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(共42张PPT)
第二部分　专题综合强化
专题二　实验探究题
一、测量类实验
测量固体和液体的密度
1．被誉为“中华名果”的奉节脐橙，是重庆农业的金色名片。小明喝橙汁时想知道橙汁的密度，于是他和小华用天平和量筒做了如下实验。
实验1
(1)小明将天平放在水平桌面上，发现天平游码未归零，但指针已指在分度盘的中央位置，此时小明应______________________________________
________，使天平横梁平衡。
将游码移到标尺零刻度线处，向右调节平衡
螺母
(2)经过讨论，他们设计了如下实验步骤。
①用天平测出空烧杯的质量为17 g。
②在烧杯中倒入适量的橙汁，测出烧杯和橙汁的总质量如图甲所示，为____g。
③将烧杯中的橙汁全部倒入量筒中，橙汁的体积如图乙所示。
④橙汁的密度为_______g/cm3。
62
1.125
(3)小明用这种方法测出的橙汁密度会______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。为使测量结果更为准确，只要将(2)中的步骤顺序调整为________即可。
偏大
②③①
(4)小华不小心将量筒打碎了，于是他添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你将实验步骤补充完整。
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m。
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
③用另一个烧杯装满橙汁，用天平测出烧杯和橙汁的总质量为m2。
④橙汁的密度表达式ρ＝__________________(已知水的密度为ρ水)。
(5)小明针对(4)中小华的实验设计进行评估后，认为小华设计的操作过程有不妥之处，你认为不妥之处是____________________________________
__________________(任写一个)。
烧杯中装满液体容易洒出，不方便操作
(合理即可)
2．小明在家进行“腌咸鸭蛋”实践活动，他想知道家中鸭蛋的密度，于是他将一枚鸭蛋带到学校实验室，进行了如下的操作。
(1)图甲是小明在调节天平水平平衡时的情景，其错误之________________
___________________________。
未将游码拨到标
尺左端的“0”刻度线处
【解析】在调节天平水平平衡时，应先将天平放在水平台面上，并将游码拨到标尺左端的零刻度线处，小明未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处。
(2)正确调节天平水平平衡后，在测量物体质量时，应将物体放在____(选填“左”或“右”)盘，往另一盘增减砝码时要使用______。正确测量鸭蛋的质量如图乙所示，则鸭蛋的质量m＝____g。
左
镊子
58
【解析】在测量物体质量时，应将物体放在左盘，在右盘中增减砝码时要使用镊子轻拿轻放；如题图乙所示，砝码质量m砝＝50 g＋5 g＝55 g，游码所对的刻度值为3 g，因此鸭蛋的质量m＝55 g＋3 g＝58 g。
(3)接下来进行了如图丙所示的一系列操作后，发现从图②到图③的操作过程中加入了50 mL的水。则所测鸭蛋的密度为___________kg/m3；用该方法所测鸭蛋的密度与真实值相比______
(选填“不变”“偏大”或“偏小”)。
1.16×103
偏小
(4)善于思考的小明同学为减小测量误差，对测量方案进行了改进。用天平测量了图丙中①的总质量m1、②的总质量m2和③的总质量m3，进一步思考发现图丙中____(选填“①”“②”或“③”)的总质量无需测量，则鸭蛋的密度表达式ρ＝__________________(用测出的物理量m、m1、m2、m3、和ρ水中有效物理量的符号表示)。
②
3．小明想知道枇杷的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。
(1)把天平放在水平桌面上，先将__________________________________后，再调节天平横梁平衡；调节天平时发现指针指向分度盘中央刻度线左侧，应该向____调节平衡螺母使天平平衡。
【解析】天平在使用前，应先将天平放在水平桌面上，而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处，再调节天平横梁平衡；指针向左偏，应将平衡螺母向右调节，直到天平水平平衡。
游码移到标尺左端的零刻度线处
右
(2)测量枇杷的质量时，将质量最小为5 g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针如图甲所示。此时应________________________________，使横梁水平平衡，横梁水平平衡后，所用砝码和游码的位置如图乙所示，则枇杷的质量为______g。
【解析】由题图甲可知，将质量最小为5 g的砝码放在天平右盘中后，分度盘指针向右偏，说明砝码质量偏大，故应取下最小砝码，并向右移动游码，使横梁水平平衡；枇杷的质量m＝10 g＋0.4 g＝10.4 g。
取下最小砝码，并向右移动游码
10.4
(3)用细线拴住枇杷并放入装有适量水的量筒中，水面上升到如图丙所示位置。接着将枇杷提出后，量筒中的水面下降到60 mL刻度线处，则枇杷的体积为____cm3，枇杷的密度为___________kg/m3。
10
1.04×103
(4)小明所测枇杷的密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
【解析】由于枇杷从水中取出时不可避免地会沾有一些水，导致测量的枇杷体积偏大，根据密度公式ρ＝ 可知所测密度会偏小。
小于
(5)小明回家后，还想测一测苹果的密度，他找到家里的电子秤，称出苹果的质量是280.0 g，又借助细线、水、玻璃杯、钢针等器材，进行了如图丁、戊所示的实验操作，测出了苹果的体积，则苹果的密度是_____g/cm3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
0.8
4．(2024·重庆南开中学模拟)小渝想测量某个敞口玻璃杯所用材料的密度，于是设计并进行了如下实验。
(1)实验前，应将天平放在______桌面上，将______移到标尺的零刻度线处，调节平衡螺母，使横梁水平平衡。
【解析】实验前，应将天平放在水平桌面上，将游码移到标尺的零刻度线处，调节平衡螺母，使横梁平衡。
水平
游码
(2)如图甲所示，在正确操作下测得玻璃杯的质量m1＝____g。
【解析】由题图甲可知，玻璃杯的质量m1＝20 g＋20 g＋10 g＋4 g＝54 g。
54
(3)由于玻璃杯无法放入量筒，小渝用如下方法测量玻璃杯的体积。
①在一个圆柱形容器中倒入适量的水。
②将玻璃杯浸没于水中，用记号笔记下水面在容器上对应位置a，如图乙。
③仅取出玻璃杯。用量筒量取50 mL水，将量筒中的水倒入容器，直到水面达到位置a处，量筒中剩余水的体积如图丙，为____mL。
④由以上数据计算出玻璃杯的密度为__________kg/m3。这种测量方法所测得的密度值与真实值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
30
2.7×103
偏小
【解析】③将量筒中的水倒入一部分到容器中，直至容器中的水面到达位置a处，此时题图丙量筒中剩余水的体积为30 mL。④玻璃杯的体积等于倒出水的体积，即玻璃杯的体积V＝V水＝50 mL－30 mL＝20 mL＝20 cm3；玻璃的密度ρ＝ ＝2.7 g/cm3＝2.7×103 kg/m3；玻璃杯从水中取出时，会带走一部分水，量筒倒入容器中的水的体积大于玻璃杯的体积，物体质量测量值准确，测量的体积偏大，则密度的测量值会偏小。
(4)小渝经过思考后，利用现有器材，继续测量了某种盐水的密度，过程如下。
①向容器中重新倒入适量的水。使玻璃杯漂浮在水上，用记号笔标记水面在玻璃杯上对应的位置，即标记b(如图丁)。
②将容器中的水倒出后擦干，接着向容器中倒入适量的盐水。使玻璃杯漂浮在盐水上(如图戊)。再向玻璃杯中倒水，直到盐水液面与_______相平。取出玻璃杯并擦干净外面的盐水，用天平测出其总质量为m2。
③盐水密度的表达式为ρ盐水＝____________(用字母m1、m2、ρ水表示)。
标记b
伏安法测量电阻、电功率
5．物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示，已知电源电压为6 V，滑动变阻器规格为“100 Ω　0.6 A”。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。(要求：滑动变阻器的滑片向A端移动时电流表的示数变大，导线不得交叉)
实验2
如答图所示。
【解析】滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱接入电路，滑动变阻器的滑片向A端移动时电流表的示数变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，故应接左下接线柱，如答图所示。
(2)连接电路时，开关应处于______状态。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至____(选填“A”或“B”)端。
【解析】为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处，即B端。
断开
B
(3)在实验操作中，发现电流表有示数，电压表无示数，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生的故障可能是_________________。
定值电阻Rx短路
【解析】在实验操作中，发现电流表有示数，说明电路是通路，但电压表无示数，则可能是与电压表并联的定值电阻Rx短路，使得电压表也被短路而无示数。
(4)排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片测出几组数据，记录在表格中。根据表中数据，求得定值电阻Rx的阻值是_____Ω(结果保留一位小数)。
实验 次序 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 电阻的
平均值 /Ω
1 2.2 0.22
2 1.8 0.20
3 0.9 0.10
9.3
(5)兴趣小组的小红提出：如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R的滑动变阻器连接如图乙所示的电路，来测量定值电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器的滑片在最左端时，电流表示数为I1；滑动变阻器的滑片在最右端时，电流表示数为I2；则定值电阻Rx＝___________(用题中所给物理量的符号表示)。
【解析】在题图乙所示的电路中，滑动变阻器的最大阻值为R，闭合开关，把滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，两电阻串联接入电路，记下电流表的示数I1；串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律得电源电压U＝I1(Rx＋R)，把滑动变阻器滑片移到最右端，电路为Rx的简单电路，记下电流表的示数I2；由欧姆定律得电源电压U＝I2Rx，因电源电压不变，故I1(Rx＋R)＝I2Rx，解得Rx的表达式R
(6)同组的小张又提出：利用图甲电路可以验证电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。断开开关，更换电压表的量程，用R0＝20 Ω的定值电阻替换Rx，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为4 V，记录电流值；用16 Ω的电阻替换R0，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为4 V，再次记录电流值，此时滑片位置与上次实验相比______(选填“偏左”或“偏右”)。兴趣小组同学的手中还有一个6 Ω的定值电阻，接下来他们______(选填“能”或“不能”)将此电阻接入电路按上述步骤继续实验。
偏左
不能
6．(2024·重庆实验外国语学校二模)如图甲所示是南南测量小灯泡电阻的电路，电源电压恒为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，滑动变阻器规格为“30 Ω　0.5 A”。
(1)请用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整。
如答图所示。
(2)连接电路时，开关应该处于______状态。南南按图甲连接好电路后，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，电流表几乎无示数，电压表有示数。则故障原因可能是小灯泡______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光
时的电阻为_____Ω(结果保留一位小数)。
断开
断路
8.3
(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，测量的数据如表所示。
综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动过程中，灯丝温度降低，小灯泡的电阻变____(选填“大”或“小”)。
实验次序 1 2 3 4 5 6
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5
电流I/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16
小
(5)课后南南想继续探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，她利用以上器材，并选用5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻代替小灯泡，实验中保持定值电阻两端电压为1 V且不变，当她选用10 Ω的定值电阻时，滑动变阻器接入电路的阻值为____Ω。当她选用20 Ω的定值电阻时，发现实验无法完成，原因是____________________________，为顺利完成该实验，定值电阻两端电压不能低于_____V。
20
滑动变阻器的最大阻值太小
1.2
7．(2024·重庆南川区模拟改编)在“测量小灯泡的电功率”实验中(小灯泡标有“2.5 V”字样)，电源为2节新干电池。
(1)明明在连接实验电路时还有部分导线未接上，如图甲所示。请你用笔画线代替导线完成实物电路的连接，要求滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大。
如答图所示。
【解析】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在小灯泡两端；滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故滑动变阻器选用左下接线柱串联在电路中，如答图所示。
(2)连好电路后闭合开关，小灯泡不亮，检查电路发现灯丝断开，其他完好。这时观察到电压表的示数约为___V。
【解析】连好电路后闭合开关，小灯泡不亮，检查电路发现灯丝断开，此时电路断路，电压表串联在电路中，测电源电压，因电源为2节新干电池，故电压表示数约为3 V。
3
(3)更换相同型号的小灯泡后，为测量小灯泡的额定功率，明明调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为_____V，此时电流表示数如图乙所示为_____A，则小灯泡的额定功率为______W。
【解析】为测量小灯泡的额定功率，应让小灯泡正常发光，即调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压为2.5 V；由题图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02 A，其示数为0.3 A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W。
2.5
0.3
0.75
(4)明明之后又测量了在不同电压下小灯泡的电功率，在处理数据时______(选填“能”或“不能”)取平均值来减小误差，小灯泡的I－U关系图像(图丙)是曲线，原因是________________________________________。
【解析】在不同电压下小灯泡的实际功率不同，因此在处理数据时不能取平均值来减小误差；由题图丙可知，当小灯泡两端电压增大时，通过小灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，小灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的I－U关系图像是曲线。
不能
灯丝的电阻随温度的升高而增大(合理即可)

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