2015年实验探究专题中考总复习

2015年实验探究专题中考总复习
【例题1】如图所示是小明同学探究反射定律的实验装置．平面镜M平放在平板上，白色硬纸板竖立在镜面上，硬纸板是由E、F两块粘接起来的，其中F可绕接缝ON转动．
（1）探究过程中，你认为最为困难也最为关键的是什么？
（2）硬纸板F的主要作用是什么？
【解析】（1）本实验主要研究的是两角关系和三线关系，比较难操作的是确定入射光线和反射光线的位置；（2）从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析
【答案】（1）在探究过程中，比较困难的是观察与记录反射光线与入射光线的位置。

（2）硬纸板F的主要作用是：①呈现反射光线，②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内．
【易错点处理办法】本题考查了学生对探究反射定律中有关问题的了解与掌握，要求在实验过程中要认真观察、认真思考，提高自己的分析问题的能力．
【例2】在“观察水的沸腾”实验中，水的温度随时间变化的图象如图所示，回答以下问题：
（1）水沸腾时的特点是：吸收热量，不变．
（2）此实验条件下水的沸点是℃．
（3）推知，此时大气压（填“大于”、“小于”或“等于”）标准大气压。

【解析】要会观察液体的沸腾图象．沸腾图象时有关温度随时间的变化关系．从图象上可以看出沸腾前和沸腾时的温度变化情况．要掌握液体沸腾时的特点：在沸腾过程中吸热，但温度不变，此时的温度叫做沸点．知道标准大气压下水的沸点是100℃，气压越高沸点越高，反之沸点越低．
【答案】（1）由图知，水从第6分钟开始温度保持98℃不变，说明处于沸腾过程．故答案为：温度．（2）水沸腾时的温度是98℃，所以沸点是98℃．故答案为：98．（3）由于标准大气压下水的沸点是100℃，而当时水的沸点98℃，低于100℃，所以当时气压低于标准大气压．故答案为：小于．
【易错点处理办法】此题主要是观察水的沸腾实验，主要考查了水沸腾时的特点及沸点的概念，知道水在沸腾过程中温度保持不变，这个温度就叫做沸点．正确分析图像物理意义是解决此类问题得主要办法。

【例3】某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V ，小灯泡的额定功率估计在1 W 左右。

（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉。

（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是。

（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡正常发光时，电流表示数如图甲所示，请读出电流表的示数，并填入表格中。

（4）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整。

电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0 电流I/A 0.2 0.22 0.25 0.28 0.34 电功率P/W 0.3
0.44
0.625
0.84
1.36
灯泡发光情况
很暗 暗 正常发光 很亮
（5）小组同学们分析实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的 决定的，且灯泡的 ，灯泡发光越亮。

（6）用图乙电路还可测量灯泡的 ，当小灯泡正常发光时的
电阻是 Ω（取整数）。

【解析】（1）连接实物图时，可以先不管电压表。

我们可以先从电源的负极开始连接，由甲图可知，电流表应接0.6A 的接线柱，然后接灯泡的左、右接线柱最后接电压表的“15”接线柱（也相当于开关的右接线柱），这样串接完了以后，恰巧电压表也接好啦。

（2）闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，说明相当于电压表串联在电路中，造成电路中的电流太小，以至于灯泡不能发光，电流表的指针不能偏转，只有灯泡处断路才相当于电压表串接在电路中啦。

（3）电流表接入0-0.6A ，分度值为0.02A ，所以电流为0.3A+0.02A=0.32A 。

（4）灯泡正常发光时的功率为：P=UI=3.8V ×0.32A=1.216W
（5）由表中数据对应灯泡发光情况可知，灯泡发光的亮度由实际功率决定，并且实际功率越大，灯泡发光越亮。

（6）还可以利用此实验装置来测灯泡的电阻，来探究电流与电压，电流与电阻的关系。

期正常发光时的电阻为：Ω≈==
1232.08.3A
V I U R 【答案】⑴ 答案如图 ⑵ 灯泡处断路（或灯丝断了） ⑶ 0.32（电流表的示数） ⑷ 1.216（或 1.22） ⑸ 实际电功率 实际电功率越大 ⑹ 电阻 12
【详解易错点】此题是电学的大综合题，涉及的知识面很广，要求同学们有扎实的电学基础和灵活应用电学知识解决实际问题的能力。

加强了学生综合能力的培养，是一道不错的电学中考题，难度较大。

【例4】小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V 、6 V 的灯泡 L 1和L 2设计了图14所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。

（1）小灯泡发光时，将电能转化为能和光能。

（2 ）探究L1的亮度时，只闭合S、S1，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是：。

排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表一。

（3）探究L2的亮度时，只闭合S、S2，进行实验，收集的数据及现象如表二。

（4）分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与的转化效率有关。

【拓展】完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱（）各1个，2 个
开关及若干条导线，对额定电流为0.1 A 的小灯泡的额定功率进行了测定。

请在虚线框内画出他设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。

实验步骤：表达式：P 额= 。

【解析】灯泡工作，电能通过灯丝，使灯泡发热、发光，因此是将电能转化为光能、热能；电压表有示数，说明电路连同，电流表无示数，说明电压表直接测量电源电压，即与电压表并联的导体出现了断路，是L1断路；灯泡两端的电压不同，通过灯泡的电流不同，根据P=UI 可知灯泡的实际功率不同。

灯泡的发光情况决定与灯泡的实际功率，灯泡两端的电压越高，实际功率越大，灯泡越亮；灯泡不同，电能的利用效率不同，亮度不同；只用电流表，可以通过条件变阻器，使灯泡在发光时的电流等于额定电流，则灯泡的实际功率就是额定功率；然后用电阻箱代替灯泡，保持变阻器接入电路阻值不同，调节电阻箱，使电路中电流仍未额定电流，则电阻箱接入电路中的电阻就是灯泡的电阻，从而计根据测量的电流和电阻，写出功率的表达式P=I2R=（0.1A）2R
【答案】（1）热（2）L1断路（4）实际功率电能转化为光能
拓展：
实验步骤：
1、如图，只闭合S1，移动变阻器，使电流表示数为0.1A；
2、只闭合S2，保持变阻器不动，调节电阻箱，使电流表示数为0.1A，读出电阻箱接入电路中的电阻R，即为灯泡的电阻。

3、P=（0.1A）2R
【考查知识点】欧姆定律和电功率的理解。

【例5】探究“电流与电阻的关系”．器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．
（1）图1是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于A端（选填“A”或“B”）．
（3）闭合开关后，移到滑片，使与电阻（20Ω）并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示．老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据．当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是电阻断路（或短路）．改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为 1.6A（如图2所示）．
综合分析数据可得：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
表1
电压U/V 4
电阻R/Ω20 15 10
电流I/A 0.20 0.28 0.40
表2
电阻R/Ω10
电压U/V 2 3 4 5 6
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中．
（1）分析表2中数据可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．（2）分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为20Ω．
【解析】（1）被测电阻与电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表与被测电阻并联，并且电流从正接线柱流入，负接线柱流出；由实物图画电路图时，可以根据先串后并的原则，先按电流的流向把元件最多的电路画出，再把并联的部分画到相应的位置即可；
（2）滑动变阻器在电路中有两种作用，一种是保护电路，滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处，阻值最大，电流最小，电路不会因电流过大烧坏电路．另一种是移动滑片改变小灯泡两端的电压和电流．
（3）电路中分别接入20Ω、15Ω、10Ω的电阻，实验能够正常进行，说明电路是正常的，改接5Ω电阻后，电路不能正常进行，电路故障出在电阻上，是电阻断路（或短路）； 先确定电流表选择的量程和最小分度值，再读出电流表的示数；
综合数据分析可知，电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比； 拓展：（1）电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成正比；
（2）根据串联电路的特点和滑动变阻器接入电路的最大值和最小值列出等式解答。

【答案】（1）电路连接时，电阻短路，修改如下：
（2）A ；
（3）电阻断路（或短路）；1.6A ；导体中的电流跟导体的电阻成反比； 拓展：（1）导体中的电流跟导体两端的电压成正比；（2）20．
【考查知识点】本题是探究通过电阻的电流与电阻大小的关系实验，涉及到电路图的连接、电路故障的分析、滑动变阻器的使用、电流表的读数、串联电路的特点、欧姆定律的应用和控制变量法的应用，涉及的知识点较多，是电学重要实验．
32．根据图所示的四幅图，在下面的空格处填入相应的内容。

（1）甲图：风中雨伞容易“上翻”，是由于 。

（2）乙图：两个压紧的铅块能吊起钩码，说明 。

（3）丙图：导线触接电源后小磁针发生偏转，说明 。

（4）丁图：验电器的金属箔张开一定角度，是由于 。

33．由某种合金制成的两个大小不同的工艺品，其中一个实心，一个空心。

小明为判定哪个
是空心的，进行了如下实验。

（已知ρ水 = 1.0 g /cm 3，取g = 10 N /kg ） 【实验过程】将下列实验步骤中空白处补充完整。

①用弹簧测力计测出小工艺品的重力G 1 = 2 N 。

甲
乙
丙 丁
触接 S
N I
②将挂在测力计下方的小工艺品浸没水中，小工艺品受到 个力 的作用，此时测力计的示数F 1 = 1.6 N ，则浮力F 浮 = N 。

③用测力计测出大工艺品的重力G 2 = 3 N 。

④如图13所示，将挂在测力计下方的大工艺品浸没水中，测力计的示数 F 2 = N 。

⑤合金的密度ρ = g /cm 3，则 （选填“大”或“小”）工艺品是空心的。

【拓展应用】空心工艺品空心部分的体积是 cm 3。

34．小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5 V 、6 V 的
灯泡L 1和L 2设计了图14所示的电路图，来探究灯泡的发光
亮度与哪些因素有关。

（1）小灯泡发光时，将电能转化为 能和光能。

（2）探究L 1的亮度时，只闭合S 、S 1，发现电压表
有示数，电流表无示数，则电路故障可能是：。

排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表一。

（3）探究L 2的亮度时，只闭合S 、S 2，进行实验，收集的数据及现象如表二。

（4）分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与 有关，
不同规格的小灯泡发光亮度还应与 的转化效率有关。

【拓展】完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱（ ）各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1 A 的小灯泡的额定功率进行了测定。

请在虚线框内画出他设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。

实验步骤：
表达式：P 额 =。

电压/V 电流/A 亮暗情况 1 1 0.16 暗 2 1.5 0.22 较亮 3 2.5 0.28 亮 电压/V 电流/A 亮暗情况
4 1 0.28 很暗
5 2.5 0.38 暗
6 6 0.72 很亮 表一 表二 N
0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5
图13 S
V A L 2
L 1 P S 1
S 2
图14
三、实验探究题 32．（1）气体流速越大的位置压强越小 （2）分子间存在引力 （3）通电导线周围存在磁场 （4）同种电荷相互排斥 33．【实验过程】② 三 0.4 ④ 2.2 ⑤ 5.0 大
【拓展应用】20
34．（1）（1分）内 （2）（1分）灯泡处断路 （4）（2分）实际功率 电能转化为光能
【拓展】图2
①只闭合S 1，移动变阻器滑片，使电流表示数为0.1 A ； ②断开S 1，闭合S 2，滑片不动，调节电阻箱，当电流 表示数为0.1
A 时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R 。

(0.1 A)2 R
4.小明用天平、细绳、烧杯和水（ρ水=1.0g/cm 3
）测定某工艺品（实心）的密度． （1）实验过程如下： ①往烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为200g ． ②用绳将工艺品拴好并浸没在水中（如图1所示），在右盘中增加砝码并移动游码，当天平平衡后，得出质量为208g ，则工艺品的体积为 _________ cm 3
． ③从烧杯中取出工艺品，用天平测量其质量，当天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图2所示，工艺品的质量为 _________ g ．
④工艺品的密度为ρ= _________ g/cm 3
．
（2）小明测量的工艺品密度比真实值 _________ （选填“偏大”或“偏小”），是由于 _________ ． （3）被测工艺品是由下表中的某种金属制成的．这种金属在生产和生活中有着广泛的应用，如 _________ （举一例）． 物质 金 铅 铜 铁 铝
密度/g •cm ﹣3
19.3
11.3 8.9 7.9 2.7
5.测量“小灯泡的电功率”．小灯泡的额定电流为0.3A ，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间．所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V ）、开关各一个，滑动变阻器 （“5Ω 2A ”、“20Ω 1A ”）两个，导线若干
（1）如图1是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整．
A
L P
S 1 S 2
图2
（2）小明选用的滑动变阻器的规格为_________．
（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图2所示，读数为_________V，小灯泡的额定功率为_________W．
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率．请在虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．实验步骤：
表达式：P额=_________．
4.（1）②8；③64；④8；（2）偏大；工艺品表面沾有水；（3）制造机器的外壳和底座．
5.（1）
（2）“20Ω1A”．
（3）由图2知，电压表量程是0～15V，分度值是0.5V，电压表示数是4V，
灯泡额定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W；
（4）电路图如图所示。

实验步骤：①按电路图2连接实物电路图；
②闭合开关S1、断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；
③滑片位置不动，闭合开关S1、S2，读出电流表示数I；
④求灯泡额定功率．
灯泡额定功率：（1.8﹣）W．。