专题12 初中物理十五个重点学生实验上海市中考物理二轮复习专题冲刺原卷版.docx

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专题12初中物理十五个重点学生实验上海市中考物理二轮复习专题冲刺原卷版

专题12初中物理十五个重点学生实验

初中物理按照实验类型可分为以下五部分：

第一部分　直接测量性实验

　实验一　用天平测质量

　实验二　用弹簧测力计测力

　实验三　用电流表测电流，用电压表测电压

第二部分　仪器的使用

　实验四　用滑动变阻器改变电路中的电流

第三部分　间接测量性实验

　实验五　测定物质的密度

　实验六　用电流表、电压表测电阻

　实验七　测定小灯泡的电功率

第四部分　验证性实验

　实验八　验证阿基米德原理

　实验九　验证凸透镜成像规律

第五部分　探究性实验

　实验十　探究物质质量与体积的关系

　实验十一　探究二力平衡条件

　实验十二　探究杠杆平衡条件

　实验十三　探究液体内部压强跟哪些因素有关

　实验十四　探究电流与电压、电阻的关系

　实验十五　探究平面镜成像特点

第一部分　直接测量性实验

实验一　用天平测质量

【实验目的】用托盘天平测物体的质量。

【实验器材】天平（砝码）、待测物体。

【实验步骤】

（1）把天平放在水平桌面上，取下两端的橡皮垫圈。

（2）把游码移到标尺最左端零刻度处（游码归零）。

（3）调节两端的平衡螺母，直至指针指在分度板中央，天平横梁水平平衡。

（4）左物右码，直至天平重新水平平衡。

（加减砝码或移动游码）

（5）读数时，被测物体质量=砝码质量+游码示数（m物=m砝+m游）。

【实验记录】如图3所示，物体质量22g。

练习1．某小组同学用天平测不规则物体的质量。

测量前将标尺上的游码归零后，发现如图1所示的现象，则应向调节平衡螺母（选填“左”或“右”），使横梁水平平衡。

测量过程中，该小组的同学加减砝码都不能使天平达到平衡，若出现图2所示的现象，则应，直至天平平衡。

实验二　用弹簧测力计测力

【实验目的】用弹簧测力计测力。

【实验器材】细线、弹簧测力计、钩码、木块等。

【实验步骤】

（1）完成弹簧测力计的调零（沿力的方向调零）。

（2）观察弹簧测力计的测量范围（量程）和最小分度值。

（3）测量时拉力方向应沿弹簧伸长的方向。

【实验记录】

练习2．如图4（a）所示，弹簧测力计的量程为_________牛，最小分度值为_________牛，指针所指的示数_____牛。

图4（b）所示的弹簧测力计使用前应该沿________调零，所用拉力的方向应沿方向，此时它的示数是牛。

实验三　用电流表测电流用电压表测电压

一、用电流表测电流

【实验目的】用电流表测电流。

【实验器材】电源、电键、小灯泡2个、电流表、若干导线等。

【实验步骤】

1.测量串联电路中a、b、c三处的电流（图5）。

（1）将电源、电键、小灯泡、电流表串联起来，连接过程中电键处于断开状态。

（2）注意电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。

在未知电流大小时，电流表选择0~3A量程。

（3）分别测量串联电路中a、b、c三处电流的大小并记入表中。

测量处

a

b

c

电流（A）

结　论:

测量处

A

B

C

电流（A）

结　论:

【实验结论】串联电路中各处电流相等。

2.测量并联电路中A、B、C三处的电流（图6）。

（1）测量A处电流大小并记入表中。

（2）测量B处电流大小并记入表中。

（3）测量C处电流大小并记入表中。

【实验结论】并联电路中总电流等于各支路中的电流之和。

二、用电压表测电压

【实验目的】用电压表测电压。

【实验器材】电源、电键、小灯泡2个、电压表、若干导线等。

【实验步骤】

1.测量串联电路中ab、bc和ac处的电压（图7）。

（1）将电源、电键、小灯泡连接在电路中，连接过程中电键处于断开状态。

（2）将电压表与小灯泡并联连接，在连接过程中，电压表的正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源的负极，在未知电压大小时，电压表选择0~15V量程。

（3）闭合电键，观察电压表的示数，确认是否需要改变电压表的量程，然后记下电压表的示数。

（4）分别测量串联电路中ab、bc、ac两点之间的电压大小（图7）并记入表中。

测量处

ab

bc

ac

电压（V）

结　论

【实验结论】串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和。

2.测量并联电路中AC、BD和EF处的电压（图8）。

（1）将电源、电键、小灯泡连接在电路中，连接过程中电键处于断开状态。

（2）将电压表与小灯泡并联连接，在连接过程中，电压表的正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源的负极，在未知电压大小时，电压表选择0~15V量程。

（3）闭合电键，观察电压表的示数，确认是否需要改变电压表的量程，然后记下电压表的示数。

（4）分别测量串联电路中AC、BD和EF两点之间的电压大小（图8）并记入表中。

测量处

AC

BD

EF

电压（V）

结　论

【实验结论】并联电路中各支路两端的电压相等。

练习3．图9所示为小明同学做“用电压表测电压”实验的电路，其中一部分尚未连接好，请用笔线代替导线在图中连接，使电阻R1和R2串联，电压表测R2两端的电压。

若要继续研究串联电路中的电压关系，他还应继续测量以及两端的电压，然后归纳得出结论。

练习4．小沈和小李一起做“探究并联电路中电流特点”的实验。

①实验电路如图10所示，此时电流表测量的是电流，为得出并联电路电流特点，他们还需要测电流。

②小沈指出：

若要得出普遍的规律，应当进行多次实验。

操作方法是：

。

③小李认为：

若再添加一个电键和一根导线，就可以不更换电流表位置，而通过电键的断开与闭合直接测得干路和各条支路的电流，从而得出并联电路电流特点。

请在虚线框中画出该电路图。

练习5．某同学用实验“探究串联电路中电压的规律”。

提出问题：

在如图11所示的串联电路中，电路中ab、bc、ac两点之间的电压可能有一定的关系。

设计实验并进行实验探究：

①按图11所示的电路图连接电路。

②把电压表分别接入到电路中的ab、bc、ac两点之间,

闭合电键S，测出它们的电压，填入下表。

③为了防止偶然因素的影响，可以采用以下两种方法之一，重复上面实验步骤。

方法一：

改变电源电压；

方法二：

更换电阻R1、R2，或其中一个电阻（阻值不同）。

实验序号

ab两端电压Uab

bc两端电压Ubc

ac两端电压Uac

1

1.0

1.0

2.0

2

1.4

1.5

2.9

3

2.0

2.1

4.0

请完成空格处的内容：

①在连接电路时，电键必须　　　　。

②上面设计的表格中存在的不足之处是：

　　　　　　　　。

③表格补充完整后，通过对表格中数据的分析，后面两次实验是采用　　　　重复进行的（选填“方法一”或“方法二”）。

④分析表格中数据，可以得出结论:

串联电路中的电压规律是：

串联电路两端的总电压等于　　　　　　　　。

练习6．某班级同学做“探究并联电路的规律”实验，所用器材包括电源（6伏）、电键、若干已知阻值的电阻、电压表、电流表和若干导线，他们首先按图12所示的电路图正确连接电路。

通过探究得到并联电路各电阻两端的电压都等于电源电压。

在继续探究过程中，多次改变R1和R2的阻值，并将电流表分别接到A、B、C处，测出通过电阻R1的电流I1、通过电阻R2的电流I2，以及并联电路中的干路电流I。

实验数据记录如下表所示：

①分析比较表中I1、I2和I的数量关系及相关条件，可得出的初步结论是：

。

②分析比较表中实验序号1、2、3的第二、三和六列的数据及相关条件，可得出的初步结论是：

在并联电路中，当一条支路中电阻一定时，干路电流。

③分析比较表中实验序号4和5的数据及相关条件，可知：

序号5中的两个并联电阻（选填“能”或“不能”）替代序号4中的两个并联电阻对电流的阻碍作用，理由是：

。

④进一步综合分析比较表中I1、I2与R1、R2的关系，可得到的结论是：

。

第二部分　仪器的使用

实验四　用滑动变阻器改变电路中的电流

【实验目的】练习使用滑动变阻器改变电路中的电流强度。

【实验器材】滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关、电池组、导线若干。

【实验原理】通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。

1、滑动变阻器铭牌上所标电阻值与电流值的意义：

如“20Ω、2A”，

“20Ω”表示　　。

“2A”表示　　。

2、滑动变阻器的正确连接方法：

①要串联在电路中；

②滑动变阻器接线柱选择原则：

“一上一下”。

3、使用注意事项

①电路中电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流，否则会烧坏变阻器。

②在闭合开关前，应将滑片置于阻值最大端（保护电路）。

4、滑动变阻器在电路中的作用

①保护电路，防止电路中电流过大损坏电路元件；

②改变接入电路中的电阻，进而改变电路中的电流和部分电路两端的电压。

练习6．在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中，如图13所示，要使滑片向右移动时，通过它的电流变大，需把另一导线连在（选填“A”、“B”或“C”）接线柱，这是通过改变连入电路中电阻线的来改变电阻，从而改变电路中的电流。

练习7．某同学在做“用滑动变阻器改变电路中的电流”的实验。

在连接电路时，电键应处于状态（选填“闭合”或“断开”）。

在实验中该同学有一根导线忘记连接，请你在图14中用笔画线作为导线补上使之成为一个正确电路。

当滑片向左移动时，连入电路的电阻值将，电流表的示数将。

（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

练习8．在“用滑动变阻器改变电路电流”实验中，实验室提供的实验器材如图15中所示。

请你设计电路，要求：

闭合电键后，小灯发光，当滑动变阻器的滑片P自中点向左移动时，电流表的示数不断变小。

在方框中画出你设计的电路图。

在连接电路时，电键应处于状态（选填“断开”或“闭合”），电流表应（选填“串联”或“并联”）在被测电路中。

练习9．在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中,小张同学依照图16电路图正确连接器材，且将滑片移到变阻器一端，闭合电键S后，两电表都有示数；但移动滑片时，两电表示数都不变化。

产生这一现象的原因可能是：

_________________________________________。

练习10．在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源的电压为4.5伏。

小灯泡L标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“1Α20Ω”字样。

①小王设计的电路如图17所示，其中还有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图17中正确连接。

②小张同学按图17正确连接电路，闭合电键时，观察到灯泡L闪亮一下后立即熄灭，原因可能是___________________________________________________。

第三部分　间接测量性实验

　实验五　测定物质的密度

一、测定固体的密度：

【实验目的】测固体密度。

【实验器材】天平、量筒、水、烧杯、细线、金属块等。

实验序号

质量

（g）

体积

（cm3）

密度

（克/厘米3）

密度平均值

（克/厘米3）

1

2

3

【实验原理】ρ=m/V

【实验步骤】

①设计表格，记录数据。

②调节天平平衡；用天平测出金属块的质量m。

③在量筒内放入能浸没金属块的水，记下体积为V1。

④用细线系好金属块，放入量筒内，用量筒测出金属块与水的体积V2。

⑤把金属块擦干净，重复步骤2、3，再做两次实验，把数据填入表中。

⑥计算金属块的密度：

ρ=m/V=m/V2—V1

⑦计算金属块密度的平均值。

二、测定液体的密度

【实验目的】测液体密度。

【实验器材】天平、量筒、液体、烧杯等。

【实验原理】ρ=m/V

【实验步骤】

①用天平测出烧杯和杯内液体的质量m1；

②把烧杯内的一部分液体倒入量筒内，测出烧杯和剩余液体的质量m2；

③读出量筒内液体的体积V。

④重复步骤2、3，再做两次实验，把数据填入表中。

⑤计算液体的密度：

ρ=m/V=（m1－m2）/V

⑥计算液体密度的平均值。

练习11．小叶同学用托盘天平、量筒、细线等器材测定石块的密度。

（1）该实验的原理是　　。

（2）小叶按规范步骤操作，在称量石块质量时，天平出现了如图20所示的情景，接着小叶应进

行的正确操作是　　。

（3）测量前，小叶设计了如下记录数据的表格，请在表中填写所缺的栏目名称。

实验序号

（11）

（12）

密度（克/厘米3）

1

/

/

/

（4）请分析表格，指出该表格设计需改进的方面　　。

练习12．小王同学做“测定石块的密度”实验，他设计的实验报告如下（部分），请填写该实验报告空格处的内容。

练习13．在“测定物质密度”的实验中，小李填写的实验报告（部分）如下，请完成空格处的内容。

练习14．在“测定食用油密度”的实验中，如图22所示是某次实验的情况，请将实验的数据及测量结果填入表中。

烧杯和食用油的总质量（克）

烧杯和剩余油的总质量（克）

倒出油的质量

（克）

倒出油的体积

（厘米3）

油的密度

（克/厘米3）

125

练习15．某同学测量一块不规则瓷片的密度，请填写空格处的内容。

①把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节　　　　使天平在水平位置平衡。

②用调节好的天平测量瓷片的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图23所示，则瓷片的质量为

　　　克。

③他发现瓷片放不进量筒，改用如图24所示的方法测瓷片的体积：

a．往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片。

b．先往量筒中装入40ml的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图25所示，则瓷片的体积为　　　　厘米3。

④瓷片的密度ρ为　　　　克/厘米3。

练习16．小李和小崔同学选用托盘天平（带砝码）、量筒和烧杯等实验器材测量食用油的密度，他们设计的实验方案如下表。

小李的方案

小崔的方案

1．用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；

2．向烧杯中倒入一些食用油，测出烧杯和油的总质量m2，则这些食用油的质量m＝（9）；

3．再将烧杯中的食用油倒入量筒中，测出食用油的体积V；

4．计算出食用油的密度ρ。

1．将天平置于水平实验桌上，立即调节平衡螺母，使横梁平衡；

2．用天平测出装有适量食用油的烧杯的总质量m1；

3．将烧杯中的一部分食用油倒入量筒中，记录量筒内食用油的体积V；

4．测出烧杯及剩余食用油的总质量m2；

5．计算出食用油的密度ρ＝（10）。

①完成上述两个方案中空白处的填空。

②交流方案时，发现小崔的方案中有一处错误，请你帮助指出并更正：

。

③更正错误后，比较两个方案，你认为方案测得的密度ρ会偏大，理由是

。

实验六　用电流表、电压表测电阻（伏安法测电阻）

【实验目的】用电流表、电压表测电阻。

【实验器材】电源、电键、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。

【实验原理】R=U/I

【实验步骤】

物理量

实验序号

电压

（伏）

电流

（安）

电阻

（欧）

电阻平均值（欧）

1

2

3

（1）如图26所示连接电路，电键处于断开状态，移动变阻器的滑片使滑动变阻器连入电路中的电阻处于最大值。

（2）闭合电键，移动滑片到三个不同位置，记下相应的电流表示数和电压表示数。

（3）根据公式计算三次的电阻阻值，最后通过求平均值得到待测电阻的阻值。

注意：

①改变待测电阻的电压也可用改变串联电池节数获得。

②表格设计。

练习17．在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明同学按图27连接电路进行实验。

电源电压保持不变，所用滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。

①在闭合电键S前，他应将滑动变阻器的滑片置于图中端。

（选填“A”或“B”）

②他实验步骤正确，闭合电键后，观察电压表、电流表的示数并记录在序号1中。

接着，他移动滑片到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧），将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。

当他将滑片移动到A端时，将电流表的示数0.36安记录在序号3中。

请在上表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。

（计算电阻时，精确到0.1欧）。

练习18．在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，连接电路时电键必须处于（9）状态（选填“断开”或“闭合”）。

现有待测电阻Rx、滑动变阻器、电压表、电流表、电键、若干导线和多节干电池，小李按照图28（a）所示的电路正确连接电路，在闭合电键前，他应将滑动变阻器的滑片P移到（10）（选填“A”或“B”）端，闭合电键后测得Rx两端的电压是4伏，电流表示数如图28（c）所示是（11）安，计算此时电阻Rx的阻值是（12）欧。

实验时要测量多组数据，以便将计算结果取平均值来减小误差，下列做法可行的是（13）。

A．按照图28（a）所示的电路，移动滑动变阻器的滑片P的位置；

B．按照图28（b）所示的电路，多更换几个相同的待测电阻Rx；

C．按照图28（b）所示的电路，改变串联干电池的节数；

实验七　测定小灯泡的电功率

【实验目的】测定小灯泡的电功率

【实验器材】电源、小灯泡、电键、电压表、电流表、滑动变阻器、若干导线等。

物理量

实验次数

电压

（伏）

电流

（安）

电功率

（瓦）

发光情况

1

2

3

【实验原理】p=UI

【实验步骤】

图29

（1）记下小灯泡的额定电压，额定电流。

（2）如图29所示连接电路，电键处于断开状态，滑动变阻器连入电路中的电阻处于最大值，电源电压要大于小灯泡的额定电压。

（3）移动滑片，使得电压表的示数等于小灯的额定电压，观察小灯的发光情况，记下此时的电流表示数，根据公式计算出小灯泡的额定功率。

（4）改变滑片的位置，使得电压表的示数分别略大于或略小于小灯的额定电压，记下相应的电压与电流值，计算出相应的电功率，并观察记录小灯的发光情况。

滑动变阻器在电路中的作用是：

分担一部分电压，从而改变小灯两端的电压和通过小灯的电流。

练习19．在“测定小灯泡的电功率”实验中，某同学填写的实验报告（部分）如下，请填写空格处的内容。

练习20.小红做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室提供了若干节干电池，滑动变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω1Α”字样、B标有“20Ω2Α”字样），待测小灯标有“0.3A”字样。

实验器材齐全且完好。

她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。

①测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是和。

实验中，可根据观察到的现象，判定该小灯正常发光。

②小红发现闭合电键后，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。

为测出该小灯的额定功率，她设想对实验器材进行调整，可能的调整方案有：

方案一：

；方案二：

。

练习21．小李和小王两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。

实验中使用的小灯标有“2.5V”字样，额定功率在0.6瓦～1瓦之间，电源由若干节新干电池组成，其余实验器材均相同。

①小王连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，小灯始终无法正常发光。

小王在查找电路故障时发现，电流表示数变化范围为0.06安～0.2安、电压表示数变化范围为0～1.2伏。

他实验中存在的问题有

（1）；

（2）。

②小李正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，电压表的示数（选填“变大”或“变小”）；当变阻器的滑片恰好在中点上，小灯正常发光，小灯的额定功率为瓦，电源电压为伏。

练习22．在“测定小灯泡的电功率”实验中，请完成空格处的内容。

图30

①　　　　：

测定小灯泡在不同电压下的电功率。

②实验原理：

　　　　。

③在图30所示的电路中，为了测出额定电压为2.5伏小灯泡的额定功率，闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应注意观察　　　的示数；当电压表的示数为2.5伏时，电流表的示数为0.3安，则小灯泡的额定功率为　　瓦。

第四部分　验证性实验

实验八　验证阿基米德原理

【实验目的】定量探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系。

【实验器材】弹簧测力计、金属块、量筒、水、细线。

【实验步骤】

（1）把金属块挂在弹簧测力计下端，记下测力计的示数F1（如图29）。

（2）在量筒中倒入适量的水，记下水面示数V1。

（3）把金属块浸没在水中，记下测力计的示数F2和此时水面的示数V2。

（4）根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力F浮=F1-F2。

（5）计算出物体排开水的体积V2-V1，再通过ρ水g（V2-V1）计算出物体排开水的重力。

（6）比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开水的重力大小之间的关系。

即比较F1-F2与

ρ水g（V2-V1）是否相等。

【验证的结论】浸在液体中的物体所受到的浮力大小等于物体排开的液体所受重力的大小。

练习23．如图30所示的实验过程，可验证原理。

其中“步骤B”的目的是：

测出。

若图中弹簧测力计的四个示数值F1、F2、F3、F4满足关系式时，则可以验证该原理。

练习24．阿基米德原理的内容为：

当物体全部或部分浸在液体中时，它会受到向上的浮力，浮力大小等于它所排开这部分液体所受的重力大小，即F浮=G排。

为了验证此原理，我们需要比较浸在液体中的物体所受浮力大小和（5）的数量关系。

实验室已提供的器材有：

金属块、细线、水、小桶。

为了测量浮力，还需选用的实验器材是（6）（从“实验超市”中选填序号），用它测量浮力的方法是：

先测出（7），再测出物体浸在液体中时它的示数，就可以得出浮力的大小。

为了达成实验目的，还需要的实验器材有（8）（从“实验超市”中选填序号）。

“实验超市”：

A．密度计、B．量筒、C．弹簧测力计、D．天平、E．U形管压强计、F．溢杯、G．烧杯、H．小塑料袋

练习25．为验证阿基米德原理，小王同学设计的实验报告（部分）如下，请完成空格处的内容。

练习26．某同学做“验证阿基米德原理”实验，请根据图31中的情景填写实验报告（部分）空格中的内容。

练习27．小华做“验证阿基米德原理”的实验中，用图32（a）所示的溢杯和小桶收集石块排开的水，他的实验过程分别如图32（b）、（c）、（d）、（e）所示。

图32

（1）图（c）所示，是小华在使用测量石块的。

（2）若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式，该原理将得到验证。

（3）以下关于实验过程中的操作，会影响验证结果的是。

A．图（a）中溢杯内未盛满水。

B．图（b）中小桶内有少量水。

C．图（d）中石块未浸没水中。

练习28．在“验证阿基米德原理”的实验中，各实验小组同学选用恰当的器材，分别用图24所示的实验方法测量了一些数据，并通过计算记录在表格中。

实验