中考物理总复习系列23实验专题
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教材重点(拓展)实验22个一、测量固体的密度1. 小明利用如图所示的装置测量蜡块(ρ蜡<ρ水)的密度,并进行了如下操作:①如图甲所示,蜡块静止时,弹簧测力计的示数为F 1;②如图乙所示,用细线将合金球系在蜡块下方,将它们浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为F 2;③如图丙所示,将蜡块拉出水面静止时,弹簧测力计的示数为F 3.请针对以上操作回答下列问题:(1)在②操作中将蜡块和合金球逐渐浸入水的过程中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,说明浮力的大小与 有关.(2)该蜡块密度的表达式为ρ蜡= (水的密度用ρ水表示).(3)以上操作顺序会使测得的密度比实际密度 (选填“偏大”或“偏小”),为使测量值更准确,甲、乙、丙的合理顺序应为 .(4)小明在测量了蜡块的密度后,又想测量合金球的密度,但没有天平,于是他找来量筒、小玻璃杯和水,用如图丁所示的步骤测量出合金球的密度,由图丁可知:合金球的体积V 球= cm 3,合金球的质量m 球= g ,合金球的密度ρ球= g/cm 3.第1题图【答案】(1)物体排开液体的体积 (2)F 1F 3-F 2ρ水 (3)偏小 甲、丙、乙 (4)10 30 3【解析】(1)根据阿基米德原理可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;(2)由图乙,并根据弹簧测力计示数差法有G 总-F 2=ρ水g (V 蜡+V 球);同理,由图丙有,G 总-F 3=ρ水gV 球,G 总-F 2=ρ水gV 蜡+G 总-F 3,F 3-F 2=ρ水gV 蜡,V 蜡=F 3-F 2ρ水g ,m 蜡=F 1g ,所以ρ蜡=m 蜡V 蜡=F 1F 3-F 2ρ水;(3)由于图丙中将蜡块提出后带出一些水,所以使得F 3示数偏大,由上面得出的密度表达式可知测出的密度值偏小,所以可将丙放在乙的前面;(4)由图丁中的a 、c 两步可以求出合金球的体积为V 球=40 mL -30 mL =10 mL =10 cm 3,由图丁中的a 、b 两步可以求出合金球的质量为m 球=ρ水V 排=1 g/cm 3×(60-30) cm 3=30 g ,进而可以求出合金球的密度为ρ球=m 球V 球=30 g 10 cm 3=3 g/cm 3. 2. 如图所示,小明和小红使用不同的器材分别对石块的密度进行了测量.第2题图(1)小明用天平、大杯、小杯和密度为ρ水的水测一石块密度,如图甲、乙所示.①天平平衡时如图甲所示,石块的质量m = g.②小明测量石块体积的操作步骤如下:a.测出空小杯的质量m 1;b.把装了水的大杯和空的小杯如图乙放置;c.把石块缓缓放入大杯中,大杯中部分水溢进小杯;d.测出溢出水的小杯总质量m 2;请你指出步骤b 的错误之处: .③用本题中出现过的物理量符号表示石块体积为V = .石块密度为ρ石=__________(设步骤b 中的错误已改正).(2)小红利用圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗,设计了一个测石块密度的实验,如图丙、丁所示.请按照他的设计思路完成下列步骤.A. 将圆柱形容器放在水平桌面上并装入适量的水;B. 让塑料小碗漂浮在水面上,测出容器内的水深为H 1,如图丙所示;C. 当把石块放入塑料小碗中,漂浮在水面时,测出容器内的水深为H 2,如图丁所示;D. ;E.则石块的密度表达式为ρ石= .(水的密度用ρ水表示)【答案】(1)① 67 ②大杯中的水没达到杯子最高处(或没满) ③m 2-m 1ρ水 67 g m 2-m 1ρ水 (2)将石块从塑料小碗中拿出,放入水中,记下水面的深度为H 3 H 2-H 1H 3-H 1ρ水 【解析】(1)①石块质量m =50 g +10 g +5 g +2 g =67 g ;②若大烧杯中的水未满,则放入石块后溢出水的体积就不是石块的体积,水面要与溢出口平齐;③石块体积就是溢出水的体积,即V =m 2-m 1ρ水;石块密度ρ=m V =67 g m 2-m 1ρ水;(2)因为石块放在小碗中,处于漂浮状态,则F 浮=G 石,即ρ水gV 排=m 石g ,ρ水g (H 2-H 1)S =m 石g ,则m 石=ρ水 (H 2-H 1)S ;又因为石块体积V 石=(H 3-H 1)S ,所以ρ石=m 石V 石=ρ水(H 2-H 1)S (H 3-H 1)S =H 2-H 1H 3-H 1ρ水. 二、测量液体的密度3. 为确定某种未知液体的“身份”,小明的实验小组自己动手想一探究竟,他们利用天平和量筒进行了多次测量.第3题图(1)把天平放在水平桌面上,调节天平平衡后,在称量物体质量时,他在天平右盘中加、减砝码后,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线左侧,这时他应进行的操作是 W.如图甲所示,是天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码所在的位置,则称得烧杯和液体的质量m = g.(2)小明用两个相同的烧杯分别装入高度相同的水和未知液体,并标记液面的位置,然后找来一个塑料圆柱体,分别放入两个烧杯中,发现塑料圆柱体均漂浮在液面上,如图乙、丙所示.他利用刻度尺量出放入塑料圆柱体时两个烧杯内液面变化的高度分别为h 1和h 2,则未知液体的密度表达式为 .(3)小明回想刚才的实验,发现他将塑料圆柱体从水中取出来后直接放入未知液体中进行测量的做法会导致实验得出的结果 (选填“偏大”或“偏小”).(4)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m -V ”图像,如图丁所示.由图像可知该液体的密度为ρ= g/cm 3.【答案】(1)向右移动游码 49 (2)ρ液=ρ水h 1h 2(3)偏小 (4)0.8 【解析】(1)称量过程中指针指在分度盘的左侧,则要在加减砝码后,通过移动游码来使天平平衡.如图甲所示,砝码质量为5 g +20 g +20 g =45 g ,游码所对的刻度值为4 g ,因此物体的质量为45 g +4 g =49 g ;(2)由于在两烧杯中塑料圆柱体均处于漂浮状态,固有G=mg =ρ水gV 1,G =mg =ρ液gV 2,即ρ水gV 1=ρ液gV 2,ρ液=ρ水V 1V 2=ρ水Sh 1Sh 2=ρ水h 1h 2;(3)因为塑料圆柱体从水中取出时沾有水,放入未知液体时会使液面上升高度变大,从而使h 2变大,因此测出的密度偏小;(4)由图像可知,当烧杯中没有液体时,烧杯的质量为25 g ;当烧杯中液体的体积为25 mL 时,烧杯和液体的总质量为45 g ,由此可知烧杯中液体的质量为20 g.所以液体的密度为ρ=m V =20 g 25 cm 3=0.8 g/cm 3. 4. 在实验课上,海涛在吸管的下端装入适量的小钢珠后用蜡封住并使底部平整,自制土密度计并测定盐水的密度,如图甲所示,将密度计放入液体中呈漂浮状态,h 为密度计底到液面的距离.第4题图(1)海涛同学在吸管的底部放入小钢珠的目的是 .(2)漂浮时,密度计受到的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)自身重力,被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积(选填“越小”或“越大”).(3)海涛将自制的密度计放入水中时,测得h水为6 cm,而将该密度计放入盐水中,测得h盐水为5 cm,则该盐水的密度为 kg/m3,吸管下表面受到水的压强吸管下表面受到盐水的压强(选填“大于”“等于”或“小于”).(4)有两根粗细不同的吸管甲和乙,甲管较粗,乙管较细,装入小钢珠后质量相同.你认为选(选填“甲”或“乙”)吸管制成的密度计更好,理由是___________________________.(5)邻桌的小红将自制的密度计放入液体中时,密度计却沉到容器底,不能进行液体密度的测量,如图乙所示,请提出一种改进方法W.【答案】(1)使密度计能够竖直漂浮在液体中 (2)等于越小(3)1.2×103等于(4)乙乙管较细,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,测量结果更准确(5)减少吸管下端的一些小钢珠【解析】(1)密度计重心越低越稳定,为了使密度计能够竖直漂浮在液体中,所以在吸管的底部放入适量的小钢珠;(2)根据漂浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮力与重力相等,因此密度计在水中与在盐水中所受的浮力大小相等,即:F浮=ρ液gV排,当液体密度越大时,V排会越小,即密度计排开液体的体积越小;(3)密度计放入水中时,测得h水为6 cm,则F浮水=G,即ρ水gV排水=G,密度计放入盐水中时,测得h盐水为5 cm,则F浮盐水=G,即ρ盐水gV排盐水=G,则ρ水gV排水=ρ盐水gV排盐水,ρ水gS×0.06 m=ρ盐水gS×0.05 m,解得ρ盐水=1.2×103 kg/m3;根据浮力的产生原因:“浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差”可知,F浮=F下-F上=F下-0=p下S-0=p下S;由于浮力相等,所以p下相等,故吸管下表面受到水的压强等于吸管下表面受到盐水的压强;(4)为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些;因为ΔV=SΔh,所以要使Δh变大,应减小S,即选用较细的乙管;(5)为了让密度计能竖直地漂浮在液体中,应减少吸管下端的一些小钢珠.三、研究影响滑动摩擦力大小的因素5. 某物理小组在探究活动中测量滑块与木板间的滑动摩擦力.实验装置如甲图所示,在表面粗糙的木板上放置一滑块,绳的一端系在滑块上,通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端系在固定在铁架台上的弹簧测力计的挂钩上.实验时,可在滑块上增加砝码并拉动木板运动.请回答下列问题:第5题图(1)若某同学进行实验得到如表格所记录的实验数据.请根据表格中的数据在图乙所给的坐标中作出滑动摩擦力f的大小与接触面受到的压力F的大小之间的关系图像,根据图像可以得出f与F之间的关系是.(2)实验中,滑块受到的滑动摩擦力的方向是,用这种方法测出的摩擦力将比真实值偏(选填“大”或“小”),其原因是________________.(3)若某同学将滑块沿竖直方向截去一半后,再做实验测得弹簧测力计的示数变小,他认为:滑动摩擦力的大小随着接触面积的减小而减小.你认为他的探究过程中存在的问题是_____________________.(4)该实验有一些优点也存在不足,请说明本实验的一个优点:_______________________________.(答案合理即可)【答案】(1)如答图所示接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力f的大小与接触面受到的压力F的大小成正比(2)水平向右小绳子和定滑轮间存在一定的摩擦(3)没有控制压力大小不变(4)不需要弹簧测力计做匀速直线运动(或弹簧测力计的读数稳定)第5题答图【解析】(1)在作图时,首先要根据表格数据进行描点,然后将各点用平滑的曲线连接起来,分析图像,观察摩擦力的大小与接触面受到的压力的大小变化情况,可得出它们之间的关系为接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力f的大小与接触面受到的压力F的大小成正比;(2)长木板向右运动,滑块相对于长木板向左运动,因此滑块受到水平向右的摩擦力;由于绳子与滑轮之间存在摩擦,所以用这种方法测出的摩擦力将比真实值偏小;(3)整个实验中,需要掌握控制变量法,滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,所以探究滑动摩擦力大小与其中一个量之间的关系时需要控制另外一个量不变,将滑块沿竖直方向截去一半后,滑块的压力发生变化,同时接触面积也发生变化,所以无法得出滑动摩擦力的大小与接触面积的关系;(4)掌握二力平衡条件的应用,在实验中拉动木板做匀速直线运动,此时滑块受力平衡,滑动摩擦力大小通过弹簧测力计的示数体现,滑块受到的摩擦力与弹簧测力计受到的拉力大小相等.该装置的优点是不需要弹簧测力计做匀速直线运动,弹簧测力计的读数稳定等.6. 为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明做了以下实验:第6题图第①次:把木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动(如图甲),读出弹簧测力计的示数,并记入下表中;第②次:把木块侧放在水平长木板上,用同样的方法拉木块(如图乙),记下相应的示数;第③次:把两块相同的木块叠在一起平放在水平长木板上,用同样的方法拉木块(如图丙),记下相应的示数;第④次:把木块平放在铺有毛巾面的水平长木板上(如图丁),用同样的方法拉木块,记下相应的示数.(1)比较①②两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积 (选填“有关”或“无关”).(2)比较①③两次实验数据,可以得出的结论是:接触面粗糙程度一定时,_____________________________.(3)为了探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度是否有关,应比较两次实验数据,下列现象中可以利用该次实验所得出的结论解释的是(填字母序号).A. 压路机的碾子做得很重B. 车轮上有凹凸不平的花纹C. 移动很重的石块时,铺设滚木(4)实验中很难保证木块在水平方向做匀速直线运动,请你写出一条对实验装置的改进措施:________________________________________________________________________.【答案】(1)无关(2)压力越大,滑动摩擦力越大(3)①④ B (4)将弹簧测力计固定,用手拉动木板四、探究影响浮力大小的因素7. 在探究浮力的大小跟哪些因素有关?小明作了以下猜想:猜想一:与物体排开液体的体积有关猜想二:与液体的密度有关猜想三:与物体浸没在液体中的深度有关用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示.第7题图(1)本实验采用的实验方法是.(2)分析甲、乙、丙,可以证明猜想正确.(3)为了验证猜想三可选用图的装置来进行操作.(4)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是N,圆柱体的体积是m3.(g取10 N/kg)(5)用图示实验数据测出盐水的密度是kg/m3.【答案】(1)控制变量法(2)一(3)丙、丁(4)4 4×10-4(5)1.1×103【解析】(1)本实验采用的实验方法是控制变量法;(2)分析图甲、乙、丙可知,浸在同种液体中时,圆柱体排开液体的体积越大,它受到的浮力越大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关,所以可以证明猜想一正确;(3)探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系时,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同,改变物体浸没在液体中的深度,因此选用图丙、丁中的装置进行实验可验证猜想三;(4)由图甲、丙知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=5 N-1 N=4 N,根据阿基米德原理得圆柱体的体积V=V排=F浮ρ水g=4 N1.0×103 kg/m3×10 N/kg=4×10-4m3;(5)由甲、戊图可知,圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力F浮′=G-F′=5 N-0.6 N=4.4 N,根据阿基米德原理得盐水的密度ρ盐水=F浮gV排=4.4 N10 N/kg×4×10-4m3=1.1×103 kg/m3.8. 物理学习小组为了探究“浮力与液体密度的关系,找来烧杯、清水、盐水、细线、弹簧测力计、橡皮泥(不溶于水),进行如下实验:第8题图(1)实验步骤如下:①将橡皮泥用细线拴好悬挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数F1.②把橡皮泥浸没在清水中,读出弹簧测力计的示数F2,橡皮泥受到的浮力F浮水=_____________________.③把橡皮泥,并读出弹簧测力计的示数,求出橡皮泥此时受到的浮力F浮盐.④比较橡皮泥在清水和盐水中受到的浮力的大小,若F浮水F浮盐(选填“=”或“≠”),说明浮力的大小和液体的密度有关.(2)为了验证浮力的大小跟物体形状是否有关,只需要改变这块橡皮泥的,重复上面步骤中的(填序号),通过比较橡皮泥浸没在(选填“同种”或“不同种”) 液体中测力计的示数即可判断浮力的大小是否与物体的形状有关 .【答案】(1)②F1-F2③浸没在盐水中④≠ (2)形状②(或③)同种【解析】(1)②橡皮泥受到的浮力F浮水=G-F=F1-F2.②接下来的操作是,把橡皮泥浸没在盐水中,读出弹簧测力计的示数,求出橡皮泥受到的浮力. ③橡皮泥在清水中受到的浮力不等于在盐水中受到的浮力,说明浮力与液体的密度有关,否则无关;(2)探究浮力的大小可能还跟物体的形状有关时,控制其他条件相同,改变物体的形状,通过比较橡皮泥在同种液体中受到的浮力的大小,判断浮力的大小是否与物体的形状有关.五、探究杠杆的平衡条件9. 某物理兴趣小组的同学,利用如图所示的装置,来探究杠杆的平衡条件.第9题图(1)实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.(2)若杠杆每小格代表10 cm,每个钩码的质量为100 g,改变动力和阻力的位置并调节钩码的数量,得到下表所示数据,第③次实验杠杆水平平衡时的情景如图乙所示,则此时杠杆右端所挂钩码的个数为.第①次实验杠杆平衡后,小亮将杠杆两侧两点下方所挂钩码同时向支点O靠近1格,则杠杆(选填“能”或“不能”)在水平位置重新平衡.(3)如图丙所示,B点处钩码数量不变,若不在D点挂钩码,而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应将弹簧测力计挂在点,且拉力的方向应.(4)某同学在探究后分析得到F1+L1=F2+L2的错误结论,你能想出一个快速证明该结论错误的操作方法吗?.【答案】(1)右(2)3 不能(3)A竖直向上(4)不改变杠杆两端钩码的重量,只将两侧钩码分别远离(靠近)支点1格(或相同的格数),观察杠杆的平衡情况【解析】(1)图甲中杠杆右端偏高,根据“左高左调,右高右调”的原则,要使杠杆在水平位置平衡,应该将平衡螺母向右调节;(2)根据题图可知,弹簧测力计在杠杆左端3格即30 cm处,弹簧测力计示数为4 N,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,将数据带入,可得第③次实验中阻力的大小为F2=F1L1L2=4 N×30 cm40 cm=3 N,此时杠杆右端所挂钩码的个数为3 N=3;将第①次杠杆平衡时的两侧钩码同时靠近支点1格,则此时动力和阻10 N/kg×0.1 kg力不变,分别为3 N和2 N;动力臂为40 cm-10 cm=30 cm,阻力臂为60 cm-10 cm=50 cm;此时动力与动力臂的乘积3 N×30 cm小于阻力与阻力臂的乘积2 N×50 cm,故杠杆不能重新平衡;(3)要使杠杆平衡且弹簧测力计示数最小,应使弹簧测力计拉力的力臂最大,因为OA>OC,所以要使杠杆平衡且弹簧测力计示数最小,应使弹簧测力计挂在A点且竖直向上拉;(4)要想证明F1+L1=F2+L2的结论是否错误,最快的方法是不改变杠杆两端钩码的质量,只将两侧钩码分别远离(靠近)支点1格(或相同的格数),观察杠杆的平衡情况,若杠杆在水平位置不平衡,则结论错误,反之结论正确.10. 某实验小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:第10题图(1)实验时,第一组按图甲进行实验,第二组按照图乙进行实验.你认为第组实验更好,理由是.①表头处所缺栏目为,第三次实验时,阻力为N.②分析表格数据可知杠杆的平衡条件为:(写表达式),实验中多次改变力和力臂的大小,从而得到多组数据,这样做的目的是.(3)用如图丙所示装置进行探究杠杆平衡条件时,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,发现在杠杆左端的不同位置,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是____________________________.【答案】(1)一便于测出力臂(2)①动力F1/N 0.25 ②F1L1=F2L2得出普遍规律(3)杠杆有自重六、测简单机械的机械效率11. 在探究“影响滑轮组的机械效率的因素”的实验时,小明利用两组滑轮组进行了4次测量,用较轻的动滑轮组成的滑轮组测定前3组数据,换用一个更重的动滑轮组成滑轮组测得第4组数据,记录数据如表:第11题图(1)实验中应 拉动弹簧测力计,使钩码缓缓上升.(2)由表中数据可知①处应为 ;根据图中弹簧测力计示数可知②处应为 N.(3)比较第1、3两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,重物越重,机械效率 (选填“越高”“不变”或“越低”).(4)比较第 次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低.【答案】(1)匀速竖直 (2)66.7 2.4 (3)越高 (4)3.4【解析】(1)实验中应匀速竖直拉动弹簧测力计,这样才能准确读出拉力的值;(2)①η=W 有W 总×100%=Gh Fs ×100%=4 N ×0.1 m 2 N ×0.3 m×100%≈66.7%;②由图知,弹簧测力计的分度值为0.2 N ,所以其示数为2.4 N ;(3)比较第1、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,重物越重,机械效率越高;(4)比较第3、4次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低.12. 同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,提出了下列假设.假设1:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关假设2:滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关假设3:滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关假设4:滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将实际数据填入下表中.表一:表二:(1)在表二中填写第四次实验的机械效率. (2)根据实验 (选填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提升物重有关.(3)根据实验②和④可知,滑轮组机械效率高低与 无关.(4)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越 .(5)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用 (选填“同一”或“不同”)滑轮组,提升同一重物到 (选填“相同”或“不同”)的高度去研究.【答案】(1)80 (2)①和② (3)滑轮组绳子股数 (4)低 (5)同一 不同【解析】(1)实验④:G =4 N ,η=W 有W 总×100%=Gh Fs ×100%= 4 N ×h 2.5 N ×2h×100%=80%;(2)实验①中的钩码重为2 N ,其机械效率为66.7%,在实验②中钩码重为4 N ,其机械效率为80%,所以用同一滑轮组时,滑轮组时,滑轮组机械效率高低与被提升的物重有关;(3)实验②中的钩码重为4 N ,绳股数为3股,其机械效率为80%,实验④中的钩码重为4 N ,绳股数为2股,其机械效率为80%,从而可以看出,滑轮组机械效率高低与滑轮组绳子股数无关;(4)因实验②中动滑轮1的重量为1 N ,其机械效率为80%,而实验③中动滑轮2的重量为2 N ,共机械效率为66.7%,其他数据均相同,从而得出不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越低;(5)要想测量滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,就必须采用同一滑轮组,提升同一重物到不同高度去研究.七、伏安法测电阻13. 小明同学利用如图甲所示电路测量定值电阻R x 的阻值.(1)图甲所示电路有一处不合理,不合理的地方是 ,改正后请用笔画线代替导线,连接图乙所示实物图.(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则可能存在的故障是,改正后,闭合开关,当滑片P向左滑动时,电压表的示数(选填“变大”、“变小”或“不变”).(3)若小明并没有发现自己设计的电路存在问题,他按照图甲所示电路图进行实验.他的实验记录及数据整理如下表:①请你分析他进行实验1时,滑动变阻器滑片的位置在.②若第3次实验时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,那么该滑动变阻器的铭牌上应该标有“Ω 1 A”字样.③所测定值电阻的阻值R x=Ω.【答案】(1)电压表并联在了滑动变阻器两端如答图所示(2)定值电阻短路(电压表断路) 变小(3)① 最右端② 20③ 10第13题答图【解析】(1)在测量定值电阻阻值的实验中,需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,图甲中电压表接在了滑动变阻器两端,不合理;根据电路图连接实物图时先从电源正极出发,依次连接电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关、电源负极,最后将电压表并联在定值电阻两端,注意电流表和电压表量程的选取;(2)电流表有示数,说明电路通路,电压表无示数,说明定值电阻短路或者电压表断路;滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据欧姆定律知定值电阻两端的电压变小,电压表示数变小;(3)若按照图甲所示电路完成实验,则定值电阻两端的电压等于电源电压与电压表示数之差.①根据表格数据及图甲知,第1次实验时电压表示数为0,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,滑片P应在最右端.②第3次所求电阻的阻值为滑动变阻器的阻值,因接入电路的阻值最大,因此所选变阻器为“20 Ω 1 A”.③电源电压U=I1R x=I2R x+U2,代入数据得0.3 A×R x=0.2 A×R x+1 V,R x=10 Ω.14. 如图甲所示,是用“伏安法”测量未知电阻R x阻值的实物电路图.。
专题23力学压轴题1.(2006天津,34)在日常生活中,为了提高烹煮食物的温度,缩短烹煮的时间,人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅.某种规格的高压锅出气口的直径为3.2 mm ,计算出它的面积约为8 mm 2.要使锅内的气压达到2个标准大气压,请你帮助计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少克?(设外界气压为1个标准大气压,1个标准大气压取105Pa ,g 取10 N /kg)【答案】80g【解析】p 阀=p 内-p 外=2p 0-p 0=p 0=105Pa 因为SmgS G S F p ===阀 所以g g S p m 80kg 108N/kg10m 108Pa 102265=⨯=⨯⨯==--阀 所以限压阀的质量为80g 。
2.(2009天津,28)天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中,一辆满载物资的总重为G 牛顿的运输车,将物资沿ABCD 路线运至D 处,AB 段海拔高度为h 1米,CD 段海拔高度为h 2米,如图甲所示。
在整个运输过程中,汽车以恒定速度v 米/秒运动,汽车t =0时经过A 处,t l 时经过B 处,t 2时经过C 处,在此过程中汽车牵引力功率P 随时间,变化的图象可简化为图乙所示(P 1、P 2、t l 和t 2也为已知量)。
(1)请分析说明汽车在AB 段和BC 段运动时牵引力的大小关系。
(2)请用已知量求汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)。
【答案】(1)BC 段运动时牵引力较大;(2))()()()(1212122牛t t v h h G t t P f ----=【解析】(1)设汽车的牵引力为F ,根据Fv t Fs t W P ===,得vPF =,又因为P 2大于P l 且速度一定,所以汽车在BC 段运动时牵引力较大。
(2)汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力为f ,BC 段长为L 、高为h ,由功的关系可得:)()()()()()()()()(1212122121212212122牛t t v h h G t t P f t t fv h h G t t P fL h h G t t P fLGh W F ----=-+-=-+-=-+= 即汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力)()()()(1212122牛t t v h h G t t P f ----=3.(2011天津,28)如图1所示,某桥梁工程部门在一次工程作业中,利用汽车将重为G ,高为h 0的柱形实心铁块,从水深为h 1的河底竖直打捞上来。
专题23- 电流与电阻的关系探究(一)1、(2021•河南模拟)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压为3V。
电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)供选用,滑动变阻器R2的规格为“10Ω 2A”。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。
(2)连好电路后,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移到最(选填”左”或“右”)端;闭合开关后,小明发现电流表,电压表示数均为0,他将一根导线的一需接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触a、b、c接线柱时,电压表和电流表的示数均为0,当接触到d时,电压表有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中可确定的两处故障是;。
(3)排除故障后.依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻作为R连入电路进行实验,每次更换定值电阻后都需要向(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压达到相同的值;这个值至少应为V,才能使四个定值电阻都能用于实验。
(4)小明根据实验中得到的数据作出了I﹣图像,与作I﹣R图像相比,小明这样做的好处是。
2、(2021•海安市校级二模)小明用图甲实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”,提供的器材有:电压恒为6V的电源、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器(最大阻值模糊不清)、开关、导线若干。
(1)图甲电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确。
请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)改正连线后进行如下操作①将电阻箱的阻值调为5Ω,闭合开关,发现电流表示数为0.3A,可知滑动变阻器的最大阻值为;②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;③当电阻箱的阻值分别为10Ω、15Ω时,闭合开关,重复步骤②;④利用测得的数据绘制如图乙的图像;由图乙可知,实验过程中,U0为V,滑动变阻器消耗的最大功率是W,若进行第四次实验时,小明将电阻箱的阻值从15Ω调为35Ω后,没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数,则此时电流表的示数可能是A;⑤当电阻箱的阻值为R x时,闭合开关,滑动变阻器无论怎么调节,电压表示数始终大于U0,记录滑动变阻器在最大阻值时的电流表示数如乙图所示。
2023年中考物理分类复习浮力实验专题考点一:探究影响浮力大小的因素1.如图在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,班级的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同.(1)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与 ______的关系,得出的结论是__________.(2)分析________三次的实验数据,可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关.(3)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系,得出的结论是________.(4)做_________三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系,可得出的结论是________.2.复习“科学探究:浮力的大小”时,小文又一次进行了体验和思考.(1)如图所示,弹簧测力计下面挂一个铝块,静止后甲图中弹簧测力计示数为F1,乙图弹簧测力计示数为F2,F1F2(填“<”、“>”),这个变化说明.(2)小文接下来又做了丙实验,甲、乙、丙三次实验可得浮力大小与液体密度的关系为:.(已知ρ盐水>ρ水)(3)利用上述器材小文还可探究浮力大小与的关系.请你帮助小文完成接下来的探究步骤.3.为了探究浮力的大小与哪些因素有关,小林同学提出了一些猜想与假设,并进行了一些相关实验。
(1)下列A、B、C、D是小林提出的四个猜想,题中已经写出两个,写出另外两个。
猜想A:浮力可能与物体浸在液体中的体积有关;猜想B:浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关;猜想C:浮力可能与液体的有关;猜想D:浮力可能与物体的有关。
(2)物体在液体中所受浮力可用弹簧测力计测出。
小林运用这一知识设计了如图所示的三个实验。
回答下列问题:实验一是想验证浮力的大小与的关系;实验二是想验证浮力的大小与的关系;实验三是想验证浮力的大小与的关系;(3)通过对上述三个实验的分析、归纳,你能得出的实验结论是:物体在液体中所受浮力的大小跟和有关,跟物体浸没时的无关。
4.在“探究影响浮力大小因素”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到圆柱体下表面刚好与烧杯底接触为止,如图甲所示。
热点题型专练重难点23 实验探究(二)——力学重点实验【解题思路】力学实验主要包括:1.测量平均速度;2.探究二力平衡的条件;3.摩擦力的测量;4.密度的测量;5.探究影响浮力大小的因素;6.验证阿基米德原理;7.探究液体压强的特点;8.探究杠杆的平衡条件;9.探究阻力对物体运动的影响;10.探究影响滑轮组的机械效率的因素;11.探究影响动能大小的因素。
高频考点集中在3、4、5、8、11.解力学探究题,与解一般探究题的思路与步骤一样,先读懂题意,知道探究的对象是什么,然后依据学过的知识灵和应对。
例1.(2019德阳市)如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景:(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于______。
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为50g的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_____个质量均为50g的钩码。
(3)如图丙所示,现给你一个量程为0~2N的弹簧测力计,若干个50g的钩码,钩码挂在C点处,现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡,则在C点处所挂钩码的最多个数为______个。
例2.(2019达州市)小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验a.如甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A.保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
b.如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
c.如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
(1)该实验主要采用的探究方法是。
(2)由两图可知: 当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越租糙滑动摩擦力越(选填“大”或“小").(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。
专题23- 电流与电阻的关系探究(二)1、现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0-0.6A,0-3A)、电压表(0-3V,0-15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
(要求连线不得交叉)(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
由图象可以得出结论:。
(3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为V 时,读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器。
A.50Ω、1.0A;B.30Ω、1.0A;C.20Ω 1.0A。
2、(2019·连云港)某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6V)、电流表、电压表定值电阻(10Ω)、滑动变阻器(40Ω 0.5A)、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整;(2)闭合开关前,应该将滑片P置于______端(选填“A”或“B);(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2A,此时定值电阻消耗的功率为______W,变阻器接入电路的阻值为______Ω。
(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是______V。
3、(18-泸州)图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为3V ,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题:(1)闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 移到适当位置,调节电阻箱使接人电路的电阻为4Ω时,电流表示数如图乙所示,为 A ;电压表示数应为 V 。
2023年中考物理专题复习(力学)综合实验题姓名:___________班级:___________考号:___________1.同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,做出如下猜想:猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关.为了验证上述三个猜想,同学们在水平台上做了如图所示的实验(其中甲乙接触面都为相同木板、丙接触面为毛巾),请你补全下列实验过程:(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向 _____拉动弹簧测力计;(2)通过对比甲、乙两图,可知猜想 _____是正确的,其结论是 ____ _.(3)通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是 _____(选填“正确”或“错误”)的,因为 _____ .(4)要想验证猜想三是否正确,在控制其它变量不变的基础上,需要改变 ____ _.2.综合实践活动中,小宇等同学在学校建筑工地实地考察了塔式起重机.工地上一台塔式起重机的结构如图所示.在与工程技术人员交流的过程中,小宇整理出这台起重机的部分技术参数如表所示,同时知道了对塔式起重机而言,配重物的很重要,它既不可过重,也不能过轻.请思考回答:(解答本题时,g取10N/kg)(1)该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为_________N.(2)吊起的建筑材料达到最大起重量时,这时建筑材料能否移动到吊臂距离塔最远的地方(图中最右端).( )A.肯定能B.肯定不能C.可能不能(3)使用塔式起重机起吊重物时,电动机只要提供很小的拉力,就能吊起很重的建筑材料.这是因为起重机上安装有_____________(填写简单机械的名称).(4)该起重机将重为1×104N的建筑材料以最大提升速度吊起7m.如果起重机的实际总功率为14kW,起重机的机械效率是多大__________?(计算机械效率时,要有必须的解题过程)3.学校要开运动会,几个同学讨论怎样才能把铅球掷得更远.小莉认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的速度大小有关;小强认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的射出仰角θ(投掷方向与水平方向的夹角)有关.李红说:“我们还是通过实验来探究吧”,于是,他们制作了一个小球弹射器(如图所示),它能使小球以不同速度大小和方向射出,弹射方向与水平的仰角,可由固定在铁架台上的量角器读出,他们通过5次实验得到表中的数据:请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题:(1)为了验证小莉的猜想,应选用序号为 _____________ 的实验数据,得出的结论是:在________ 一定时,物体抛出 ________ 越大,抛出的距离越远.(2)为了验证小强的猜想,应选用序号为 ___________ 三组实验数据,射出仰角θ为___________ 时,物体抛出的距离最远.(3)在此实验中采用了 ____________ 方法.4.利用乒乓球可以做下面一些物理实验:(1)如图甲所示,将正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球被弹开,说明音叉在____,若乒乓球从B点摆动到最高点A时,绳子突然断裂且乒乓球所受的一切外力均消失,则乒乓球将处于_____状态.(2)将一根透明吸管插入乒乓球内并将接口处密封,在吸管中注入一定的水后倒放入水槽中,做成一支简易气压计,将此气压计放入海拔高度分别为h1、h2的甲、乙两地时,管中水柱分别位于C、D两个位置,如图乙所示,则甲、乙两地的海拔高度关系是h1______h2.(3)将乒乓球从一定高度由静止下落,碰撞地面后弹起的频闪照片如图丙所示,乒乓球在E、F两点动能的大小分别是E、E2,则E1______E2.1(4)如图丁所示,从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球将不会掉下来,下列实例中所应用的物理原理与之不同的是_______(选填序号).A.同向行驶的两艘船之间不能靠的太近B.向下喷射高速气体,火箭升空C.地铁列车站台上设置安全线5.小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度s=0.50 m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为多少?(2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如额外下类系:①通过数据分析,小明得出初步结论: W与L成______比.额外②当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面的机械效率为多少?③当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为多少?6.细心的淞淞发现:“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面,“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面.这是怎么回事呢?老师告诉他,从高空下落的物体,速度会越来越大,而所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动,通常把这个速度称为收尾速度.淞淞研究发现,在相同环境条件下,空气对不同材质的球形物体的阻力与球的半径和球的速度都有关系,下表为淞淞某次研究的实验数据.阻力与球的半径和球的速度都有关系,下表为淞淞某次研究的实验数据.(1)通过比较1号和2号小球可以得出结论:_____ .(2)编号为4号的小球,受到的最大阻力为_____N,依据的原理是____ _.(g=10N/kg)(3)淞淞想探究小球的收尾速度与小球的半径是否有关.与4号小球做对比,请给5号小球的质量设置合适的数据填在表中,以便完成探究.7.小明的爸爸准备购买一辆SUV型(运动型多用途)轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高,汽车容易翻倒.小明有些怀疑,通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度(即稳定性)后,设计并进行了如下实验:如图所示,他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,然后将它们依次放在木板上(物体不滑动),慢慢转动木板,直至圆柱体翻到,记录此时木板转过的角度θ,记录结果如下表(1)小明是通过______来判断物体的稳度.(2)分析数据______(填实验次数的序号)可以得到稳度与重心高低之间的关系.(3)分析小明的实验数据,发现物体的稳度还与______有关.(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重G相同,结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较______(写出表达式)就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度.(5)小明完成上述探究后,又提出了下列几个问题,对SUV型汽车生产厂家来说,最有研究价值的问题是_____ _ A.是否可以通过加大车轮间距离提高稳度B.如何降低用户的成本C.稳度是否与汽车车重有关D.如何提高大家的科学素养.8.据报到,高空坠物伤人事件时有发生.某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究:实验器材:1cm厚的石膏板若干、质量为50g的鸡蛋数枚实验过程:无风环境下,将鸡蛋从楼上静止释放,砸中铺在草坪上的石膏板,记录实验现象(1)实验中,鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过___________反映出来.(2)很据实验现象;可以得出:同一物体从高空落到地面的破坏力与___________有关.(3)实验后,小明对“高空落下的雨滴不会对人造成伤害”感到好奇.他通过查阅资料知道:雨滴从高空落下的过程中,受到的空气阻力与雨滴速度的平方成正比,达到最人速度后雨滴匀速落向地面.雨滴下落过程中机械能___________(填“增大”、“不变”或“减小”).对于下落的雨滴不伤人的现象,小明将进一步探究.9.阅读短文,回答问题:潜水艇潜水艇的艇体由双层船壳构成,外层与海水接触,为坚硬的耐压壳.潜水艇在上浮和下潜时,其体积是一定的.两层船壳之间是水柜,从船头到船尾有许多隔板,把水柜分成许多部分.如图所示,每一部分都装有一个接高压空气的阀门和两个与海水相通的阀门:阀门1和阀门2,利用三个阀门关闭与打开的不同组合,就可以改变水柜中的水的多少,实现潜艇的上浮与下沉.打开高压空气阀门,向水柜内注入高压空气时,通过阀门将水柜内水排出,潜水艇上浮;反之,关闭高压空气阀门,海水通过阀门流入水柜内,潜水艇则下潜.我国自行设计和建造的“蛟龙号”载人潜水器下潜到最深达7062m海底,创造了深潜水的世界纪录.在这一深度,海水对潜水器1m2表面产生的压力为7.3×107N.(1)假设海水密度不随深度变化,潜水艇在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力____(变小/不变/变大).(2)“蛟龙号”载人潜水器下潜到7062m海底时,水对其表面的压强为___ _Pa.(3)使原来处于海底的潜水艇上浮是通过____ .A.增大潜水艇的浮力,使浮力大于重力B.减小潜水艇的重力,使重力小于浮力C.增大水柜内气体的压强,使浮力小于重力D.减小水柜内气体的压强,使浮力大于重力(4)请用所学知识解释,为什么潜水器下潜的最大深度取决于外壳材料的耐压性能.答:___ _ .(5)关于水柜的说法正确的是____.A.向柜内注水时,应打开阀门1,关闭阀门2B.向柜内注水时,应打开阀门2,关闭阀门1C.向柜内注入高压空气时,应打开阀门2,关闭阀门1D.向柜内注入高压空气时,应打开阀门1,关闭阀门2参考答案:1.匀速直线一在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大错误没有控制压力大小不变接触面积2. 30000 B滑轮组 50%3. 1、2、5射出仰角速度 2、3、445°控制变量法4.振动静止 < > B5.(1) 1.1J.(2)①正比.②65.2%.③2 N.6.相同半径的小球,质量大的收尾速度也大 0.4二力平衡7.物体刚好翻倒时木板转过的角度θ 2、3、4物体的底面积大小 S/h或h/s A 8.石膏形变程度下落高度减小9.不变7.3×107 B潜水器下潜的深度越深,外壳材料受到的海水压强越大 C。
实验23 探究影响导体电阻大小的因素一.选择题(共5小题)1.“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中如图所示,有4根合金丝可供选择,横截面积a b c d S S S S ==<。
小雯同学要研究导体电阻的大小与导体材料的关系,她应选择的合金丝是( )A .a 与bB .a 与cC .b 与cD .b 与d2.用图电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法中正确的是( )A .该电路中小灯泡越亮代表电路中的电阻越大B .该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系C .该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系D .该电路探究导体的电阻大小与导体材料的关系3.如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,分别将三根横截面积相同的金属丝接入电路。
下列说法错误的是( )A .电流表示数越大,表明接入电路中的金属丝的电阻越小B .该电路可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关C .该电路可以探究导体的电阻大小是否跟导体的长度有关D.仅将电路中的电流表换成电压表也能完成本实验4.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。
关于此实验,下列说法不正确的是()A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越小B.本实验主要探究方法有控制变量法和转换法C.为了更明显比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表D.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度、材料的关系5.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知下列说法正确的是()①钨丝的电阻随温度升高而减小②向钨丝吹气时,钨丝电阻变小③给钨丝加热时,电路中的电流变小④小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流A.只有①②B.只有②③C.只有②④D.只有①④二.填空题(共3小题)6.如图所示,乐乐在“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验中,分别把粗细相同、长度不同的镍铬合金丝a、b接入电路时,电流表的示数分别为1A和0.5A。
2023年中考物理专题复习:《简单机械及机械效率》实验题姓名:___________班级:___________考号:___________1.如图所示是某中学初三2班黄艺同学测量牛奶密度的实验:(1)黄艺先将牛奶倒入量筒,如图甲所示,则牛奶的体积为 _____cm3;接着将天平放在水平台面上,他先将游码归零后,再调节 _____,使天平平衡;用调节好的天平测出空烧杯的质量为29.4g,然后将量筒中的牛奶倒入烧杯中,用天平测量烧杯和牛奶的总质量,天平平衡时如图乙所示,则杯中牛奶的质量为 _____g;(2)根据以上实验数据计算出牛奶的密度为 _____kg/m3。
用该方法测得的密度比真实值偏 _____(选填“大”或“小”),原因是 ___ __;(3)黄艺学习杠杆知识后,突发奇想回家制作了一个可以直接测量液体密度的“密度天平”,如图丙所示,其制作过程和原理如下:选择一根长1m粗细均匀的轻质杠杆,将杠杆的中点固定在支点O处,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。
①在左侧离O点l1的A点位置用细线固定一个质量为m、容积为V的空容器;②将体积为V0(V>V0)的牛奶倒入容器中;③在右侧离O点l2的B点用细线悬挂一质量为m x的钩码(细线的质量忽略不计),使杠杆在水平位置平衡;④则牛奶的密度表达式ρ=_____(用已知物理量表示);⑤若适当增加钩码质量,该“密度天平”的量程将 _____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
2.斜面是一直简单机械,在生活和生本中有很多应用,小明利用左图所示的装置探究斜面的机械效率,测得的数荐记录在右侧的表格中。
(1)根据表格中记录的数据,可以推测小明在探究斜面的机械效率跟斜面________的关系;(2)根据表格中记录的数据,斜面的倾斜程度越大,使用斜面越________(选填“省力”或“不省力”);(3)第一次实验中物体在斜面上受到的摩擦力为________N;(4)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,斜面的倾斜程度与第3次相同,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,物体重为10N,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为10N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________,证明了,在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
专题二:实验专题★知识梳理【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,典例呈现考点1:测量型实验题1.(·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.(·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”)。
(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.(·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+F2l 2=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。
1.(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)★中考连接,挑战自我导管夹集气瓶导管篮球h(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.(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.(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:(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12m m Sh频率高于0Hz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.(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(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.(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:(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.(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)7.(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。
2110L【解题过程】(1)(2)B(3)右(4)12.5Ω8.(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.(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;249.(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。