資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
例1-1．科學興趣小組同學開展制作“液體密度計”的項目化活動，活動過程如下：
【明確問題】經小組討論后，確定制作的密度計不僅能測出液體的密度，還需考慮精確度和外形美觀度，于是，制定下面的評價量表：
評價維度 5分 3分 1分
刻度 標注正確，清晰美觀 標注正確，較清晰美觀 標注錯誤
精確度 g/cm 0.05-0.1 g/cm g/cm
【方案設計】經小組討論后，依據評價標準，設計如下方案：
①將彈簧秤調零，首先測出空塑料杯受到的重力為，并在彈簧測力計刻度盤的右側位置標注刻度0。
②在杯中裝滿水，用彈簧測力測出其受到的重力為，并在指針所指位置右側標注刻度1。
③在杯中裝滿待測液體，掛在彈簧測力計上，此時指針所指刻度即為液體的密度ρ液。
【實踐操作】根據上述方案，同學們用彈簧測力計和塑料杯，制作出液體密度計，并測出空塑料杯的為0.4牛，裝滿水后的為3.4牛，在刻度盤的相應位置標注上刻度（如圖）。
【成果展示】測試其精確度，操作如下：
先在空杯中裝滿密度為0.8g/cm的酒精，再用該密度計測量，若此時指針指示的重力為2.5牛，請你結合圖片，通過計算，參照評價量表中的要求，給該密度計評一個合理的分值。
【迭代改進】為了增加該液體密度計的精度，請你提出一條建議：
例1-2．某項目小組利用硬質塑料瓶制作潛水艇，塑料瓶厚度不計，兩個艙之間密封不連通，水艙與注射器通過塑料軟管相連，移動注射器活塞可以實現潛水器的浮沉，模型如圖甲。
(1)為實現潛水艇的上浮，小組同學的操作是： ，從而排出水艙內的水，實現上??；
(2)如圖乙所示，潛水艇完成從B到A上浮的過程，其浮力變化情況是 ；
(3)已知某小組同學采用的材料總質量0.5kg，體積650cm3，現有100mL和200mL兩種規格的注射器，請通過計算說明應該選擇哪種規格的注射器能實現在水中懸浮 。
例1-3．小明經歷制取、鑒定、評價等過程，可將普通白酒制成消毒酒精，具體如下：
【制取】如圖甲所示，通過加熱電器加熱，使普通白酒瓶中的酒精（酒精沸點為78℃）產生大量酒精蒸氣，酒精蒸氣經長塑料管，在A杯中得到高濃度白酒。
【鑒定】如圖乙所示，將液體密度計放入A杯中測出高濃度白酒的密度，結合查閱資料鑒定是否為消毒酒精。
【查閱資料】
①普通白酒和消毒酒精都由酒精和水組成，前者酒精濃度低，后者酒精濃度高。
②白酒濃度為70-75%屬于消毒酒精，白酒濃度與密度的關系如表所示。
白酒濃度與密度的關系表
濃度 68% 69% 70% 71% 72% 73% 74% 75% 76% 77%
密度（克/厘米3） 0.872 0.870 0.868 0.865 0.863 0.860 0.858 0.856 0.853 0.851
【評價】若不是消毒酒精，采取相應的措施。
(1)圖甲中“長塑料管”的作用是 。
(2)用電子天平測得液體密度計的質量是10克，則在圖乙中液體密度計受到的浮力是多少？（寫出計算過程）
(3)某次實驗測得高濃度白酒的密度為0.823克/厘米3，將其轉變為消毒酒精。寫出一種可行的措施并說明理由。
例2-1．在研究“光的反射定律”時，小科設計了如圖實驗裝置。半圓形滑軌固定在水平底座上，其圓心O處放置一小平面鏡，紅色激光筆A可以沿滑軌自由滑動，發射的激光始終對準圓心O點：L形支架上激光筆B發出綠色激光，該激光垂直于平面鏡射入圓心O點。
(1)實驗中激光筆B發出的綠色激光用于模擬 （選填“入射光線”、“反射光線”或“法線”）；
(2)實驗過程中，小科觀察不到激光的傳播路徑。請你提供一種能將光路顯示出來的措施： ；
(3)光路顯示出來后，小科從半圓形滑軌的側面某一位置觀察。發現所有光束剛好重合，經多次改變紅色激光的入射角度均能出現這種現象。由此可以得出的結論是： 。
例2-2．甲圖是“探究平面鏡成像特點”和乙圖是用蠟燭和燒瓶來“探究凸透鏡成像規律”的實驗裝置。
(1)實驗甲中，使用玻璃板代替平面鏡的好處是 ，在確定蠟燭B和蠟燭A的像是否完全重合時，人眼的觀察位置應該是( )（填字母）。
A．從玻璃板后觀察蠟燭
B．在玻璃板前蠟燭A這一側
C．A與B都需要
(2)實驗乙調整蠟燭和燒瓶至如圖所示位置，在墻壁上得到清晰的 實像（填像的性質）。
(3)實驗中，不改變蠟燭的位置，把甲中M玻璃板和乙中燒瓶分別都豎直向上移，則甲和乙所成的像的位置如何變化？答： 。
例2-3．如圖所示，這是小明做“探究凸透鏡成像的規律”的實驗裝置。
（1）小明先調整蠟燭、光屏和凸透鏡的中心在同一高度。
（2）固定凸透鏡的位置，將蠟燭放在距離凸透鏡較遠處，移動光屏直至出現最清晰的像，記錄物距、像距、像的性質。
（3）改變物距，重復上述操作，多次實驗，將實驗數據記錄在表中。
實驗次數 物距/cm 像距/cm 像的性質
正立或倒立 放大或縮小 虛像或實像
1 18.0 6.9 倒立 縮小 實像
2 10.0 10.0 倒立 等大 實像
3 7.0 17.7 倒立 放大 實像
4 4.0 / 正立 放大 虛像
分析數據可知：實驗中使用的凸透鏡焦距為 cm。
（4）當光屏上成清晰的像時，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不動，僅將蠟燭和光屏的位置互換，此時光屏上也能觀察到燭焰清晰的像。這是因為在光的折射現象中，光路是 的。
（5）實驗中，小明將自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，發現光屏上原來清晰的像變模糊。將光屏適當靠近凸透鏡后，光屏上再次出現清晰的像，由此可判斷小明佩戴的是 （選填“近視”或“遠視”）眼鏡。
例2-4．小科在項目化“制作凸透鏡”的實踐中，更加深刻地理解了凸透鏡的相關知識。
(1)制作凸透鏡：用剪刀在塑料礦泉水瓶的凸起部位剪取一樣大小的兩塊塑料片，凸起部位朝外，中間裝滿水，用熱熔膠封閉連接處。然后測焦距，方法為 ；
(2)評估檢測：“制作凸透鏡”的評價量規表如下所示，其中“？”可填： ；
評價指標 作品等級
優秀 合格 待改進
結構完整與美觀效果 不漏水，有手柄且美觀 不漏水，無手柄，美觀 ？
(3)小文測出此凸透鏡的焦距為，在研究凸透鏡成像的規律時，有一組實驗是將蠟燭、水凸透鏡和光屏固定在如圖甲所示的位置，此時成像特點： ；
(4)將蠟燭換成“F”形的LED。燈x光屏貼上方格紙，如圖乙所示，請寫出改進后的一個優點： 。
例3-1．兩千多年前，亞里士多德認為：力是維持物體運動的原因。下面我們就通過實驗和科學家的研究歷程來判斷這個觀點是否正確；
（1）使小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在毛巾表面上移動的距離。再分別換用棉布和木板表面進行兩次實驗，實驗現象如圖所示；
①每次都使小車從斜面頂端由靜止滑下，目的是使小車每次到達水平面時 相同；
②根據實驗現象可以得出：小車受到的阻力越小，運動的距離 ；
（2）十六世紀末，伽利略已通過類似實驗和推理得出結論：如果運動的物體沒有阻力的影響，它將在水平面上一直運動下去；因此，物體運動 （選填“需要”或“不需要”）力來維持。如圖是伽利略的實驗和推理示意圖，屬于推理的是 （選填“甲”或“乙）；
（3）后來，笛卡爾進一步完善了伽利略的觀點：如果運動的物體不受力的作用，它將以同一速度沿直線運動。十七世紀初，牛頓在他們研究的基礎上，提出了“牛頓第一定律”，相對于“牛頓第一定律”，笛卡爾的觀點有什么不足？ ；
（4）上述實驗及科學家研究成果給予我們的啟示是 。（將正確說法前的字母填在橫線上）
A．科學定律都可以通過實驗直接得出
B．科學推理是科學研究的方法之一
C．大多數人認同的觀點就是正確的觀點
D．普通人觀點可以質疑，科學家觀點不可以質疑
例3-2．為探究“阻力對物體運動的影響”，某科學實驗小組做了如圖甲所示實驗。
(1)實驗時，小車每次從斜面 （選填“同一”或“不同”）高度由靜止滑下，從而保證小車滑行至水平面時的 相同；
(2)小車在鋪有毛巾的木板、鋪有棉布的木板和木板上分別進行規范的實驗操作，用DIS傳感器采集得到小車在3次實驗中的圖像（如圖乙所示），其中在木板上滑行的是圖像 （填序號）；
(3)若小車受到的水平阻力減小為0，試根據上述實驗現象，推理并在圖丙中畫出小車在水平面上運動的圖像。
例4.小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實驗。
(1)實驗前，小明將杠桿置于支架上靜止如圖甲所示，此時應向 移動平衡螺母至杠桿水平；
(2)如圖乙所示，A位置掛2個鉤碼，為使杠桿再次平衡，應該在B位置掛上 個同樣的鉤碼；
(3)如圖丙所示，為改變力的方向，小紅在杠桿右側用彈簧測力計向下拉，當測力計由豎直方向逐漸向左偏轉，杠桿始終保持水平平衡，測力計的示數將 （“變大”“變小”或“不變”）；
(4)小明和小紅交流：
①如圖丁，用木棒作為秤桿，用細線系一個20g的鉤碼作為秤砣，把空小盆掛在A點作為秤盤，在B點掛粗繩作為提紐，則 點相當于支點；移動細線的位置，直到桿秤水平平衡，標記此時細線的位置，則該位置對應刻度值為 g。
②在秤盤中逐一添加50g的砝碼，移動細線的位置，當桿秤水平平衡時，記錄細線的位置、標記相應的質量，再測出細線距離B點的長度（如表），根據表中數據，應將250g的刻度值標記在距離B點 cm處。
托盤中砝碼總質量/g 50 100 150 200
距離B點的長度/cm 6 11 16 21
③為了增大桿秤的最大測量值，你的方法是： （寫一種即可）。
例5-1．某興趣小組在測量額定電壓為的小燈泡燈絲電阻時發現，小燈泡兩端的電壓越大，測得電阻的阻值也越大。針對上述現象，同學們提出猜想：
猜想①：燈絲兩端的電壓增大導致電阻增大。
猜想②：燈絲的溫度升高導致電阻增大。
為研究猜想①，同學們進行了如下研究。
【實驗器材】干電池2節，額定電壓為的小燈泡1只，電流表1個，電壓表1個，滑動變阻器1個，開關1個，裝滿水的塑料瓶，導線若干。
次數 1 2 3 4 5
電壓/V
電流/A
電阻/Ω
【實驗方案】
①按圖1連接好電路，將燈絲插入瓶口浸入水中；
②閉合開關，讀出電壓表和電流表示數，記錄在表格中；
③多次改變滑動變阻器的阻值，重復步驟②。
(1)某次閉合開關后，電流表指針位置如圖2所示，其示數為___________________安。
(2)實驗中將燈絲浸入水中的目的是__________________。
(3)若觀察到_________________現象，則假設①被否定。
(4)實驗結果表明燈絲電阻變化與施加電壓無直接因果關系后，某同學直接得出“燈絲電阻增大是由溫度增大引起”的結論。請評價他結論得出過程是否合理，并說明理由。_______________。
例5-2．為了測量未知電阻R的電阻值，小科設計了如圖甲所示的實驗電路。
實驗次數 1 2 3
U/V 1.5 2.0 2.5
I/A 0.14 0.19 0.23
R/Ω 10.7 10.5 10.9
(1)請用筆畫線代替導線，將圖中未完成的電路補充完整。 ；
(2)正確連接電路，閉合開關，發現電流表和電壓表都有較大的示數，且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，它們的示數都不變。造成這一現象的原因可能是 ；
(3)排除故障后進行實驗，上表是小科記錄的實驗數據，則電阻R的阻值是 Ω；
(4)小舟利用相同的器材測量電阻R的阻值，根據實驗數據繪出的U-I圖像如圖乙所示。則符合小舟設計的電路圖是______。
A． B． C．
例5-3．用如圖甲所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值，其中為待測電阻，R為電阻箱，S為單刀雙擲開關，為定值電阻，某同學用該電路進行實驗，主要步驟有：
A．把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數為I；
B．讀出電阻箱的示數R；
C．把開關S接a點，讀出電流表的示數為I；
D．根據電路圖，連接實物圖，將電阻箱的阻值調至最大；
(1)上述步驟的合理順序是 （只需填寫序號）；
(2)步驟A中電阻箱調節好后示數如圖乙所示，若已知的阻值為10Ω，則待測電阻的阻值為 Ω；
(3)本實驗所采用的科學思想方法可稱為 。
例6-1．某興趣小組在測量額定電壓為的小燈泡燈絲電阻時發現，小燈泡兩端的電壓越大，測得電阻的阻值也越大。針對上述現象，同學們提出猜想：
猜想①：燈絲兩端的電壓增大導致電阻增大。
猜想②：燈絲的溫度升高導致電阻增大。
為研究猜想①，同學們進行了如下研究。
【實驗器材】干電池2節，額定電壓為的小燈泡1只，電流表1個，電壓表1個，滑動變阻器1個，開關1個，裝滿水的塑料瓶，導線若干。
次數 1 2 3 4 5
電壓/V
電流/A
電阻/Ω
【實驗方案】
①按圖1連接好電路，將燈絲插入瓶口浸入水中；
②閉合開關，讀出電壓表和電流表示數，記錄在表格中；
③多次改變滑動變阻器的阻值，重復步驟②。
(1)某次閉合開關后，電流表指針位置如圖2所示，其示數為 安。
(2)實驗中將燈絲浸入水中的目的是 。
(3)若觀察到 現象，則假設①被否定。
(4)實驗結果表明燈絲電阻變化與施加電壓無直接因果關系后，某同學直接得出“燈絲電阻增大是由溫度增大引起”的結論。請評價他結論得出過程是否合理，并說明理由。 。
例6-2．小科進行了如下電學實驗。
(1)正確連接電路后，閉合開關S，小燈泡不亮，電壓表和電流表均有示數，可能是小燈泡__________；
A．短路 B．開路 C．實際功率太小
(2)調節滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為，電流表示數如圖乙所示，此時小燈泡的電功率為 W；
(3)將以上實驗的小燈泡更換成不同阻值的定值電阻，閉合開關并移動滑片，使定值電阻兩端電壓始終保持不變，記錄每次的電流值和電阻值。據此推測，該實驗是在研究 的關系；
(4)下表是小科測得的數據，據表中數據判斷，小科連接的實驗電路是下圖中__________；
實驗次數 電壓U（V） 電流I（A）
1 2.5 008
2 2.0 0.10
3 1.5 0.14
4 1.0 0.18
A． B．
C． D．
例6-3．小明同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電壓為定值）、待測小燈泡（標有“0.25A”字樣）、電流表、電壓表（只有0-3伏檔完好）、滑動變阻器（標有“20Ω；1A”字樣）、開關及導線若干。小燈的額定功率估計為0.9瓦左右，該同學正確連接電路，實驗步驟正確。完成下列問題。
(1)實驗剛閉合開關時，電壓表、電流表的示數分別為2伏和0.2安，由此可求出電源電壓 V；
(2)在實驗過程中，燈泡突然熄滅，經分析：可能是燈泡斷路，也可能是滑動變阻器斷路，小明通過觀察 （填“電壓表”或“電流表”），初步判斷出燈泡斷路；
(3)更換相同規格的燈泡后，小明繼續實驗：他邊思考邊實驗，同時對電路進行調整，直至小燈正常發光。此時觀察到電流表示數為時，電壓表示數如圖所示，請根據相關信息，求出小燈的額定電功率為 W；
(4)小明將滑片P從阻值最大處移到阻值最小處（燈泡未燒壞），測定并依據實驗數據，畫出燈泡的I-U圖像（如圖a），任取圖像中一點構成矩形（如圖b中陰影部分），則矩形面積表示的科學含義是 。
例6-4．小華和小紅兩位同學各自進行“測定小燈泡電功率”的實驗。實驗中所用器材規格均相同，小燈標有“”字樣，電源電壓為6伏且保持不變，他們各自按電路圖連接電路。
(1)小華同學實驗步驟正確，閉合開關后，發現小燈泡不亮，但電流表示數為，接下來他移動滑動變阻器的滑片，觀察到小燈始終不亮，電流表示數會變化、但電壓表示數始終為零。若電路中只有一處故障且只發生在小燈L或滑動變阻器R上，電路故障是 。
(2)小華實驗時，其部分實驗數據和現象記錄如下表．
實驗次數 電壓表示數 電流表示數 燈泡亮度
1 1 0.1 較暗
2 3.8 正常發光
3 4 0.36 強烈發光
由于小華粗心大意，沒有記錄燈泡正常發光時電流表的示數，于是他根據第一次實驗數據計算出燈泡電阻：，再計算出燈泡兩端電壓為時的功率：。請你幫他判斷，小燈泡的額定功率應 。（選填“大于”“等于”、“小于”）
(3)小紅按電路圖正確接線，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，燈泡正常發光時，電壓表指針偏轉角度較小，且指針未對準刻度線，會產生較大誤差，經思考小紅將電路略做改動依然完成了實驗，他的改動是： 。然后閉合開關，移動變阻器的滑片，當電壓表示數為 V時，小燈泡正常發光，若此時滑動變阻器的阻值為，可得出小燈泡的額定功率為 W。
例6-5．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。
(1)連接電路時開關應 ，電流表的量程應選 A；
(2)請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整 ；
(3)閉合開關前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于 （填“A”或“B”）端；
(4)小葉同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖乙所示）為 V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向 （填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為2.5V；
(5)小向同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的，圖像，根據圖像信息，可計算出小燈泡的額定功率是 W。小燈泡正常工作時的電阻等于 Ω；
(6)小勇同學在實驗中連接好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能是 （寫出一種即可）
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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例1-1．科學興趣小組同學開展制作“液體密度計”的項目化活動，活動過程如下：
【明確問題】經小組討論后，確定制作的密度計不僅能測出液體的密度，還需考慮精確度和外形美觀度，于是，制定下面的評價量表：
評價維度 5分 3分 1分
刻度 標注正確，清晰美觀 標注正確，較清晰美觀 標注錯誤
精確度 g/cm 0.05-0.1 g/cm g/cm
【方案設計】經小組討論后，依據評價標準，設計如下方案：
①將彈簧秤調零，首先測出空塑料杯受到的重力為，并在彈簧測力計刻度盤的右側位置標注刻度0。
②在杯中裝滿水，用彈簧測力測出其受到的重力為，并在指針所指位置右側標注刻度1。
③在杯中裝滿待測液體，掛在彈簧測力計上，此時指針所指刻度即為液體的密度ρ液。
【實踐操作】根據上述方案，同學們用彈簧測力計和塑料杯，制作出液體密度計，并測出空塑料杯的為0.4牛，裝滿水后的為3.4牛，在刻度盤的相應位置標注上刻度（如圖）。
【成果展示】測試其精確度，操作如下：
先在空杯中裝滿密度為0.8g/cm的酒精，再用該密度計測量，若此時指針指示的重力為2.5牛，請你結合圖片，通過計算，參照評價量表中的要求，給該密度計評一個合理的分值。
【迭代改進】為了增加該液體密度計的精度，請你提出一條建議：
【答案】 0.1g/cm 換用更大的空塑料杯；換用分度值更小的彈簧測力計；減小指針與外殼間的摩擦等
【知識點】液體密度的測量
【詳解】
N
m
故裝滿酒精后
精確度分析
g/cm
【迭代改進】換用更大的空塑料杯；換用分度值更小的彈簧測力計；減小指針與外殼間的摩擦等。
例1-2．某項目小組利用硬質塑料瓶制作潛水艇，塑料瓶厚度不計，兩個艙之間密封不連通，水艙與注射器通過塑料軟管相連，移動注射器活塞可以實現潛水器的浮沉，模型如圖甲。
(1)為實現潛水艇的上浮，小組同學的操作是： ，從而排出水艙內的水，實現上浮；
(2)如圖乙所示，潛水艇完成從B到A上浮的過程，其浮力變化情況是 ；
(3)已知某小組同學采用的材料總質量0.5kg，體積650cm3，現有100mL和200mL兩種規格的注射器，請通過計算說明應該選擇哪種規格的注射器能實現在水中懸浮 。
【答案】(1)推動活塞，給潛水器打氣 (2)先不變后變小 (3)200mL
【知識點】物體的浮沉條件及其應用、阿基米德原理
【詳解】（1）潛水艇在水下時受到的浮力是一定的，是通過改變自身重力實現上浮或下沉的，故為實現潛水艇的上浮，小組同學的操作是推動活塞，給潛水器打氣，從而排出水艙內的水，減小自身的重力，實現上浮。
（2）潛水器完成從B到A上浮的過程，露出水面之前，排開水的體積不變，由阿基米德原理可知其受到的浮力不變；露出水面后，排開水的體積減小，則浮力變小;所以整個過程中其浮力變化情況是先不變后變小。
（3）在水中懸浮時潛水艇受到的浮力和總重力相等，浸沒時受到的浮力為
材料的總質量為0.5kg，則材料的總重力為
因該潛水器材料的總重力小于懸浮時的浮力，所以需在水艙內注水，則需注入水的重力為
需注入水的體積為
假設注射器抽出多少氣體就有多少體積的水進入水艙，則注射器的體積應大于等于150mL，因此應選200mL的注射器。
例1-3．小明經歷制取、鑒定、評價等過程，可將普通白酒制成消毒酒精，具體如下：
【制取】如圖甲所示，通過加熱電器加熱，使普通白酒瓶中的酒精（酒精沸點為78℃）產生大量酒精蒸氣，酒精蒸氣經長塑料管，在A杯中得到高濃度白酒。
【鑒定】如圖乙所示，將液體密度計放入A杯中測出高濃度白酒的密度，結合查閱資料鑒定是否為消毒酒精。
【查閱資料】
①普通白酒和消毒酒精都由酒精和水組成，前者酒精濃度低，后者酒精濃度高。
②白酒濃度為70-75%屬于消毒酒精，白酒濃度與密度的關系如表所示。
白酒濃度與密度的關系表
濃度 68% 69% 70% 71% 72% 73% 74% 75% 76% 77%
密度（克/厘米3） 0.872 0.870 0.868 0.865 0.863 0.860 0.858 0.856 0.853 0.851
【評價】若不是消毒酒精，采取相應的措施。
(1)圖甲中“長塑料管”的作用是 。
(2)用電子天平測得液體密度計的質量是10克，則在圖乙中液體密度計受到的浮力是多少？（寫出計算過程）
(3)某次實驗測得高濃度白酒的密度為0.823克/厘米3，將其轉變為消毒酒精。寫出一種可行的措施并說明理由。
【答案】(1)冷卻 (2)0.1N
(3)加適量的水或蒸發適量的酒精。由表可知，白酒的密度隨濃度的增加而減小，密度為0.823克/厘米3對應的濃度是大于75%，加水（或蒸發酒精）可以減低濃度
【知識點】物體的浮沉條件及其應用、浮力大小的計算
【詳解】（1）A杯中高濃度白酒是汽化后又液化形成的，所以圖甲中“長塑料管”的作用是冷卻，使氣體更容易液化。
（2）液體密度計處于漂浮狀態，由二力平衡可知，圖乙中液體密度計受到的浮力
F浮=G=mg=10×10-3kg×10N/kg=0.1N
（3）由表可知，白酒的密度隨濃度的增加而減小，密度為0.823克/厘米3對應的濃度是大于75%，加水（或蒸發酒精）可以減低濃度。
例2-1．在研究“光的反射定律”時，小科設計了如圖實驗裝置。半圓形滑軌固定在水平底座上，其圓心O處放置一小平面鏡，紅色激光筆A可以沿滑軌自由滑動，發射的激光始終對準圓心O點：L形支架上激光筆B發出綠色激光，該激光垂直于平面鏡射入圓心O點。
(1)實驗中激光筆B發出的綠色激光用于模擬 （選填“入射光線”、“反射光線”或“法線”）；
(2)實驗過程中，小科觀察不到激光的傳播路徑。請你提供一種能將光路顯示出來的措施： ；
(3)光路顯示出來后，小科從半圓形滑軌的側面某一位置觀察。發現所有光束剛好重合，經多次改變紅色激光的入射角度均能出現這種現象。由此可以得出的結論是： 。
【答案】(1)法線 (2)見解析 (3)反射光線、入射光線和法線在同一平面內
【知識點】光的反射定律
【詳解】（1）法線與平面鏡是垂直的，且在入射光線和反射光線之間，因此激光筆B發出的光垂直射向平面鏡上的O點，可以顯示法線的位置。
（2）先用加濕器使某透明容器內充滿霧氣，將實驗裝置放到這個充滿霧氣的透明容器內，這樣能顯示出光的傳播路徑。
（3）當我們觀察到入射紅光、入射綠光和反射紅光看起來重合時(即只能觀察到一條光線時)，可根據光的傳播路徑來判斷反射光線，入射光線和法線在同一平面內。
例2-2．甲圖是“探究平面鏡成像特點”和乙圖是用蠟燭和燒瓶來“探究凸透鏡成像規律”的實驗裝置。
(1)實驗甲中，使用玻璃板代替平面鏡的好處是 ，在確定蠟燭B和蠟燭A的像是否完全重合時，人眼的觀察位置應該是( )（填字母）。
A．從玻璃板后觀察蠟燭
B．在玻璃板前蠟燭A這一側
C．A與B都需要
(2)實驗乙調整蠟燭和燒瓶至如圖所示位置，在墻壁上得到清晰的 實像（填像的性質）。
(3)實驗中，不改變蠟燭的位置，把甲中M玻璃板和乙中燒瓶分別都豎直向上移，則甲和乙所成的像的位置如何變化？答： 。
【答案】(1) 便于確定像的位置 B (2)放大
(3)甲成像位置不變，乙成像位置向上移
【知識點】探究凸透鏡成像的特點、平面鏡成像特點、原理和現象
【詳解】（1）[1]平面鏡不能透光，只能反射光，不能確定出像的位置，玻璃板不但反射光成像，還能透過關系，既能看到蠟燭A的像，也能看到蠟燭B，便于確定像的位置。
[2]因為平面鏡所成的像是虛像，在玻璃板前蠟燭A這一側不同的位置觀察才能看到蠟燭的像，故B符合題意，AC不符合題意。故選B。
（2）由圖乙圖知道，u＜v，根據凸透鏡成實像的規律知道，此時光屏上成倒立、放大、實像。
（3）像與物關于鏡面對稱，若實驗中豎直向上移動玻璃板，則像的位置不改變；根據過光心的位置光的傳播方向不變知道，凸透鏡豎直向上移光屏上的像會上移。
例2-3．如圖所示，這是小明做“探究凸透鏡成像的規律”的實驗裝置。
（1）小明先調整蠟燭、光屏和凸透鏡的中心在同一高度。
（2）固定凸透鏡的位置，將蠟燭放在距離凸透鏡較遠處，移動光屏直至出現最清晰的像，記錄物距、像距、像的性質。
（3）改變物距，重復上述操作，多次實驗，將實驗數據記錄在表中。
實驗次數 物距/cm 像距/cm 像的性質
正立或倒立 放大或縮小 虛像或實像
1 18.0 6.9 倒立 縮小 實像
2 10.0 10.0 倒立 等大 實像
3 7.0 17.7 倒立 放大 實像
4 4.0 / 正立 放大 虛像
分析數據可知：實驗中使用的凸透鏡焦距為 cm。
（4）當光屏上成清晰的像時，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不動，僅將蠟燭和光屏的位置互換，此時光屏上也能觀察到燭焰清晰的像。這是因為在光的折射現象中，光路是 的。
（5）實驗中，小明將自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，發現光屏上原來清晰的像變模糊。將光屏適當靠近凸透鏡后，光屏上再次出現清晰的像，由此可判斷小明佩戴的是 （選填“近視”或“遠視”）眼鏡。
【答案】 5.0 可逆 遠視
【知識點】凸透鏡成像的規律、探究凸透鏡成像的特點
【詳解】（3）[1]當u=v=2f時，成倒立等大的實像，由表格可知u=v=2f=10.0cm
可得焦距f=5.0cm
（4）[2]僅將蠟燭和光屏的位置互換，此時光屏上也能觀察到燭焰清晰的像。說明在光的折射現象中，光路是可逆的。
（5）[3]只將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離時，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像，說明物距不變，像距變小了，也就是眼鏡對光線有會聚作用，因此這只眼鏡是凸透鏡，也叫遠視眼鏡。
例2-4．小科在項目化“制作凸透鏡”的實踐中，更加深刻地理解了凸透鏡的相關知識。
(1)制作凸透鏡：用剪刀在塑料礦泉水瓶的凸起部位剪取一樣大小的兩塊塑料片，凸起部位朝外，中間裝滿水，用熱熔膠封閉連接處。然后測焦距，方法為 ；
(2)評估檢測：“制作凸透鏡”的評價量規表如下所示，其中“？”可填： ；
評價指標 作品等級
優秀 合格 待改進
結構完整與美觀效果 不漏水，有手柄且美觀 不漏水，無手柄，美觀 ？
(3)小文測出此凸透鏡的焦距為，在研究凸透鏡成像的規律時，有一組實驗是將蠟燭、水凸透鏡和光屏固定在如圖甲所示的位置，此時成像特點： ；
(4)將蠟燭換成“F”形的LED。燈x光屏貼上方格紙，如圖乙所示，請寫出改進后的一個優點： 。
【答案】(1)見解析
(2)漏水、無手柄、不美觀
(3)倒立縮小的實像
(4)判斷物像的方向
【知識點】凸透鏡成像的規律、探究凸透鏡成像的特點
【詳解】（1）一般測量凸透鏡焦距的方法是：將凸透鏡正對太陽光，用白紙在另一側接收光線。調整透鏡與紙的距離，使紙上的光斑最小、最亮。用刻度尺測量光斑到凸透鏡中心的距離，即為焦距。
（2）作品等級分三個等級，最差的等級應該是三個指標都未完成，即漏水、無手柄、不美觀。
（3）由圖知物距在二倍焦距之外，類似于照相機，因此為倒立縮小的實像。
（4）用“F”形的LED燈可以非常清楚地判斷物像的方向。
例3-1．兩千多年前，亞里士多德認為：力是維持物體運動的原因。下面我們就通過實驗和科學家的研究歷程來判斷這個觀點是否正確；
（1）使小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在毛巾表面上移動的距離。再分別換用棉布和木板表面進行兩次實驗，實驗現象如圖所示；
①每次都使小車從斜面頂端由靜止滑下，目的是使小車每次到達水平面時 相同；
②根據實驗現象可以得出：小車受到的阻力越小，運動的距離 ；
（2）十六世紀末，伽利略已通過類似實驗和推理得出結論：如果運動的物體沒有阻力的影響，它將在水平面上一直運動下去；因此，物體運動 （選填“需要”或“不需要”）力來維持。如圖是伽利略的實驗和推理示意圖，屬于推理的是 （選填“甲”或“乙）；
（3）后來，笛卡爾進一步完善了伽利略的觀點：如果運動的物體不受力的作用，它將以同一速度沿直線運動。十七世紀初，牛頓在他們研究的基礎上，提出了“牛頓第一定律”，相對于“牛頓第一定律”，笛卡爾的觀點有什么不足？ ；
（4）上述實驗及科學家研究成果給予我們的啟示是 。（將正確說法前的字母填在橫線上）
A．科學定律都可以通過實驗直接得出
B．科學推理是科學研究的方法之一
C．大多數人認同的觀點就是正確的觀點
D．普通人觀點可以質疑，科學家觀點不可以質疑
【答案】 速度 越遠或越大 不需要 甲 沒有說明靜止的物體不受力時，處于哪種狀態 B
【知識點】阻力對物體運動影響的探究實驗、牛頓第一定律
【詳解】（1）[1]每次小車從斜面頂端由靜止滑下，小車不變、斜面的狀況不變，小車每次到達水平面時速度相同。[2]由三次實驗可以看出，小車受到的阻力越小，小車在水平面上運動的距離長，速度減小的越慢。
（2）[3]伽利略已通過類似實驗和推理得出結論：如果運動的物體沒有阻力的影響，它將在水平面上一直運動下去；說明物體的運動不需要力來維持。
[4]屬于推理的是甲圖，讓小球從斜面的左端自由滾下，如果小球不受阻力，每次它都能滾上與起始時同樣的高度，如果斜面變成水平面，小球將在水平面上一直運動下去。
（3）[5]笛卡爾的觀點只總結出了運動的物體不受力時怎樣運動，沒有說明靜止的物體不受力時，處于哪種狀態；牛頓第一定律指出，一切物體在不受力的作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態。
（4）[6]A．科學定律不一定都可以通過實驗直接得出，牛頓第一定律不能用實驗來驗證，故A不符合題意；B．科學推理是科學研究的方法之一，牛頓第一定律就是在大量實驗的基礎上推理得出的，故B符合題意；C．大多數人認同的觀點不一定就是正確的觀點，真理有時掌握在少數人手里，故C不符合題意；D．普通人觀點可以質疑，科學家觀點也可以質疑，質疑求證才能促進事物的發展，故D不符合題意。故選B。
例3-2．為探究“阻力對物體運動的影響”，某科學實驗小組做了如圖甲所示實驗。
(1)實驗時，小車每次從斜面 （選填“同一”或“不同”）高度由靜止滑下，從而保證小車滑行至水平面時的 相同；
(2)小車在鋪有毛巾的木板、鋪有棉布的木板和木板上分別進行規范的實驗操作，用DIS傳感器采集得到小車在3次實驗中的圖像（如圖乙所示），其中在木板上滑行的是圖像 （填序號）；
(3)若小車受到的水平阻力減小為0，試根據上述實驗現象，推理并在圖丙中畫出小車在水平面上運動的圖像。
【答案】(1) 同一 速度 (2)③
(3)
【知識點】阻力對物體運動影響的探究實驗
【詳解】（1）[1][2]實驗中運用控制變量法，使小車在同一斜面的同一高度自由下滑，則小車到達斜面底端即水平面的初始端的速度相同。
（2）由于木板上最光滑，小車在水平面受到的阻力最小，速度減小的最慢，運動的距離越遠，因此圖像③是在木板上運動的圖像。
（3）若小車受到的水平阻力減小為0，小車不受阻力，將一直做勻速直線運動，即速度隨時間不發生改變，是平行于時間軸的直線，如圖所示：
例4.小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實驗。
(1)實驗前，小明將杠桿置于支架上靜止如圖甲所示，此時應向 移動平衡螺母至杠桿水平；
(2)如圖乙所示，A位置掛2個鉤碼，為使杠桿再次平衡，應該在B位置掛上 個同樣的鉤碼；
(3)如圖丙所示，為改變力的方向，小紅在杠桿右側用彈簧測力計向下拉，當測力計由豎直方向逐漸向左偏轉，杠桿始終保持水平平衡，測力計的示數將 （“變大”“變小”或“不變”）；
(4)小明和小紅交流：
①如圖丁，用木棒作為秤桿，用細線系一個20g的鉤碼作為秤砣，把空小盆掛在A點作為秤盤，在B點掛粗繩作為提紐，則 點相當于支點；移動細線的位置，直到桿秤水平平衡，標記此時細線的位置，則該位置對應刻度值為 g。
②在秤盤中逐一添加50g的砝碼，移動細線的位置，當桿秤水平平衡時，記錄細線的位置、標記相應的質量，再測出細線距離B點的長度（如表），根據表中數據，應將250g的刻度值標記在距離B點 cm處。
托盤中砝碼總質量/g 50 100 150 200
距離B點的長度/cm 6 11 16 21
③為了增大桿秤的最大測量值，你的方法是： （寫一種即可）。
【答案】(1)左端 (2)4 (3)變大
(4) B 0 26 見解析
【知識點】探究杠桿的平衡條件實驗
【詳解】（1）由圖甲可知，杠桿左端上翹，要使杠桿在水平位置處于平衡狀態，平衡螺母向上翹的左端移動。
（2）假設一個鉤碼重G，杠桿一個大格為L，根據杠桿的平衡條件得到2G×4L=nG×2L
解得n=4。
（3）由圖丙可知，彈簧測力計由豎直方向逐漸向左轉動過程中，動力臂變短，而杠桿在水平位置始終保持平衡，由于阻力和阻力臂不變，根據杠桿平衡條件可知，測力計示數將變大。
（4）①[1][2]秤桿相當于一個杠桿，秤砣和秤盤對秤桿的力會使秤桿繞B點轉動，即B點相當于支點；秤盤中未放物體時，調節秤砣位置使桿秤水平平衡，標記此時細線的位置，則該位置對應的質量刻度值為0g。
②[3]由杠桿平衡條件可得m物gL物=m砣gL砣
即m物L物=m砣L砣
在L物和m砣一定時，秤砣移動的距離與物體的質量成正比。由圖表中數據可知，物體質量每增加50g，秤砣距離B的距離就增加5cm，故250g的刻度值應標記在距離B點26cm處。
③[4]若要增大測量范圍，即可稱量的物重G增大，在左邊力臂不變的情況下，左邊力與力臂的乘積的值增大；由杠桿的平衡條件知：右邊力與力臂的乘積應相應的增大，那么方法有：①秤砣的質量不變，加大右邊力臂的長度，那么可將B點向左移動一些；
②右邊力臂不變，增加秤砣的質量；
③秤砣的質量和力臂的長度同時增大。
例5-1．某興趣小組在測量額定電壓為的小燈泡燈絲電阻時發現，小燈泡兩端的電壓越大，測得電阻的阻值也越大。針對上述現象，同學們提出猜想：
猜想①：燈絲兩端的電壓增大導致電阻增大。
猜想②：燈絲的溫度升高導致電阻增大。
為研究猜想①，同學們進行了如下研究。
【實驗器材】干電池2節，額定電壓為的小燈泡1只，電流表1個，電壓表1個，滑動變阻器1個，開關1個，裝滿水的塑料瓶，導線若干。
次數 1 2 3 4 5
電壓/V
電流/A
電阻/Ω
【實驗方案】
①按圖1連接好電路，將燈絲插入瓶口浸入水中；
②閉合開關，讀出電壓表和電流表示數，記錄在表格中；
③多次改變滑動變阻器的阻值，重復步驟②。
(1)某次閉合開關后，電流表指針位置如圖2所示，其示數為___________________安。
(2)實驗中將燈絲浸入水中的目的是__________________。
(3)若觀察到_________________現象，則假設①被否定。
(4)實驗結果表明燈絲電阻變化與施加電壓無直接因果關系后，某同學直接得出“燈絲電阻增大是由溫度增大引起”的結論。請評價他結論得出過程是否合理，并說明理由。_______________。
【答案】(1)0.3
(2)防止電陽大小隨溫度變化而改變
(3)其他條件一定時，燈絲兩端電壓增大，電阻不變
(4)不合理，因小燈泡的功率越大，溫度越高，此時應再利用表格中數據分別求出小燈泡的實際功率，進而分析得出燈絲電阻隨溫度的升高而增大
【詳解】(1)電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.3A。
(2)實驗時將燈絲浸入純凈冷水中的目的是:防止電阻大小隨溫度變化而改變。(3)將燈絲插入瓶口浸入水中，使燈絲的溫度保持不變，若實驗中得到的結果是:所測的燈絲電阻阻值基本相等，則假設①被否定。(4)小燈泡的功率越大，溫度越高，此時應再利用表格中數據分別求出小燈泡的實際功率，進而分析得出燈絲電阻隨溫度的升高而增大，故直接得出“燈絲電阻增大是由溫度增大引起”的結論不合理。
例5-2．為了測量未知電阻R的電阻值，小科設計了如圖甲所示的實驗電路。
實驗次數 1 2 3
U/V 1.5 2.0 2.5
I/A 0.14 0.19 0.23
R/Ω 10.7 10.5 10.9
(1)請用筆畫線代替導線，將圖中未完成的電路補充完整。 ；
(2)正確連接電路，閉合開關，發現電流表和電壓表都有較大的示數，且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，它們的示數都不變。造成這一現象的原因可能是 ；
(3)排除故障后進行實驗，上表是小科記錄的實驗數據，則電阻R的阻值是 Ω；
(4)小舟利用相同的器材測量電阻R的阻值，根據實驗數據繪出的U-I圖像如圖乙所示。則符合小舟設計的電路圖是______。
A． B． C．
【答案】(1)
(2)滑動變阻器短路
(3)10.7
(4)B
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
【詳解】（1）根據實驗，電路是串聯的，滑動變阻器遵循“一上一下”的連接原則，電壓表測定值電阻兩端電壓，電流表測電路中的電流，補充的電路如下圖所示：
（2）串聯電路中，閉合開關，電流表有示數，說明電路是通路，且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，它們的示數都不變，則可能是變阻器短路，相當于導線，因此電流表和電壓表都有較大的示數。
（3）據表格數據可得電阻R的阻值為
（4）據圖可知，當電流變大時，變阻器接入電路中的阻值變小，由可知，定值電阻兩端電壓會變大，電源電壓不變，則變阻器兩端電壓變小，因此圖中為變阻器兩端電壓和電流的變化圖像，說明電壓表測變阻器兩端電壓，故B符合題意。
例5-3．用如圖甲所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值，其中為待測電阻，R為電阻箱，S為單刀雙擲開關，為定值電阻，某同學用該電路進行實驗，主要步驟有：
A．把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數為I；
B．讀出電阻箱的示數R；
C．把開關S接a點，讀出電流表的示數為I；
D．根據電路圖，連接實物圖，將電阻箱的阻值調至最大；
(1)上述步驟的合理順序是 （只需填寫序號）；
(2)步驟A中電阻箱調節好后示數如圖乙所示，若已知的阻值為10Ω，則待測電阻的阻值為 Ω；
(3)本實驗所采用的科學思想方法可稱為 。
【答案】(1)DCAB (2)47 (3)等效替代法
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
【詳解】（1）實驗中利用電阻箱來測量未知電阻的阻值，因此應先根據電路圖，連接實物圖，將電阻箱的阻值調至最大，將開關S接a點，讀出電流表的示數為I；接下來把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I，將此時電阻箱上的阻值讀出，即為未知電阻的阻值，因此合理順序是DCAB。
（2）乙圖中電阻箱的阻值為
則待測電阻的阻值為47Ω。
（3）實驗中利用電阻箱來代替未知電阻，因此運動了等效替代法。
例6-1．某興趣小組在測量額定電壓為的小燈泡燈絲電阻時發現，小燈泡兩端的電壓越大，測得電阻的阻值也越大。針對上述現象，同學們提出猜想：
猜想①：燈絲兩端的電壓增大導致電阻增大。
猜想②：燈絲的溫度升高導致電阻增大。
為研究猜想①，同學們進行了如下研究。
【實驗器材】干電池2節，額定電壓為的小燈泡1只，電流表1個，電壓表1個，滑動變阻器1個，開關1個，裝滿水的塑料瓶，導線若干。
次數 1 2 3 4 5
電壓/V
電流/A
電阻/Ω
【實驗方案】
①按圖1連接好電路，將燈絲插入瓶口浸入水中；
②閉合開關，讀出電壓表和電流表示數，記錄在表格中；
③多次改變滑動變阻器的阻值，重復步驟②。
(1)某次閉合開關后，電流表指針位置如圖2所示，其示數為 安。
(2)實驗中將燈絲浸入水中的目的是 。
(3)若觀察到 現象，則假設①被否定。
(4)實驗結果表明燈絲電阻變化與施加電壓無直接因果關系后，某同學直接得出“燈絲電阻增大是由溫度增大引起”的結論。請評價他結論得出過程是否合理，并說明理由。 。
【答案】(1)0.3
(2)防止電阻大小隨溫度變化而改變
(3)其他條件一定時，燈絲兩端電壓增大，電阻不變
(4)不合理，因小燈泡的功率越大，溫度越高，此時應再利用表格中數據分別求出小燈泡的實際功率，進而分析得出燈絲電阻隨溫度的升高而增大
【知識點】測定小燈泡的功率、伏安法測電阻的探究實驗、影響電阻大小的因素
【詳解】（1）電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.3A。
（2）實驗時將燈絲浸入純凈冷水中的目的是：防止電阻大小隨溫度變化而改變。
（3）將燈絲插入瓶口浸入水中，使燈絲的溫度保持不變，若實驗中得到的結果是：所測的燈絲電阻阻值基本相等，則假設①被否定。
（4）小燈泡的功率越大，溫度越高，此時應再利用表格中數據分別求出小燈泡的實際功率，進而分析得出燈絲電阻隨溫度的升高而增大，故直接得出“燈絲電阻增大是由溫度增大引起”的結論不合理。
例6-2．小科進行了如下電學實驗。
(1)正確連接電路后，閉合開關S，小燈泡不亮，電壓表和電流表均有示數，可能是小燈泡__________；
A．短路 B．開路 C．實際功率太小
(2)調節滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為，電流表示數如圖乙所示，此時小燈泡的電功率為 W；
(3)將以上實驗的小燈泡更換成不同阻值的定值電阻，閉合開關并移動滑片，使定值電阻兩端電壓始終保持不變，記錄每次的電流值和電阻值。據此推測，該實驗是在研究 的關系；
(4)下表是小科測得的數據，據表中數據判斷，小科連接的實驗電路是下圖中__________；
實驗次數 電壓U（V） 電流I（A）
1 2.5 008
2 2.0 0.10
3 1.5 0.14
4 1.0 0.18
A． B．
C． D．
【答案】(1)C
(2)0.4
(3)電流與電阻
(4)C
【知識點】測定小燈泡的功率、探究電流與電壓、電阻的關系實驗、歐姆定律的應用
【詳解】（1）正確連接電路后，閉合開關S，電壓表和電流表均有示數，電路為通路，小燈泡不亮，可能是小燈泡實際功率太小，故C符合題意，AB不符合題意。
故選C。
（2）調節滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為2V，電流表示數如圖乙所示，分度值為0.02A，示數為0.2A，此時小燈泡的電功率為
（3）將以上實驗的小燈泡更換成不同阻值的定值電阻，閉合開關并移動滑片，使定值電阻兩端電壓始終保持不變，記錄每次的電流值和電阻值。據此推測，該實驗是在研究電流與電阻的關系。
（4）A和D選項中，電壓表測電源電壓，示數不變，本實驗中，當電路的電流變大時，根據U=IR知道，電阻的電壓變大，由串聯電路電壓的規律知道，變阻器的電壓變小，據表中數據判斷電壓表并聯在變阻器兩端了，小科連接的實驗電路是如圖中C。
例6-3．小明同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電壓為定值）、待測小燈泡（標有“0.25A”字樣）、電流表、電壓表（只有0-3伏檔完好）、滑動變阻器（標有“20Ω；1A”字樣）、開關及導線若干。小燈的額定功率估計為0.9瓦左右，該同學正確連接電路，實驗步驟正確。完成下列問題。
(1)實驗剛閉合開關時，電壓表、電流表的示數分別為2伏和0.2安，由此可求出電源電壓 V；
(2)在實驗過程中，燈泡突然熄滅，經分析：可能是燈泡斷路，也可能是滑動變阻器斷路，小明通過觀察 （填“電壓表”或“電流表”），初步判斷出燈泡斷路；
(3)更換相同規格的燈泡后，小明繼續實驗：他邊思考邊實驗，同時對電路進行調整，直至小燈正常發光。此時觀察到電流表示數為時，電壓表示數如圖所示，請根據相關信息，求出小燈的額定電功率為 W；
(4)小明將滑片P從阻值最大處移到阻值最小處（燈泡未燒壞），測定并依據實驗數據，畫出燈泡的I-U圖像（如圖a），任取圖像中一點構成矩形（如圖b中陰影部分），則矩形面積表示的科學含義是 。
【答案】(1)6
(2)電壓表
(3)0.625
(4)滑動變阻器的功率
【知識點】測定小燈泡的功率
【詳解】（1）根據實驗，電路是串聯的，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測電路中的電流，實驗剛閉合開關時，變阻器接入電路中的阻值最大，燈泡兩端電壓為2V，此時電路中的電流為0.2A，變阻器兩端電壓為
電源電壓
（2）無論燈泡斷路還是變阻器斷路，電流表均無示數，當燈泡斷路時，電壓表串聯接入電路，測電源電壓，電壓表有示數；當滑動變阻器斷路，電路無通路，電壓表的示數為0，因此可以通過電壓表判斷故障原因。
（3）電壓表的量程是0~3V，分度值是0.1V，圖中電壓表的讀數為2.5V，小燈的額定電功率為
（4）圖中橫坐標表示電壓，陰影部分寬即電壓為，縱坐標表示電流，陰影部分長即電流為I，圖中陰影部分面積等于通過滑動變阻器的電流與其兩端電壓的乘積，由知，故矩形面積表示的物理含義是滑動變阻器的功率。
例6-4．小華和小紅兩位同學各自進行“測定小燈泡電功率”的實驗。實驗中所用器材規格均相同，小燈標有“”字樣，電源電壓為6伏且保持不變，他們各自按電路圖連接電路。
(1)小華同學實驗步驟正確，閉合開關后，發現小燈泡不亮，但電流表示數為，接下來他移動滑動變阻器的滑片，觀察到小燈始終不亮，電流表示數會變化、但電壓表示數始終為零。若電路中只有一處故障且只發生在小燈L或滑動變阻器R上，電路故障是 。
(2)小華實驗時，其部分實驗數據和現象記錄如下表．
實驗次數 電壓表示數 電流表示數 燈泡亮度
1 1 0.1 較暗
2 3.8 正常發光
3 4 0.36 強烈發光
由于小華粗心大意，沒有記錄燈泡正常發光時電流表的示數，于是他根據第一次實驗數據計算出燈泡電阻：，再計算出燈泡兩端電壓為時的功率：。請你幫他判斷，小燈泡的額定功率應 。（選填“大于”“等于”、“小于”）
(3)小紅按電路圖正確接線，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，燈泡正常發光時，電壓表指針偏轉角度較小，且指針未對準刻度線，會產生較大誤差，經思考小紅將電路略做改動依然完成了實驗，他的改動是： 。然后閉合開關，移動變阻器的滑片，當電壓表示數為 V時，小燈泡正常發光，若此時滑動變阻器的阻值為，可得出小燈泡的額定功率為 W。
【答案】(1)小燈泡短路
(2)小于
(3) 電壓表并聯在滑動變阻器兩端 2.2 0.836
【知識點】測定小燈泡的功率、電功率計算式的應用
【詳解】（1）小燈泡不發光說明燈泡短路或燈泡斷路或滑動變阻器斷路，電流表的示數為0.3A，說明燈泡不可能斷路、滑動變阻器不可能斷路，故電路中存在的故障可能是小燈泡短路。
（2）燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡正常發光時的溫度比測第一組數據時的溫度高，電阻阻值大于10Ω，由可知燈泡的額定功率應小于1.444W。
（3）[1][2]燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表并聯在燈泡的兩端，電壓表選擇0~15V，但偏轉角度太小、且指針未對準刻度線，誤差較大；當燈泡正常發光時，燈泡和滑動變阻器串聯在電路中，電源電壓為6V，要使燈泡電壓為3.8V，滑動變阻器兩端電壓U滑=6V-3.8V=2.2V
故電壓表選0~3V的量程，然后與滑動變阻器并聯。
[3]小燈泡正常發光，此時滑動變阻器的阻值R滑=10Ω
電路中的電流
小燈泡的額定功率
例6-5．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。
(1)連接電路時開關應 ，電流表的量程應選 A；
(2)請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整 ；
(3)閉合開關前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于 （填“A”或“B”）端；
(4)小葉同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖乙所示）為 V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向 （填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為2.5V；
(5)小向同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的，圖像，根據圖像信息，可計算出小燈泡的額定功率是 W。小燈泡正常工作時的電阻等于 Ω；
(6)小勇同學在實驗中連接好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能是 （寫出一種即可）
【答案】(1) 斷開 0~0.6
(2)
(3)A
(4) 2.3 B
(5) 0.5 12.5
(6)燈泡斷路
【知識點】測定小燈泡的功率、電路的動態分析
【詳解】（1）[1]為防止電路連接過程中出現錯誤而損壞電路元件，連接電路時開關應斷開。
[2]小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。則燈泡正常發光時的電流約為，故應選擇0~0.6A量程。
（2）根據實驗要求，電流表應串聯在電路中測量電流，量程應選擇0~0.6A，連接如圖所示
（3）為防止電流過大而損壞電路，閉合開關前滑動變阻器應接入最大阻值，則滑動變阻器的滑片應置于A端。
（4）[1][2]如圖所示，電壓表接入的量程為0~3V，分度值為0.1V，讀數為2.3V，小于燈泡的額定電壓，根據串聯電路分壓的規律，要使燈泡兩端電壓增加到2.5V，應將滑動變阻器的滑片P向B端移動，使電壓表的示數為2.5V。
（5）[1][2]根據圖像可知，當燈泡正常發光時兩端電壓為2.5V，電流為0.2A，則燈泡的額定功率為
小燈泡正常工作時的電阻為
（6）閉合開關，移動變阻器滑片P，發現小燈泡始終不亮，電流表無示數，表明電路中可能存在斷路，電壓表有示數，表明電壓表到電源兩極為通路，故斷路可能發生在燈泡處，即可能為燈泡斷路。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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