中考物理设计实验专题带解析版
中考设计实验专题
专题1:实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N。另外还有质量均为 100g 的钩码六个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功跟总功成正比。请写出主要实验步骤。
专题2：小阳在户外滑雪时发现，不同的人从滑道的顶端滑到底端所用的时间不同。对此他猜想：“物体从同一斜面的相同高度由静止向下滑动时，物体从静止开始滑到底端的平均速度与物体的质量有关”。请你利用刻度尺、停表、质量已知的钩码以及如图所示的斜面和质量已知且带有凹槽的滑块，设计一个实验验证其猜想是否正确。请你写出实验步骤，画出实验数据记录表格。
专题3：如图所示，实验桌上备有：已调好的微小压强计1个，侧壁标有刻度的圆柱形容器
1个、适量的水。请你利用上述实验器材，设计一个实验证明：“同种液体，深度越大，液
体内部产生的压强就越大”。实验中用U形管左右液面的高度差Δh表示液体的压强的大小。
要求：(1)写出实验步骤；
(2)画出实验数据记录表格。
专题4：实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个、符合实验要求盛有适量水的量筒一个、体积相同的钩码六个。请你利用上述器材设计一个实验，证明：“浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比”。写出主要的实验步骤和画出数据记录表。
专题5：有人猜想：“浸没在液体中的固体所受的浮力大小可能跟固体的形状有关”，请设计一个实验验证猜想是否正确。写出实验所需的器材和实验步骤；并画出实验数据记录表格。
专题6：小芳同学在研究并联电路中的电阻关系之前，想利用手边的器材验证“并联电路中干路电流等于各支路电流之和”这一关系。实验桌上有如下器材：电源一个（电源电压不作为已知）、电阻箱一个、电压表一只、电流表两只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。请根据上述要求帮助小芳画出实验电路图，并写出实验步骤。
（1）实验电路图:
（2）实验步骤：
专题7：实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关
一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实
验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。请画出实验电路图，并写出实验步骤。
专题8：为了验证“导体的电阻与导体的长度有关”，实验室提供了电压合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个，导线若干，还准备好了一根粗细均匀的合金丝(电路中用符号“Ｋ”表示)，一把刻度尺。请画出实验电路图，并写出简要实验步骤。
实验电路图如答图所示
专题9：在串联电路中，第一个灯泡L1两端的电压用U1表示，第二个灯泡L2两端的电压用U2表示，灯泡L1、L2两端的总电压用U表示。请自选实验器材证明：在串联电路中，U＝U1＋U2。
(1)画出实验电路图；
(2)写出实验步骤；
(3)画出实验数据记录表格。
【专题10】实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源1个、电流表和电压表各1只、开关1个、滑动变阻器1个、阻值已知的定值电阻1个，导线若干。要求利用这些器材，设计一个实验证明：“当电阻保持不变时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比”。
请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。
专题11：实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、电压表、电流表、电阻箱、滑动变阻器、开关等元件各一个，导线若干。请利用上述器材，设计一个实验证明：当通过导体的电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。
(1)请画出实验电路图；
(2)写出实验步骤；
(3)画出实验数据记录表格。
(1)实验电路图如答图所示
专题12：水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B两个烧杯。小亮学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后，又提出了新的猜想，为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。
①将微小压强计的探头放入A烧杯的水中，探头到烧杯底的距离L为6cm，如图甲所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h1；
②将微小压强计的探头放入B烧杯的水中，探头到烧杯底的距离L为10cm，如图乙所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h2；
小亮发现h1大于h2，于是小亮得出结论“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关”。
请你利用这些器材，设计一个实验证明小亮的结论是错误的。写出实验步骤和实
验现象。
【专题13】我们生活在电磁波的海洋中，当需要防止电磁波干扰时，通常用金属壳将电磁波与需加以屏蔽的区域隔开，避免电磁波进入，这种做法就是电磁屏蔽。中国科技馆有一个金属小屋，侧面的大窗上镶嵌着一块电磁屏蔽玻璃，如图所示。请你自选器材设计一个实验，检验这块电磁屏蔽玻璃是否能够屏蔽电磁波。写出实验步骤和判断方法。
【专题14】小林做“碘的升华”实验时，用酒精灯直接对放有少
量固态碘的碘升华管加热，如图所示。发现碘升华管内出现紫
色的碘蒸气，小林认为碘从固态变成了气态，是升华现象。小
红查阅资料发现：常压下，碘的熔点为113.60℃，碘的沸点为
184.25℃，酒精灯火焰的温度约400℃．根据这些资料，小红认为小林所做的试验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，小林的实验并不能得出碘升华的结论。请针对小红的质疑，设计一个实验，证明碘能从固态直接变为气态。可以选用上述器材或补充必要的辅助器材。写出实验方案并简要说明。
【专题15】小娅通过观察身边的一些现象得出一个结论：物体在力的作用下运动，如果撤
销这个力，物体的运动就会立刻停止。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小
娅的结论是不正确的。
（1）写出你选用的物品或实验器材：
（2）简述实验过程及实验现象：
【专题16】在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，小东认为物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压强有关。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板，两个大小不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B，弹簧测力计和细线。请你利用上述器材设计实验证明小东的观点是错误的。请你写出主要实验步骤和实验现象。
专题17：如图21所示，将一个小球浸没在水中由静止释放，请根据小球的受力情况分析其可能出现的运动情况。（可画受力示意图辅助说明）
中考设计实验专题答案
专题1:实验台上有组装好的实验装置，如图 所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N 。另外还有质量均为 100g 的钩码六个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机 械效率不变，则有用功跟总功成正比。请写出主要实验步骤。
专题2：小阳在户外滑雪时发现，不同的人从滑道的顶端滑到底端所用的时间不同。对此他猜想：“物体从同一斜面的相同高度由静止向下滑动时，物体从静止开始滑到底端的平均速度与物体的质量有关”。请你利用刻度尺、停表、质量已知的钩码以及如图所示的斜面和质量已知且带有凹槽的滑块，设计一个实验验证其猜想是否正确。请你写出实验步骤，画出实验数据记录表格。
【答案】实验步骤：
(1)将滑块放在斜面顶端由静止释放，用停表测出滑块滑到底端所用的时间t ，用刻度尺测出滑块在斜面上运动的路程s ，将滑块的质量m 及s 、t 的数据记录在表中；
(2)将钩码放入滑块的凹槽中，仿照步骤(1)再做一次实验，将滑块和钩码的总质量m 及对应的s 、t 的数据记录在表中。
(3)根据v ＝s
t
计算两次实验的速度并记录在表中。(其他说法正确均可) 实验数据记录表：
实验次数 1 2
m/kg
s/m
t/s
v/(m·s－1)
专题3：如图所示，实验桌上备有：已调好的微小压强计1个，侧壁标有刻度的圆柱形容器1个、适量的水。请你利用上述实验器材，设计一个实验证明：“同种液体，深度越大，液体内部产生的压强就越大”。实验中用U形管左右液面的高度差Δh表示液体的压强的大小。要求：(1)写出实验步骤；
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】实验步骤：
(1)在圆柱形容器中倒入适量的水；
(2)把微小压强计的探头放入圆柱形容器的水中，探头距水面的距离为L1，记录U形管左右液面的高度差Δh1；
(3)增加(改变)探头距水面的距离，记录探头距水面的距离为L2，U形管左右液面的高度差Δh2；
(4)仿照步骤(3)再做一次，记录探头距水面的距离为L3，U形管左右液面的高度差Δh3。
实验数据记录表：
实验序号 1 2 3
L/cm
Δh/cm
专题4：实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个、符合实验要求盛有适量水的量筒一个、体积相同的钩码六个。请你利用上述器材设计一个实验，证明：“浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比”。写出主要的实验步骤和画出数据记录表。
实验步骤：
(1)量筒中倒入适量的水，此时量筒液面对应的刻度为V0，用调好的弹簧测力计测出6个钩码的总重力为G，将V0、G记录在实验数据记录表中；
(2)用弹簧测力计吊着6个钩码，使最下方的一个钩码浸没在水中，读出此时弹簧测力计的
示数为F，量筒液面对应的刻度为V，将F、V记录在实验数据记录表中；
(3)依次增加钩码浸没在水中的个数，仿照步骤(2)分别读出弹簧测力计的示数F、量筒液面对应的刻度V，直至六个钩码全部浸没在水中，将相应的F、V分别记录在表格中；
(4)利用V排＝V－V0，F浮＝G－F，分别计算出各次钩码排开液体的体积和所受的浮力，记录在表格中。
实验记录表格：
专题5：有人猜想：“浸没在液体中的固体所受的浮力大小可能跟固体的形状有关”，请设计一个实验验证猜想是否正确。写出实验所需的器材和实验步骤；并画出实验数据记录表格。【解析】实验步骤：
(1)向烧杯中倒入适量的水，将弹簧测力计调零；
(2)用细线将橡皮泥挂在弹簧测力计下，测出橡皮泥的重力为G，将数据记录在表格中；
(3)将挂在弹簧测力计下的橡皮泥浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F，将数据记录在表格中；
(4)改变橡皮泥的形状后重复步骤(3)，读出弹簧测力计的示数为F，将数据记录在表格中；
(5)根据二次称重法F浮＝G－F算出F浮，将数据记录在表格中，并对表格中数据进行分析，得出结论。
实验数据记录表：
专题6：小芳同学在研究并联电路中的电阻关系之前，想利用手边的器材验证“并联电路中干路电流等于各支路电流之和”这一关系。实验桌上有如下器材：电源一个（电源电压不作为已知）、电阻箱一个、电压表一只、电流表两只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和
导线若干。请根据上述要求帮助小芳画出实验电路图，并写出实验步骤。（1）实验电路图:
（2）实验步骤：
【答案】
（1）实验电路图
（2）实验步骤：
①按电路图连接电路。
②闭合开关S，读出R
1两端的电压值U、电阻箱阻值R
2
、电流表A1、A2示数I1、I2，并
记录。
③根据公式I=U/R 计算出通过R 1 的电流I1′。
④分别调节电阻箱阻值为不同的阻值5 次，再分别读出R1 两端的电压值，电阻箱阻值、电流表A1、A2示数，计算出通过R1 的电流，并记录。
专题7：实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。请画出实验电路图，并写出实验步骤。
（1）实验电路图：
（2）实验步骤：
【答案】（1）实验电路图如图．
（2）实验步骤：
①按电路图将电流表、电压表和六个阻值不同电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6接入电路中，
把这六个电阻阻值记录在表格中；
②闭合开关 S ，测出 R 1 两端的电压和通过 R 1 的电流，并把数据记录在表格中； ③断开开关 S ，把电压表连接在 R 2 两端，仿照步骤②，测出 R 2 两端的电压和通过 R 2 的电流，并把数据记录在表格中；
④仿照步骤③，分别测出电阻 R 3、R 4、R 5 和 R 6 两端的电压和相应的电流，并把数据记录在表格中．
⑤利用公式 P =UI 分别计算出电阻 R 1、R 2，R 3、R 4、R 5 和 R 6 消耗的功率 P 1、P 2、P 3、P 4、P 5 和 P 6，并把数据记录在表格中．
（3） 实验数据记录表：
1
2
3
4
5
6
R/Ω U/V I/A P/W
专题8：为了验证“导体的电阻与导体的长度有关”，实验室提供了电压合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个，导线若干，还准备好了一根粗细均匀的合金丝(电路中用符号“Ｋ”表示)，一把刻度尺。请画出实验电路图，并写出简要实验步骤。
实验电路图如答图所示
【答案】实验步骤： ①将电流表、电压表调零；
②按电路图连接电路，在闭合开关S 前将滑动变阻器的阻值调到最大；
③将适当长度的合金丝接入电路，并用刻度尺测量接入电路的长度l ，闭合开关S ，调节滑动变阻器滑片P 至适当位置，观察电压表的示数U ，电流表的示数I ，将l 、U 、I 的测量数据记录在表格中；
④断开开关S ，改变合金丝接入电路的长度，仿照③多做几次实验； ⑤依据R ＝U
I
计算每次合金丝接入电路的电阻R ，并记录在表格中。
专题9：在串联电路中，第一个灯泡L1两端的电压用U1表示，第二个灯泡L2两端的电压用U2表示，灯泡L1、L2两端的总电压用U表示。请自选实验器材证明：在串联电路中，U＝U1＋U2。
(1)画出实验电路图；
(2)写出实验步骤；
(3)画出实验数据记录表格。
【答案】
(1)实验电路图如答图所示：
(2)实验步骤：①将电压表调零；②按电路图连接电路，在闭合开关S前将滑动变阻器的阻值调到最大；③闭合开关S，将滑片滑动变阻器P调至适当位置，观察电压表、和的示数；④重复步骤③，将电压表示数U1、U2、U分别记录在表格中。
(3)实验数据记录表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
U1/V
U2/V
(U1＋U2)/V
U/V
【专题10】实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源1个、电流表和电压表各1只、开关1个、滑动变阻器1个、阻值已知的定值电阻1个，导线若干。要求利用这些器材，设计一个实验证明：“当电阻保持不变时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比”。
请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。
(1)实验电路图如答图所示：
(2)实验步骤：
①按照电路图将已调好的各电路元件连入电路，将滑动变阻器的滑片调到最大阻值的位置；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到合适的位置，读出电流表、电压表的示数I、U，并将实验数据记录在表格中；
③改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②再做5次实验，分别读出电流表、电压表的示数I、U，并将实验数据记录在表格中；
(3)实验记录表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
U/V
I/A
专题11：实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、电压表、电流表、电阻箱、滑动变阻器、开关等元件各一个，导线若干。请利用上述器材，设计一个实验证明：当通过导体的电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。
(1)请画出实验电路图；
(2)写出实验步骤；
(3)画出实验数据记录表格。
(1)实验电路图如答图所示
(2)实验步骤：
①将电压表/电流表指针调零，按电路图连接实验电路，滑动变阻器调到阻值最大；
②断开开关S，调节电阻箱R的阻值。闭合开关S，适当移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I，用电压表测量电阻箱R两端的电压U，将R、I、U的数据记录在实验记录表中；
③仿照步骤②，分别改变5次电阻箱R的阻值，每次移动滑动变阻器的滑片P, 使电流表
的示数仍为I，用电压表分别测量各次相应的电压U，并分别将R、I、U的数据记录在实验记录表中。
④利用公式P＝UI，分别计算出6次电阻箱R消耗的电功率P的数值，并分别记录在实验记录表中。
(3)实验数据记录表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
R/Ω
I/A
U/V
P/W
专题12：水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B两个烧杯。小亮学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后，又提出了新的猜想，为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。
①将微小压强计的探头放入A烧杯的水中，探头到烧杯底的距离L为6cm，如图甲所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h1；
②将微小压强计的探头放入B烧杯的水中，探头到烧杯底的距离L为10cm，如图乙所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h2；
小亮发现h1大于h2，于是小亮得出结论“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L有关”。
请你利用这些器材，设计一个实验证明小亮的结论是错误的。写出实验步骤和实验现象。
【答案】实验步骤：
①将微小压强计的探头放入烧杯的水中，用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1，探头到水面的距离H，读出压强计U形管两侧的液面高度差h1，将以上数据记录下来。
②向烧杯中倒入适量的水，调整探头所在的位置，使探头到水面的距离仍为H，用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2，读出压强计U形管两侧的液面高度差h2，将以上数据记录在表格中。
实验现象：通过数据可发现L1≠L2，h1=h2。
由此证明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L无关，所以小亮的观点是错误的。
【专题13】我们生活在电磁波的海洋中，当需要防止电磁波干扰时，通常用金属壳将电磁波与需加以屏蔽的区域隔开，避免电磁波进入，这种做法就是电磁屏蔽。中国科技馆有一个金属小屋，侧面的大窗上镶嵌着一块电磁屏蔽玻璃，如图所示。请你自选器材设计一个实验，检验这块电磁屏蔽玻璃是否能够屏蔽电磁波。写出实验步骤和判断方法。
【答案】实验器材：两部手机；
实验方法：把一部正常的手机放在电磁屏蔽玻璃箱内，用另一部手机拨打这部手机的号码，听手机是否放出铃声，看手机是否接收到来电信号；
判断方法：如果电磁屏蔽玻璃箱内的手机接收不到信号，说明电磁屏蔽玻璃有屏蔽作用；如果手机接收到信号，说明电磁屏蔽玻璃没有屏蔽作用。
【专题14】小林做“碘的升华”实验时，用酒精灯直接对放有少量固态碘的碘升华管加热，如图所示。发现碘升华管内出现紫色的碘蒸气，小林认为碘从固态变成了气态，是升华现象。小红查阅资料发现：常压下，碘的熔点为113.60℃，碘的沸点为184.25℃，酒精灯火焰的温度约400℃．根据这些资料，小红认为小林所做的试验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，小林的实验并不能得出碘升华的结论。请针对小红的质疑，设计一个实验，证明碘能从固态直接变为气态。可以选用上述器材或补充必要的辅助器材。写出实验方案并简要说明。
【答案】解：小林的实验中酒精灯火焰温度约为400℃，在加热过程，温度已经
超过了碘的熔点。利用水浴加热的方式，在烧杯中放入适量热水，将装有固态碘的碘升华管浸入热水中进行加热，加热一段时间后管内出现紫色的碘蒸气。因为热水的温度低于碘的熔点，碘在这个过程中不会熔化，所以出现碘蒸气一定是碘直接从固态变成了气态。
【专题15】小娅通过观察身边的一些现象得出一个结论：物体在力的作用下运动，如果撤销这个力，物体的运动就会立刻停止。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小娅的结论是不正确的。
（1）写出你选用的物品或实验器材：
（2）简述实验过程及实验现象：
【答案】（1）小车、长木板
（2）用力推着小车在水平放置的长木板上运动；
撤消推力，小车继续在木板上运动。
（其他答案正确均可给分）
【专题16】在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，小东认为物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压强有关。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板，两个大小不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B，弹簧测力计和细线。请你利用上述器材设计实验证明小东的观点是错误的。请你写出主要实验步骤和实验现象。
【答案】实验步骤：
（1）把A放在木板上，B叠放在A上，用细线系住A并绕过滑轮，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动，使A和B一起做匀速直线运动，记下此时测力计的示数F1；
（2）把B放在木板上，A叠放在B上，用细线系住B并绕过滑轮，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动，使A和B一起做匀速直线运动，记下测力计的示数F2；实验现象：
因为A、B叠加在一起时对地面的压力不变，但是A、B大小不同，受力面积不同，所以压强不同。因为物体做匀速直线运动，所以拉力等于摩擦力。F1=F2，所以滑动摩擦力与物体对接触面的压强无关。所以小东的观点是错误的。
专题17：如图21所示，将一个小球浸没在水中由静止释放，请根据小球的受力情况分析其可能出现的运动情况。（可画受力示意图辅助说明）
【答案】实验步骤：
（1）若小球受到向上的浮力大于向下的重力，则小球会上浮；（2）若小球受到向上的浮力等于向下的重力，则小球静止不动，处于悬浮状态；
（3）若小球受到向上的浮力小于向下的重力，则小球会下沉。