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重难点22 密度、压强浮力、简单机械及电学实验-2023年中考【热点·重点·难点】专练（江苏专用）
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这是一份重难点22 密度、压强浮力、简单机械及电学实验-2023年中考【热点·重点·难点】专练（江苏专用），文件包含重难点22密度压强浮力简单机械及电学实验解析版docx、重难点22密度压强浮力简单机械及电学实验原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共61页， 欢迎下载使用。
专项十一 实验专题
重难点22 密度、压强浮力、简单机械及电学实验
考点一、密度实验
1． 固体密度的测量：
① 用天平测量固体的质量m；
② 在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；
③ 用细线拴住固体，轻放浸没在水中，读出固体与水的总体积V2；
④ 计算固体的密度：。
2． 液体密度的测量：
⑤ 用天平称出烧杯的质量m1；
⑥ 将适量的液体倒入烧杯中，用天平称出烧杯与液体的总质量m2；
⑦ 将烧杯中的液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；
⑧ 计算液体的密度：。
考点二、压强浮力实验
1． 探究液体内部压强的特点（图1）
图1 图2
①液体对容器的底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。
②液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等。
③不同液体的压强还跟它的密度有关系。
2． 使用弹簧测力计估测大气压的值（图2）
① 把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；
② 用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记录弹簧测力计的示数F(近似等于大气对活塞的压力)；
③ 然后用刻度尺测出注射器刻度部分的长度L，计算出活塞的横截面积S=VL 。
④ 由p=FS计算出此时大气压的数值。
3． 阿基米德原理（图3）
图3 图4 图5
① 内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
② 公式：
4． 探究浮力大小与哪些因素有关（图4）
物体在液体中受到的浮力的大小，跟它浸没在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸没在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
5． 简易密度计制作（图5）
选择一根饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端封闭起来，使其能竖直漂浮在液体中，测出吸管浸入水中的深度H，因漂浮时它所受到的重力与浮力相等，所以G=ρ水SHg，若漂浮在其他液体中，则浸入的深度h会因液体密度的改变而改变，但重力仍与浮力大小相等，即G=ρ液Shg，由以上两式可得：
ρ水h水＝ρ液h液
密度计漂浮的越高，被测液体的密度也就越大，对应密度计下方的示数也就越大，密度计的刻度是不均匀的(上疏下密)。
考点三：简单机械实验
1． 探究杠杆平衡条件实验
杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。杠杆的平衡条件(或杠杆原理)动力×动力臂＝阻力×阻力臂，写成公式F1l1=F2l2
2． 杠杆与密度结合实验
掌握量筒、天平等测量仪器的使用注意点；2.掌握测量固体、液体密度的一般方法；3注意密度和杠杆、浮力等知识点结合
3． 探究滑轮组的机械效率实验
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：1）动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多；2）提升重物越重，做的有用功相对就多；3）摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
4． 斜面机械效率
斜面的机械效率：(h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力)
考点四、欧姆定律相关实验
1． 探究电流与电压的关系（图6）
① 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 得出结论：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(说法固定，不能更改)。
③ 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
④ 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。
2． 探究电流与电阻的关系（图6）
图6 图7 图8
① 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，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。
② 电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX
③ 结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
3． 伏安法测导体以及小灯泡电阻（图7,8）
考点五、电功率与电热相关实验
1． 测量小灯泡的电功率（图9）
① 当实际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。
② 当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
③ 当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
图9 图10
2． 影响电流产生热量的因素（图10）
① 在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
② 在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
③ 在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
考点一：密度实验
【探究重点】
1.熟练掌握天平、量筒的使用及误差分析；2.会分析测量液体、固体体积过程中的误差来源及消除误差方法（剩液法）
【真题精讲】
1. （2022 江苏苏州）疫情期间“停课不停学”，在云课堂上物理老师要求学生利用家中的物品测量冰糖的密度。
(1)小明找来电子秤、喝糖浆用的量杯、大米等物品进行实验
①把___________放在电子秤盘上，测出它的质量为m；
②向量杯中加入适量的大米，将冰糖完全放入米中，读出体积为V1；
③取出冰糖，读出量杯中大米的体积为V2；
④利用测量的数据，计算冰糖的密度ρ=___________(用m、V1和V2表示)。
(2)线上交流时，小华的测量方法和小明相同，只是小明用大米，小华用芝麻。你认为的测量结果误差更小理由是：___________。
【巩固训练】
2. 小明利用托盘天平和量筒测量盐水的密度，部分操作过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．量筒中液体的体积是40cm3
B．盐水的密度是1.16×103kg/m3
C．按照乙、甲、丙的顺序实验，会使测量结果偏大
D．按照甲、丙、乙顺序操作，如果盘中5g砝码因磨损质量变小，则测得盐水密度偏大
考点二：探究液体压强的特点及大气压的测量
【探究重点】
1.注意运用控制变量的方法探究液体压强的特点；2.测量大气压的时候注意空气和摩擦力对测量结果的影响
【真题精讲】
3. （2022 江苏南通）小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材，对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺一个实验器材是______；
(2)实验前把注射器的活塞推到底端，目的是______，然后用橡皮帽封住小孔；
(3)该实验必须在水平方向进行测量，而不是竖直方向，这是为了 ______；
(4)下面是记录实验情况的表格，请将其中两项空白处内容补充完整。
大气压力F/N
注射器容积V/ml
______
活塞面积S/cm2
大气压强p/Pa
7.5
2.5
4
0.625
______
(5)小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明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。 上述原因可能会使测量值大于真实值的是 ______。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【巩固训练】
4. （2022 江苏宿迁）如图所示是小明同学探究“影响液体内部压强因素”实验时的情景，关于此操作的探究目的最合理的是( )
A. 液体内部压强跟液体密度的关系 B. 液体内部压强跟深度的关系
C. 液体内部向各个方向是否都有压强 D. 同一深度，液体内部向各个方向压强大小是否相等
考点三：阿基米德原理实验、浮力的影响因素实验、密度计
【探究重点】
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：，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． 密度计的原理主要是：利用密度计漂浮过程中所受浮力等于重力
【真题精讲】
5. （2022·江苏苏州）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
（1）提出如下猜想
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关猜想2：与物体浸在液体中的体积有关猜想3：与液体的密度有关
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是___________；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；___________
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。
（2）小华把4个磁力块组合成下图，她还能探究浮力大小与___________的关系。
（3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为___________N；这个实验说明，液体___________（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）
【巩固训练】
6. （2022·江苏盐城·模拟预测）小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应__________（增加/减少）吸管中铁丝质量．改进后，用它分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为h1和h2，则h1_________h2，用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏_______．
考点四：探究杠杆平衡、杠杆与密度结合、滑轮组及斜面机械效率实验
【探究重点】
1． 知道杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便从杠杆上量出力臂。
2． 还可以利用动力乘以动力臂是否等于阻力乘以阻力臂来判断杠杆平衡与否。
【真题精讲】
7. 一根粗细不均匀的木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC。在A、C两点分别挂有不同数量的同种钩码后，木棒刚好在水平位置平衡，如图所示。若在木棒的A、C两点各减少两个钩码，则木棒AB( )
A．仍保持平衡 B．绕O点顺时针方向转动
C．绕O点逆时针方向转动 D．平衡被破坏，转动方向不定
【巩固训练】
8. (2021·海南中考真题)如图所示，根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度，所用器材：轻质杠杆(自身重力忽略不计)、容积为100mL的空桶、重为0.5N的物体M、刻度尺、细线。
(1)如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向__________调节；调节杠杆在水平位置平衡的目的是__________。
(2)把空桶悬挂在A点，物体M悬挂在B点时，杠杆再次在水平位置平衡，测得OA的长度为10cm，OB的长度为20cm，则空桶重为__________N。
(3)若此时，往A点的空桶内注满某种液体，调节物体M到C点时，杠杆在水平位置重新平衡，测得OC的长度为42cm，则桶内液体的密度为__________kg/m3。
考点五：探究电流、电压电阻的关系
【探究重点】
滑动变阻器的作用：保护电路；改变电阻两端电压。
【真题精讲】
9. （2022·贵州黔东南）小华用如甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
（1）请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小；______
（2）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是____________________；
（3）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，请将数据填写到下面的表格中_______，根据表中数据可归纳得出结论：_________；
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V接下来用10Ω的电阻替换原电阻，应将滑片向__________（选填：“左”或“右）滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤；
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于__________V；他们重新进行实验，根据记录的数据绘制图丙所示的图像，由此可得结论：____________________；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10Ω电阻__________（填连接方式）在电路中就可以顺利完成实验。
【巩固训练】
10. （2021·江苏·扬州市邗江区梅苑双语学校二模）小明和同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用如图甲所示的电路进行实验，可供选择的定值电阻分别有：2.5，5，10，15，20，25。 实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变，滑动变阻器的规格为“”
（1）闭合开关前，滑片应放在_________端（选填“A”或“B”）开关闭合后，发现电流表示数为0，电压表示数很大，故障原因可能是_________。
（2）实验中，不能被选用的电阻是_________
（3）为了保证可用电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在______V至______V之间。
（4）完成实验后小明又用图乙的装置来测量小灯泡的电阻，并绘制了丙图，分析图像A可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I-U图象如图丙中的B所示。你认为错误的原因可能是_________。
考点六：伏安法测电阻及特殊法测电阻
【探究重点】
1． 测灯泡电阻时不可以求平均值，因为小灯泡的灯丝电阻与温度有关，温度越高，电阻越大。
2． 利用电压表和定值电阻计算电流；利用电流表和定值电阻计算电压；或者结合变阻器联立方程组
【真题精讲】
11. (2021·湖北荆州·中考真题)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端：
(3)实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R的滑动变阻器，和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1：滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
【巩固训练】
12. （2021·江苏江都·二模）用“伏安法测电阻”的实验中，老师提供了以下器材：几节干电池做电源、已知阻值的电阻RL1个、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx，开关2个，电压表和电流表各1只、导线若干。实验前老师启发同学们，为了使测定的电阻值更精确，采用多次测量取平均值的方法。甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案（如图），依据实验方案回答：
(1)实验中测得下表所示数据，此数据是_____小组测量的。
次数
物理量
1
2
3
4
5
电压U/V
1.5
3
4.5
6
7.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(2)乙小组在实验中闭合开关S后，发现电流表示数几乎为零，而电压表的示数等于电源电压。则该电路的故障可能为_____。
(3)在丁小组实验过程中，闭合开关S和S1，电流表和电压表的示数如图所示，则电阻Rx两端电压是_____V，通过电阻Rx的电流是_____A，电阻的阻值是_____Ω。
(4)甲小组的同学发现电压表不能正常使用，于是撤去电压表设计了以下4种方案。其中不能测出Rx的方案是_____（只填字母）.如果S、S1都闭合时，电流表示数为I1，闭合S、断开S1时，电流表示数为I2，则电阻的表达式为方案_____（只填字母）的测量结果。
考点七：测量小灯泡的电功率
【探究重点】
1． 电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
2． 调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
【真题精讲】
13. （2022 江苏南通）在测定小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中额定电压为“2.5V”，电源为两节新干电池．
(1)连接电路时，开关断开，请用笔画线将图甲电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小．
(2)电路连接后，闭合开关，移动滑片，观察到电流表指针示数为零，电压表示数为2V．请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：______；
(3)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为______V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是______W．
(4)某同学在测另外一个小灯泡额定功率过程中，她用同一套器材做了三次实验，获得三组数据，并进行了数据处理，如下表：
实验序号
电流示数/A
额定功率/W
额定功率的平均值/W
1
0.71
2.698
P额=2.635
2
0.69
2.622
3
0.68
2.584
这样处理数据的方法是否正确？______(正确/不正确)，其理由是______．
(5)为了考察同学们的能力，老师拿来了一个额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡、一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整．
①闭合开关______，断开其它开关，调节滑动变阻器的滑片使电压的示数为______；
②闭合开关______，断开其它开关，同时______(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”)，读出电压表的示数为U；
③灯泡额定率的表达式为：P=______．
【巩固训练】
14. (2021·辽宁辽宁·中考真题)小彤在“探究电流与电压的关系”实验中，所选择的实验器材有：电压恒为3V的电源，定值电阻，规格为“30Ω 0.5A” 的滑动变阻器R0，电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图甲所示，有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
(2)改正错误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 ______(填“短路” 或“断路”)；
(3)故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从正确的位置向______端调节， 当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，为______A；
(4)继续调节滑动变阻器的滑片，观察每次电压、电流值，记录在下表中：
次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
/
0.26
0.3
根据表格中的数据可得到的结论是：电阻一定时， 电流与电压成______比；
(5)根据所选器材的规格可知，定值电阻两端可加的最小电压为______V， 此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为______；
(6)完成上述实验后，小彤重新选择器材，设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，已知电源电压为4.5V，请将以下操作补充完整：
①闭合开关S， S0接触点2，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为______A，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R1的滑片不动，用S0试触触点1，发现电流表超过量程，立即将S0接回到触点2，断开S，将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点；
③闭合S， S0接触点3，调节滑动变阻器R2的滑片，使灯泡再次正常发光；
④保持滑动变阻器R2的滑片不动，将S0接触点______(填“1”、“2”或“3”)， 此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额=______W。
考点八：影响电流产生热量的因素
【探究重点】
1． 在研究电热与电阻关系的实验中，利用两个电阻串联的电流相等，与电阻大的密闭容器中的U形管中液面高，说明容器内空气受热膨胀较大，温度更高，电流通过电阻产生热量多。即在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。
2． 在研究电流与电流关系的实验中，在电阻R2两端再并联一个相同的电阻，并联分电流，所以R2的电流就是干路R1电流的一半。分析实验数据，电阻R1所在容器液柱上升的较高，说明R1放出热量较多。在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生热量越多。
【真题精讲】
15. （2022 江苏扬州）如图1所示，将阻值为R0=5Ω，R1=10Ω，R2=15Ω的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，可以通过比较___________来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路，将S置于1，通电1分钟，A、B两温度计示数分别升高和，R1的功率为P1，则___________(选填“>”、“<”或“=”，下同)。断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，A温度计示数升高，R2的功率为P2，则___________，P1___________ P2。
【巩固训练】
16. （2022·江苏南京·一模）图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（ ）
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
1. （2022·四川南充）某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，发现杠杆如图甲所示，则应将杠杆左端平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端适当调节，使杠水平平衡；
（2）该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表，由表中数据推测出杠杆的平衡条件是：___________（用F1、F2、l1、l2表示）；
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
1.0
20.0
3
3.0
10.0
20
15.0
……
（3）若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计，如图丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后，弹簧测力计的示数将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体密度，如图丁所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知OM=OA=5cm，则杠杆密度计的“0刻度”线应在___________（选填“O”或“A”）点，将待测液体倒满小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡，重物质量10g，ON=15cm，N点位置应标注的密度刻度值是___________g/cm3，改装后杠杆右端的密度刻度线___________（选填“是”或“不是”）均匀分布的（g=10N/kg）。
2. （2021·江苏·镇江市外国语学校模拟预测）小明连接好如图甲所示电路，测量标有“2.5V“小灯泡的电阻。
实验次数
1
2
3
U/V
0.15
0.17
0.018
R/Ω
R的平均值/Ω
（1）连接电路时应该______开关，闭合开关，移动滑片，小明测出了如图表格所示的示数，指出该表格中的一处错误______；他发现测量第一组数据时灯泡不发光，原因是______；
（2）为了测量灯泡正常发光的电阻，应当移动滑片，使电压表为______V，当小明正准备读取电流表示数时，发现灯泡突然熄灭，两电表示数突然都变为0，于是他用一条导线检查电路战障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、g接线柱上，发现灯泡发光电压表有示数，电流表示数仍为0，则由此可以判断导线______发生断路故障；
（3）测量结束后，小明又设计出了能巧测定值电阻Rx阻值的实验电路图，图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知），请在空自处填上适当内容。
①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电阻箱的阻值为R1，电流表的示数为I1；
②将开关接b，调节______，保持______不变，使电流表的示数仍为I1，记下电阻箱的阻值为R2；
③则Rx=______。
1. （2022 江苏无锡）实验课上，老师和同学们测量塑料小条及酒精溶液的密度。
(1)他们用天平和量筒测量塑料小条的密度：
①调节天平平衡时，若指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，则应将平衡螺母向____________调节，使天平平衡，取20根相同的塑料小条放在天平的左盘，移动游码至图(a)所示位置，天平再次平衡，则20根小条的总质量为____________g；
②在量筒中加入适量酒精，如图(b)所示，液面示数为____________mL，再将20根小条全部浸没在酒精中，量筒内液面达到9mL，则塑料小条的密度为____________g/cm3；
(2)他们用电子密度计测量酒精溶液的密度，电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成。测质量时，示数由测量支架所受的拉力大小决定，如图(c)中显示的20.00g表明是质量为20.00g的砝码对支架产生的拉力；
①如图(d)所示，将玻璃砝码浸没在纯净水中，示数变小，原因是砝码受到水的___________，此时测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力，按下“密度”键后，电子密度计能依据阿基米德原理换算出纯净水的密度为0.996g/cm3，如图(e)所示；
②提起玻璃砝码并擦干，再浸没在待测酒精溶液中，示数变为12.00g，如图(f)所示，则该酒精溶液的密度最接近于___________g/cm3。
A.0.913 B.0.889 C.0.885 D.0.800
2. （2022·江苏无锡·模拟预测）某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中
（一）小敏用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1. 0N，钩码上升高度h为0.1 m时，C点上升了30cm，则杠杆的机械效率为________%．
（2）实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是______________．
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”） ．
（二）小王用如图所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率．O为杠杆的转轴，不计摩擦．实验时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升．（图中杠杆为质量分布均匀的直棒）下表是提升物体时采集到的数据:
实验序号
物重G（N）
拉力（N）
A端上升的高度h/m
B端下降的高度s/m
杠杆的效率
1
2
5
0.04
0.02
2
4
9
0.04
0.02
89%
3
2
5
0.06
0.03
80%
4
6
13
0.04
0.02
92%
（1）第①组实验中，杠杆的机械效率为_________．
（2）由________三组实验，可以初步得出的结论:相同的杠杆，提升的物体越重效率越高．
（3）该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重，分析实验数据可知道杠杆的自重为_______N．
3. （2021临沂模拟）小明在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．滑动变阻器规格为“60Ω1A”
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。则出现上述现象的原因是 ，若此时电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V。
（3）排除故障后，小明移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （A/B）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）小明移动滑片P，记下多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，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）小明同学用几个定值电阻来代替小灯泡做欧姆定律的实验，他选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω来研究电流和电阻的关系，计算要完成整个探究实验，电压表示数至少为 V。
1. （2022 江苏无锡）小红陪奶奶就医时，看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置，观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一个问题：管口处水流出的速度大小与哪些因素有关？并作出如下猜想：
猜想1：随着输液瓶中液面不断下降，速度变小
猜想2：换粗一些的输液管，速度变大
猜想3：增加图甲中输液管的长度h，速度变大
为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表，4根粗细均匀的玻璃管：a管(长20cm、内孔直径3mm)、b管(长20cm、内孔直径6mm)、c管(长25cm、内孔直径3mm)，长5cm的d管。
探究过程如下：
(1)如图乙所示，雏形瓶中装有红色的水，a、d管通过双孔软木塞插入瓶中，两管上方端口接近瓶口并齐平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡胶软管，并用弹簧夹夹住，装置是竖直放置。此时，a管下端管口无水流出，这是由于__________的作用；
(2)松开弹簧夹，水从a管口流出，用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t，记录在表1中；
表1：
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
①依据所测数据，在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像_________；
②每秒钟从a管口流出的水量是__________mL；a管口处水流出的速度大小为__________m/s(保留1位小数)；
(3)将a管换成b管，重复步骤(2)的操作，将所侧数据记录在表2中；
表2：
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
分析表1和表2的数据，可知猜想2是__________(选填“正确”“错误”)的；
(4)若要检验猜想3，请简要写出你的操作：__________。
2. （2022·江苏无锡·一模）实验课上，小明在老师的指导下探究浮力方向问题。
（1）他将乒乓球放在注入水的烧杯中，如图甲所示，此时乒乓球处在静止状态．然后他缓缓抬高烧杯左下角并垫上一块木块，如图乙所示，观察到乒乓球始终保持静止。分析：这一过程中乒乓球始终处于二力平衡状态，因此可以判断浮力的方向是______的。
（2）实验完成后，小明试着将乒乓球压入水中，他想知道压力的大小，通过询问老师得知乒乓球的质量为3g，体积为30cm3，则将乒乓球完全压入水中，需加______N的压力。
（3）小丽用图丙的方法测出了鹅卵石的密度，其步骤为：
a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h1；
b．将鹅卵石放塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h2；
c．用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h3。
①鹅卵石密度的表达式为ρ＝______（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）
②若在进行测量步骤c时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ′，则ρ′______ρ（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
专项十一 实验专题
重难点22 密度、压强浮力、简单机械及电学实验
考点一、密度实验
1． 固体密度的测量：
① 用天平测量固体的质量m；
② 在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；
③ 用细线拴住固体，轻放浸没在水中，读出固体与水的总体积V2；
④ 计算固体的密度：。
2． 液体密度的测量：
⑤ 用天平称出烧杯的质量m1；
⑥ 将适量的液体倒入烧杯中，用天平称出烧杯与液体的总质量m2；
⑦ 将烧杯中的液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；
⑧ 计算液体的密度：。
考点二、压强浮力实验
1． 探究液体内部压强的特点（图1）
图1 图2
①液体对容器的底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。
②液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等。
③不同液体的压强还跟它的密度有关系。
2． 使用弹簧测力计估测大气压的值（图2）
① 把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；
② 用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记录弹簧测力计的示数F(近似等于大气对活塞的压力)；
③ 然后用刻度尺测出注射器刻度部分的长度L，计算出活塞的横截面积S=VL 。
④ 由p=FS计算出此时大气压的数值。
3． 阿基米德原理（图3）
图3 图4 图5
① 内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
② 公式：
4． 探究浮力大小与哪些因素有关（图4）
物体在液体中受到的浮力的大小，跟它浸没在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸没在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
5． 简易密度计制作（图5）
选择一根饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端封闭起来，使其能竖直漂浮在液体中，测出吸管浸入水中的深度H，因漂浮时它所受到的重力与浮力相等，所以G=ρ水SHg，若漂浮在其他液体中，则浸入的深度h会因液体密度的改变而改变，但重力仍与浮力大小相等，即G=ρ液Shg，由以上两式可得：
ρ水h水＝ρ液h液
密度计漂浮的越高，被测液体的密度也就越大，对应密度计下方的示数也就越大，密度计的刻度是不均匀的(上疏下密)。
考点三：简单机械实验
1． 探究杠杆平衡条件实验
杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。杠杆的平衡条件(或杠杆原理)动力×动力臂＝阻力×阻力臂，写成公式F1l1=F2l2
2． 杠杆与密度结合实验
掌握量筒、天平等测量仪器的使用注意点；2.掌握测量固体、液体密度的一般方法；3注意密度和杠杆、浮力等知识点结合
3． 探究滑轮组的机械效率实验
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：1）动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多；2）提升重物越重，做的有用功相对就多；3）摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
4． 斜面机械效率
斜面的机械效率：(h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力)
考点四、欧姆定律相关实验
1． 探究电流与电压的关系（图6）
① 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 得出结论：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(说法固定，不能更改)。
③ 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
④ 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。
2． 探究电流与电阻的关系（图6）
图6 图7 图8
① 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，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。
② 电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX
③ 结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
3． 伏安法测导体以及小灯泡电阻（图7,8）
考点五、电功率与电热相关实验
1． 测量小灯泡的电功率（图9）
① 当实际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。
② 当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
③ 当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
图9 图10
2． 影响电流产生热量的因素（图10）
① 在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
② 在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
③ 在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。
考点一：密度实验
【探究重点】
1.熟练掌握天平、量筒的使用及误差分析；2.会分析测量液体、固体体积过程中的误差来源及消除误差方法（剩液法）
【真题精讲】
1. （2022 江苏苏州）疫情期间“停课不停学”，在云课堂上物理老师要求学生利用家中的物品测量冰糖的密度。
(1)小明找来电子秤、喝糖浆用的量杯、大米等物品进行实验
①把___________放在电子秤盘上，测出它的质量为m；
②向量杯中加入适量的大米，将冰糖完全放入米中，读出体积为V1；
③取出冰糖，读出量杯中大米的体积为V2；
④利用测量的数据，计算冰糖的密度ρ=___________(用m、V1和V2表示)。
(2)线上交流时，小华的测量方法和小明相同，只是小明用大米，小华用芝麻。你认为的测量结果误差更小理由是：___________。
【巩固训练】
2. 小明利用托盘天平和量筒测量盐水的密度，部分操作过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．量筒中液体的体积是40cm3
B．盐水的密度是1.16×103kg/m3
C．按照乙、甲、丙的顺序实验，会使测量结果偏大
D．按照甲、丙、乙顺序操作，如果盘中5g砝码因磨损质量变小，则测得盐水密度偏大
考点二：探究液体压强的特点及大气压的测量
【探究重点】
1.注意运用控制变量的方法探究液体压强的特点；2.测量大气压的时候注意空气和摩擦力对测量结果的影响
【真题精讲】
3. （2022 江苏南通）小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材，对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺一个实验器材是______；
(2)实验前把注射器的活塞推到底端，目的是______，然后用橡皮帽封住小孔；
(3)该实验必须在水平方向进行测量，而不是竖直方向，这是为了 ______；
(4)下面是记录实验情况的表格，请将其中两项空白处内容补充完整。
大气压力F/N
注射器容积V/ml
______
活塞面积S/cm2
大气压强p/Pa
7.5
2.5
4
0.625
______
(5)小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明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。 上述原因可能会使测量值大于真实值的是 ______。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【巩固训练】
4. （2022 江苏宿迁）如图所示是小明同学探究“影响液体内部压强因素”实验时的情景，关于此操作的探究目的最合理的是( )
A. 液体内部压强跟液体密度的关系 B. 液体内部压强跟深度的关系
C. 液体内部向各个方向是否都有压强 D. 同一深度，液体内部向各个方向压强大小是否相等
考点三：阿基米德原理实验、浮力的影响因素实验、密度计
【探究重点】
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：，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． 密度计的原理主要是：利用密度计漂浮过程中所受浮力等于重力
【真题精讲】
5. （2022·江苏苏州）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
（1）提出如下猜想
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关猜想2：与物体浸在液体中的体积有关猜想3：与液体的密度有关
小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；
②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是___________；
③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；___________
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：
⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。
（2）小华把4个磁力块组合成下图，她还能探究浮力大小与___________的关系。
（3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为___________N；这个实验说明，液体___________（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）
【巩固训练】
6. （2022·江苏盐城·模拟预测）小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应__________（增加/减少）吸管中铁丝质量．改进后，用它分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为h1和h2，则h1_________h2，用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏_______．
考点四：探究杠杆平衡、杠杆与密度结合、滑轮组及斜面机械效率实验
【探究重点】
1． 知道杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便从杠杆上量出力臂。
2． 还可以利用动力乘以动力臂是否等于阻力乘以阻力臂来判断杠杆平衡与否。
【真题精讲】
7. 一根粗细不均匀的木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC。在A、C两点分别挂有不同数量的同种钩码后，木棒刚好在水平位置平衡，如图所示。若在木棒的A、C两点各减少两个钩码，则木棒AB( )
A．仍保持平衡 B．绕O点顺时针方向转动
C．绕O点逆时针方向转动 D．平衡被破坏，转动方向不定
【巩固训练】
8. (2021·海南中考真题)如图所示，根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度，所用器材：轻质杠杆(自身重力忽略不计)、容积为100mL的空桶、重为0.5N的物体M、刻度尺、细线。
(1)如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向__________调节；调节杠杆在水平位置平衡的目的是__________。
(2)把空桶悬挂在A点，物体M悬挂在B点时，杠杆再次在水平位置平衡，测得OA的长度为10cm，OB的长度为20cm，则空桶重为__________N。
(3)若此时，往A点的空桶内注满某种液体，调节物体M到C点时，杠杆在水平位置重新平衡，测得OC的长度为42cm，则桶内液体的密度为__________kg/m3。
考点五：探究电流、电压电阻的关系
【探究重点】
滑动变阻器的作用：保护电路；改变电阻两端电压。
【真题精讲】
9. （2022·贵州黔东南）小华用如甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
（1）请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小；______
（2）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是____________________；
（3）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，请将数据填写到下面的表格中_______，根据表中数据可归纳得出结论：_________；
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V接下来用10Ω的电阻替换原电阻，应将滑片向__________（选填：“左”或“右）滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤；
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于__________V；他们重新进行实验，根据记录的数据绘制图丙所示的图像，由此可得结论：____________________；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10Ω电阻__________（填连接方式）在电路中就可以顺利完成实验。
【巩固训练】
10. （2021·江苏·扬州市邗江区梅苑双语学校二模）小明和同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用如图甲所示的电路进行实验，可供选择的定值电阻分别有：2.5，5，10，15，20，25。 实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变，滑动变阻器的规格为“”
（1）闭合开关前，滑片应放在_________端（选填“A”或“B”）开关闭合后，发现电流表示数为0，电压表示数很大，故障原因可能是_________。
（2）实验中，不能被选用的电阻是_________
（3）为了保证可用电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在______V至______V之间。
（4）完成实验后小明又用图乙的装置来测量小灯泡的电阻，并绘制了丙图，分析图像A可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I-U图象如图丙中的B所示。你认为错误的原因可能是_________。
考点六：伏安法测电阻及特殊法测电阻
【探究重点】
1． 测灯泡电阻时不可以求平均值，因为小灯泡的灯丝电阻与温度有关，温度越高，电阻越大。
2． 利用电压表和定值电阻计算电流；利用电流表和定值电阻计算电压；或者结合变阻器联立方程组
【真题精讲】
11. (2021·湖北荆州·中考真题)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端：
(3)实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R的滑动变阻器，和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1：滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
【巩固训练】
12. （2021·江苏江都·二模）用“伏安法测电阻”的实验中，老师提供了以下器材：几节干电池做电源、已知阻值的电阻RL1个、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx，开关2个，电压表和电流表各1只、导线若干。实验前老师启发同学们，为了使测定的电阻值更精确，采用多次测量取平均值的方法。甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案（如图），依据实验方案回答：
(1)实验中测得下表所示数据，此数据是_____小组测量的。
次数
物理量
1
2
3
4
5
电压U/V
1.5
3
4.5
6
7.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(2)乙小组在实验中闭合开关S后，发现电流表示数几乎为零，而电压表的示数等于电源电压。则该电路的故障可能为_____。
(3)在丁小组实验过程中，闭合开关S和S1，电流表和电压表的示数如图所示，则电阻Rx两端电压是_____V，通过电阻Rx的电流是_____A，电阻的阻值是_____Ω。
(4)甲小组的同学发现电压表不能正常使用，于是撤去电压表设计了以下4种方案。其中不能测出Rx的方案是_____（只填字母）.如果S、S1都闭合时，电流表示数为I1，闭合S、断开S1时，电流表示数为I2，则电阻的表达式为方案_____（只填字母）的测量结果。
考点七：测量小灯泡的电功率
【探究重点】
1． 电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
2． 调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
【真题精讲】
13. （2022 江苏南通）在测定小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中额定电压为“2.5V”，电源为两节新干电池．
(1)连接电路时，开关断开，请用笔画线将图甲电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小．
(2)电路连接后，闭合开关，移动滑片，观察到电流表指针示数为零，电压表示数为2V．请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：______；
(3)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为______V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是______W．
(4)某同学在测另外一个小灯泡额定功率过程中，她用同一套器材做了三次实验，获得三组数据，并进行了数据处理，如下表：
实验序号
电流示数/A
额定功率/W
额定功率的平均值/W
1
0.71
2.698
P额=2.635
2
0.69
2.622
3
0.68
2.584
这样处理数据的方法是否正确？______(正确/不正确)，其理由是______．
(5)为了考察同学们的能力，老师拿来了一个额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡、一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整．
①闭合开关______，断开其它开关，调节滑动变阻器的滑片使电压的示数为______；
②闭合开关______，断开其它开关，同时______(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”)，读出电压表的示数为U；
③灯泡额定率的表达式为：P=______．
【巩固训练】
14. (2021·辽宁辽宁·中考真题)小彤在“探究电流与电压的关系”实验中，所选择的实验器材有：电压恒为3V的电源，定值电阻，规格为“30Ω 0.5A” 的滑动变阻器R0，电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图甲所示，有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
(2)改正错误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 ______(填“短路” 或“断路”)；
(3)故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从正确的位置向______端调节， 当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，为______A；
(4)继续调节滑动变阻器的滑片，观察每次电压、电流值，记录在下表中：
次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
/
0.26
0.3
根据表格中的数据可得到的结论是：电阻一定时， 电流与电压成______比；
(5)根据所选器材的规格可知，定值电阻两端可加的最小电压为______V， 此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为______；
(6)完成上述实验后，小彤重新选择器材，设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，已知电源电压为4.5V，请将以下操作补充完整：
①闭合开关S， S0接触点2，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为______A，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R1的滑片不动，用S0试触触点1，发现电流表超过量程，立即将S0接回到触点2，断开S，将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点；
③闭合S， S0接触点3，调节滑动变阻器R2的滑片，使灯泡再次正常发光；
④保持滑动变阻器R2的滑片不动，将S0接触点______(填“1”、“2”或“3”)， 此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额=______W。
考点八：影响电流产生热量的因素
【探究重点】
1． 在研究电热与电阻关系的实验中，利用两个电阻串联的电流相等，与电阻大的密闭容器中的U形管中液面高，说明容器内空气受热膨胀较大，温度更高，电流通过电阻产生热量多。即在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。
2． 在研究电流与电流关系的实验中，在电阻R2两端再并联一个相同的电阻，并联分电流，所以R2的电流就是干路R1电流的一半。分析实验数据，电阻R1所在容器液柱上升的较高，说明R1放出热量较多。在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生热量越多。
【真题精讲】
15. （2022 江苏扬州）如图1所示，将阻值为R0=5Ω，R1=10Ω，R2=15Ω的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，可以通过比较___________来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路，将S置于1，通电1分钟，A、B两温度计示数分别升高和，R1的功率为P1，则___________(选填“>”、“<”或“=”，下同)。断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，A温度计示数升高，R2的功率为P2，则___________，P1___________ P2。
【巩固训练】
16. （2022·江苏南京·一模）图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（ ）
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
1. （2022·四川南充）某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，发现杠杆如图甲所示，则应将杠杆左端平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端适当调节，使杠水平平衡；
（2）该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表，由表中数据推测出杠杆的平衡条件是：___________（用F1、F2、l1、l2表示）；
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
1.0
20.0
3
3.0
10.0
20
15.0
……
（3）若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计，如图丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后，弹簧测力计的示数将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体密度，如图丁所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知OM=OA=5cm，则杠杆密度计的“0刻度”线应在___________（选填“O”或“A”）点，将待测液体倒满小桶，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡，重物质量10g，ON=15cm，N点位置应标注的密度刻度值是___________g/cm3，改装后杠杆右端的密度刻度线___________（选填“是”或“不是”）均匀分布的（g=10N/kg）。
2. （2021·江苏·镇江市外国语学校模拟预测）小明连接好如图甲所示电路，测量标有“2.5V“小灯泡的电阻。
实验次数
1
2
3
U/V
0.15
0.17
0.018
R/Ω
R的平均值/Ω
（1）连接电路时应该______开关，闭合开关，移动滑片，小明测出了如图表格所示的示数，指出该表格中的一处错误______；他发现测量第一组数据时灯泡不发光，原因是______；
（2）为了测量灯泡正常发光的电阻，应当移动滑片，使电压表为______V，当小明正准备读取电流表示数时，发现灯泡突然熄灭，两电表示数突然都变为0，于是他用一条导线检查电路战障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、g接线柱上，发现灯泡发光电压表有示数，电流表示数仍为0，则由此可以判断导线______发生断路故障；
（3）测量结束后，小明又设计出了能巧测定值电阻Rx阻值的实验电路图，图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知），请在空自处填上适当内容。
①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电阻箱的阻值为R1，电流表的示数为I1；
②将开关接b，调节______，保持______不变，使电流表的示数仍为I1，记下电阻箱的阻值为R2；
③则Rx=______。
1. （2022 江苏无锡）实验课上，老师和同学们测量塑料小条及酒精溶液的密度。
(1)他们用天平和量筒测量塑料小条的密度：
①调节天平平衡时，若指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，则应将平衡螺母向____________调节，使天平平衡，取20根相同的塑料小条放在天平的左盘，移动游码至图(a)所示位置，天平再次平衡，则20根小条的总质量为____________g；
②在量筒中加入适量酒精，如图(b)所示，液面示数为____________mL，再将20根小条全部浸没在酒精中，量筒内液面达到9mL，则塑料小条的密度为____________g/cm3；
(2)他们用电子密度计测量酒精溶液的密度，电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、测量支架等组成。测质量时，示数由测量支架所受的拉力大小决定，如图(c)中显示的20.00g表明是质量为20.00g的砝码对支架产生的拉力；
①如图(d)所示，将玻璃砝码浸没在纯净水中，示数变小，原因是砝码受到水的___________，此时测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力，按下“密度”键后，电子密度计能依据阿基米德原理换算出纯净水的密度为0.996g/cm3，如图(e)所示；
②提起玻璃砝码并擦干，再浸没在待测酒精溶液中，示数变为12.00g，如图(f)所示，则该酒精溶液的密度最接近于___________g/cm3。
A.0.913 B.0.889 C.0.885 D.0.800
2. （2022·江苏无锡·模拟预测）某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中
（一）小敏用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1. 0N，钩码上升高度h为0.1 m时，C点上升了30cm，则杠杆的机械效率为________%．
（2）实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是______________．
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”） ．
（二）小王用如图所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率．O为杠杆的转轴，不计摩擦．实验时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升．（图中杠杆为质量分布均匀的直棒）下表是提升物体时采集到的数据:
实验序号
物重G（N）
拉力（N）
A端上升的高度h/m
B端下降的高度s/m
杠杆的效率
1
2
5
0.04
0.02
2
4
9
0.04
0.02
89%
3
2
5
0.06
0.03
80%
4
6
13
0.04
0.02
92%
（1）第①组实验中，杠杆的机械效率为_________．
（2）由________三组实验，可以初步得出的结论:相同的杠杆，提升的物体越重效率越高．
（3）该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重，分析实验数据可知道杠杆的自重为_______N．
3. （2021临沂模拟）小明在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．滑动变阻器规格为“60Ω1A”
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。则出现上述现象的原因是 ，若此时电流表的示数为0.1A，则电源电压为 V。
（3）排除故障后，小明移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （A/B）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）小明移动滑片P，记下多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，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）小明同学用几个定值电阻来代替小灯泡做欧姆定律的实验，他选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω来研究电流和电阻的关系，计算要完成整个探究实验，电压表示数至少为 V。
1. （2022 江苏无锡）小红陪奶奶就医时，看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置，观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一个问题：管口处水流出的速度大小与哪些因素有关？并作出如下猜想：
猜想1：随着输液瓶中液面不断下降，速度变小
猜想2：换粗一些的输液管，速度变大
猜想3：增加图甲中输液管的长度h，速度变大
为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表，4根粗细均匀的玻璃管：a管(长20cm、内孔直径3mm)、b管(长20cm、内孔直径6mm)、c管(长25cm、内孔直径3mm)，长5cm的d管。
探究过程如下：
(1)如图乙所示，雏形瓶中装有红色的水，a、d管通过双孔软木塞插入瓶中，两管上方端口接近瓶口并齐平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡胶软管，并用弹簧夹夹住，装置是竖直放置。此时，a管下端管口无水流出，这是由于__________的作用；
(2)松开弹簧夹，水从a管口流出，用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t，记录在表1中；
表1：
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
①依据所测数据，在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像_________；
②每秒钟从a管口流出的水量是__________mL；a管口处水流出的速度大小为__________m/s(保留1位小数)；
(3)将a管换成b管，重复步骤(2)的操作，将所侧数据记录在表2中；
表2：
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
分析表1和表2的数据，可知猜想2是__________(选填“正确”“错误”)的；
(4)若要检验猜想3，请简要写出你的操作：__________。
2. （2022·江苏无锡·一模）实验课上，小明在老师的指导下探究浮力方向问题。
（1）他将乒乓球放在注入水的烧杯中，如图甲所示，此时乒乓球处在静止状态．然后他缓缓抬高烧杯左下角并垫上一块木块，如图乙所示，观察到乒乓球始终保持静止。分析：这一过程中乒乓球始终处于二力平衡状态，因此可以判断浮力的方向是______的。
（2）实验完成后，小明试着将乒乓球压入水中，他想知道压力的大小，通过询问老师得知乒乓球的质量为3g，体积为30cm3，则将乒乓球完全压入水中，需加______N的压力。
（3）小丽用图丙的方法测出了鹅卵石的密度，其步骤为：
a．在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，正方体塑料块漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h1；
b．将鹅卵石放塑料块上，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h2；
c．用细线将鹅卵石系在塑料块下方，然后放入水中，塑料块仍漂浮在水面上，用刻度尺测出塑料块露出水面的高度h3。
①鹅卵石密度的表达式为ρ＝______（已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）
②若在进行测量步骤c时，不小心将部分水沾在塑料块的上表面，测得鹅卵石的密度为ρ′，则ρ′______ρ（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
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