1、专题二 实验题,科学探究实验是物理学的重要组成部分,所以中考题里面都会有一定的实验探究题。安徽中考实验题从近十年来一直都是三个题目,分值约为20分,约占22%,主要集中在力学和电学,有时出现光学实验题。此题型的主要特点是注重操作过程和实验设计的考查;对教材中常见的活动、小实验、演示实验进行改编;注重对实验过程中存在的问题、误差进行反思和评估等。从安徽近几年的中考题可以看出,实验题主要是考查学生的观察能力、实验能力、仪器的选用能力、实验故障的判断和排除能力、实验结果的归纳分析能力、综合运用知识能力以及实验设计能力。,题型一、光学实验 题型突破 纵观历年中考,安徽省对光学实验的考查主要集中在对光的
2、反射、光的折射规律以及凸透镜成像规律实验的考查上,分值一般设为46分,主要考查各种光现象的实验结论、实验过程以及实验现象。,1.光的反射例1(2018山东淄博中考)小明利用右图中的实验装置探究光的反射规律。纸板ENF是用两块纸板E和F连接起来的,可绕ON折转。 (1)实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜 放置,图中的入射角是 度。 (2)多次改变入射光的方向,总能在纸板上观察到入射光平面镜和反射光的径迹,由此小明得出结论:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。小明得出结论的过程是否合理? ,说明理由: 。 (3)若让一束
3、光沿BO方向射向平面镜,反射光沿 方向射出。,解析:(1)实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜垂直放置,图中的入射角是90-50=40。 (2)不合理。实验中要探究反射光线、入射光线是否在同一平面内,应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光。 (3)让光线逆着反射光线射向镜面,沿BO方向射向平面镜,反射光沿OA方向射出,即反射光线逆着原入射光线方向射出,表明反射时光路是可逆的。 答案:(1)垂直 40 (2)不合理 应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光 (3)OA 方法归纳本题主要考查了光的反射实
4、验,这是光学中的重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论。解题的关键在于理解反射规律。,例2(2018宁夏中考)如图所示是小军“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明薄玻璃板下方放一把直尺,两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体。,(1)实验时不采用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到A蜡烛的像,也便于 。 (2)在实验中点燃A蜡烛,在水平桌面上无论怎样移动B蜡烛,也不能使B蜡烛与A蜡烛的像完全重合,原因是 。 (3)小军解决上述问题后,进一步观察A、B两支蜡烛在直尺
5、上的位置,发现像和物到玻璃板的距离相等;移去后面的B蜡烛,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能接收到A蜡烛的像,说明平面镜所成的像是 像。(选填“虚”或“实”) (4)为证实上述成像特点的可靠性,小军接下来进行的实验操作是 。,解析:(1)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置; (2)无法让蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,可能是实验时玻璃板没有竖直放置时,像与物体不在同一水平面上; (3)移去后面的蜡烛,并在所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的
6、像是虚像; (4)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,所以应该保持玻璃板位置不变,多次改变A、B蜡烛的位置进行实验。 答案:(1)确定像的位置 (2)玻璃板与桌面不垂直 (3)虚 (4)保持玻璃板的位置不变,多次改变A、B蜡烛的位置进行实验 方法归纳本题主要考查了平面镜成像特点的实验,主要考查学生设计实验与动手操作实验的能力,并会对实验现象进行分析。解题的关键在于理解平面镜成像的特点。,2.凸透镜成像 例3(2018江苏徐州中考)如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 (1)组装调整实验器材时,要使烛焰和 的中心 位于凸透镜的主光
7、轴上。 (2)实验所用凸透镜的焦距为20 cm,若烛焰在凸透镜前30 cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个 。 A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像 (3)接下来,保持烛焰和凸透镜的位置不变,换一个焦距小一些的凸透镜,则所成像的大小比刚才的像 。 (4)如果要估测题(3)中凸透镜的焦距,可以让烛焰距离凸透镜 ,此时像距就近似等于焦距。,解析:(1)为使像能成在光屏的中央,应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处; (2)由题意可知凸透镜焦距f=20 cm,物距u=30 cm,满足fu2f,因此成倒立放大的实像,故选A; (3)换用一个焦距略
8、小一些的凸透镜进行实验,物距相对增大,则物远像近像变小; (4)根据凸透镜成实像时,物远像近,因此如果要估测题(3)中凸透镜的焦距,可以让烛焰距离凸透镜足够远,此时像距就近似等于焦距。 答案:(1)光屏 (2)A (3)小 (4)足够远 方法归纳此题考查了探究凸透镜成像规律,实验前一般要先测量或给定凸透镜的焦距,再调整装置使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处。改变物距,能在光屏上找到清晰的像。同时还要注意凸透镜成像的规律的应用。解题时应结合经历的实验探究过程,分析实验数据,抓住物距变化时,像距和像的大小逐渐如何变化,总结实验结论。,对应训练 1.(2018山东青岛中考)探究光的反射定律
9、如图,M是小平面镜,E、F是两块粘接在一起的硬纸板,且E、F在同一平面,并与镜面垂直。用激光笔和量角器进行实验,测得数据如下表。(1)在图中标出入射角i的位置。 (2)在反射现象中,反射角 入射角。 (3)如果要探究反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内,应将硬纸板的右半面F 。,答案: (1)如解析图示 (2)等于 (3)以法线为轴逆时针旋转 解析: (1)入射光线与法线的夹角为入射角。 (2)由实验测得的数据可知,反射角等于入射角。(3)要探究反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内,需要将反射光线所在的平面旋转,通常应将硬纸板的右半面F以法线为轴逆时针旋转。,2.(2018黑龙江绥化中
10、考)如图所示为小斌同学“探究光的反射规律”的实验装置。把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。 (1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板E入射时,在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线; (2)小斌想要探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,接下来的操作是 ; (3)他让一束光线沿着BO方向入射,发现反射光线沿着OA方向射出,说明光在反射时光路是 的。 (4)对于每一条确定的入射光线而言, 光线是唯一的。,答案: (1)不能 (2)以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转 (3)可逆 (4)反射 解析: (1)法线在纸板上,
11、法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线; (2)以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F纸板上不能观察到反射光线,此时反射光线存在,只有在E,F板在同一平面上时,才能观察到反射光线。则证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内; (3)将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,反射光线将沿图中的OA方向射出,这说明光路是可逆的; (4)每一条确定的入射光线,有唯一的反射光线。,3.(2018辽宁大连中考)某同学为了探究“平面镜成像时,像与物到平面镜的距离的关系”,所用
12、的实验器材有:单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺。实验装置如图甲所示。(1)在白纸上画一条直线,将玻璃板竖直立在白纸上,使玻璃板 那一面的下边线与直线重合(选填“有膜”或“无膜”)。 (2)用镀膜玻璃板和跳棋做实验,实验环境有:几乎无光的实验室,有阳光的实验室,在 中进行实验效果好(选填“”或“”)。,(3)在同样的实验环境下,用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚,主要原因是: 。 (4)在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆,测出物距u和像距v的值如下表:如图乙所示,第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离,则像距v1= cm。 该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些,
13、原因是: 。(只有一个正确选项,将正确选项的字母填在横线上) A.刻度尺测量像距时存在误差 B.玻璃板有一定厚度 C.物和像的标记点不对应 D.玻璃板没有竖直放置,答案: (1)有膜 (2) (3)镀膜增强了对光的反射 (4)3.50 B 解析: (1)在白纸上画一条直线,将玻璃板竖直立在白纸上,有膜的一面作为反射面,使玻璃板那一面的下边线与有膜直线重合;(2)用镀膜玻璃板和跳棋做实验,实验环境在有阳光的实验室进行实验效果好;几乎无光的实验室不能完成实验;(3)在同样的实验环境下,用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚,主要原因是:镀膜增强了对光的反射;(4)由图知:刻度尺上1 cm之间
14、有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1 cm,即此刻度尺的分度值为1 mm;物体左侧与0对齐,右侧略偏过3.0 cm,估读为3.50 cm,所以物体的长度为L=3.50 cm-0 cm=3.50 cm。玻璃板有一定厚度,有两个反射面,测量时三次实验的像距都比物距略大一些。,4.(2018辽宁盘锦中考)如图所示,在“探究平面镜成像特点”实验中:(1)将一张白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面 放置。 (2)蜡烛B与蜡烛A大小相同,目的是为了比较 关系。 (3)实验中,看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像比较 (选填“亮”或“暗”)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,透过玻
15、璃板在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。,答案: (1)垂直 (2)物像大小 (3)暗 不能 解析: (1)实验时,玻璃板要与纸面垂直放置;如果玻璃板与纸面不垂直,根据平面镜所成的像和物体关于平面镜对称可知,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以有可能找不到像; (2)实验中,实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,不需要点燃,然后将不点燃的蜡烛放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系; (3)玻璃有两个表面,前表面直接反射,较亮,所以其中距离观察者较近的像较亮,距离观
16、察者较远的像较暗;移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像。,5.(2018湖南邵阳中考)某物理学习小组在研究“凸透镜成像规律”时,使用的器材如图所示,凸透镜的焦距是10 cm。(刻度尺上标记的点,相邻两点间的距离为10 cm)(1)实验前,将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度,其中凸透镜对光有 的作用。(选填“会聚”或“发散”) (2)当凸透镜放在D点,蜡烛放在A点左侧,移动光屏直到光屏上得到一个清晰的、倒立的、缩小的实像。生活中的 就是利用这一原理制成的。 (3)当蜡烛与凸透镜距离小于 cm时,无论怎么移动光屏,屏上都得不到蜡烛的像。,答案
17、: (1)会聚 (2)照相机 (3)10 解析: (1)凸透镜对光有会聚作用。 (2)当凸透镜放在D点,蜡烛放在A点左侧,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时物体成倒立的、缩小的实像。生活中的照相机就是利用凸透镜的这种成像情况制成的。 (3)凸透镜焦距为10 cm,物距小于焦距,即当蜡烛与凸透镜距离小于10 cm时,成正立放大的虚像,虚像不能成在光屏上,所以无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。,6.(2018江苏南京中考)在“探究凸透镜成像规律“实验中,凸透镜焦距为10 cm,蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。(1)图中光屏上呈一清晰的像,该像是倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩
18、小”)的实像。 (2)图中固定蜡烛位置不变,将透镜移到60 cm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。,(3)图中固定透镜位置不变,将蜡烛移到45 cm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。 (4)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。,答案: (1)等大 (2)右 (3)不能 不能 (4)远视 解析: (1)由图可知,此时的物距等于像距,都等于20 cm,所以成倒立、等大的实像,u=
19、2f,焦距f=10 cm; (2)将透镜移到60 cm刻度线处,此时u2f,成倒立、缩小的实像,2fvf,即光屏距离凸透镜的距离在1020 cm之间,故应将光屏向右移动; (3)图中固定透镜位置不变,将蜡烛移到45 cm刻度线处,此时的物距为5 cm,小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈在光屏上; (4)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,说明像距变小,即凸透镜的会聚能力变强,故放置的是凸透镜,凸透镜能矫正远视眼。,题型二、力学实验 题型突破 力学的范围比较广泛,中考命题的变数也比较大,这一部分的探究题难度不大,但是比较灵活。安徽中考试题中力学探究题主要
20、考查牛顿第一定律的探究、二力平衡的条件的探究、摩擦力、动能势能的影响因素,杠杆的平衡条件、各种简单机械的机械效率的探究等。解力学探究题首先要深入了解课本上实验的原理和方法,做到了如指掌,才能对探究实验题做到万无一失;其次是掌握探究的方法,要熟练运用“控制变量法”“等效替代法”“类比法”等方法。,1.密度的测量 例1(2017福建中考)如图所示,小丽利用天平、玻璃杯、体积为20 cm3的金属块、细线等器材测量蜂蜜的密度。,(1)将天平放在水平台上,将游码放到标尺左端的 刻度线上,调节横梁平衡。 (2)在玻璃杯中倒入适量的蜂蜜如图甲所示,用天平称出蜂蜜和玻璃杯的总质量m0,其示数如图乙所示,m0=
21、 g。 (3)将金属块浸没在蜂蜜中,金属块不接触玻璃杯并保持静止,且蜂蜜无溢出,如图丙所示。天平平衡后,砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值为m=150.4 g,则蜂蜜密度= g/cm3; (4)小明用天平测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后,将浓稠黏糊的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积,再用天平测出剩余蜂蜜和玻璃杯总质量。对比小丽的测量方法,小明所测得的密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。,解析:(1)将天平放在水平台上,将游码放到标尺 左端的0刻度线上,调节横梁使天平平衡。 (2)由题图乙知,标尺的分度值为0.2 g,玻璃杯与蜂蜜的总质量m0=100 g+20 g+2.4 g=122.4
22、g。 (3)将金属块浸没在蜂蜜中后,蜂蜜对金属块有一浮力F浮,根据力的相互性可知,金属块相应地对蜂蜜有一向下的力F=F浮。 天平左边的力应等于右边的力,即m0g+F=mg; 则F浮=F=(m-m0)g=(150.4 g-122.4 g)10 N/kg=0.28 N; 根据阿基米德原理可知,蜂蜜的密度为(4)测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后,将浓稠黏糊的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积,此时会有一部分蜂蜜粘在量筒的内壁上,使得测量的体积偏小,根据密度公式可知,密度会偏大。 答案:(1)0 (2)122.4 (3)1.4 (4)偏大,对应训练 1.(2018辽宁阜新中考)小元同学在完成“测量某小合
23、金块密度”的实验中,进行如下的实验操作: A.把天平放在水平桌面上,把游码移动到标尺左端的零刻线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡。 B.在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小合金块用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小合金块和水的总体积。 C.将小合金块放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至横梁恢复平衡。 (1)该实验原理是 。 (2)为了减小实验误差,最佳的实验操作顺序是 (填写字母)。,(3)正确操作后读取数值,如图甲、乙所示,小合金块的质量为 g,小合金块的体积为 cm3,由此可得出小合金块的密度为 g/cm3。,答案: (1) (2)ACB (3)32 10 3.2 解析:
24、 (1)该实验原理是 ; (2)为了减小实验误差,最佳的实验操作顺序是: A.把天平放在水平桌面上,把游码移动到标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡。 C.将小合金块放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至横梁恢复平衡。 B.在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小合金块用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小合金块和水的总体积。 (3)由图甲知,合金块的质量: m=20 g+10 g+2 g=32 g; 合金块的体积:V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3,2.(2018湖南株洲中考)用“排水集气法”测量空气密度。主要的实验步骤如下: 用电子天平测出打足了气
25、的篮球质量m1; 测量出集气瓶的内径并算出其内部横截面积S; 集气瓶装满水,口朝下放在水槽内,带夹导管一端连接篮球的气嘴,另一端放在瓶内,准备排水集气; 轻轻松开导管夹,让篮球内的空气进入集气瓶,在篮球体积没有明显减小前,停止放气; 测出放气后篮球的质量m2; 调整瓶的高度,使瓶外水面相平,测量瓶内空气柱的高度h; 利用密度公式算出集气瓶内空气密度。,(1)篮球在放气过程中,球内空气质量 、空气密度 。(选填“减小”或“不变”) (2)若瓶内水面明显高于水槽内水面,需要缓慢地 (选填“向上提”或“向下压”)集气瓶,直至瓶内外水面相平。 (3)当瓶内外水面相平时,瓶内外气压 ,此时瓶内外空气密度
26、相等。 (4)空气密度= 。(用所测物理量表示) (5)实验中要求篮球体积不发生明显变化,是为了减小 (填“重力”或“浮力”)对质量测量的影响。,答案: (1)减小 减小 (2)向下压 (3)相等 (4) (5)浮力 解析: (1)篮球在放气过程中,球内空气质量减小,篮球体积不变,根据 知,空气密度减小; (2)若瓶内水面明显高于水槽内水面,说明里面的气压小于外界大气压,需要缓慢地向下压集气瓶,使一定质量的气体体积变小,气压变大,直至瓶内外水面相平; (3)当瓶内外水面相平时,瓶内外气压相等,此时瓶内外空气密度相等。 (4)原来球和气体的总质量为m1,排出空气后,剩余气体与篮球的总质量为m2,
27、则排出空气的质量为m=m1-m2;排出空气的体积V=Sh;则空气的密度为: (5)根据F浮=气gV知,实验中要求篮球体积不发生明显变化,是为了减小浮力对质量测量的影响。,题型突破 2.机械效率的测量 例2(2018青海西宁中考)小马和小李设计了如图甲、乙所示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。,(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计),他们在实验中得到的数据如下表所示: (1)根据所测数据,请计算一个动滑轮的
28、重力是 N,甲滑轮组的机械效率是 ; (2)由计算结果可以确定 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 ,由此可知,可采用 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 (选填“大于”“等于”或“小于”)装置甲的机械效率。,解析:(1)甲装置的有用功:W有用=Gh=4 N0.1 m=0.4 J; 总功:W总=Fs=1.6 N0.3 m=0.48 J; 额外功:W额=W总-W有用=0.48 J-0.4 J=0.08 J;(2)由表格数据可知,甲乙装置中,甲的拉力较大,动滑轮的个数较少,动滑轮
29、重力小,额外功少,滑轮组的机械效率较高,故小马的说法正确; 这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的个数,尽可能地减小动滑轮的个数可以提高滑轮组的机械效率;,(3)由甲装置和丙装置可知,绳子的有效股数相同、动滑轮的个数相同、物体的重力相等,绳子的缠绕方式不同,两装置中,提升相同的物体上升相同的高度时所做的有用功相同,动滑轮的个数和摩擦力的大小相同,所做的额外功相等。答案:(1)0.8 83.3% (2)小马 动滑轮的个数 尽可能地减小动滑轮的个数 (3)等于,方法归纳本题考查了学生对测滑轮组机械效率实验的理解。在使用滑轮组时,滑轮组还要克服一些机械摩擦,要测量滑轮组的机械效率,需使物体
30、匀速上升进行读数。要测滑轮组的机械效率,需测出G、h、F、s,根据公式 计算。在比较影响滑轮组的机械效率时采用的是控制变量法。,对应训练 1.(2018广东广州中考)小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G。 (1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率? ,如果能,写出的表达式;如果条件不足,写出还需补充的物理量的测量步骤和符号,并写出的表达式 (用题目已知及补充的物理量符号表示) (2)若A在10 s内运动了4 m,A的速度为 。,2.(2018甘肃兰州中考)如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图。用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200 g的钩
31、码从A位置匀速提升至B位置,同时弹簧测力计从图中的A位置匀速竖直上升至B位置,在此过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示,请根据所做实验进行分析(g取10 N/kg);(1)弹簧测力计的示数为 N,拉力F所做的功为 J。 (2)动滑轮的机械效率约为 。(结果保留一位小数),答案: (1)1.2 0.24 (2)83.3% 解析: (1)由乙图知,测力计分度值为0.2 N,示数为1.2 N,由甲图知,绳子自由端移动的距离为:s=45.00 cm-25.00 cm=20.00 cm,拉力F所做的功为:W总=Fs=1.2 N0.2 m=0.24 J; (2)由图甲知,物体A上升
32、的高度h=10.0 cm,物体的重力:G=mg=0.2 kg10 N/kg=2 N,做的有用功:W有=Gh=2 N0.1 m=0.2 J。,3.(2018贵州铜仁中考)如图所示,小刚做“测量滑轮组的机械效率”实验时,用20 N的拉力将重为30 N的物体匀速提升30 cm。求: (1)此滑轮组是由 段绳子承担动滑轮和物体的总重。 (2)滑轮组的机械效率是 %。,(3)测量滑轮组的机械效率时,下列因素中:a.动滑轮重力、b.绳子绕法、c.摩擦力、d.定滑轮重力、e.物体重力,对滑轮组机械效率有影响的是 。 A.acde B.bce C.ace D.abcde,答案: (1)3 (2)50 (3)C
33、 解析: (1)因为一个动滑轮提供两条绳子,而动滑轮中间的挂钩也提供一条,所以重物和动滑轮由3段绳子承担;,题型三、电磁学实验 题型突破 电学实验题主要集中在伏安法测电阻和电功率的测量,在测电阻和电功率的实验中通常以课本上的实验为基础,侧重电路图的连接(电路的设计)、实验步骤的补全、实验数据的处理、电表内阻对实验数据的影响、特殊法测电阻等几个方面。考查形式是将实验原理和实验过程相结合,探究方法和创新能力相结合进行考查,题目比较新颖。其他电和磁的实验在安徽省中考中出现的较少,但是也很重要,应该引起我们的足够重视。,1.电阻的测量 例1(2018福建中考)用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,提供的实验
34、器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线。,(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整。 (2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是 。 (3)排除故障后,测得多组实验数据。各组数据对应的点已描在图丙中,请在图中画出Rx的I-U图线。由图可得Rx= 。(结果保留一位小数),(4)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中R的测量结果。用图丁的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻。实验步骤如下: 按照图丁的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处; 闭合开关S1,S2,
35、移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1; ,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2; 可得待测电阻Rx= (用U1、I1、U2和I2表示),解析:(1)电压表与电阻并联,如图甲所示。(2)经分析,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是电阻断路; (3)将各点连接起来,如图乙所示。 当电压为2.0 V时,电流为0.36 A,由欧姆定律,电阻,答案:(1)如解析图甲所示 (2)电阻断路 (3)如解析图乙所示 5.6方法归纳本题用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,考查电路的连接、故障分析、描点法作图,电阻的计
36、算及设计实验方案的能力。,对应训练 1.(2018安徽长丰三模)在“测量小灯泡电阻”的实验中,实验小组的同学选用的是2.5 V的小灯泡。,(1)请用笔画线代替导线将甲图的实验电路中未连接部分补充完整;(要求:闭合开关前,将滑动变阻器的滑片置于A端) (2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,若 (写出电流表和电压表指针偏转情况),则说明小灯泡开路; (3)若小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为 ; (4)某同学没有使用电压表,而是用了两个电流表和一个5 的电阻R设计了如图丙所示的电路,同样测出了小灯泡正常发光时的电阻,具体操作是:闭合开关,移动滑动变阻器的
37、滑片,使 ,小灯泡正常发光,若此时电流表A2的示数为I,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为 。,答案: (1)如图所示(2)电压表示数接近电源电压,电流表示数为零 (3)8.3 (4)电流表A1的示数为0.5 A,解析: (1)由题知,滑片处于A端时,接入电路的电阻最大,则应将滑动变阻器的右下接线柱与灯泡右接线柱相连;因为灯泡的额定电压为2.5 V,所以电压表选择03 V量程,将电压表与灯泡并联;由图乙可知,电流表使用00.6 A量程。实物图如图所示。(2)小灯泡开路时,则电压表串联在电路中,电压表相当于测电源电压,其示数等于电源电压,电压表自身电阻非常大,所以电路中电流非常小,电流表示数几乎为
38、0;,2.(2018安徽合肥一模)电源因有内阻,在使用时内阻也会分掉一部分电压,无内阻分压时的电压称为电源电动势。正在工作的闭合电路中测到的电源两端电压其实是路端电压,并非电动势。图中R为已知电阻,Rx为待测电阻,K1为单刀单掷开关,K2为单刀双掷开关,V为电压表(内阻极大),E为电源(电阻不可忽略)。现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx。,(1)操作步骤: (选填“闭合”或“断开”)K1,K2接到a端,记下此时电压表的示数U1,即为电源电动势; 闭合K1,K2接到a端,记下电压表的读数U2; ,记下电压表的读数U3; (2)由R及测得的量,可得Rx= 。,答案: (1)断开 K1闭合,K2
39、接到b端解析: 将电压表直接接在电源两端测出电源的电动势;再测出R与Rx的两端的电压,由串并联电路的规律可得出Rx。 (1)操作步骤: 断开K1,K2接到a端,记下此时电压表的示数U1,即为电源电动势; 闭合K1,K2接到a端,记下电压表的读数U2; K1闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3; (2)电压表第一步测出的即为电源电动势,E=U1;,3.(2018安徽濉溪模拟)小明用如图所示的电路测量待测电阻的阻值。(1)闭合开关前,电流表指针如图所示,原因是 。,(2)纠正问题后,小明把滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,闭合开关S,发现电流表和电压表都没有示数,可能的故障是 。 A.滑动变阻器
40、的导线都接在金属杆两端 B.滑动变阻器的导线都接在线圈两端 C.滑动变阻器的滑片和线圈接触得不紧密 D.滑动变阻器的B、D接线柱之间多连了一根导线 (3)实验中,小明发现电流表的指针有小范围的晃动,他应该进行的操作是 。 (4)实验中多次测量的目的是 。,答案: (1)电流表的指针没有校零 (2)C (3)将电流表换成小量程 (4)多次测量求平均值减小误差 解析: (1)由图知,闭合开关前,指针没有指零,故为电流表的指针没有校零; (2)电流表无示数说明电路断路,电压表没有有示数说明电压表与电源不相连,因为电压表测量定值电阻两端的电压,所以故障在滑动变阻器的两端,即滑动变阻器处有断路,可能是滑
41、动变阻器的滑片和线圈接触得不紧密,故C正确; (3)电流表的指针有小范围的晃动,说明电流表量程选大了,需要将电流表换成小量程; (4)本实验是测待测电阻的阻值,是测量型实验,多次测量的目的是多次测量求平均值减小误差。,4.(2018安徽模拟)为了测定未知电阻Rx的阻值,小明采用了如图甲所示的电路。其中A是量程为200 A的电流表、R1是阻值范围为0999.9 的电阻箱、R2是滑动变阻器、R3是保护电阻、电源电压为4 V、S1是单刀单掷开关、S2是单刀双掷开关。完成下列填空。,(1)小明连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电流表A的读数是100 A;然后将开关S
42、2扳到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A的读数仍为100 A。若此时电阻箱各个旋钮的位置如图乙所示,则待测电阻Rx= 。 (2)在上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证电流表的安全。在提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用 。(填写相应的字母) A.200 k B.20 k C.15 k D.20 (3)在此实验中,滑动变阻器的作用是 。,答案: (1)100 (2)B (3)多次测量求平均值,减小误差 解析: (1)电阻箱的读数为:R=(1100+010+01+0.10)=100 ;由于两次测量电流表A的示数相同,而且其他电阻阻值不变,故Rx的阻值和电阻箱示数相
43、等,为100 ; (2)为了保证安全,当滑动变阻器R2的阻值调为零时,电路中的电流也不能超过200 A,根据这点可以求出保护电阻的阻值:(3)在此实验中,滑动变阻器除了保护电路外,主要是多次测量求平均值,减小误差。,5.(2018安徽二模)图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。,(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。 (2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4 V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻R= 。 (3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整。 闭合S、断开S1,用电压表测
44、出待测电阻Rx两端的电压为U1; ,用电压表测出电源的电压U; 请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx= 。,答案: (1)如图所示(2)8 (3)闭合开关S、S1 ,解析: (1)将变阻器按一上一下接入电路中,如图所示。(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4 V,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其读数为,(3)实验步骤: 闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1; 闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U; 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压:,6.(2018安徽模拟)某同学用如
45、图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中电源电压为3 V且保持不变。,(1)若图甲中只有Rx断路,闭合开关S,电流表的示数为 A,电压表的示数为 V。 (2)排除Rx断路故障后,在闭合开关S前,应先将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.50 V时,电流表的示数为0.30 A,则电阻Rx的阻值为 ,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 (结果均保留2位有效数字)。 (3)若在实验过程中,此同学发现电压表和电源均出现了故障,于是他找来了一个备用电源(电压未知),并将滑动变阻器的阻值调到最大作为定值电阻R0使用,设计了如图乙所示的电路图
46、,测量时,只闭合开关S1,电流表示数为I1,只闭合开关S2,电流表示数为I2,则电阻Rx= (用I1、I2和R0表示)。,答案: (1)0 3 (2)右 5.0 5.0 解析: (1)若图甲中只有Rx断路,闭合开关S,电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,电流表的示数为0,电压表与电源连接,电压表的示数为3 V。 (2)排除Rx断路故障后,在闭合开关S前,应先将滑动变阻器的滑片移到最右端;闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.50 V时,电流表的示数为0.30 A,由欧姆定律,则电阻Rx的阻值为,题型突破 2.电功率的测量 例2(2018湖北宜昌中考)小红同学在“测量小灯泡电
47、功率”的实验中,选取定电压为2.5 V的小灯泡、电压恒为3 V的电源、电流表、电压表、开关、导线若干,另有三种规格的滑动变阻器可供选择:R1(10 1 A)、R2(20 0.5 A),R3(50 0.2 A)。按如图甲的电路图进行实验。,(1)请将乙图中的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮)。 (2)闭合开关,调节滑片的位置,当小灯泡两端电压为2.5 V时,电流表的示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为 W。 (3)下表是小红四次实验的数据,根据数据可知,小灯泡的实际功率随 而改变。 (4)请你分析表中的实验数据,判断小红在实验中选用的滑动变阻器是 (选填“R1”“R2”或
48、“R3”)。,解析:(1)因滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮,即电流变大,电阻变小,故滑片以左电阻丝连入电路中,并与灯串联,如图所示。(2)图乙中,电流表的量程为00.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.28 A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5 V0.28 A=0.7 W。 (3)分析表中的数据可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。,(4)由表知,测第4组数据时,U1=0.5 V,I1=0.16 A,此时滑动变阻器两端电压U滑=U-U1=3 V-0.5 V=2.5 V,因此可选规格为R2(20 0.5 A)的滑动变阻器,不选R3(50 0.2 A)是因为R3的额定电流只有0.2
49、 A,而表中最大电流为0.408 A,不符合要求。 答案:(1)如解析图 (2)0.7 (3)实际电压 (4)R2 方法归纳此题考查了测量灯泡电功率实验,包括电流表的读数、电功率的计算及实际功率与实际电压的关系。,对应训练 1.(2018安徽固镇校级模拟)如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的电路图,图乙是实物连接图。其中电源是两节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5 V,滑动变阻器上标有“10 1 A”。,(1)图乙已连接了部分电路,请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整; (2)调节滑片P使电压表的示数为2.5 V,此时电流表的示数如图丙所示,则该灯泡的额定功率为 W; (3)在完成以上实验后,小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丁所示,通过图象表明: 。,
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