五、实验探究题（本题包括3个小题，共15分）
21．（4分）小明同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验，记录的实验数据和现察结果见下表。 试验次数
物距μ/cm
像的性质
大小
正倒
1
30
实
缩小
倒立
2
25
实
缩小
倒立
3
22
实
缩小
倒立
4
18
实
放大
倒立
5
15
实
放大
倒立
6
13
实
放大
倒立
7
9
虚
放大
正无法测量 立
8
6
虚
放大
正无法测量 立
分析表中数据回答下列问题。
（1）实验中供了如下三种不同焦距的透镜，则小明所用透镜的焦距f为 B 。 A.20cm B.10cm C.15cm
（2）比较物距μ与焦距f的关系，可得出：
①凸透镜成缩小实像的条件是 物距大于二倍焦距（或u＞2f） 。 ②凸透镜成虚像的条件是 物距小于一倍焦距（u＜f） 。
43 30 22 18 17 15 物距v/cm
（3）凸透镜成放大的实像时，μ ＜ v．（选填“＞”“＝”或“＜”）
【解答】解：（1）由表格中数据可知，u＝18cm时，成倒立放大的实像，u＝22cm时，成倒立、缩小的实像，故凸透镜焦距在9cm与11cm之间，即选用凸透镜的焦距f＝10cm； （2）①凸透镜焦距f＝10cm，成缩小实像时，物距分别为22、25、30cm，均大于二倍焦距，故凸透镜成倒立、缩小、实像的条件是物距大于二倍焦距（或u＞2f）； ②凸透镜焦距f＝10cm，成虚像时，物距分别为9cm、6cm，均小于一倍焦距，故凸透镜成正立、放大、虚像的条件是物距小于一倍焦距（u＜f）；
（3）凸透镜放大的实像时，物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，即物距小于像距（u＜v）。
故答案为：（1）B；（2）①物距大于二倍焦距（或u＞2f）；②物距小于一倍焦距（u＜f）；（3）＜。
22．（5分）下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到 水平 位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向 右 （选“左”或“右”）端调节。
（2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂 4 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。
（3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重0.5N，请将弹簧测力计的示数填入下表。
实验序号
1
动力F1/N 3.8
动力臂L1/m
0.15
阻力F2/N 3.0
阻力臂L2/m
0.10
上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是 弹簧测力计没有竖直向下拉 。 【解答】解：（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，右端偏高，这时应将平衡螺母向右端调节。
（2）如图甲所示，在杠杆B点处挂6个钩码，设在则在A点处应挂n个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；
设每个钩码重为G，每个小格为L，根据杠杆的平衡条件F动l动＝F阻l阻： 6G×2L＝nG×3L，故n＝4，
即在A点处应挂4个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。
（3）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，示数为3.8N。
弹簧测力计没有竖直向下拉，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离，动力臂变小。
故答案为：（1）水平；右；（2）4；（3）3.8；弹簧测力计没有竖直向下拉。
23．（6分）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A“的A滑动变阻器和“50Ω 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。
（1）本实验中应选择 B 滑动变阻器（选填“A”或“B”）。
（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。
（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是 C 。 A．断开开关，更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 右 （选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 0.45 W。 （5）实验中多次测量的目的是 A 。
A．测不同电压下小灯泡的实际功率 B．多次测量求平均值，减小误差
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流： I＝＝
＝0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：
＝
＝14Ω
U'＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值R＝＞10Ω，故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器B；
（2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约0.25A，所以电流表应使用0﹣0.6A量程，由滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中，实物图如图所示；
（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；
（4）闭合开关，由图乙知，电压表量程0﹣3V，分度值0.1V，电压表示数为1.7V，小于灯的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光；
由图丙知，电流表分度值为0.02A，此时示数为0.18A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.18A＝0.45W；
（5）灯泡两端电压不同时其实际功率不同，多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到灯泡亮度也实际功率的关系。故选A。 故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）右；0.45；（5）A。
六、计算题（本题包括3个小题，共29分，解答时应写出必要的文字说明、主要公式和要的演算步．只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
相关推荐：
loading