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第24讲　测量类实验专题
新课标一级主题“实验探究”包含测量类和探究类学生必做实验。这两类学生必做实验相互关联，各有侧重。测量类学生必做实验是广东中考必考题，分值大约占7分，题型主要考查各仪表读数及使用注意事项、测量实验的原理、实验过程中数据的收集、分析和评估等，难度相对比较简单。
测量类学生必做实验 近5年考查情况
1.用托盘天平测量物体的质量 2019年、2021年
2.测量固体和液体的密度 2019年、2020年
3.用常见温度计测量温度 2022年
4.用刻度尺测量长度，用表测量时间 2019年、2020年、2021年、2022年、2023年
5.测量物体运动的速度
6.用弹簧测力计测量力 2019年、2020年
7.用电流表测量电流 2019年
8.用电压表测量电压 2019年、2020年、2023年
9.用电流表和电压表测量电阻 2022年
【学法指导】(1)对于仪器读数类型题，应注意看清楚题目是否已给出单位，若已有单位，则答题卡上只需填数字，若没有，则要填数字及单位；初中阶段注意长度测量的读数需要估读到分度值的下一位。(2)热学和力学实验的实验结论表述要注意规范性，参考模拟考试的参考答案以及老师上课时的要求。对于典型实验要反复看，熟悉每个考点的出题形式，例如“测量固体和液体物质的密度”“用电流表和电压表测量电阻”等。
　【例题精选】
1.如图甲所示，物体A的长度是　　　　，如图乙所示，停表的读数是　　　　　s。
分析：本题考查刻度尺与停表的读数。刻度尺读数首先要看清刻度尺的零刻度线、量程和分度值，记录读数时包含准确值、估计值和单位。停表读数方法：先明确各表圈的量程和分度值。小圈盘单位为分钟，大圈盘单位为秒，读数时先小圈后大圈。注意观察小圈中分针是否超过半分钟刻度(若超过时读数大于30秒，若不过时读数小于30秒)。
答案：1.30 cm　337.5
2.(2023·深圳模拟)某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示(电源电压3 V)。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片P移到最　　　端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3 V，则电路故障原因可能是　　　　　　　。
(3)排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6 V，电流表示数如图乙所示，其读数为　　　　　A，则未知电阻Rx=___
　　　　Ω，接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的误差。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验　　　(选填“A”或“B”)。
A.探究电流与电压的关系　 B.探究电流与电阻的关系
(5)实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出Rx阻值，电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S，　　　　　　　，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx=　　　　　　　　　(用已知和测量出的物理量符号表示)。
限时训练
01
一、用托盘天平测量物体的质量
1.(2023·苏州)托盘天平相当于　　　　杠杆。调节天平平衡时，指针如图所示甲，此时应将平衡螺母向　　　调节。测量物体质量时，右盘砝码及游码示数如图乙，物体质量为　 　　g。
等臂
右
26.4
二、用常见温度计测量温度
2.(2023·苏州)如图甲所示，试管装有适量碎冰，用酒精灯对烧杯中足量的水进行加热，用温度计测量不同时刻温度值，图中温度计示数为　　　　℃。
-4
3.(2023·深圳模拟)图中体温计的示数是　　　　　℃。
37.6
三、用刻度尺测量长度，用表测量时间
4.(2023·自贡)如图物体A的长度为　　　　　cm，停表的读数为
　　　　　　s。
2.75
140.0　
5.(2023·湖北)用图甲所示方法测出的硬币直径是　　　　cm，图乙中停表读数　　　s。
2.50
32　
四、用弹簧测力计测量力
6.(2023·深圳)如图所示，弹簧测力计读数为　　　　　N。
2.6
7.(2023·福建改编)如图所示，使用弹簧测力计前要进行　　　　；匀速拉动拉动木块，此时木块受到的滑动摩擦力大小为　　　N。
调零
1.2
五、用电流表测量电流
8.(2023·河南)如图所示，用电流表测量通过小灯泡的电流为　　 A。
0.28
9.(2023·广西)如图所示，电流为　　　　　A。
1.6
六、用电压表测量电压
10.(2023·广东)如图所示，电压表的读数为　　　　　V。
2.3
11.(2023·湖南改编)如图所示，图甲中电压表的分度值为　　　V，读数为　　 　V；若使用前出现如图乙所示的情况，则原因是
　　　　　　　　。
0.5
11.5
没有调零
七、测量物体运动的速度
12.(2023·广元)某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面顶端A点静止释放，并同时按下电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时：分：秒”)。
(1)由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做　　 　运动(选填“减速”“匀速”或“加速”)。
(2)根据图中信息，小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是_____　　　　　cm/s。
(3)如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使所测AB段的平均速度　　　　(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
加速
50.0
偏大
13.(2023·宜宾)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图所示，他们用相机每隔0.5 s曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
(1)本实验中刻度尺是测量　　 　　的工具，刻度尺的分度值是　　　cm。
(2)小车从A点到C点的路程SAC=　　　　　cm，从A点运动到C点所用时间tAC=　　　s，小车在AC段的平均速度VAC=　　　　cm/s。
(3)根据照片信息可判断小车做　　　　直线运动(选填“匀速”或“变速”)。
(4)小组同学经过进一步分析得出结论：小车在C点的动能　　　D点的动能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
长度(或路程)
1
40.0
1
40.0
变速
小于
八、测量固体和液体的密度
14.(2023·云南)妈妈制作了一杯奶茶，小明想知道奶茶的密度，他将奶茶带到实验室进行了测量。
(1)将托盘天平放在　　　　 工作台上，将游码移至标尺左端的___
　　　 　　处，当横梁静止时，指针位置如图甲所示，应将平衡螺母向　　　调节，直到指针对准分度盘的中央刻度线。
(2)小明进行了如下操作：
①将适量奶茶倒入烧杯中，用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量m1=188.2 g；
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中，如图乙所示，测出奶茶的体积V=
　　　　mL；
③用托盘天平测量烧杯和剩余奶茶的质量，如图丙所示，m2=　 g。
水平
零刻度线
右
80
104.2
(3)根据实验数据，计算出奶茶的密度ρ=　　　　　g/cm3。
(4)在步骤②中，有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上，测得的奶茶密度比真实值　　　(选填“大”或“小”)，烧杯中剩余奶茶的密度　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.05
大
不变
15.(2023·临沂)2023年5月17日，我省莱州市西岭村金矿新勘查出金金属储量200 t，成为国内最大单体金矿床。为研究西岭金矿矿石，小明利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度，如图所示。
(1)把天平放在水平台上，将游码移至称量标尺左端的零刻度线上，指针的位置如图甲所示，此时应向　　　(选填“左”或“右”)调节平衡螺母，使天平平衡。
(2)将矿石放在天平的左盘中，通过向右盘加减砝码后，指针的位置如图甲所示，此时应　　　　　　 　　，使天平平衡。
(3)天平平衡后，所用砝码及游码在称量标尺上的位置如图乙所示，则矿石的质量为　　　　g。
右
向右移动游码
48.8
(4)向量筒中倒入60 mL的水，用细线拴住矿石并放入量筒中后，量筒中的水面如图丙所示，则矿石的体积为　　　　cm3。
(5)实验所测矿石的密度为　　　　　g/cm3。
(6)因矿石具有吸水性，实验所测矿石的密度值　　　 　(选填“偏大”或“偏小”)。
20
2.44
偏大
九、用电流表和电压表测量电阻
16.(2023·湖北)在“伏安法测电阻”的实验中，小红选用电源(电压未知且不变)、待测定值直电阻Rx(约10 Ω)和符合要求的滑动变阻器(最大阻值R0已知)等器材，连接了图甲的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求：滑片向右移时电流变小)。
如图所示
(2)闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表指针不动。为找出故障，小红断开开关，将滑片P移到最大阻值处，然后拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数。此故障原因是　　　 　　　　(选填“电流表内部短路”“电压表内部断路”或“定值电阻断路”)。
电压表内部断路
(3)小红发现，不补充器材，利用(2)中已连好的实物电路也能测出Rx阻值，并设计了对应的电路图乙，请将下列实验步骤补充完整：
①检查电路无误后，闭合开关，移动滑片P到B端，记录此时电流表示数为I1；
②　　　　　　　 　　　，记录此时电流表示数为I2；
③则Rx=　　　　　　 　(用字母I1、I2和R0表示)。
调节滑片P至A端
优化提升
02
(2023·朝阳)某实验小组的同学利用天平和量筒等器材测量一块玉石的密度，如图所示。
(1)把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端　　 　　　处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向　　 　旋动平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。
(2)将玉石放在天平的左盘中，向右盘中加减砝码并调节游码直到横梁恢复在水平位置平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则玉石的质量是　　　　 　g。
(3)向量筒中加入50 mL的水，将玉石浸没在水中，液面的位置如图乙所示，则玉石的密度是　　　　　kg/m3。
零刻度线
右
32.2
2.3×103
(4)同组的同学认为不用砝码，使用天平、两个相同的烧杯、量筒和水(水的密度用ρ水表示)等器材也能测出玉石的密度。请将实验步骤补充完整：
①在两个相同的烧杯中装入等量的水，分别放在已经调平的天平左右两盘中，如图丙所示；
②将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中(不接触烧杯底)，用量筒向右盘的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，记录加水的体积为V1，如图丁所示；
③让玉石缓慢沉入到水底，松开细线，　　　 　　　　　　直到横梁再次在水平位置恢复平衡，记录再次加入水的体积为V2；
④玉石密度的表达式为ρ=　　　　 　　(用V1、V2、ρ水表示)。
用量筒继续向烧杯中加水

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