠”或“不可靠)理由是 .

（9）在测并联电路中的电流时,若小民同学先在乙图的a处测得电路中的电流为 1.2A,然后在b、c处测得电流都为0.6A,于是小民得出结论:并联电路中干路电流等于支路电流之和,且支路电流都相等.他的结论 (正确、或错误).造成这种现象的原因是 。

（10）小亮同学在实验过程中还发现：闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度，紧接着指针再偏回一定角度后，示数才稳定下来；同组的小刚同学同时发现，闭合开关瞬间灯泡亮度较大，紧接着变暗一点后，亮度才稳定下来。造成这种现象的原因是 。因此在 （填“开灯瞬间”或“关灯瞬间”）。

【答案】

（1）串；电流表正负接线柱接反；

（2）选择大量程进行试触；

（3）串联电路中的电流处处相等；

（4）I=I1+I2；等价变换；

（5）不可靠；一组数据具有偶然性，不能得出普遍规律。

（6）干路；如下图所示

（7）并联电路中，干路上的电流等于各支路电流之和；

（8）可靠；该同学使用不同规格的灯泡进行了多次实验，可以避免实验偶然性；

（9）错误；使用相同规格的灯泡进行实验.；

（10）灯丝的电阻随温度的升高而增大；开灯瞬间。

实验二十三、伏安法测电阻的实验

【实验目的】：

用电流表、电压表测出未知电阻（或小灯泡）的阻值

【实验器材】：

电源、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。

【实验原理】：R=U/I

　word/media/image113.gif

【实验步骤】：

word/media/image7.gif按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；　　

word/media/image8.gif检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格；

word/media/image9.gif根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值word/media/image115_1.png；

word/media/image10.gif整理器材。

【考点方向】：

1、原理：欧姆定律变形式R=U/I。

2、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻（或灯泡）两端的电压和通过电阻的电流

3、电压表量程的选择：看电源电压，一般电压表量程稍大于电源电压。

4、电流表的量程选择：I=U/R最小值 （定值电阻） I=P额/U额

5、滑动变阻器规格选取：1、看电流 2、计算电阻：R滑=（U-U额）/I额

6、使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器使电压表示数等于小灯泡额定电压。

7、测定值电阻的阻值，它需要求平均值，因为多次多次测量求平均值，减小实验误差。

8、测小灯泡阻值，它不需求平均值，因为灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值失去意义。

9、测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。

10、如果在实验中，无论如何移动滑动变阻器，电压表，或电流表的示数没有任何变化，那么可能的原因是：滑动变阻器接法错误，可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。

11、闭合开关后，如果发现灯泡不亮，接下来的操作是：移动滑动变阻器，观察小灯泡是否会发光。

12、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了的I﹣U图象，发现其图像并不是一条直线，是因为：小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。

【创新母题】：小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5 Ω.

(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接．

(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端，这样操作的目的是： 。

(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小芳利用另一个完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是____ ________________．

(4)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据．画出了待测电阻Rx的I－U图象，如图丙所示．由图象可得Rx＝________Ω.由该图像你还可以得出结论： 。

(5) 小芳的同学小华此时在利用该装置，进行测量小灯泡的未知电阻实验，测量几组数据后，发现同一个小灯泡得出的每一组数据，计算得出的阻值都不同，原因是： 。

(6)聪明的小芳说不使用电压表也能完成实验，又设计了一种方案，测出了Rx的阻值．电路如图丁所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变．测量步骤如下：

①当开关______________________________________时，电流表读数为I1；

②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；

③待测电阻Rx＝____ ____.(用已知和测出的物理量符号表示)

【答案】

（1）如下图：

word/media/image120.gif

（2）B ；降低电流，保护电路 ； （3）滑动变阻器断路；

（4）4；导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；

（5）小灯泡电阻丝的阻值会随着温度的变化而变化。

（6）①S1闭合、S2断开；③（I2-I1）R0/I1

实验二十四、测小灯泡的电功率的实验

【实验原理】：

P=UI

【实验器材】：

电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
【实验电路】： 　　　　　　　　　　　
【实验步骤】：
word/media/image7.gif按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；
word/media/image8.gif闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为Ie、Ue，记录小灯泡的亮度；
word/media/image9.gif调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数，记录为I1，U1，记录小灯泡的亮度；
word/media/image10.gif调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I2，U2，记录小灯泡的亮度；
word/media/image15.gif重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为I3、U3，I4、U4，记录小灯泡的亮度；
word/media/image26.gif根据P=UI，算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1……P4；
word/media/image27.gif分析数据，整理器材。
【实验结论】：
　word/media/image7.gif小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；
　word/media/image8.gif当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率， 小灯泡正常发光；

　word/media/image9.gif当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；
　word/media/image10.gif当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。

【考点方向】：

1、电源的选择：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。

2、电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。

3、滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。

4、滑动变阻器的作用：①保护电路；②将小灯泡两端电压调成额定电压。

5、实验多次测量的目的：测量小灯泡在不同电压下的电功率，并进行比较。

6、相同电压下LED灯比小灯泡亮的原因是：LED灯的电能转化光能的效率比白炽灯的高。

7、为什么不能通过求平均值求小灯泡的额定功率？额定功率是小灯泡额定电压下的功率，多次测量算出的功率不是额定功率。

8、实验中，调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较亮，是由于：滑动变阻器接法错误，错误地接成了上面两个接线柱，相当于接入电路中的是导线。

9、实验中，调节滑动变阻器发现小灯泡一直比较暗，是由于：滑动变阻器接法错误，错误地接成了，滑动变阻器的下面两个接线柱，电路中相当于接入了一个定值电阻。

10、实验中如果发现小灯泡不亮原因可能是：灯泡被短路、干路断路、电池电压太小、灯泡被短路、电路中阻值过大，电流太小。

11、实验进行一段时间后发现，小灯泡有些变暗，电流表示数稍微减小，电池电压假设没有损耗，其中原因可能是：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，根据欧姆定律，使电流变小。

【创新母题】：为了测量小灯泡的额定功率并探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω 1A”的R2。

（1）该实验的原理是： 。

（2）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是__ ___。（选填“R1”或“R2”）

（3）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整_________。（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）

（4）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是___ __。（选填字母）

A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路

（5）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，此时发现小灯泡亮度较 ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_____移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是___ __W。

（6）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是___ __。

（7）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）；

①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1。

②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，读出此时电压表示数为U2。

则小灯泡额定功率P额=________（用R0、U1、U2表示）。

【答案】：

(1) P=UI；(2) R2 ； (3)如下图

(4) C ； (5)暗； 右 ；0.65 (6) 灯的电阻随温度的升高而变大；(7) U1(U2-U1)/R0。

实验二十五、电流产生的热量与哪些因素有关的实验

【实验目的】：

研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？

【实验方法】：

控制变量法，转换法。

【实验原理】：

根据煤油在玻璃管里（温度计示数变化）上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。

【实验器材】：

密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。

【实验步骤】：

word/media/image128.gif电流产生的热量与电阻的关系

如图所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。

两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?

【实验结论】：

在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。

word/media/image130.gif电流产生的热量与电流大小的关系

如图所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?

【实验结论】：

在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。

【考点方向】：

1、实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体 。

2、被加热材料选用煤油或空气的原因：利用煤油比热容小升温明显；空气热胀冷缩明显。

3、选用加热材料的要求：质量、初温、材料相同。

4、探究电热与电流的关系是需控制电热丝的电阻和通电时间相同。探究电热与电阻的关系是需控制电流和通电时间相同；探究电热与通电时间的关系时需控制电阻和电流相同，改变通电时间的长短。

5、两个烧瓶串联的目的：使通过电流相同。

6、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

7、该实验成败的关键是：确保密闭容器的密封性良好。

8、如果两个容器中不是气体，而是液体，可以将U形管替换为温度计，也可以完成实验。

8、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：Q =UIt= U2t/R=W=Pt

①串联电路中常用公式：Q= I2Rt 。Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn