重点题型 实验专题题库.docx

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重点题型实验专题题库

测量性实验方案

设计性实验

实验数据表格设计性实验

探究性实验

压轴题

测量性实验

1.某校地质小组的同学们需测量一种矿石的密度.现有器材：

小矿石块、天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线.同学们设计了一种测量矿石密度的方案如下：

第1题图

（1）调节天平平衡时，发现指针偏向分度盘的右侧，如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调.

（2）天平平衡后，小明用天平测量矿石块的质量，如图乙所示，指出操作中的错误：

________________.改正错误后，小明用正确的方法称矿石块的质量，平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则矿石块的质量m0为________g.

（3）在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量m1.

（4）将矿石块放入装满水的烧杯中，溢出水后，将烧杯壁外的水擦干净，称出此时烧杯及杯内矿石块的总质量m2.

（5）写出矿石密度的表达式：

____________________（用m0、m1、m2、ρ水来表示）.

2.为了测量某油井所产石油的密度，小刚收集了该井所产石油样品进行了如下测量（常温下石油为黏稠的液态）.

第2题图

（1）将天平放在水平台上，调节好天平平衡.先用天平称出空烧杯的质量为31.2g，然后将石油样品倒入烧杯中，放在调节好的天平左盘上称量，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则烧杯和石油样品的总质量为________g.

（2）将烧杯中的石油倒入量筒中，其示数如图乙所示，石油的体积________mL.

（3）根据测量的数据，求得所测石油的密度为_______g/cm3.

（4）联想到某起石油泄漏事故中石油漂浮在水面上的情景，小刚发现自己测量的石油密度值偏大，你认为该实验方案造成测量结果偏大的原因是_____________________________.

（5）针对小刚的实验方案，请提出改进办法：

_____________________________________.

3.为了测出某一小石块的密度ρ石，小高使用天平、大烧杯、小烧杯和水（密度为ρ水）.

第3题图

（1）测量石块的质量：

当天平平衡时如图甲所示，则石块的质量m=kg.

（2）小高测量石块体积的操作步骤如下：

A.测量承接了溢出水的小烧杯的总质量m2；

B.用细绳系着石块，缓缓放入大烧杯中，大烧杯中部分水溢进小烧杯；

C.测出空小烧杯的质量m1；

D.大烧杯、小烧杯按如图乙所示放置，把水倒进大烧杯中，让水面恰好到达溢水口；

请你写出正确的步骤顺序.

（3）小石块的体积V石=，密度ρ石=.（用已知量和测量量表示）

4.物理学习小组进行“伏安法测电阻”的实验：

甲乙丙

第4题图

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中实验电路连接完整，使滑动变阻器滑片P移动到A端时，变阻器连入电路阻值最大（要求导线不交叉）．

（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图乙所示．小红同学认为电流表正负接线柱接反了，小华同学认为电流表没调零，你认为________（选填“小红”或“小华”）同学说法正确．

（3）全部检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则被测电阻本次测量值为_______Ω．

（4）本小组完成实验后，讨论该电路还能完成哪些实验，在如下列出的四个实验中，你认为正确的是实验_______（填选项字母）．

A.探究电流产生热量与电阻的关系

B.探究电流磁场强弱与电流大小的关系

C.探究电流与电压的关系

D.探究电流与电阻关系

5.在测量“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，选用电压恒为6V的电源，额定电压“3.8V”的小灯泡.如图甲是未连接完整的实验电路.

第5题图

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整.（要求：

滑动变阻器的滑片P向A端移动时小灯泡变暗，连线不能交叉）

（2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为________V时，小灯泡正常发光.此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻是________Ω.

（3）若实验时，上述电路中电压表上标有“15”的接线柱已损坏，且暂无条件修复.在不更换器材的情况下为了能继续完成实验，你的方法是：

______________________________________________.

6.在“测量小电灯功率”的实验中，小电灯的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω.

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整.

第6题图

（2）连接好电路，闭合开关，小电灯发光，但电压表示数为0，经检查，图中a、b、c、d四根导线有一根断了，则该导线是________（填写字母）.

（3）排除故障后，闭合开关，测量小电灯额定功率，移动变阻器的滑片P，眼睛应先注视________表的示数，然后读出另一电表示数.当小电灯正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小电灯的额定功率为________W.

（4）在小电灯正常发光时，再将滑片P向B端移动到某一位置，则小电灯的实际功率________（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率.

答案及解析

1.

（1）左　

（2）用手直接接触了砝码　68（5）ρ＝

2.

（1）81.8　

（2）46　（3）1.1　（4）从烧杯向量筒中倒石油时，烧杯中会有残留，使所测得的石油体积偏小，从而使所测密度值偏大　（5）先测出石油和烧杯的总质量，将石油倒入量筒后再测出烧杯的质量

3.

（1）0.067（或6.7×10-2）

（2）CDBA（3）

【解析】

（1）读取天平测量结果时：

物体的质量等于砝码的质量加上游码左侧对应的刻度值；

（2）根据操作步骤可知排开水的质量m排=m2－m1，由m排=ρV排，则

，石块浸没于水中，则

.根据

，所以

.

4.

（1）如答图所示

（2）小华（3）5（4）C

第4题答图

5.

（1）如答图所示　

（2）3.8　10　（3）选择0～3V量程，将电压表并联在滑动变阻器两端

第5题答图

【解析】

（1）滑动变阻器应串联接入电路，滑片P向A端移动时小灯泡变暗，说明滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器应接B接线柱，

（2）当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光，由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，灯泡电阻R＝

＝

＝10Ω.（3）电源电压为6V，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为6V－3.8V＝2.2V＜3V，由于电压表15V接线柱损坏，可以选择0～3V量程，将其并联在滑动变阻器两端.

6.

（1）如答图所示　

（2）b　（3）电压　0.6　（4）小于

第6题答图

【解析】

（1）连接滑动变阻器时，应该选择上、下各一个接线柱连入电路，电路中已经将下面的接线柱A接入了电路，故应该再将C接线柱或D接线柱与开关连接；

（2）若a导线或d导线任意一根断了，都会造成电路断路，小电灯不会发光，电压表无示数；若c导线断了，小电灯没有接入电路，小电灯不亮，电压表示数为电源电压；若b导线断了，小电灯接入了电路并发光，电压表没有接入电路，电压表无示数；（3）小电灯的额定功率是指小电灯在额定电压下工作的功率，所以在移动滑片时要先注视电压表，当电压表示数为小电灯额定电压2.5V时，再读电流表的示数，由题中实物图可知电流表使用的是0～0.6A的量程，故电流表示数为0.24A，小电灯的额定功率P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；（4）滑动变阻器滑片P向B端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据串联分压原理，滑动变阻器两端电压增大，小电灯两端电压变小，小于额定电压，则小电灯的实际功率小于额定功率.

方案设计性实验

1.酱油是一种密度略大于水的居家调味品.小明学习了密度测量的有关知识后，想测定家里所用酱油的密度.

请你利用下列常见器材，帮助小明设计测定酱油密度的实验步骤，并写出密度的表达式（用已知量和测量量表示）.（水的密度用ρ水表示）

所用器材：

一个边长为L的正方体小塑料块，两只小碗，一把刻度尺，水和酱油.

2.张华同学到某养殖基地参加社会实践活动，他帮助工作人员捡拾鸡蛋时，想知道新鲜鸡蛋的密度有多大.请你从“弹簧测力计、密度计、细盐、烧杯、水、细线、玻璃棒”中选出合适的实验器材，在不打碎鸡蛋的情况下，设计一个实验测量新鲜鸡蛋的平均密度（ρ鸡蛋＞ρ水）.要求：

（1）写出所选实验器材；

（2）简要说明测量方法.

3.小明想测量一捆细金属丝的长度，于是他从实验室中找来了如下器材：

弹簧测力计（量程足够）、量程为10cm的直尺、水、一个足够大的烧杯、细线和一支粗细均匀的铅笔.请你利用上述器材帮助小明设计一个方案，在不破坏这捆金属丝的情况下，巧妙测出它的长度（不可以用直尺直接测量）.要求：

（1）写出主要的实验步骤；

（2）推导出计算金属丝长度L的表达式（用已知量和测量量表示）.

4.小红准备测一只未知电阻（Rx=5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：

电池组、电压表、电流表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和几根导线．当她准备实验时，发现电流表已经损坏，但一时又找不到新的电流表替代，小红顿时犯了愁，请你利用现有器材设计一个实验方案，帮她完成实验.

（1）在方框内画出你设计的实验电路图.

（2）简述实验主要步骤，要求写出需要测量或记录的物理量.

（3）Rx的表达式是_________.

5.现有一个电压恒定的电源（电压值未知）、一个电压表（量程大于电源电压值）、一个阻值为R1的定值电阻、一个单刀双掷开关和若干导线，要利用以上器材测量待测电阻R2的阻值.请在方框内设计出实验电路图（电路连接好后实验中不能拆卸），并完成下列步骤.

（1）根据电路图连接实物电路；

（2）.

（3）利用上述测量值算出待测电阻的阻值R2=.

6.薛同学想利用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱各一个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1A的小灯泡的额定功率进行测定.请在虚线框中画出他设计的实验电路图，并写出实验步骤及小灯泡额定功率的数学表达式.

答案及解析

1.实验步骤：

①向一只小碗中加入适量的水，让正方体小塑料块漂浮在水面上，在小塑料块与水面交接位置处做上标记；

②取出正方体小塑料块，用刻度尺量出小塑料块浸入水中的深度h；

③往另一只小碗中加入适量的酱油，让正方体小塑料块漂浮在酱油面上，在小塑料块与酱油面交接位置处做上标记；

④取出正方体小塑料块，用刻度尺量出小塑料块浸入酱油中的深度h1；

密度表达式：

酱油的密度

2.

（1）实验器材：

密度计、烧杯、细盐、水、玻璃棒

（2）测量方法：

①在烧杯中倒入适量的水，把鸡蛋放入水中；

②向烧杯的水中慢慢加入食盐，并用玻璃棒不断搅拌，知道鸡蛋恰好悬浮在盐水中；

③用密度计测出盐水的密度，此时鸡蛋密度等于盐水密度.

3.

（1）实验步骤：

①用弹簧测力计测出这捆细金属丝的重力G；

②在烧杯中倒入适量的水，用细线将金属丝悬挂在弹簧测力计下，并将金属丝全部浸没水中，金属丝不能碰烧杯底和烧杯壁，读出测力计的示数为F；

③将金属丝紧密地绕在铅笔上，用刻度尺测出线圈的长度为L'，输出线圈的圈数为n

（2）金属丝长度

【解析】金属丝受到的浮力F浮=G－F，由阿基米德原理可知金属丝的体积

，铅笔上金属丝的直径

，金属丝的横截面积

，金属丝的长度

.

4.

（1）实验电路图：

如答图所示

第4题答图

（2）主要步骤：

①按电路图连接实物图

②将电压表并联在Rx两端，闭合开关，读出电压表的示数Ux

③将电压表并联在R0两端，闭合开关，读出电压表的示数U0

（3）

5.

（1）如答图所示

第5题答图

（2）先把开关S接a时，读出电压表的示数U；

把开关S接b时，读出电压表的示数U2；

（3）

【解析】（3）根据串联电路电压规律可知：

R1两端电压U1=U－U2，则

，由串联电路的电流特点可知I1=I2，所以

.

6.实验电路如答图所示

第6题答图

实验步骤：

①根据电路图连接实物图；

②只闭合S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为0.1A；

③断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为0.1A时，读出电阻箱连入电路中的电阻R.

④小灯泡的额定功率P额=I额2R=（0.1A）2R

实验数据表格设计性实验

1.第三小组同学想通过实验来了解滑动摩擦及滚动摩擦的特点.设计了如图所示的实验，使相同重力的木块和木制小车在同一水平面上移动，用测力计来测量手对木块和小车的拉力.

第1题图

（1）在实验中为了使测力计的示数与小车及木块受到的摩擦力大小相同，应使小车和木块做直线运动.

（2）通过测量拉力来得到摩擦力大小，应用了（选填“类比”、“转换”或“归纳”）的物理方法.

（3）请你帮实验小组的同学设计一个实验数据记录表格，可以用来直观比较滑动及滚动摩擦力的大小.

2.物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动.为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：

猜想一：

物体下落的时间与物体的材料有关；

猜想二：

物体下落的时间与物体下落的高度有关；

猜想三：

物体下落的时间与物体的质量有关.

（1）小敏同学设计实验探究猜想一，她让质量相等的铁球和铅球同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间相等，由此得出结论：

.

（2）设计一个探究猜想二的记录数据的表格.

3.某同学按照以下步骤测量盐水的密度：

①在烧杯中倒入适量盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；

②将烧杯中的一部分盐水倒入量筒，测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；

③；

④把测得的数据填入表格，计算出盐水的密度.

（1）请补充步骤③的内容.

（2）设计一个实验数据记录表格.

（3）盐水密度的表达式为ρ=.（用题目中测量量表示）

4.在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验室老师给同学们准备了以下器材：

“5Ω、10Ω、20Ω、40Ω、80Ω”的定值电阻各一个，电源（电压恒为4V），电流表、电压表、滑动变阻器（规格为“20Ω1A”）、开关各一个，导线若干.

甲乙

第4题图

（1）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至（填“A”或“B”）端；请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整；

（2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是.

（3）排除故障后继续实验，请设计一个记录实验数据的表格，其中第一组实验数据如图乙所示，将实验数据填入表格中.

（4）该组同学还想换用其他电阻多测几组数据，在保证电路元件安全的前提下，他们不能选用的定值电阻是.

5.在“测量定值电阻阻值”的实验中：

第5题图

（1）如图是小明连接的部分实物图，请你用笔画线代替导线，帮助小明将图中的实物图连接完整.

（2）同桌小红连接电路，刚连接完最后一根导线，电压表、电流表都有示数，出现这种现象的原因是.

（3）请你为实验设计一个实验数据记录表格.

（4）利用该实验电路还可以进行的实验有.

6.在“测量小灯泡电功率”的实验中，芳菲所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，阻值约为10Ω.她们连接的实物电路如图甲所示.

第6题图

（1）该实验的原理是（填写公式）.

（2）请你用笔画线代替导线，将实物电路补充完整（导线不能交叉）.

（3）芳菲同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为V，若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为V.

（4）芳菲同学移动滑片P，记下多组对应的数据，并绘制出如图丙所示的I-U图像.小灯泡的额定功率是W.

（5）若芳菲同学还想探究小灯泡的亮度与电功率的关系，请帮她设计一个实验数据记录表格.

答案及解析

1.

（1）匀速

（2）转换（3）如下表所示

实验次数

拉木块的力/N

拉小车的力/N

1

2

3

2.

（1）不同材料制成的质量相同的物体，下落高度相同，下落时间与材料无关

（2）同一金属球（材料：

；质量m=kg）

实验次数

下落高度h/m

下落时间t/s

3.

（1）读出量筒内盐水的体积V

（2）如下表所示（3）

烧杯和盐水的总质量m1/g

烧杯和剩余盐水的总质量m2/g

量筒内盐水的质量m/g

量筒内盐水的体积V/cm3

盐水的密度ρ/（g·cm-3）

4.

（1）B如答图甲所示

（2）定值电阻短路（或电压表断路、短路）（3）如下表所示（4）80Ω

第4题答图

实验次数

1

2

3

电压U/V

1.0

电流I/A

0.1

【解析】

（1）闭合开关前，滑动变阻器应以最大阻值接入电路，所以滑片应在B端；电压表应并联在定值电阻两端，如答图所示；

（2）电流表有示数，说明电路是通路，移动滑片时电压表始终无示数，其原因可能是电压表短路、断路，也可能是定值电阻短路；（3）设计实验数据表格如上表所示，电流表读数为0.1A，电压表读数为1.0V；（4）由于电源电压为4V，电压表接0~3V量程，电流表接0~0.6A量程，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，所以为保护电路元件，电路中通过的最大电流为0.6A，定值电阻两端的最大电压为3V，所以电路中的最小电阻为

，根据串联电路的电压关系，定值电阻的最大电阻为

，故不能选80Ω的定值电阻.

5.

（1）如答图所示

（2）连接电路时开关没有断开（3）如下表所示（4）探究电流与电压的关系

第5题答图

实验次数

电压U/V

电流I/A

电阻R/Ω

电阻平均值R/Ω

1

2

3

6.

（1）P=UI

（2）如答图所示（3）2A2.5

（4）0.5（5）如下表所示

第6题答图

实验次数

电压U/V

电流I/A

灯泡亮暗

电功率P/W

1

2

3

探究性实验

1.小明用如图甲所示的装置，探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关.

第1题图

（1）实验时，小明将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿________方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动.这样做的目的是__________________________________________.

（2）实验时，小明记录的部分数据如下表所示.

序号

木块放置情况

木板表面情况

压力/N

弹簧测力计示数/N

1

平放

木板

6

1.2

2

平放

木板

8

1.6

3

平放

木板

10

2.0

4

平放

木板上铺棉布

6

1.8

5

平放

木板上铺毛巾

6

3.0

①分析序号________三组数据可知：

滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，滑动摩擦力的大小与接触面所受压力F大小的关系式是________.

②如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号________三组数据进行分析.

（3）小明在实验时还发现：

在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化.他请教老师，知道可用Ft图像表示拉力随时间的变化情况.若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的Ft图像如图乙所示，其中0～4s木块处于静止状态，分析图像可知：

要使木块由静止开始运动，至少要用________N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是________.

A．静止B．匀速直线运动

C．静止或匀速直线运动D．条件不足，无法判断

2.用如图甲所示装置探究“影响液体内部压强大小的因素”.

第2题图

（1）实验中是通过比较压强计来反映被测液体压强大小的；当金属盒在空气中时，无论是否用手按压金属盒,发现U形管两边液面均处在同一水平线上，实验装置可能出现的问题是.

（2）下表是小明实验时所测得的部分数据，请回答下列问题：

实验次数

深度h/cm

金属盒在水中的方向

U形管两边液面高度差Δh/cm

1

3

朝上

4.1

2

6

朝上

8.2

3

6

朝下

8.0

4

6

朝左

8.2

5

6

朝右

8.2

①实验所得的疏忽有一组是错误的，其实验序号为；

②比较序号1、2的实验数据，可得出的结论是：

；

③比较序号的实验数据，可得出的结论是：

在同一深度，液体向各个方向的压强相等.

（3）小华同学将金属盒先后浸入到两杯液体中（已知其中一杯为水，另一杯为盐水），如图乙和丙所示，由此确定图乙杯子中盛的是水，小华的结论是（选填“正确”或“错误”）的，理是.

3.如图所示是表面光滑、斜面倾斜程度可调的实验装置．小李用其探究“物体由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小与什么因素有关”．小李提出如下猜想：

第3题图

A．速度大小可能与物体质量有关；

B．速度大小可能与斜面倾斜程度有关；

C．速度大小可能与物体下滑起点的高度有关．

可供选用的器材：

质量不同的钢球若干，秒表．

（1）若用此装置探究猜想A，除秒表外，还要选用的器材是　　　　　　　　　　　．

（2）下表是利用一钢球测得的数据，可以探究猜想　　　　（填序号），实验中还应保持相同，结论是：

　　　　　．

斜面倾斜程度

较大

较小

实验次数

1

2

3

1

2

3

小球从P运动到Q的时间t/s

5.1

5.0

5.1

5.1

5.1

5.0

（3）说出实验中产生误差的一种原因：

　　．

4.为了探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验.

第4题图

（1）实验中通过观察来判断物体重力势能的大小.

（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图和图

进行比较.

（3）图2和图3探究的问题是.

5.为了探究导体电阻与长度的关系，小强把一根较长的镍铬合金线AB组装成如图所示电路，E、F是电夹．

第5题图

（1）电路中，R0的作用是　　　　．

（2）将电夹E夹在A点位置不变，电夹F分别夹在m、n、o、p和B点时，改变了合金线接入电路的长度，此时通过观察电流表示数的变化可以间接地反映出接入电路中　　　　的大小变化．

（3）利用图中的器材，还可以探究导体电阻与　　　　（选填“材料”或“横截面积”）的关系．

（4）小华将图中连接电流表的两根导线分别换接在一个电压表的正、负接线柱上，电压表　　　　（选填“能”或“不能”）代替电流表在第

（2）步骤中的作用.

6.小芳为了探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，设计了如图甲所示的电路图（电