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专题 24 设计实验与简答（解析版）
1．（2024•北京中考）某同学将粗细均匀的吸管一端密封，在吸管内装上适量的铁砂，并在吸管上标上刻
度线及相应的密度值，制成了简易密度计，如图所示。密度计上有密度值为 和 的两条刻度线（
），两刻度线之间的距离为 ，该同学发现 很小。若想增大 ，分析说明应增加还是减少吸
管内铁砂的质量。
【答案】见解析
【详解】密度计在使用时处于漂浮状态，由物体浮沉条件可知，密度计受到的浮力等于总重力，即 ，
即
则 ，
因 ，则
若 增大，则应增大G 或减小S，因此应增大吸管内铁砂的质量，从而增大总重力。
总
2．（2023•北京中考）小京在复习时，用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将
电阻丝R、R 先后分别接入电路中的a、b两端，闭合开关后，观察到接入R 时，小灯泡的亮度更亮，电
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流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时，灯丝电阻变大。请分析并判断R 与R 阻值的大小关系。（可画
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电路图辅助说明）【答案】
【详解】R、R 分别接入电路中，等效电路如图甲、乙所示：
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电源电压U不变，电流IL。闭合开关S后，观察到电流表A 的示数I 大于电流表A 的示数I。请分析并判断甲、乙
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两种材料导电性能的强弱。
【答案】见解析
【详解】根据 ，因为电压相等，通过的电流I>I ，所以RI，R >R ；因为电源电压不变，即I（R +R）=I（R +R）
L 1 2 L1 L2 1 L1 1 2 L2 2
所以R +R＜R +R
L1 1 L2 2
又因为R >R ，所以R-R＜0，即R＜R
L1 L2 1 2 1 2
17．（2024·北京大兴二模）小兴在探究串联电路中电压的特点时，设计了如图所示的电路，图中电源两端的电压可以调节，R 是电阻箱。他按照电路图连接好电路后，将电阻箱调节至某个值，分别将电压表并联
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在电源和R、R 两端，记录测得的数据分别为U和U、U，发现 。于是小兴猜想：串联电路
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中两个电阻两端的电压之和跟它们两端的总电压相等。
（1）在小兴实验的基础上，请你利用图所示的电路，继续探究串联电路中两个电阻两端的电压之和跟它
们两端的总电压是否相等，请你写出接下来的实验步骤。
（2）画出记录实验数据的表格。
【答案】见解析
【详解】（1）为了得到普遍结论，可以多次改变电源电压，分别将电压表并联在电源和R、R 两端，进
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行多次测量，分别读出每组实验的电源、R、R 的电压，分别记入U和U、U 对应的表格中。
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（2）表格设计如下：
U/V
U/V
1
U/V
2
（U+U）/V
1 2
18．（2024·北京平谷二模）小华在探究“凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距是否有关”时，将焦距为
10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，将高度为H的电子蜡烛放置在一倍焦距和二倍焦距之间，
移动光屏至烛焰在光屏上成清晰的像，用刻度尺测出光屏上像的高度为h；保持电子蜡烛的位置不变，更
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换焦距为5cm的凸透镜B仍固定在光具座上50cm刻度线处，移动光屏至烛焰在光屏上成清晰的像，用刻
度尺测出光屏上像的高度为h；请你根据凸透镜成像规律分析并说明h 和h 的大小关系。
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【答案】h>h
1 2
【详解】用焦距为f=10cm的凸透镜成像时10cmH
换用焦距为f=5cm的凸透镜成像时，因为物距不变，此时物距u>2f
2 2
光屏上成缩小的实像，即h2h。
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19．（2024·北京燕山二模）甲、乙两个完全相同的柱状容器内分别装有深度均为h的A、B两种不同液体，
将一个U形管压强计进行改装，使其两端都装上完全相同的探头，探头未放入液体中之前两管液面齐平。
现将探头分别放至甲、乙两容器底部，如图所示，U形管左右两侧液面高度分别为 ，分
析并比较两种液体密度大小关系。
【答案】见解析
【详解】由H₁p ，所以有ρ gh >ρ gh
A B A A B B
又因为两容器中液体深度均为h，所以ρ >ρ 。
A B
