中考物理分类汇编25实验探究题文档格式.docx
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(3)利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值,实验中也要进行多次测量,其目的是 取平均值减小误差 ;
将定值电阻换成小灯泡后,利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”,实验中也要移动滑动变阻器的滑片,其目的是 改变灯的电压 。
若被测小灯泡的额定电压为3.8V,在调节滑片使小灯泡正常发光时,电压表的示数很难准确达到3.8V.测量误差较大,为此,小明改动电路,在不更换现有器材的情况下,提高了测量数据的精确度。
请补全小明的做法:
断开开关 将电压表小量程(0﹣3V)并联在变阻器的两端 ;
闭合开关, 移动变阻器的滑片,当电压表示数为2.2V时 ;
读出此时电流表的示数;
计算小灯泡的额定功率。
【分析】
(1)电阻不变时,电流与电压成正比;
(2)研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,根据串联电路的规律和欧姆定律,求出第2次实验时滑动变阻器接入的阻值;
由欧姆定律,分析在第3次实验数据,由欧姆定律和电阻的串联求出变阻器连入电路中的电阻,据此分析;
(3)测量定值电阻的阻值,实验中进行多次测量,其目的是:
取平均值减小误差;
利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”,实验中也要移动滑动变阻器的滑片,其目的是改变灯的电压;
根据串联电路电压的规律,当灯变阻器的电压为6V﹣3.8V=2.2V时,灯的电压为3.8V,电压表大量程分度值为0.5V,故测量3.8V电压误差较大;
而电压表小量程分度度值为0.1V,故测量2.2V电压较为准确,据此确定实验步骤。
【解答】解:
(1)究电流与电压的关系时,移动滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压,进行了多次测量,归纳得出电阻不变时,电流与电压成正比的规律;
(2)①当接入电阻R2=10Ω时,电路中的电流为I2=0.3A,根据串联电路的规律和欧姆定律,此时滑动变阻器接入的阻值为:
R===10Ω,
在第3次实验中,由欧姆定律,R总===25Ω,
将R2换为R3=15Ω时,根据电阻的串联,变阻器的电阻R滑=25Ω﹣15Ω=10Ω,即滑动变阻器滑片位置不动,故第3次实验时,没有移动滑片就读电流表示数了;
由于电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故应该为0.2A;
(3)利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值,实验中也要进行多次测量,其目的是:
将定值电阻换成小灯泡后,利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”,实验中也要移动滑动变阻器的滑片,其目的是改变灯的电压;
根据串联电路电压的规律,当灯变阻器的电压为6V﹣3.8V=2.2V时,灯的电压为3.8V,故可将电压表小量程(0﹣3V)并联在变阻器的两端,而电压表小量程分度度值为0.1V,故测量2.2V电压较为准确;
故断开开关,将电压表小量程(0﹣3V)并联在变阻器的两端,闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表示数为2.2V时,读出此时电流表的示数;
故答案为:
(2)3;
滑动变阻器滑片没有调节就读数了;
换用最大阻值至少为30Ω的变阻器;
(3)取平均值减小误差;
改变灯的电压;
将电压表小量程(0﹣3V)并联在变阻器的两端;
移动变阻器的滑片,当电压表示数为2.2V时。
【点评】本题探究电流与电压、电阻关系,考查控制变量法、欧姆定律的运用、对器材的要求及对实验方案的设计。
21.(2018·
贵阳)如图甲所示,是科技迷小明制作的“真空炮”模型:
在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处,放置一枚弹丸;
管口两端各有一块可自由开合的挡板;
靠近管口右端连接一抽气机。
抽气一段时间后,迅速将挡板1打开,弹丸便可冲开挡板2从管右端射出。
弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢?
小明提出了如下猜想:
A:
与弹丸的形状有关B:
与弹丸的直径有关C:
与塑料管的长度有关
小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器,用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度。
请完成下列各实验步骤的填空:
(1)抽出挡板1时,弹丸受到的动力来自于其两端气体的 气压差 。
(2)探究猜想A时,控制其他因素相同,分别用球形与弹头形弹丸进行实验,测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图象(如图乙所示),则出口速度较大的是 弹头形 弹丸。
(3)探究猜想B时,小明仅换用底面直径不同的两枚弹头形弹丸重复上述实验,发现直径越小的弹丸,出口速度越小。
你认为直径小的弹丸出口速度小的原因可能是 直径越小,质量越小,惯性越小,运动状态越容易改变,速度减小的快 。
(1)抽气机将透明塑料管内的气体抽出,管内气体压强减小,外界大气压大于里面的大气压,里外气压差将弹丸压出;
(2)由图乙知,弹头形弹丸的出口速度大;
(3)探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的直径的关系时,需要控制弹丸的质量一定,改变弹丸的直径,而小明仅换用底面直径不同的两枚
10.(2018•湖州)小华和小丽在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图甲所示。
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?
小华提出了疑问,一旁的小丽说:
“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力,”小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为 力是改变物体运动状态的原因 。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?
且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?
小华和小提出了两种猜想。
猜想一:
可能与骑行的速度有关;
猜想二:
可能与圆弧形跑道的半径有关。
(3)接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1牛,让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图乙所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:
小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置
A
B
C
距压力传感器
高度/米
0.5
0.4
压力传感器
达到的最大示数/牛
1.90
1.78
1.66
该实验可以得出的结论是 在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大 。
若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?
(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)① 改变圆弧形跑道的半径 ;
② 让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下 。
(4)实验后,他俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:
让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。
于是,他俩又展开了后续实验探究……
(1)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;
(3)比较表格中的数据知,根据控制变量法和实验目的得出结论;
根据控制变量的要求退出改进措施。
(1)力是改变物体运动状态的原因,转弯时,运动方向改变,运动状态发生改变,一定是受到力的作用,所以“要转弯,必须受力”;
(3)要验证猜想:
“骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关”,实验中需要控制控制小球的质量相同、圆弧形跑道的半径相同,使同一小球从不同的高度滚下来,从而使得小球到达压力传感器的速度不同,根据表格数据知:
距压力传感器高度越高,压力传感器示数越大,故可以得出:
在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;
若要验证猜想二即骑行的自行车转弯的力的大小,可能与圆弧形跑道的半径有关,需要控制小球的质量相同、下落的高度相同,圆弧形跑道的半径不相同,故需要①改变圆弧形跑道的半径;
②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。
(1)力是改变物体运动状态的原因;
(3)在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;
①改变圆弧形跑道的半径;
【点评】本题考查了用控制变量法分析和设计实验,考查学生的分析解答能力,难度不是很大。
24(2018·
广州)小明把两端开口的细玻璃管插入水中,发现管内的液面上升(如图27)他查资料得知;
管内外液面高度差与水温、管的内径有关.小明想利用这支细玻璃管探宄管内外液面高度差与水温的定量关系,请你帮他设计实验方案。
(1)实验器材:
细玻璃管、__________
(2)实验步骤(可画图或文字表述)
(3)设计记录数据的表格。
24.
(1)烧杯、温度计、刻度尺、热水
(2)①往烧杯加入适量的热水,将细玻璃管和温度计插入水中;
②等细玻璃管内液面和温度计示数稳定时,用刻度尺测出液面高度差和温度计读数,并记录在表格中;
③5分钟后用刻度尺测出液面高度差和温度计读数,并记录在表格中;
④重复步骤③多次实验。
(3)
27.(2018·
广西北部湾)(7分)在测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)为了测量更精确.电压表应选择的量程是0—_____(选填“3”或“15”)V。
(2)小明按图19甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数。
则故障原因可能是小灯泡_____(选填“短路”或“断路”)
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图19乙所示,为_______A.
(4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示。
综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向____(选填“左”或“右"
)端滑动:
随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变_____(选填“大”或“小”).
(5)小明还设计了如图20所示的电路,测出另一小灯泡的额定功率。
已知滑动变阳器的最大阻值为,小灯泡的额定电压为U额。
请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,,调节的滑片,使电压表的示数为U额;
②接着_____________________________________________;
③调节R1的滑片调至最左端,记下电压表示数将的滑片调至最右端,记下电压表示数为,小灯泡额定功率的表达式:
P=_______(用、U额,、表示)27、
(1)3;
(2)短路;
(3)0.3A;
(4)左,小;
(5)②只闭合开关S、,调节的滑片,使电压表的示数仍为;
③
29.(2018·
咸宁)(7分)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