专题二：实验专题
★知识梳理
【题型特点】中考实验题通过改造教材中的实验，主要是对教材所列的实验进行迁移、演变、拓展，力图能准确地鉴别出考生实验能力的高低。实验题主要有测量型实验、探究型实验和设计型实验三类。其中测量型实验分为直接测量型实验和间接测量型实验两类。直接测量型实验指应用相应的仪器、仪表直接测出某物理量。初中物理中有7个直接测量型实验。开放型探究题有两种形式：一是给定器材，设计完成一项或多项实验；二是给定实验命题，要求自选器材设计一个或多个实验方案。解答此类题要多方面展开思维——学生实验、演示实验和小实验，多角度延伸思维——替代法、转换法。
【解题技巧】
1.在测量型实验中，直接测量型要判断实验所选用的测量仪器，知道所用的测量工具的量程与最小分度值，注意一些仪器指针测量前是不是在零刻度线上，读数时读出正确的数据，同时在处理数据方面应多次测量求平均值（仪器的使用和读数见P114附录二）。间接测量型实验：①要掌握其实验的原理，分析测量的物理量以及如何测量这些物理量；②确定实验所需的实验器材，总结实验结论，会分析实验的误差及其产生的原因。
2.解探究型实验题一是要深入了解课本上的物理规律，做到了如指掌，才能对基础探究题做到万无一失；二是掌握探究的方法，了解探究的全过程（七个步骤），熟练运用各种探究方法如控制变量法、等效替代法、类比法等，以不变应万变地解答探究型的题目。
★备考指导
1.考查热点：刻度尺的读数，光学和电学重点探究实验
2.备考重点：测力计、温度计、弹簧测力计的读数，电阻、电功率的测量，力学和热学重点探究实验
从内容上可分为直接测量实验、间接测量实验和探究实验三个方面的考查，侧重对课本原始实验的内容、操作方法和实验方法的考查，对课本实验知识的拓展与延伸一般列入综合能力部分考查。
★突破考点，典例呈现
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考点1：测量型实验题
1.（2018·毕节中考）正确读数是做好实验的前提。请你读出下列测量仪器的测量结果。
（1）如图甲所示，圆柱体的直径为 1.69 cm。
（2）如图乙所示，汽车行驶时的速度为 70 km/h。
（3）如图丙所示，某患者的体温为 39.1 ℃。
2.（1）用一电流表测电流，指针指示位置如图甲所示，此时所测电流的大小为 0.5 A。
（2）如图乙所示，电能表的示数为 6 152.6 kW·h。
考点2：探究型实验题
1.（2018·云南中考）某小组同学利用如图甲所示的装置，做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）为使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 同一高度 上；该实验在光线较 暗 的环境中进行更便于观察。
（2）小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所示，A′、B′、C′分别是烛焰A、B、C在光屏上所成的像。在此之前调节仪器时，曾在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像，这个像与图乙中烛焰 A （选填“A”“B”或“C”）的成像原理相同；当把蜡烛移动到M点时，在光屏上找不到烛焰的像，因为此时烛焰 成虚像 （选填“成实像”“成虚像”或“不成像”）。
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（3）分析图乙中的信息，凸透镜所成的实像都是 倒 （选填“正”或“倒”）立的。蜡烛远离凸透镜时，烛焰所成的像 靠近 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。因此用相机拍照，拍完近景再拍远景时，应将相机的镜头向 远离 （选填“靠近”或“远离”）景物的方向调一些，才能拍出清晰的照片。
2.（2018·黄冈中考）用如图所示的器材探究杠杆的平衡条件。
（1）实验前调节杠杆上的 平衡螺母 ，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，这是为了 实验时能从杠杆上直接读出力臂（消除杠杆自重对实验的影响） 。
（2）在已经平衡的杠杆的左侧钩码下加挂钩码，为了使杠杆尽快平衡，下列做法正确且合理的是 A （填字母代号）。
A.只把右侧钩码向右移动 B.只把左侧钩码向左移动
C.把左右两侧钩码同时向左移动 D.把左右两侧钩码同时向右移动
（3）杠杆在两个力的作用下平衡时，F1l1＝F2l2，此时动力作用的效果与阻力作用的效果互相抵消。据此，如果杠杆受到动力F1、F2和阻力F3三个力的作用，杠杆的平衡条件是什么呢？请你提出猜想： F1l1＋F2l2＝F3l3 （用公式表达）。
3.用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察 电流计指针是否偏转 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中 有 （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施： 将导体ab换成多匝线圈 。
（4）该实验的结论是闭合电路的一部分导体，在磁场中做 切割 磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
★中考连接，挑战自我
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1.（2018湖南株洲）用“排水集气法”测量空气密度。主要的实验步骤如下：
① 用电子天平测出打足了气的篮球质量m1；
② 测量出集气瓶的内径并算出其内部横截面积S；
③ 集气瓶装满水，口朝下放在水槽内，带夹导管一端连接篮球的气嘴，另一端放在瓶内，准备排水集气；
④ 轻轻松开导管夹，让篮球内的空气进入集气瓶，在篮球体积没有明显减小前，停止放气；
⑤ 测出放气后篮球的质量m2；
⑥ 调整瓶的高度，使瓶外水面相平，测量瓶内空气柱的高度h；
⑦ 利用密度公式算出集气瓶内空气密度。
（1）篮球在放气过程中，球内空气质量 、空气密度 。（填“减小”或“不变”）
（2）若瓶内水面明显高于水槽内水面，需要缓慢地 （填“向上提或向下压”）集气瓶，直至瓶内外水面相平。
（3）当瓶内外水面相平时，瓶内外气压 ，此时瓶内外空气密度相等。
（4）空气密度ρ= 。（用所测物理量表示）
（5）实验中要求篮球体积不发生明显变化，是为了减小 （填“重力”或“浮力”）对质量测量的影响。
【答案】（1）减小 减小 （2）向下压 （3）相等 （4） （5）浮力
2.（2018广东深圳）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（D）
A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．右侧电阻丝的阻值比左侧小
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
3.(2018陕西)太阳光在通过透镜时会被会聚或发散，那么声音在传播途中遇到不同介质时，会不会像光一样也被会聚或发散呢？在老师的帮助下，同学们用音叉、三个相同的气球（内部充有不同气体）、示波器、麦克风等器材设计了如图1所示的实验装置，并进行了如下探究：
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（1）调整音叉和麦克风之间的距离，让音叉发出的声音只通过空气传播，用麦克风将声音信号输入示波器，观察并记录此时的波形如图2甲所示；
（2）分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球，依次放在音叉和麦克风之间，保持音叉和气球之间的距离不变，让音叉发出声音，记录示波器显示的波形如图2乙、丙、丁所示；
分析以上实验过程和现象可知：
（1）实验过程中，敲击音叉，使其_________发生，且应控制音叉发出声音的响度________（选填“相同”或“不同”）。
（2）比较图2的乙与甲、发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，麦克风接收到的声音响度________（选填变大、变小或不变），此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有________作用，相当于一个_______透镜，比较丁与甲后，发现充有氢气的气球对声波具有__________作用，由此可见，声音与光之间存在某种对应关系。
（3）实验后，同学们查阅资料了解到，生物体组织在激光照射下，会因升温膨胀而产生频率高于20000Hz的__________声波，生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像，克服纯光学成像的不足，更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。
【答案】（1）振动；相同（2）变大；会聚；凸；发散（3）超
4.（2018湖北十堰）小天妈妈买到一块绿松石小工艺品，小天想知道绿松石的密度，进行了如下实验步骤
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（1）按图甲调节天平横梁平衡，这一过程中的错误是 ；
（2）纠正错误后，小天调节天平平衡并测量出该工艺品的质量，当天平平衡时，右盘砝码和游码如图乙所示，工艺品的质量m为 g；
（3）小天利用量筒测量工艺品的体积如图丙所示，则该工艺品的体积V石为 cm3
（4）计算出这块绿松石制作的工艺品的密度为 g/cm3；
（5）如果小天将实验步骤（2）、（3）互换一下，测出工艺品的密度将偏 （选填“大”或“小”）
（6）实验完成后，小天还利用这块绿松石工艺品和一个弹簧测力计测出了家中食用油的密度，实验过程如图丁所示，弹簧测力示数为F，则食用油的密度（写出字母表达式）ρ油= 。（工艺品已经测出的质量和体积分别用m石和V石表示）
【答案】（1）游码未放在零刻度线上；（2）27；（3）10；（4）2.7；（5）大；（6）。
5.（2018贵州黔三州）如图为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升到B′位置，这个过程用时2秒，弹簧测力计对绳的拉力为F．请你根据这个同学做的实验完成下列问题：
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（1）准备了下列器材：钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺，其中多余的器材是 ；
（2）如图，由刻度尺的读数可知，钩码上升的距离是 cm。
（3）若弹簧测力计的读数为1.2N，则这个动滑轮的机械效率是 ，拉力F做功的功率是 W。
【答案】（1）天平；（2）10.0；（3）83.3%；0.12。
6.（2018湖南省常德市）某学习小组想要探究相同体积导电溶液的电阻与长度的关系，他们选取了一根乳胶管,里面灌满了某导电溶液，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的液柱，进行了如下实验：
（1） 用伏安法测该导电溶液的电阻，使用的器材为电压是12V的电源、电流表、电压表、滑动变阻器R、开关、导线等。该小组已经完成部分导线的连接，请你在图甲中将电路连接完整。
（2） 当乳胶管为原长20.0cm时，接通电路后，电压表的示数为8V，电流表的示数如图乙所示，则此时液柱电阻为 。
（3） 某同学握住乳胶管的两端把它均匀拉长，保证导电溶液始终充满乳胶管，且与粗铜丝接触良好。下表中的数据是多次实验中测得的导电溶液液柱长度L，和用测得的电压和电流数据计算出的电阻R。
实验次数
1
2
3
4
5
长度L（cm）
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
电阻R（）
62.5
90.1
123.0
160.0
202.5
为了研究导电溶液住的电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图丙所示的图像，你认为横坐标表示的是 。
【答案】（1）如图所示 （2）40 （3）
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7.（2018湖南省邵阳市）有一实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接。（要求：连线不要有交叉）
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零。导致这一现象的原因可能是 。（选填序号）
A．电压表断路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器断路 D．电压表短路
（3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 移。（选填“左”或“右”）
（4）通过移动滑动变阻器滑片P记录了多组数据，并作出了如图丙所示的I﹣U图像。由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
【解题过程】（1）（2）B（3）右（4）12.5Ω
8.（2018省桂林市）小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为2.5V．
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（1）在检查实验仪器时，发现电流表指针如图甲所示，则应对电流表进行_________________；
（2）图乙是他未连接好的实验电路，用笔画线代替导线帮他连接好实验电路．（要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮)
（3）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有示数，则小灯泡不亮的原因可能是 ____________________．
（4）问题解决后，继续进行实验，闭合开关，发现电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向_______________(选填 “C”或“D”)端滑动，直至电压表示数为____________V, 若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额定功率为_________________W．
（5）若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示， 由图可知，L2的额定电流为_____________A，额定功率为_______________W；如果将L1和L2串联后接在220V的电源上，则L2的实际功率为_______________ W．
【答案】（1）调零；（2）见解析；（3）滑动变阻器接入电路的阻值太大，通过小灯泡的电流太小；（4）D；2.5；0.75；（5）0.5；110；24
9.（2018云南省昆明市）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在 ，磁体会对通电导体产生力的作用吗?
（2）如图 13 所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体 ，闭合开关后，导体 ，说明磁场对 导体有力的作用。
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（3）断开开关，将图中磁铁的 N、S 极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向， 确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）。
【答案】(1）磁场 (2）静止 转动 通电 (3）相反 磁场方向 (4）相反 电流方向 (5）不能
10.（2018湖北咸宁）朵朵和同学们在做电学实验过程中：
（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保扩电路，又能通过调节使电阻R两端的电压 （选填“改变”或“保持不变”）。
（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整。
（3）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在 。
（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω
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电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下：
①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 A时，小灯泡恰好正常发光；
②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。
③P灯= （用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。
【答案】（1）电阻； 改变；（2）如图；（3）接触不良；（4）B；（5）①0.2； ③2V（I﹣0.2A）。
11.（2018云南省昆明市）在探究“物质吸热规律”的实验中：
（1）取 质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热（如图 14 所示）。加热时，上下缓慢地提拉搅拌器，这是为了水和煤油受热 。
（2）实验中加热时间相同，水和煤油吸收的热量可以认为是相同的，假设加热时间1min吸收的热量为Q，经过实验得到了以下两组数据：
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从表中的数据可以得到：
①相同质量的水或者煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是 的；
②相同质量的水和煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度是 的。
（3）由（2）中①、②两个结论发现，不同物质吸热的本领大小，为了描述物质吸热本领大小，引入了一个物理量，它就是 。
（4）春城昆明之所以冬无严寒，夏无酷暑，一个原因是高原明珠“滇池”对气温起到了调节作用，因为水的 较大，当水吸收或放出相同的热量，温度变化较小。
【答案】(1）相等 均匀 (2）相同 不同 ( 3）比热容 (4）比热容
12.（2018吉林）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1） 把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除 对实验得影响；
（2） 如图9所示，是已经平衡的杠杆，若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码，杠杆会失去平衡，那么只需要将 （选填：下列序号），杠杆就会重新平衡；①左侧钩码向左移动4个格②右侧钩码向左移动2个格③平衡螺母向左适当调节
（3） 小明改用弹簧测力计做实验，如图10所示，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数 1N （选填：“大于”、“小于”、“等于”）。（每个钩码0.5 N ）
【答案】（1）杠杆自重；（2）②；（3）大于；
13.（2018山东泰安）图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：
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（1）物体提升的高度是 cm，拉力是 N，该滑轮组的机械效率η= ；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（1）5.0； 2；75%；（2）变小。
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