专题：实验探究题

实验：探究凸透镜成像的规律1．某实验小组同学在实验室做“探究凸透镜成像规律”的实验。

☆关于焦距：（1）小芳用如图（a ）所示的装置来测量凸透镜的焦距，一束平行于主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑。

由图甲可知，凸透镜对光线具有作用，该凸透镜的焦距是cm 。

（a ） （b ）（2）小唐所使用的凸透镜物距u 和像距v 之间关系图像如图（b ）所示。

则该凸透镜的焦距为cm 。

（3）为了粗测凸透镜的焦距，小凯在上午第二节课后（9：30左右），将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小凯认为此点就是凸透镜焦点的位置。

旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点位置，其理由是： 。

☆关于凸透镜选择：（4）小薇的实验桌上有两个凸透镜，规格如表所示，光具座上标尺的刻度范围是0～90cm ，则她在实验中应选用（选填“①”或“②”）凸透镜较好。

☆关于蜡烛、凸透镜及光屏的调节：（5）小婷实验时，在光屏上找到一个清晰的像，但像的位置偏高，如图（c ）所示。

造成这一现象的原因是；解决的方法是 。

☆关于成像情况及其应用：（6）小明利用焦距为10cm 的凸透镜进行实验时：①他将蜡烛放在如图（d ）所示的位置，他应该将光屏移到光具座上的～ cm 范围内，所成的像是、、像，就是该原理的应用。

（c ）（d ） （e ）②他将蜡烛放在如图（e ）所示的位置，他应该将光屏移到光具座上的 cm 刻度上，所成的像是、、像，利用该成像情况可以求出凸透镜的。

③他将蜡烛放在如图（f ）所示的位置，他应该将光屏移到光具座上的cm 刻度范围外，，所成的像是、、像，就是该原理的应用。

（f ） （g ）④他将蜡烛放在如图（g ）所示的位置，他前后移动光屏（选填“能”或“不能”）得到像，因为所成的像是、、像，就是该原理的应用。

要想看到这个像，应从图丙中的（填“A ”或“B ”）箭头所示的方向去观察。

☆关于像及物距、像距的变化情况：（7）小林在实验中观察到屏上已成清晰像之后，如图（h ）所示（凸透镜焦距为10cm ），若将蜡烛从如图所示的位置移到光具座上刻度为30cm 的地方，他应该将光屏向移动，移动过程中，光屏上所成的像会变，像和物之间的距离会变。

（h ）（8）小光在实验中观察到屏上已成清晰像之后，也如图（h ）所示，他固定蜡烛，将透镜换成一个焦距稍小一点的做实验，则屏需要向（填“左”或“右” ）移动才能成清晰的像，此刻的像比换镜前变（填“大”或“小” ）。

（9）小张同学将蜡烛、凸透镜和光屏放置好，接着将自己所戴的眼镜放在如图（i ）中位置，移动光屏直至在光屏上出现了一个清淅的烛焰的像。

然后拿掉眼镜，将光屏靠近透镜的方向移动适当距离时，光屏上重新出现柱焰的清淅的像。

则小张所戴的眼镜是透镜，小张同学的眼睛属于（选填“近”或“远”）视眼；若小张拿掉眼镜后，在不移动光屏的前提下，也可以将蜡烛向（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动适当距离，也能在光屏上得到清晰的像。

（10）小晚利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。

通过注射器向橡皮膜注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度，如图所示（j ），光屏AB上出现清晰的烛焰像，则该像是倒立、的像；向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应通过注射器。

（填“注水”或“抽水”）(j) (k)☆关于光路可逆（11）小丽将蜡烛、凸透镜和光屏放置好并移动到光屏在如图（k）所示的位置时，光屏上正好成了一个清晰的像。

①若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，那么，光屏上（选填“能”或“不能”）得到蜡烛的清晰的像。

②若保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向靠近光屏的方向移动，那么，在凸透镜向光屏移动的过程中，光屏上（选填“能”或“不能”）得到蜡烛的清晰的像。

（12）小亮同学正确做完实验后，将观察到的情况记录在下表中：从表中可知，他使用的凸透镜焦距为cm。

序号3中漏填的数据为，你补填的依据是。

☆其它：（13）小聪将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，原因是。

（14）小韩将形状如“ ”所示的发光二极管放在焦点外，让一束光通过铁板直射在凸透镜凸面上，然后移动光屏的位置，直到光屏上形成清晰的像，那么，他从光屏正面观察到的像的形状是（填序号）①“ ”②“ ”③“ ”④“ ”。

（15）小韩不用蜡烛，而是用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验，你认为其好处是。

（16）接着小韩用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边，则光屏上的像（）A．只出现烛焰像的上半部分B．只出现烛焰像的下半部分C ．出现烛焰完整的像，但像更小了D ．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 （17）各小组同学在评估和交流时又得出两个重要实验结论：将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中，蜡烛经过位置以后，所成实像由缩小变成放大；经过位置以后由实像变成虚像。

实验：探究水沸腾时温度变化的特点2．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中。

图1 图2 图3 图4 图5图6 图7（1）安装实验器材时，应按照（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行。

（2）小明在帮助老师准备实验时，发现开水倒入烧杯后，温度很快就降到了如图1所示的℃。

于是他先点燃了酒精灯给水加热，待同学们到来时再熄灭，他的做法是为了。

（3）图2是他们实验中观察水沸腾 （选填“前”或“时”）出现的情景。

（4）小刚用图3所示的装置给水加热，小强同学为了缩短实验时间，在烧杯上方加了一个密闭的盖子如图4。

在水的质量相同、加热条件相同时，他们实验时所作“温度—时间”图象如图6所示，则小强所作的实验图象应该是（选填“a ”或“b ”）。

（5）由图象a 和b 还可以看出水温度升高的快慢不同，小刚认为是比热容不同造成的，小强认为小刚的说法不正确，这是因为，而真正的原因应该是。

（6）小肖和小航都选用如图5所示的相同实验装置进行实验，发现将水加热至沸腾时的时间却不同，他们绘制的温度随时间变化的图象如图7所示，出现c 、d 两种图象不同的原因是可能是：①；②。

（7）小肖和小航接着移开酒精灯，烧杯内的水没有立即停止沸腾，此时水的温度是温度/℃时间/mina bdc 温度/℃时间/min100，没有立即停止沸腾原因是。

（8）根据小肖和小航得到的实验图像可知，当时的大气压（选填“高于”、“等于”或“低于”）1个标准大气压。

（9）当水到达沸点后，只要不停止加热，留在烧杯中的水的内能将会。

（10）通过分析图像a 、b 、c 、d ，归纳出水沸腾的特点是：水在沸腾过程中，温度 ，且不断。

实验：测量小灯泡的电功率3．某班个同学在测量小灯泡的电功率实验中。

（1）小杨同学按如图1所示的电路图，正确连接电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来进行的操作有效是（ ）A ．检查滑动变阻器是否断路B ．检查小灯泡是否断路C ．移动滑动变阻器滑片D ．检查开关是否接触良好（2）小明在按图1要求连接电路时，当他接好最后一根导线后，发现灯泡立即发出明亮的光。

原因可能是：①；②。

（3）若按电路图1连接实物电路后，闭合开关，出现下列情况，可能原因是（假设原因均出现在灯泡或滑动变阻器上）：图1PS（4）小赵连接好实物电路并闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表示数变化相反，原因可能是：。

（5）小章用标有“2.5V ”的小灯泡进行实验，在连接好如图2所示的电路后，闭合开关，将滑动变阻器移到某一位置，电压表示数为2V，电流表示数如图3所示，则此时小灯泡的电功率为W ，若要测量该小灯泡的额定功率，应该将滑动变阻器滑片向移。

同时眼睛要注意观察。

（选填“电流表”、“电压表”或“小灯泡”）。

（6）小谭用标有“3.8V ”的小灯泡进行实验，通过改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，记录了数据，并根据数据画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像（如图4所示）。

该图像阴影部分的面积表示的物理量是，根据图像提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为W 。

图2 图3图4 图5（7）小唐选择的实验器材有：电源（电源恒为6V）、开关、滑动变阻器、学生用电流表（双量程）、学生用电压表（双量程），小灯泡（标有“3.8V”）、导线若干，在实验过程中发现电压表“0～15V”的量程不灵，无法按常规方法进行实验。

请你在不增减器材的情况下，重新设计出测定小灯泡功率的电路图，并画在图5虚线框内。

（8）如图6所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端，他从滑片置于于最右端时开始记录第一组数据，调节滑测得多组数据，描绘出的U-I图象如图7所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，可求得小灯泡正常发光时的阻值为Ω，额定功率为W，变阻器最大阻值为Ω，为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为Ω（保留一位小数）。

7图6 图实验：探究固体熔化时温度的变化规律6．如图甲是“探究物质熔化规律”的实验装置。

（1）他用温度计测量物体在加热过程中的温度时，主要步骤有：A．将温度计的玻璃泡与物体充分接触，不要碰到容器底或容器壁。

B．了解物体熔化时的温度，选择一支量程合适的温度计。

C．读取温度。

读数时，温度计玻璃泡仍和物体接触。

D．观察温度计的量程和分度值。

上述步骤合理的顺序是（只填写序号）。

（2）设计实验时，采用给烧杯中水的方法给试管中的物质加热，其处于目的考虑。

（3）图乙中读取温度计示数的方法，正确的是（选填“A”、“B”或“C”）。

（4）分析图丙图象可知该物质是（选填“晶体”或“非晶体”）。

（5）由图丙可知，该物质的熔化过程用了min，BC段物质处于态，该过程物体温度，但需要，且物体在B点的内能物体在C点的内能。

7．在探究滑动摩擦力的实验中。

小王选择了图1所示的装置进行实验（物块M 为长方体木块）：（1）该实验测量摩擦力的方法是利用了原理，从探究方法来说属于法。

其具体操作方法是：用弹簧测力计水平拉着物体在方向上做运动。

（2）选择加和乙进行实验是为了探究滑动摩擦力与的关系；（3）要探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系应该选择图和进行实验。

（4）从图示分析，滑动摩擦力大小与和有关。

（5）利用图甲，小王还想探究滑动摩擦力与受力面积的关系，他应该将木块M 放。

图1 小明选择图2所示的实验装置进行实验：（1）小明将粘在一起的两长方体木块（只有底面各部分的粗糙程度相同）平放于水平桌面上，用弹簧测力计沿方向拉木块（如图所示），木块的运动状态和弹簧测力计的示数如表所示（每次木块与桌面的接触面相同，对桌面的压力相同）。