題型(四)實驗探究專題|類型一光學(xué)實驗|【強化訓(xùn)練1】光的反射實驗1.【2018福建B卷】如圖T4-1所示是“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置，其中ABCD是白色硬紙板制成的光屏，并能沿ON折轉(zhuǎn)，ON垂直于CD。圖T4-1（1）實驗時，將光屏放置在平面鏡上，讓一束光緊貼光屏射向鏡面上的O點，可在光屏上看到反射光，如圖甲所示。將光屏右半部分向后折轉(zhuǎn)任意角度，光屏上都看不到反射光，如圖乙所示。說明反射光線、入射光線與法線在 。（2）某同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)如下表，其中有一組數(shù)據(jù)測錯了，這組數(shù)據(jù)是第次實驗中的，原因可能是將反射光線與的夾角當成了反射角。實驗次數(shù)123456入射角60504030200反射角605040602002.【2018青島】探究光的反射定律。如圖T4-2所示，M是小平面鏡，E、F是兩塊粘接在一起的硬紙板，且E、F在同一平面，并與鏡面垂直。用激光筆和量角器進行實驗，測得數(shù)據(jù)如下表所示。次數(shù)123入射角i/254060反射角r/254060圖T4-2（1）在圖上標出入射角i。（2）在反射現(xiàn)象中，反射角 入射角。（3）如果要探究反射光線與入射光線、法線是否在同一平面內(nèi)，應(yīng)將硬紙板的右半面F 。【強化訓(xùn)練2】平面鏡成像實驗1.【2019綏化】某興趣小組用如圖T4-3所示的器材“探究平面鏡成像的特點”。實驗中蠟燭放在水平面上，玻璃板豎直放置。請回答下列問題。圖T4-3（1）用透明玻璃板代替平面鏡的目的是。應(yīng)選擇（選填“薄”或“厚”）玻璃板進行實驗。（2）將點燃的蠟燭A放在玻璃板前5 cm處，小麗沿垂直板面方向?qū)以5 cm/s的速度遠離玻璃板，2 s后放穩(wěn)。則未點燃的蠟燭B與A相距cm才能與A的像完全重合。（3）將光屏放到像的位置，光屏上（選填“能”或“不能”）承接到像。（4）若玻璃板上端向左傾斜（如圖T4-4所示），蠟燭A在玻璃板中成像的位置會（選填“偏高”或“偏低”）。圖T4-42.【2019通遼】某同學(xué)為了探究“平面鏡成像時，像與物到平面鏡的距離的關(guān)系”，使用的實驗器材有：單面鍍膜的玻璃板、支架、兩個相同的跳棋、白紙和刻度尺。實驗裝置如圖T4-5甲所示。圖T4-5（1）在白紙上畫一條直線，將玻璃板豎直立在白紙上，使玻璃板有膜那一面的下邊線與直線重合。（2）用鍍膜玻璃板和跳棋做實驗，實驗環(huán)境有：幾乎無光的實驗室，有陽光的實驗室，在（選填“”或“”）中進行實驗效果好。（3）在同樣的實驗環(huán)境下，用鍍膜玻璃板實驗比用普通玻璃板實驗成像更清楚，主要原因是。（4）在白紙上沿跳棋A和B的邊緣畫圈，測出物距u和像距v的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)123物距u/cm3.395.116.39像距v/cm5.226.51如圖乙所示，第一次實驗測量的物距是A的右端到直線的距離，則像距v1=cm。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)三次實驗的像距都比物距略大一些，原因是。A.刻度尺測量像距時存在誤差B.玻璃板有一定厚度C.物和像的標記點不對應(yīng)D.玻璃板沒有豎直放置【強化訓(xùn)練3】探究凸透鏡成像規(guī)律1.【2019南安一模】用如圖T4-6甲所示的實驗裝置“探究凸透鏡成像規(guī)律”：（1）要使燭焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭向（選填“上”或“下”）調(diào)節(jié)。圖T4-6（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的圖像，則該凸透鏡的焦距是cm。（3）當蠟燭距凸透鏡5 cm時，移動光屏無法呈現(xiàn)燭焰的像，原因是 。（4）撤去蠟燭，調(diào)節(jié)光屏，發(fā)現(xiàn)在光屏上出現(xiàn)了窗外遠處彩燈的像，則此時光屏與凸透鏡的距離在以下哪個范圍。A.一倍焦距以內(nèi)B.一倍焦距到二倍焦距之間C.二倍焦距以外2.【2018安順】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：（1）如圖T4-7甲所示，平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=cm；實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏使三者的中心在高度上。圖T4-7（2）實驗過程中，當蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時，在光屏上可得到一個清晰的倒立、的實像，生活中利用這個規(guī)律制成的光學(xué)儀器是。（3）實驗時，由于實驗時間長，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會向（選填“上”或“下”）方移動。（4）如圖丙所示，在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向靠近透鏡方向移動適當距離后光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，則該眼鏡是（選填“近視”或“遠視”）眼鏡。|類型二熱學(xué)實驗|【強化訓(xùn)練1】探究水沸騰時溫度變化的特點【2018荊州】如圖T4-8甲是小明、小紅兩名同學(xué)分別探究“水的沸騰”的實驗裝置，他們所用的器材規(guī)格完全相同。圖T4-8（1）安裝實驗器材時，應(yīng)按照（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序進行。（2）安裝好器材開始實驗后，小紅按如圖甲所示方式進行讀數(shù)，其錯誤之處是：讀數(shù)時，視線沒有與溫度計中液柱的上表面。（3）讀數(shù)時小明發(fā)現(xiàn)A點有小水滴影響讀數(shù)，小水滴的成因是（填物態(tài)變化名稱），而按圖乙改進后可以順利讀數(shù)。（4）圖丙是兩名同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的水溫隨時間變化的圖像。由圖像可知，實驗室當時的大氣壓（選填“高于”“低于”或“等于”）標準大氣壓。若小明和小紅所選水的質(zhì)量分別為m1、m2，根據(jù)圖丙分析可知m1（選填“”“”或“=”）m2。（5）小明觀察到：沸騰時水中氣泡的情形為圖T4-9中圖（選填“A”或“B”）。圖T4-9（6）小紅同學(xué)想提高水的沸點，換用了火力更大的酒精燈加熱，這種做法（選填“可行”或“不可行”）。【強化訓(xùn)練2】探究物質(zhì)熔化時溫度變化的特點1.【2019云南】學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖T4-10甲所示的裝置探究某種晶體熔化時溫度變化的規(guī)律。圖T4-10（1）如圖甲所示的器材組裝有一不當之處是。實驗中使晶體受熱均勻的措施有（寫出一條即可）。（2）待溫度升高到40 ，開始每隔1 min記錄一次溫度計的示數(shù)，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的圖像，則該晶體的熔點是，熔化經(jīng)歷了min，該物質(zhì)在固態(tài)時的比熱容（選填“大于”“小于”或“等于”）液態(tài)時的比熱容。（3）另一小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，在晶體熔化過程中撤去酒精燈，晶體還會繼續(xù)熔化，原因是，晶體可以繼續(xù)（選填“吸收”或“放出”）熱量。2.【2018齊齊哈爾】李悅和小組同學(xué)利用實驗室開放日，合作探究“冰熔化時溫度的變化規(guī)律”，實驗裝置如圖T4-11甲所示。圖T4-11（1）冰的熔化圖像如圖乙所示，可知冰是（選填“晶體”或“非晶體”）。（2）喜歡探究的李悅和同學(xué)們接下來撤去部分器材，裝置稍加改動并倒掉一部分水，探究“水沸騰時溫度變化的特點”，如圖丙所示。他們發(fā)現(xiàn)在沸騰過程中，水的溫度（選填“升高”“不變”或“降低”），需持續(xù)（選填“吸熱”或“放熱”）。（3）同學(xué)們又進一步探究了沸水自然冷卻過程中溫度隨時間的變化情況，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。時間/min0510152535455565溫度/1007155453528242222請在圖T4-12所示的坐標紙上用描點法畫出上述溫度隨時間變化的曲線。圖T4-12根據(jù)圖像，你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是 。如果要喝一杯奶茶，有兩種方案可供選擇：A.先將滾燙的熱茶冷卻5 min，然后加一匙冷牛奶B.先將一匙冷牛奶加進滾燙的熱茶中，然后冷卻5 min結(jié)合本次探究，你認為方案的冷卻效果較好。【強化訓(xùn)練3】探究物質(zhì)的吸熱性能1.【2018棗莊】某班同學(xué)利用圖T4-13所示的實驗裝置探究水和煤油的吸熱能力。圖T4-13（1）在圖中除了所給的實驗器材外，還需要的測量工具有天平和。加熱過程中，水和煤油吸收熱量的多少是通過來判斷的。（2）實驗中第1、2兩個小組記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗組別液體質(zhì)量/g初溫/末溫/加熱時間/min1水200254013.5煤油20025406.52水200254012煤油20025405.5通過分析實驗數(shù)據(jù)，能夠得出的結(jié)論是 。（3）圖T4-14是第1組同學(xué)繪制的吸收熱量-時間和溫度-時間圖像，其中能正確描述該實驗真實情況的圖像是（選填序號）。圖T4-14（4）使質(zhì)量相同的水升高相同的溫度，加熱時間應(yīng)該相同，但1、2兩組的同學(xué)在交流實驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)：第1小組的加熱時間明顯偏長，其原因可能是。（5）這兩組同學(xué)對圖T4-13的裝置進行了改進，將分別裝有水和煤油的試管放在同一個燒杯中用水加熱，而不是用兩個酒精燈分別加熱，如圖T4-15所示，這樣做的好處是 。圖T4-152.【2018昆明】在探究“物質(zhì)吸熱規(guī)律”的實驗中：（1）取質(zhì)量的水和煤油放入兩個相同的容器里，用同樣的兩個酒精燈對它們加熱（如圖T4-16所示）。加熱時，上下緩慢提拉攪拌器，這是為了使水和煤油受熱。圖T4-16（2）實驗中加熱時間相同，水和煤油吸收的熱量可以認為是相同的，假設(shè)加熱時間1 min吸收的熱量為Q，經(jīng)過實驗得到了以下兩組數(shù)據(jù)：液體名稱質(zhì)量/g初溫/末溫/加熱時間/min吸收的熱量水20020271Q27351Q35421Q煤油20020351Q35511Q51661Q從表中的數(shù)據(jù)可以得到：相同質(zhì)量的水或者煤油，它們吸收相同的熱量后升高的溫度幾乎是的。相同質(zhì)量的水和煤油，它們吸收相同的熱量后升高的溫度是的。（3）由（2）中、兩個結(jié)論發(fā)現(xiàn)，不同物質(zhì)吸熱的本領(lǐng)不同，為了描述物質(zhì)吸熱本領(lǐng)大小，引入了一個物理量，它就是。（4）春城昆明之所以冬無嚴寒，夏無酷暑，一個原因是高原明珠“滇池”對氣溫起到了調(diào)節(jié)作用，因為水的較大，當水吸收或放出相同的熱量時，溫度變化較小。|類型三力學(xué)實驗|【強化訓(xùn)練1】探究牛頓第一定律1.【2019宜賓】關(guān)于“阻力對物體運動的影響”問題，某學(xué)習(xí)小組進行了如下探究實驗：依次將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上，讓小車分別從斜面頂端由靜止自由下滑，觀察小車在水平面上滑行的最大距離，三種情況下的運動如圖T4-17所示。圖T4-17（1）實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑，目的是使小車在水平面上開始滑行時獲得的速度大小（選填“相等”或“不相等”），本實驗中的“阻力”是指小車受到的。（2）分析圖中運動情況可知：小車在毛巾表面上滑行的距離最短，說明小車受到的阻力越大，速度減小得越（選填“快”或“慢”）。（3）牛頓在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上，概括出牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持狀態(tài)或狀態(tài)。（4）牛頓第一定律（選填“是”或“不是”）直接由實驗得出的，其符合邏輯的科學(xué)推理為科學(xué)研究提供了一個重要方法。2.【2019巴中】小明同學(xué)用如圖T4-18所示的裝置探究“力與運動的關(guān)系”。讓小車從斜面同一高度處由靜止滑下，分別標記出小車在水平面的毛巾、棉布、木板表面的停止位置。圖T4-18（1）小車在相同斜面同一高度由靜止滑下，是為了使小車到達水平面時的相同。（2）標記a是小車在表面停下來的位置，分析可知，水平表面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越（選填“快”或“慢”）。（3）在此實驗基礎(chǔ)上通過推理可知觀點 （選填“A”或“B”）是正確的。A.物體的運動不需要力來維持B.力是維持物體運動的原因（4）在此實驗的基礎(chǔ)上進行改進，讓同一小車從斜面不同高度處由靜止滑下，觀察小車在相同水平面滑行的距離，可以探究小車的重力勢能是否與有關(guān)。【強化訓(xùn)練2】探究影響滑動摩擦力大小的因素【2018樂山】在學(xué)習(xí)摩擦力時，小強猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：接觸面所受的壓力；接觸面的粗糙程度。他進行了如圖T4-19所示實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)：第一次：如圖甲，在木板上，用彈簧測力計水平勻速拉動木塊，從而測出木塊與長木板間的滑動摩擦力；第二次：如圖乙，在木塊上加一砝碼，從而改變木塊對長木板的壓力，測出此情況下的滑動摩擦力；第三次：如圖丙，在木板上鋪上毛巾，從而改變木塊與長木板間接觸面的粗糙程度，保持木塊上的砝碼不變，測出此情況下的滑動摩擦力。圖T4-19實驗次數(shù)接觸面壓力彈簧測力計的示數(shù)一木板面4 N0.6 N二木板面6 N0.9 N三毛巾面6 N3 N（1）以上實驗中，用彈簧測力計水平拉動木塊，使其做勻速直線運動，根據(jù)知識可知滑動摩擦力大小等于拉力大小。在第一次實驗中，滑動摩擦力為N，若拉力增大到2 N，木塊做加速運動時，滑動摩擦力為N。（2）比較一、二兩次實驗得出結(jié)論： 。（3）比較二、三兩次實驗得出結(jié)論： 。（4）如圖丁所示，小強還利用以上器材來探究木塊受到的滑動摩擦力。他水平拉動木板向右加速運動的過程中，木塊相對地面保持靜止，木塊受到木板的摩擦力大小（選填“大于”“等于”或“小于”）彈簧測力計的示數(shù)，方向是 。【強化訓(xùn)練3】探究二力平衡的條件【2019銅仁】小明在“探究二力平衡條件”的實驗中，設(shè)計了如圖T4-20所示的兩種實驗方案。圖T4-20（1）通過實驗比較，小明發(fā)現(xiàn)采用方案乙實驗效果更好，原因是 。（2）該實驗裝置中，木板兩端的定滑輪的作用是。（3）保持兩盤中砝碼質(zhì)量相等，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度，放手后觀察到小車轉(zhuǎn)動，最后恢復(fù)到靜止狀態(tài)。這個實驗現(xiàn)象說明：作用在同一物體上的兩個力，大小相等，方向相反，并且，這兩個力才能彼此平衡。（4）小明在完成“探究二力平衡條件”的實驗后，又利用該裝置進行探究，剪斷小車左邊的細線后，小車由靜止向右運動，此現(xiàn)象說明力可以改變物體的。【強化訓(xùn)練4】探究杠桿的平衡條件1.【2018龍東】小紅和小明利用如圖T4-21所示裝置探究杠桿的平衡條件。圖T4-21（1）若實驗前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）在實驗過程中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是 。（3）在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測出力臂，多次實驗并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。實驗次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203215310小明根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是。（4）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上的A點處掛4個相同的鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B點處掛個相同的鉤碼。當杠桿平衡后，將A點和B點下方所掛的鉤碼同時向支點O靠近一格，杠桿會（選填“左側(cè)下沉”“右側(cè)下沉”或“仍水平平衡”）。（5）如圖丙所示，用彈簧測力計在C點處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，當彈簧測力計在原位置逐漸向左傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將（選填“變大”“變小”或“不變”）。2.【2019包頭】圖T4-22是“利用杠桿測量石塊密度”的實驗。（水=1.0103 kg/m3）圖T4-22（1）在實驗前，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)；要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)，這樣做的目的是，并消除杠桿自重對實驗的影響。（2）在溢水杯中裝滿水，如圖乙所示，將石塊緩慢浸沒在水中，讓溢出的水流入小桶A中，此時小桶A中水的體積石塊的體積。（3）將石塊從溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，將裝有水和石塊的A、B兩個小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置恢復(fù)平衡，如圖丙所示，此時小桶A、B的懸掛點距支點分別為13 cm和5 cm，若不考慮小桶重力，則石塊密度的測量值為kg/m3；若考慮小桶重力，則石塊的實際密度將比上述測量值。【強化訓(xùn)練5】測量滑輪組的機械效率1.【2018德州】測量滑輪組的機械效率。步驟圖T4-23為測量某滑輪組機械效率的實驗裝置。（每個滑輪的質(zhì)量都相等）實驗時沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計。分析表中數(shù)據(jù)可知，實驗2是用圖做的實驗。實驗3中的機械效率=圖T4-23表格實驗序號鉤碼重量G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率140.11.80.374%280.13.10.386%380.12.50.4結(jié)論通過比較（填實驗序號）兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高。通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率問題討論實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，有同學(xué)認為應(yīng)靜止時讀數(shù)。你認為他的想法（選填“正確”或“不正確”），因為他沒有考慮到對滑輪組機械效率的影響2.【2019青島】實驗探究。（1）探究重力與質(zhì)量的關(guān)系：某同學(xué)用質(zhì)量已知的鉤碼進行實驗，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出的G-m關(guān)系圖像是一條過原點的直線a，如圖T4-24所示。由此得出結(jié)論： 物體受到的重力與它的質(zhì)量成比。圖T4-24他又正確測量了一個木塊的質(zhì)量和重力，并在同一坐標系中正確描點得到點A，如圖所示。點A不在直線a上的主要原因是 。（2）探究阻力對物體運動的影響：如圖T4-25所示，將棉布鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，小車在水平面上由于受到阻力，滑行一段距離后停止；去掉木板上的棉布，再次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，運動的小車所受到的阻力減小，滑行的距離增大。圖T4-25進一步推理：如果運動的小車受到的阻力為零，它將。通過上述實驗和推理可得：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是 物體運動狀態(tài)的原因。（3）測量滑輪組的機械效率，實驗裝置和數(shù)據(jù)記錄表如下：次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升的高度h/m繩端拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率12.00.100.90.3074.1%22.00.150.90.4574.1%32.00.200.90.6074.1%44.00.201.60.60圖T4-26第4次實驗測得機械效率約為。分析表中數(shù)據(jù)可得：利用相同的滑輪組提升同一物體，物體上升的高度不同，滑輪組的機械效率；提升不同的物體，物體的重力越大，滑輪組的機械效率越。【強化訓(xùn)練6】探究影響動能大小的因素1.【2018遼陽】在探究“動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小陽用同一實驗裝置，讓從斜面上滾下的小鋼球鉆入水平面上的硬紙盒，如圖T4-27甲、乙所示。請完成以下實驗。圖T4-27（1）通過比較甲、乙兩次實驗中硬紙盒被推的遠近，可以得出結(jié)論：質(zhì)量相同時，物體的越大，動能越大。對比甲、乙兩次實驗還可以得出：質(zhì)量相同時，物體位置越高，重力勢能。在甲、乙兩次實驗中，硬紙盒所受滑動摩擦力（選填“相同”或“不同”）。（2）如果做圖乙實驗時，硬紙盒被撞后滑出木板掉落，為防止因此造成硬紙盒損壞，需改進圖乙實驗再與圖甲實驗對比。在不改變木板長度的情況下，應(yīng)采用以下方法。A.換用質(zhì)量更小的鋼球B.給水平木板鋪上毛巾C.適當降低鋼球的高度D.換用一個較重的硬紙盒（3）若要探究影響動能大小的另一因素，具體的操作方法是：選擇兩個不同的鋼球，從同一斜面相同高度由靜止滑下。（4）小陽在原硬紙盒的上表面粘上砝碼，設(shè)計了如圖丙所示實驗，探究影響滑動摩擦力大小的因素，通過比較甲、丙兩次實驗可得出：滑動摩擦力大小與有關(guān)。2.【2018包頭】在“探究物體動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系”實驗中，將鋼球從某一高度由靜止釋放，鋼球擺到豎直位置時，撞擊水平木板上的木塊，將木塊撞出一段距離，如圖T4-28所示。圖T4-28實驗次數(shù)鋼球質(zhì)量m/g鋼球下擺高度h/cm木塊滑行距離s/cm1203035240306536030（1）本實驗使鋼球獲得動能的操作方法是 。（2）從上表數(shù)據(jù)可以看出，實驗中控制了相同，從而探究動能與的關(guān)系。（3）第1次實驗時若不考慮能量損失，鋼球?qū)δ緣K最多可做J的功；第3次實驗時，木塊被撞后滑出木板無法記錄數(shù)據(jù)，需要重做第3次實驗，甲同學(xué)建議換用同樣較長的木板，乙同學(xué)建議換一個較大的木塊，丙同學(xué)建議降低鋼球下擺的高度，你認為應(yīng)當采用同學(xué)的建議。（g取10 N/kg）（4）由上述實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可得出結(jié)論： 。|類型四電學(xué)實驗|【強化訓(xùn)練1】探究影響電阻大小的因素【2019內(nèi)江】某同學(xué)為了探究電阻絲的電阻R與長度L、橫截面積S和材料的關(guān)系，進行了如下實驗操作：（1）如圖T4-29甲所示，是取一段新的電阻絲緊密繞制，用刻度尺測量出它的直徑示意圖。由此可知，電阻絲的直徑為mm，從而計算出電阻絲的橫截面積S。圖T4-29（2）在實驗中，先保持電阻絲的橫截面積S和材料不變，探究電阻絲的電阻R與長度L的關(guān)系，這種方法叫（選填“等效替代”或“控制變量”）法。（3）為了探究電阻絲的電阻R與L的關(guān)系，實驗室備有以下實驗器材：A.電源（電壓U=1.5 V）B.電流表A1（量程0100 mA）C.電流表A2（量程00.6 A）D.電阻箱R0（阻值0999.9 ）E.待測電阻絲R（阻值約為10 ）F.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干為了提高實驗的精確程度，在實驗中電流表應(yīng)選用（選填器材前的字母代號）。把電阻絲拉直后，將其兩端固定在接線柱a和b上，在電阻絲上夾一個金屬夾P，移動金屬夾P的位置，就可改變接入電路中電阻絲的長度L，把這些實驗器材按圖乙的電路連接起來。閉合開關(guān)S前，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)整到。閉合開關(guān)S后，將電阻箱調(diào)到適當阻值不動，多次改變金屬夾P的位置，得到多組I、L的數(shù)據(jù)。根據(jù)實驗測量數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)，以電流的倒數(shù)1I為縱坐標、電阻絲的長度L為橫坐標，得出圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像說明，橫截面積S相同的同種材料的電阻絲，接入長度L越長，電流I越小，電阻R。該電阻絲1 cm長度的阻值為。【強化訓(xùn)練2】探究歐姆定律1.【2019銅仁】小李為了探究“電流與電壓的關(guān)系”，請你與他合作并完成以下實驗步驟。（1）在圖T4-30甲所示虛線框中畫出相應(yīng)電路圖。甲 乙圖T4-30（2）小李在探究電流與電壓的關(guān)系時，要控制不變。通過實驗探究，得到以下數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)分析時，小李發(fā)現(xiàn)表格中有一組錯誤的數(shù)據(jù)，請你找出第組數(shù)據(jù)是錯誤的。序號12345電壓U/V0.81.21.62.02.4電流I/A0.160.240.320.440.48（3）為了分析電流與電壓的定量關(guān)系，請你利用正確的數(shù)據(jù)，在圖乙所示坐標系中繪制出電流與電壓關(guān)系的圖像。2.【2019荊州】小陽利用如圖T4-31甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”。已知電源電壓為4.5 V且保持不變，實驗用到的定值電阻阻值分別為25 、20 、15 、10 、5 ，滑動變阻器的規(guī)格為“050 ”。圖T4-31（1）如圖乙所示的實物電路中存在連線錯誤，而且只要改接一根導(dǎo)線就可以了，請你把接錯的那根導(dǎo)線打上“”，再畫線把它改到正確位置上（導(dǎo)線不允許交叉）。（2）電路改正以后，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器滑片調(diào)至最（選填“左”或“右”）端。（3）連接好電路后，如果將電流表和電壓表在電路中位置交換，則閉合開關(guān)后，會發(fā)現(xiàn)兩表中只有（選填“電流”或“電壓”）表有示數(shù)。（4）為了用上所有的定值電阻正確完成五次實驗，應(yīng)利用滑動變阻器控制定值電阻兩端的電壓至少保持V不變。（5）實驗中將5 的定值電阻更換為10 的定值電阻后，閉合開關(guān)，應(yīng)將滑動變阻器滑片向（選填“左”或“右”）適當滑動，使電壓表示數(shù)恢復(fù)到原來的值。（6）小陽同學(xué)每次隨機選取一個定值電阻，進行了五次實驗，根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫出電流與電阻關(guān)系的圖像如圖丙所示，且實驗中各電路元件完好，讀數(shù)、記錄均正確。但老師發(fā)現(xiàn)五次實驗中有一次未移動滑動變阻器滑片控制電壓表示數(shù)一定，根據(jù)圖丙中的數(shù)據(jù)分析，阻值為的定值電阻連入電路時未移動滑片，這次實驗之前的那一次實驗，小陽選取的是阻值為的定值電阻。3.【2018咸寧】朵朵和同學(xué)們在做電學(xué)實驗過程中：（1）朵朵和同學(xué)們經(jīng)過討論，依次完成了“探究電流與電壓的關(guān)系”三次實驗電路的設(shè)計，如圖T4-32甲、乙、丙所示。由圖甲改進為圖乙是為了保證實驗過程中這一因素不變；由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保護電路，又能通過調(diào)節(jié)滑片使電阻R兩端的電壓（選填“改變”或“保持不變”）。圖T4-32（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，幫助朵朵按電路圖丙將圖丁中實物電路連接完整。（3）朵朵連完電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩只電表的指針總在晃動。請分析造成這一現(xiàn)象的原因：電路存在。（4）在繼續(xù)用圖丁的實物電路探究電流與電阻的關(guān)系時，朵朵先將5 電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2 V，記下電流值；再將5 電阻換成10 電阻，她下一步操作是：將滑動變阻器的滑片向（選填“A”或“B”）端移動。（5）朵朵和同學(xué)們完成上述探究活動后，想測量一只額定電壓為2 V的小燈泡的額定功率，但發(fā)現(xiàn)電壓表被別的同學(xué)拿走了，于是她借助一個10 的電阻R0，設(shè)計了如圖戊所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率。具體操作如下：只閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)為A時，小燈泡恰好正常發(fā)光。只閉合開關(guān)S1、S3，保持滑動變阻器滑片的位置不變，讀出電流表示數(shù)為I。P燈=。（用已知量和測量值表示，數(shù)值要求帶單位）【強化訓(xùn)練3】伏安法測電阻1.【2019貴港】用“伏安法”測未知電阻的阻值。（1）請用筆畫線表示導(dǎo)線，將圖T4-33甲所示的實物連接成完整電路。要求：滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變小（請勿更改原有導(dǎo)線，導(dǎo)線不能交叉）。圖T4-33（2）連接電路前，開關(guān)必須。電路接通前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)該移至圖中（選填“A”或“B”）處。（3）小林閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，但電壓表有示數(shù)，此時電路中的一處故障是待測電阻Rx（選填“短路”或“斷路”）。（4）小林排除故障后，用滑動變阻器調(diào)節(jié)接入電路中的電阻，對應(yīng)每次變化各測一次電流值和相應(yīng)的電壓值并記錄到表格中。有一次測量電流表的指針如圖乙所示，其示數(shù)為A；另一次測量電壓表的指針如圖丙所示，其示數(shù)為V。小林根據(jù)幾組實驗數(shù)據(jù)計算出Rx的值，為了進一步減小誤差，繪制了Rx的U-I圖像。（5）另一組的小宇用相同的器材進行實驗，并根據(jù)自己所記錄的實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖丁所示的U-I圖像。小林發(fā)現(xiàn)小宇繪制的U-I圖像和自己繪制的U-I圖像不同，你認為其原因是小宇將；小林根據(jù)小宇的圖像也可計算出待測電阻Rx=。（實驗過程中電源電壓保持不變）。【拓展】（6）小芳又設(shè)計了一種方案，也測出了Rx的阻值。電路如圖T4-34所示，R0為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下：圖T4-34當開關(guān)時，電流表示數(shù)為I1；當開關(guān)S1、S2都閉合時，電流表示數(shù)為I2；待測電阻Rx=。（用已知和測出的物理量符號表示）2.【2018撫順】小謝同學(xué)利用三個定值電阻（5 、10 、20 ）、規(guī)格為“10 1 A”的滑動變阻器、電源、電壓表、電流表、導(dǎo)線和開關(guān)等器材，進行了“探究電流和電阻關(guān)系”的實驗。圖T4-35（1）圖T4-35甲是小謝連接的實驗電路，檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請在圖中連接錯誤的那根導(dǎo)線上打“”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。（2）改正后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，若電路中只有一處故障，其故障是 。（3）排除故障后，把5 的電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片到適當位置，電流表示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為A。（4）滑片位置不動，把5 的電阻換成10 的電阻，閉合開關(guān)，應(yīng)向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)保持V不變，讀取電流表的示數(shù)為0.2 A。（5）要使三個電阻單獨接入電路都能完成實驗，選取電源電壓最大值不能超過V，三次實驗后，可得結(jié)論：導(dǎo)體兩端電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成。（6）另一小組的小滕同學(xué)在只有一只電壓表的情況下，連接了如圖丙所示的電路，測出了額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻。（已知滑動變阻器R2的最大阻值為R0，U額小于電源電壓）閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，將R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最（選填“上”或“下”）端，讀出此時電壓表的示數(shù)U，即為電源電壓。閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，將R1的滑片滑到最右端，調(diào)節(jié)R2的滑片，使電壓表的示數(shù)為，此時小燈泡正常發(fā)光。同時閉合三個開關(guān)，保持R2的滑片不動，然后調(diào)節(jié)R1的滑片，使電壓表的示數(shù)為；保持R1的滑片不動，將R2的滑片滑到最上端，讀出此時電壓表的示數(shù)為U1。小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=。（用字母表示）【強化訓(xùn)練4】測量小燈泡的電功率1.【2019齊齊哈爾】在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小丹設(shè)計了如圖T4-36甲所示的電路圖，已知小燈泡的額定電壓為2.5 V，滑動變阻器規(guī)格為“20 1 A”，電源是由2節(jié)新干電池串聯(lián)組成。圖T4-36（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，幫助小丹按電路圖甲將圖乙電路連接完整。（要求導(dǎo)線不交叉）（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片置于端（填字母）。（3）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則電路故障可能是。（4）排除故障后，緩慢移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5 V，電流表示數(shù)如圖丙所示為A，則小燈泡的額定功率為W，此時燈絲的電阻為。（5）小丹繼續(xù)測量小燈泡兩端電壓略高于額定電壓時的電功率，滑動變阻器的滑片應(yīng)向（填字母）端調(diào)節(jié)，觀察到小燈泡變亮。（6）下表是小丹根據(jù)實驗測得的多組數(shù)據(jù)，她通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲的電阻是變化的，則影響小燈泡燈絲電阻變化的主要因素是。實驗次數(shù)12345