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专题六 测量型实验题解题技巧
测量型实验题主要是用基本的测量工具测量基本物理量，进行实验活动的考题。此类考题要求考生熟练掌握实验原理、器材、方法和步骤。
测量型实验题分为直接测量型实验和间接测量型实验两种。
1.直接测量型实验：是应用相应的仪器、仪表直接测出的物理量。初中物理中有七个直接测量的实验，分别是用刻度尺、量筒、天平、温度计、弹簧测力计、电压表、电流表分别测长度、体积、质量、温度、力、电压、电流这七个物理量的值。
直接测量型实验主要针对一些常用物理测量工具的使用方法、读数方法等，而这些知识和能力在课堂教学中已逐步渗入，常用物理测量工具的共性都需要看量程、分清分度值。
2.间接测量型实验：根据待测物理量与其他物理量的关系式，先测出关系式中其他各量，然后再利用公式算出该量。如测物质的密度、测机械效率、伏安法测电阻、伏安法测小灯泡的功率等；此类考题也是中考的重点内容。
解决此类考题，一定要细心，确保基本的物理测量工具的使用、读数不出错。同时还应注意题意的局部拓展性变化。近年来各地的中考物理测量型实验在这类题中变化较多，要格外注意。
技巧一：直接读数法
直接读数法是利用基本的测量工具测量基本物理量，从测量工具中直接读取数据的实验类型。这类考题一般是考查学生对测量工具的使用熟练程度、正确读数能力和科学判断能力。此类考题较为简单，经常以选择题、填空题出现。21·世纪*教育网
【例题展示】
例题1（2018?菏泽）如图所示的电压表的示数为__________V。
【解析】图中电压表用的是0～3V量程，一大格表示1V，一大格分为10个小格，其分度值为0.1V，因此其读数＝2V+0.4V＝2.4V。
【答案】2.4。
【跟踪训练】
1．（2018?日照）如图所示，物块MN的长度是__________cm。
2．（2018?郴州）如图所示，刻度尺的分度值为__________cm，物体长度为__________cm
3．（2016?贺州）如图所示机械停表的计数是__________，合计__________S。
4．（2018?云南）用托盘天平测量物体的质量，当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图所示，则被测物体的质量为__________g。
5．（2018?株洲）一弹簧测力计如图所示，其刻度__________（填“是”或“不是”）均匀的，量程为__________N，分度值为__________N，读数为__________N。
6．（2018?梧州）温度计是根据液体的__________规律制成的，如图所示的温度计的示数是__________℃。
7．（2018?邵阳）3月24日是世界结核病防治日，我市各中小学在日常防治工作中，体温计发挥了重要的作用。如图，体温计的示数为__________℃。
8．（2018?齐齐哈尔）下列三种测量仪器中，使用正确的是__________（选填“A”、“B”或“C”），其读数为__________。
9．（2017?资阳）电流表的指针偏转如图所示，电流表的示数为__________A
10．（2018?镇江）图中，电压表的示数为__________V。
11．（2018?盘锦）用电热水器（铭牌如图甲所示）把质量为50kg的水由20℃加热到50℃，水吸收的热量是__________J，电热水器是利用电流的__________工作的。图乙所示的电能表读数是__________kW?h；若只有电热水器接入电路且正常工作12min，电能表的转盘转过__________转。（c水＝4.2×103J/（kg?℃））
12．（2018?常德）如图是现代家庭中的电子式电能表，它的示数为__________kW?h。
13．（2018?曲靖）如图中，托盘秤中物体的质量__________kg。
14．（2018?天门）如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形
（1）小沿同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力，如图甲、乙所示，则桶A重__________N，桶B重__________N
（2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为__________N
（3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为__________N
（4）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第__________次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越__________（选填“深”或“浅”）
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重量/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重量/N
4.0
4.4
4.6
5.0
（5）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体__________
（6）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为__________（用题中所给和所测物理量的字母表示）
技巧二：公式法
公式法就是利用测量工具进行有关物理量的测量，然后利用物理公式进行计算，得到实验数据和结论的方法。此类考题属于间接测量实验型考题。
【例题展示】
例题2（2018?百色）在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V。
（1）本实验测量电功率的原理是__________。
（2）连接电路时，开关应__________（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，可以起到__________作用。
（3）按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是__________（选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向__________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W。
（5）某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系，于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了__________（选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”）。
【解析】（1）本实验测量电功率的原理是P＝UI。
（2）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，电流中电流最小，可以起到保护电路的作用。
（3）若灯泡短路，则电压表示数为0，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；若灯泡断路，则电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，故移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压，符合题意；若变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；故按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是灯泡断路；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，因2.6V大于2.5V．当电压示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率大于额定功率；灯在额定电压下正常发光，示数为2.6V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；此时电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.5A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（5）小灯泡换成了定值电阻，研究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律。
【答案】（1）P＝UI；（2）断开；保护电路的；（3）灯泡断路；（4）大于；A；1.25；（5）寻找普遍规律。
【跟踪训练】
1．（2018?绥化）如图所示，放在水平面上的小车在水平向右的拉力F作用下做加速直线运动，物体A处于静止状态。拉力F的大小为6N，弹簧测力计（自重不计）的示数为4N，则物体A所受摩擦力的大小为__________N，方向是__________。
2．（2018?齐齐哈尔）简单机械为我们解决问题带来很多方便，下面我们就利用它探究我们学习中的疑惑。
（1）小华小组测小车的平均速度如图甲所示；
①请根据图中所给的信息回答：sAB＝__________cm，tBC＝__________s。
②让小车从A点自由滑下，经B点到C点，则vAB　＜　vAC（选填“＝”、“＜”或”＞”）。
（2）课外实验小组林琳同学安装了如图乙装置想探究阻力对物体运动的影响，做了三次实验。通过三次实验林琳小组总结出小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力不同，速度减小得快慢不同，分析出如果物体受到的阻力为零，速度就不会改变。从而理解了牛顿第一定律是经过__________（A．实验 B．实验加推理概括）得出的定律。
（3）林琳小组完成上述实验后添加了一个木块和两个质量不同的小球，又利用装置丙探究影响动能大小的因素，在此实验中是通过观察__________判断动能大小的。试想如果实验所用的木板绝对光滑，她的实验__________（选填“能”或“不能”）成功。
（4）上述三个力学实验中均用到了物理学中的同一种简单机械是__________；举出一个日常生活中利用此机械的实例：__________。
3．（2018?资阳）农忙时节，小明根据学过的物理知识配制盐水帮妈妈筛选农作物种子。要筛选出品质优良的种子，盐水的密度应该略小于饱满种子的密度。为了知道所配制出的盐水密度是否合适，小明通过如下的实验进行测量。
（1）调节天平平衡：把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处后，发现天平横梁左高右低，应将平衡螺母向__________（填“左”或“右”）调节。
（2）用调节好的天平测得空烧杯的质量m1。
（3）如图甲所示，把适量的盐水倒入量筒中，测得盐水体积V。
（4）如图乙所示，把量筒中的盐水倒入烧杯中，测得烧杯和盐水的总质量m2。
请把下面记录测量数据的表格填写完整。
空烧杯质量m1/g
盐水体积V/mL
烧杯和盐水总
质量m2/g
盐水密度ρ/（g?cm﹣3）
30
__________
__________
__________
（5）按照以上方法，小明测出的盐水密度值可能__________（填“大于”或“小于”）盐水密度真实值，原因是________________________________________。
4．（2018?锦州）小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
（1）把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小石块的质量为__________g，用细线拴好小石块，把它浸没在盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，小石块的体积为__________cm3，由此可以计算出小石块的密度为__________kg/m3。
（2）小亮到海边去玩，拾到一个漂亮的贝壳。回家之后，他想知道贝壳的密度，于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作，测出了贝壳的密度（贝壳的密度大于水的密度）。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内____________________；
③______________________________；
④贝壳密度的表达式为ρ＝__________（水的密度用ρ水表示）。
5．（2018?贺州）小华用在爱莲湖边拾到的一块约90g的黄蜡石进行如下实验：
（1）将天平放在水平桌面上，用__________拨动游码，归零后指针位于如图甲所示的位置，接着调节平衡螺母使指针指在__________的__________（选填“左侧”“中央”或“右侧”）刻度线上使横梁水平平衡。
（2）往右盘放50g和20g的砝码各一个后，接下来应放__________g（选填“20”或“10”）的砝码才是正确的操作；天平平衡时，右盘砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则黄蜡石的质量为__________g。
（3）用100mL量筒测量黄蜡石体积时，发现黄蜡石无法放入量筒，换用图丙中100mL的__________来测量，测得黄蜡石的体积为34mL。
（4）根据测量结果算出黄蜡石的密度为__________kg/m3。
6．（2018?柳州）小梅测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下工作时的电阻，所用电源电压恒为4.5V，她设计的电路如图甲所示。
（1）小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流，当小灯泡两端电压为__________V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，读出电流为__________A，此时小灯泡电阻为__________Ω（结果保留一位小数）。
（2）实验中小梅发现，不管怎么样移动滑动变阻器的滑片，都无法使小灯泡两端电压足够小。于是她向老师请教，老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可，如图丙中a所示。请你用笔在图丁中将增加的导线a补画上去。
（3）小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为__________V到4.5V，为保证电路安全，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于__________端（选填“左”或“右”）。
（4）小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流，并作出小灯泡的U﹣I图线如图戊所示，由图可知小灯泡的电阻是__________（选填“变化”或“不变化”）。小刚注意到电压在0.5V﹣2.5V变化时，U﹣I图线几乎是一条直线，他认为在这个电压范围内小灯泡的电阻是不变的。你赞同谁的观点？（请回答并说明理由）____________________。
7．（2018?毕节市）小刚同学在做“用伏安法测量某定值电阻R阻值”的实验中将电路图连接成如图甲所示电路。
（1）连接电路时，开关必须是__________，滑动变阻器滑片置于__________端（选填“C”或“D”）。
（2）实验中，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数且无明显变化，经检查是导线连接问题，请你用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
（3）电路连接正确后，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻的电流大小为__________A．它的阻值是__________Ω，通常情况下要进行多次测量，其目的是为了__________。
（4）另一位同学选择了一个标准的电阻箱（元件符号），若干开关、干电池及导线和一个电流表（电流表量程足够大）来测量定值电阻R的阻值，请你帮他在方框内设计完整的电路图（画出一种即可）。
8．（2018?鞍山）王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最__________（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是__________。
（2）他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏__________（选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”）
（3）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。
（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为__________（选填“电压”或“电流”）。
（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是__________。
（6）取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。控制电压一定时，不可以选取的电压值是__________
A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V
技巧三：转换法
物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。
【例题展示】
例题3（2018?攀枝花）小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。
（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的__________（“A”或“B”）端。
（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝__________A；
（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝__________Ω，测量小灯泡电阻的方法是__________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；
（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝__________W；
（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是__________。
A．P0＝2P1 B．P0＝3P1 C．P0＝4P1 D．P0＝5P1
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端。（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I1＝0.2A；（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝5Ω，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝I12RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1。由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额＝4P1，所以最有可能的额定功率值为P0＝5P1。故选D。
【答案】（1）B；（2）0.2；（3）5；等效替代法；（4）0.2；（5）D。
【跟踪训练】
1．（2018?锦州）小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
（1）把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小石块的质量为__________g，用细线拴好小石块，把它浸没在盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，小石块的体积为__________cm3，由此可以计算出小石块的密度为__________kg/m3。
（2）小亮到海边去玩，拾到一个漂亮的贝壳。回家之后，他想知道贝壳的密度，于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作，测出了贝壳的密度（贝壳的密度大于水的密度）。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内____________________；
③____________________；
④贝壳密度的表达式为ρ＝____________________（水的密度用ρ水表示）。
2．（2018?宜宾）小王同学到宜宾翠屏山玩要时，在去哪吒洞的路上捡到一个形状奇特且不溶于水的物体，他想知道这个不明物体是由什么材料构成，于是在实验室进行了如下操作：
参考密度表
物质
密度（kg/m3）
大理石
（2.6﹣2.8）×103
石膏
（1.6﹣1.9）×103
硬塑料
（1.2﹣1.6）×103
铝合金
4.0×103
（1）已知空玻璃杯的质量为53.8g
（2）将该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图（甲），说明该物体的密度__________水的密度，物体对杯底的压力__________其重力（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）往杯中逐渐加入食盐并搅拌，直至观察到物体悬浮如图（乙）；
（4）取出物体，用调好的天平测玻璃杯和盐水的总质量，如图（丙）总质量为__________g；
（5）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁）体积为__________mL；
（6）通过以上实验，可以得到物体的密度为__________kg/m3，这个物体是由__________构成的。
3．（2018?无锡）小明想测量一枚生鸡蛋的密度，他的方案是：先使鸡蛋在盐水中悬浮，然后测出盐水的密度ρ盐水，则ρ鸡蛋＝ρ盐水
（1）小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下：
步骤一：将鸡蛋放入空烧杯，慢慢加水，浸没沉在杯底的鸡蛋，如图a；
步骤二：向水中加盐，用玻璃棒慢慢搅拌，使鸡蛋逐渐上浮，直至漂浮在盐水面上，如图b；
步骤三：用胶头滴管滴加水，用玻璃棒慢慢搅拌，使漂浮的鸡蛋逐渐下沉，直至悬浮在盐水中，如图c对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析，正确的是__________
A．步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变
B．鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力
C．鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大
D．鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中，所受浮力增大
（2）小明取来天平、量筒和小烧杯，测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上，如图乙，此时应____________________，使指针对准分度盘中央的刻度线，天平调节好后，测量步骤如下
步骤一：如图丙，在小烧杯中倒入适量盐水，用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1；
步骤二：如图丁，把小烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出量筒中盐水的体积为V：
步骤三：测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m＝38.8g
则m1__________＝g，V＝__________cm3，小明所测盐水的密度p盐水＝__________kg/m3：
若小明没有对图乙的天平进行调节，就按照上述步骤进行测量，则测得的盐水密度__________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
4．（2018?南通）小明和小虎设计如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。实验器材有：电源（电压4.5V）、滑动变阻器R（0～20Ω）、电阻箱R0（0﹣999.9Ω）、电流表、单刀双掷开关及导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
（2）小明将S拨至“1”，调节滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表示数为0.36A．再将S拨至“2”，调节电阻箱，使电流表示数为__________A，此时电阻箱的示数如图丙所示，则待测电阻的阻值Rx＝__________Ω。
（3）把电阻箱的阻值从10.0Ω调到丙图所示的阻值时，小虎想先把“×10”档从1调到0，再调“×1”档。你认为他的想法是否妥当？答：__________（选填“是”或“否”），理由是：____________________。
（4）测量结束断开开关后，应首先拆除__________（选填“电源”或“电流表”）两端导线。
5．（2018?广西）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。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
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）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，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，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；
接着______________________________；
调节R1的滑片调至最左端，记下电压表示数U1；将R1的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P＝__________（用R0、U额，U1、U2表示）
6．（2018?莱芜）小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器R1和“50Ω0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；
（2）为了顺利完成实验，小华应选用规格为__________（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
（3）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是__________；
（4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为__________W．分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是__________；
（5）小华打算增加一个阻值为15Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是__________。
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能
7．（2018?盘锦）在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是__________。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为__________V。
（4）根据实验记录绘制Ⅰ﹣U图象如图丙所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是__________W。
（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1）
①按电路图连接电路。
②闭合开关__________，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。
③闭合开关__________，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。
④保持__________滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
小灯泡额定功率的表达式为P额＝__________。（用I额、I1、I2、R1表示）
8．（2018?包头）小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时小灯泡变亮。
（2）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小灯泡__________引起的。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率时__________W．在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏__________。
（4）利用如图丙所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）。
①只闭合开关S和S1，调节__________，使电压表的示数为2.5V。
②只闭合开关__________，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝__________（用U额、R0、U1、U2表示）。
9．（2018?荆州）小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“3.8V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表V1和V2（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。
（1）请你将图甲中电路图补充完整。
（2）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使电压表V1的示数为__________V，此时电压表V2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W。
（3）她还进一步设计出了如图丙所示电路图测量小灯泡额定功率，调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为__________A时，再读出电流表A1的示数，即可计算小灯泡的额定功率。
（4）小明说，利用丙图，把R0更换成未知电阻Rx，把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知条件（灯丝电阻随温度而变化），可以测出未知电阻Rx的阻值方法为：调节滑动变阻器，使电流表A1的示数为__________A时，读出电流表A2的示数，即可计算Rx的阻值。
专题六 测量型实验题解题技巧
测量型实验题主要是用基本的测量工具测量基本物理量，进行实验活动的考题。此类考题要求考生熟练掌握实验原理、器材、方法和步骤。
测量型实验题分为直接测量型实验和间接测量型实验两种。
1.直接测量型实验：是应用相应的仪器、仪表直接测出的物理量。初中物理中有七个直接测量的实验，分别是用刻度尺、量筒、天平、温度计、弹簧测力计、电压表、电流表分别测长度、体积、质量、温度、力、电压、电流这七个物理量的值。
直接测量型实验主要针对一些常用物理测量工具的使用方法、读数方法等，而这些知识和能力在课堂教学中已逐步渗入，常用物理测量工具的共性都需要看量程、分清分度值。
2.间接测量型实验：根据待测物理量与其他物理量的关系式，先测出关系式中其他各量，然后再利用公式算出该量。如测物质的密度、测机械效率、伏安法测电阻、伏安法测小灯泡的功率等；此类考题也是中考的重点内容。
解决此类考题，一定要细心，确保基本的物理测量工具的使用、读数不出错。同时还应注意题意的局部拓展性变化。近年来各地的中考物理测量型实验在这类题中变化较多，要格外注意。
技巧一：直接读数法
直接读数法是利用基本的测量工具测量基本物理量，从测量工具中直接读取数据的实验类型。这类考题一般是考查学生对测量工具的使用熟练程度、正确读数能力和科学判断能力。此类考题较为简单，经常以选择题、填空题出现。21·世纪*教育网
【例题展示】
例题1（2018?菏泽）如图所示的电压表的示数为__________V。
【解析】图中电压表用的是0～3V量程，一大格表示1V，一大格分为10个小格，其分度值为0.1V，因此其读数＝2V+0.4V＝2.4V。
【答案】2.4。
【跟踪训练】
1．（2018?日照）如图所示，物块MN的长度是__________cm。
【解析】图中刻度尺的分度值为1mm，刻度尺要估读到分度值的下一位，起始端从零开始，则物体MN的长度为3.50cm。
【答案】3.50。
2．（2018?郴州）如图所示，刻度尺的分度值为__________cm，物体长度为__________cm
【解析】由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为0.1cm；物体左侧与0.50cm对齐，右侧略偏过2.3cm，估读为2.35cm，所以物体的长度为L＝2.35cm﹣0.50cm＝1.85cm。
【答案】0.1；1.85
3．（2016?贺州）如图所示机械停表的计数是__________，合计__________S。
【解析】停表的小表盘分度值为0.5min，指针所指时间在3min与4min之间，刚超过3min；大表盘分度值为0.5s，指针所指时间在10s处；故时间为3min10s＝190s。
【答案】3min10s；190。
4．（2018?云南）用托盘天平测量物体的质量，当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图所示，则被测物体的质量为__________g。
【解析】使用天平称量物体时，物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度，且图示中标尺的分度值为0.2g。则物体的质量为：m＝50g+20g+1.6g＝71.6g。
【答案】71.6。
5．（2018?株洲）一弹簧测力计如图所示，其刻度__________（填“是”或“不是”）均匀的，量程为__________N，分度值为__________N，读数为__________N。
【解析】弹簧测力计是根据在弹性限度内弹簧的伸长与拉力成正比制成的，则弹簧测力计的刻度是均匀的；由图知，弹簧测力计的量程是0～5N，一个大格表示1N，一大格又分为5个小格，则分度值为0.2N，此时弹簧测力计的示数为2.6N。
【答案】是；0～5；0.2；2.6。
6．（2018?梧州）温度计是根据液体的__________规律制成的，如图所示的温度计的示数是__________℃。
【解析】（1）体温计是利用液体的热胀冷缩的规律制成的。（2）由图知：温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃；液柱最高处在0℃以下，所以显示的温度低于0℃，为﹣4℃。
【答案】热胀冷缩；﹣4。
7．（2018?邵阳）3月24日是世界结核病防治日，我市各中小学在日常防治工作中，体温计发挥了重要的作用。如图，体温计的示数为__________℃。
【解析】此温度计一个大格表示1℃，里面有10个小格，因此它的分度值为0.1℃，因此它的读数为37℃+0.9℃＝37.9℃。
【答案】37.9。
8．（2018?齐齐哈尔）下列三种测量仪器中，使用正确的是__________（选填“A”、“B”或“C”），其读数为__________。
【解析】（1）如图A所示，电流表串联在电路中，并且电流从正接线柱流入、从负接线柱流出，电流表的连接是正确的；电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.5A；
（2）如图B所示，温度计读数时，视线没有与液柱上表面相平，故温度计的读数方法错误；
（3）如图C所示，将被测物体放在右盘里、砝码放在左盘里，所以托盘天平的使用方法错误。
【答案】A；0.5A。
9．（2017?资阳）电流表的指针偏转如图所示，电流表的示数为__________A
【解析】电流表选用的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.28A。
【答案】0.28。
10．（2018?镇江）图中，电压表的示数为__________V。
【解析】由图知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则电压表示数是2.2V。
【答案】2.2。
11．（2018?盘锦）用电热水器（铭牌如图甲所示）把质量为50kg的水由20℃加热到50℃，水吸收的热量是__________J，电热水器是利用电流的__________工作的。图乙所示的电能表读数是__________kW?h；若只有电热水器接入电路且正常工作12min，电能表的转盘转过__________转。（c水＝4.2×103J/（kg?℃））
【解析】水吸收的热量Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×106J。电热壶工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，电能表上的示数，最后一位是小数，单位是kW?h；从表盘上可以看出此时的读数为2014.1kW?h，由电饭锅铭牌知，电热水器的额定功率P＝2000W＝2kW，因为电热水器正常工作，所以电热水器的电功率：P＝P额＝2kW，t＝12min＝h，由P＝得，电热水器消耗的电能：W＝Pt＝2kW×h＝0.4kW?h，电能表的转盘转过的圈数：n＝3000r/kW?h×0.4kW?h＝1200r。
【答案】6.3×106；热效应；2014.1；1200。
12．（2018?常德）如图是现代家庭中的电子式电能表，它的示数为__________kW?h。
【解析】由图可以看出电能表的示数为03186，最后一位是小数，单位是kW?h，故电能表的读数为318.6kW?h。
【答案】318.6。
13．（2018?曲靖）如图中，托盘秤中物体的质量__________kg。
【解析】由图知，表盘的分度值为0.2kg，由指针位置可知，托盘秤示数为3.2kg，即托盘秤中物体的质量为3.2kg。
【答案】3.2。
14．（2018?天门）如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形
（1）小沿同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力，如图甲、乙所示，则桶A重__________N，桶B重__________N
（2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为__________N
（3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为__________N
（4）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第__________次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越__________（选填“深”或“浅”）
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重量/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重量/N
4.0
4.4
4.6
5.0
（5）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体__________
（6）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为__________（用题中所给和所测物理量的字母表示）
【解析】（1）由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图中弹簧测力计的示数为2N，即桶A重为2N，乙图中弹簧测力计的示数为1.6N，即桶B重为1.6N，
（2）如图丙，小桶A处于漂浮状态，由物体漂浮的条件可知，小桶A受到的浮力与小桶的重力相同，即F浮＝GA＝2N；
（3）由图丁可知，小桶B和排开的水的总重力为G总＝3.6N，所以，小桶A排开的水重：G排＝G总﹣G桶＝3.6N﹣1.6N＝2N；
（4）由表格数据可知，桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N，增加量△G沙＝2.8N﹣2.4N＝0.4N；桶A与水的总重量从4N增加到4.4N，增加量△G水＝4.4N﹣4N＝0.4N；即△G沙＝△水，而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N，增加量△G沙＝3.2N﹣2.8N＝0.4N；桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N，增加量△G水＝4.6N﹣4.4N＝0.2N；即△G沙≠△水，故错误的是第3次，随着加入沙子越多，桶A与沙子的总重力增大，因为漂浮，所以浮力增大，由F浮＝ρ水gV排可知，排开水的体积增大，则桶A浸入水中就越深，比较木块排开水的重力和木块受到的浮力大小可知：漂浮在液面上的物体，其所受浮力等于它排开液体的重力。
（5）由图丙可知，空桶A受到的浮力为2N，该物体排开的液体受到的重力G排＝G总﹣G桶＝3.6N﹣1.6N＝2N；分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力、
（6）装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态，所受浮力等于本身的重力，则F浮水＝F浮液＝G，由于V排水＝SH，V排液＝Sh，根据F浮＝ρ液gV排得：ρ水gSh1＝ρ液gSh2，所以ρ液＝。
【答案】（1）2；1.6；（2）2；（3）2；（4）3；深；（5）排开的液体受到的重力；（6）ρ液＝。
技巧二：公式法
公式法就是利用测量工具进行有关物理量的测量，然后利用物理公式进行计算，得到实验数据和结论的方法。此类考题属于间接测量实验型考题。
【例题展示】
例题2（2018?百色）在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V。
（1）本实验测量电功率的原理是__________。
（2）连接电路时，开关应__________（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，可以起到__________作用。
（3）按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是__________（选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向__________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W。
（5）某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系，于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了__________（选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”）。
【解析】（1）本实验测量电功率的原理是P＝UI。
（2）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，电流中电流最小，可以起到保护电路的作用。
（3）若灯泡短路，则电压表示数为0，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；若灯泡断路，则电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，故移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压，符合题意；若变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；故按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是灯泡断路；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，因2.6V大于2.5V．当电压示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率大于额定功率；灯在额定电压下正常发光，示数为2.6V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；此时电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.5A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（5）小灯泡换成了定值电阻，研究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律。
【答案】（1）P＝UI；（2）断开；保护电路的；（3）灯泡断路；（4）大于；A；1.25；（5）寻找普遍规律。
【跟踪训练】
1．（2018?绥化）如图所示，放在水平面上的小车在水平向右的拉力F作用下做加速直线运动，物体A处于静止状态。拉力F的大小为6N，弹簧测力计（自重不计）的示数为4N，则物体A所受摩擦力的大小为__________N，方向是__________。
【解析】物体A静止不动，所以A 受到弹簧测力计水平向左的拉力与A受到水平向右的摩擦力是一对平衡力，则f＝F′＝4N，方向水平向右。
【答案】4；水平向右。
2．（2018?齐齐哈尔）简单机械为我们解决问题带来很多方便，下面我们就利用它探究我们学习中的疑惑。
（1）小华小组测小车的平均速度如图甲所示；
①请根据图中所给的信息回答：sAB＝__________cm，tBC＝__________s。
②让小车从A点自由滑下，经B点到C点，则vAB　＜　vAC（选填“＝”、“＜”或”＞”）。
（2）课外实验小组林琳同学安装了如图乙装置想探究阻力对物体运动的影响，做了三次实验。通过三次实验林琳小组总结出小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力不同，速度减小得快慢不同，分析出如果物体受到的阻力为零，速度就不会改变。从而理解了牛顿第一定律是经过__________（A．实验 B．实验加推理概括）得出的定律。
（3）林琳小组完成上述实验后添加了一个木块和两个质量不同的小球，又利用装置丙探究影响动能大小的因素，在此实验中是通过观察__________判断动能大小的。试想如果实验所用的木板绝对光滑，她的实验__________（选填“能”或“不能”）成功。
（4）上述三个力学实验中均用到了物理学中的同一种简单机械是__________；举出一个日常生活中利用此机械的实例：__________。
【解析】（1）①由图知，小车通过AB段的路程：sAB＝10.00cm﹣6.00cm＝4.00cm＝0.04m；BC段的时间：tBC＝15：35：23s﹣15：35：22s＝1s，②AB段的时间：tAB＝15：35：22﹣15：35：20＝2s，则vAB＝＝＝0.02m/s；小车通过AC段的路程：sAC ＝10.00cm﹣1.00cm＝9.00cm＝0.09m；tAC＝15：35：23﹣15：35：20＝3s，则vAC ＝＝＝0.03m/s；所以则vAB＜vAC。
（2）通过三次实验林琳小组总结出小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力不同，速度减小得快慢不同，分析出如果物体受到的阻力为零，速度就不会改变。从而推理概括出了牛顿第一定律，故选B。
（3）小球推动木块在水平面上运动，木块被推动的距离越大，球的动能越大，通过木块被推动距离的大小间接反映球的动能大小，应用了转换法。若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去。木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定。所以小车动能的大小就无法比较。
（4）三个实验都用到了斜面，在实际生活生产中应用了斜面工作原理的实例有盘山公路和螺丝钉的螺纹等，都是为了省力。
【答案】（1）①4.00；1；②＜；（2）B；（3）观察木块移动的距离；不能；（4）斜面；盘山公路。
3．（2018?资阳）农忙时节，小明根据学过的物理知识配制盐水帮妈妈筛选农作物种子。要筛选出品质优良的种子，盐水的密度应该略小于饱满种子的密度。为了知道所配制出的盐水密度是否合适，小明通过如下的实验进行测量。
（1）调节天平平衡：把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处后，发现天平横梁左高右低，应将平衡螺母向__________（填“左”或“右”）调节。
（2）用调节好的天平测得空烧杯的质量m1。
（3）如图甲所示，把适量的盐水倒入量筒中，测得盐水体积V。
（4）如图乙所示，把量筒中的盐水倒入烧杯中，测得烧杯和盐水的总质量m2。
请把下面记录测量数据的表格填写完整。
空烧杯质量m1/g
盐水体积V/mL
烧杯和盐水总
质量m2/g
盐水密度ρ/（g?cm﹣3）
30
__________
__________
__________
（5）按照以上方法，小明测出的盐水密度值可能__________（填“大于”或“小于”）盐水密度真实值，原因是________________________________________。
【解析】（1）把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端的零刻度处后，左高右低则指针右偏说明右端重，应该将螺母向左调节；
（4）由图甲可读出，量筒中盐水的体积V＝40cm3，由图乙可读出，烧杯和盐水的总质量m2＝76g，则盐水的质量m＝m2﹣m1＝76g﹣30g＝46g，由ρ＝可得，盐水的密度：ρ＝＝＝1.15g/cm3；
（5）此方法中先测盐水的体积，再将盐水倒入烧杯中测质量，盐水不能全部倒入烧杯中，会有部分盐水残留在量筒壁上，导致盐水质量的测量值偏小，根据密度公式ρ＝可知，m偏小，V不变，则密度测量值偏小。
【答案】（1）左；（4）40；76；1.15；（5）小于； 盐水倒入烧杯中后，会有部分盐水残留在量筒壁上，导致盐水质量的测量值偏小。
4．（2018?锦州）小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
（1）把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小石块的质量为__________g，用细线拴好小石块，把它浸没在盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，小石块的体积为__________cm3，由此可以计算出小石块的密度为__________kg/m3。
（2）小亮到海边去玩，拾到一个漂亮的贝壳。回家之后，他想知道贝壳的密度，于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作，测出了贝壳的密度（贝壳的密度大于水的密度）。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内____________________；
③______________________________；
④贝壳密度的表达式为ρ＝__________（水的密度用ρ水表示）。
【解析】（1）天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量和游码示数的和，即m＝20g+20g+3g＝43g。小石块的体积为：V＝40ml﹣20ml＝20ml＝20cm3，
小石块的密度为：ρ＝＝＝2.15g/cm3＝2.15×103kg/m3；
（4）用柱形玻璃杯、刻度尺、小果冻盒测量贝壳密度的步骤：
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h2；
③再把贝壳放在玻璃杯内，使其沉底，用刻度尺测出杯底到水面的高度h3；
因为漂浮，浮力等于重力，当放入贝壳后，增加的浮力等于增加的重力，即△F浮＝G贝壳；
设杯子的底面积为S，根据①②知，△F浮＝G贝壳＝ρ水gS（h2h1）
则m贝壳＝＝＝ρ水S（h2﹣h1）
根据①③知，则贝壳的体积为V＝S（h3﹣h1），
贝壳的密度为：ρ＝＝＝?ρ水
【答案】（1）43；20；2.15×103；（2）②使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h2；③再把贝壳放在玻璃杯内，使其沉底，用刻度尺测出杯底到水面的高度h3；④?ρ水。
5．（2018?贺州）小华用在爱莲湖边拾到的一块约90g的黄蜡石进行如下实验：
（1）将天平放在水平桌面上，用__________拨动游码，归零后指针位于如图甲所示的位置，接着调节平衡螺母使指针指在__________的__________（选填“左侧”“中央”或“右侧”）刻度线上使横梁水平平衡。
（2）往右盘放50g和20g的砝码各一个后，接下来应放__________g（选填“20”或“10”）的砝码才是正确的操作；天平平衡时，右盘砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则黄蜡石的质量为__________g。
（3）用100mL量筒测量黄蜡石体积时，发现黄蜡石无法放入量筒，换用图丙中100mL的__________来测量，测得黄蜡石的体积为34mL。
（4）根据测量结果算出黄蜡石的密度为__________kg/m3。
【解析】（1）将天平放在水平桌面上，用镊子拨动游码，归零后，调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央或左右摆动的格数相等；（2）按从大到小的顺序，往右盘放50g和20g的砝码各一个后，接下来应放20g后看指针的偏转情况；黄蜡石的质量为：m＝50g+20g+10g+5g+3.4g＝88.4g；（3）体积较大的物体用口径较大的量杯测量体积，测得黄蜡石的体积为34mL＝34cm3；（4）黄蜡石的密度：ρ＝＝＝2.6g/cm3＝2.6×103kg/m3。
【答案】（1）镊子；分度盘；中央；（2）20；88.4；（3）量杯；（4）2.6×103。
6．（2018?柳州）小梅测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下工作时的电阻，所用电源电压恒为4.5V，她设计的电路如图甲所示。
（1）小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流，当小灯泡两端电压为__________V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，读出电流为__________A，此时小灯泡电阻为__________Ω（结果保留一位小数）。
（2）实验中小梅发现，不管怎么样移动滑动变阻器的滑片，都无法使小灯泡两端电压足够小。于是她向老师请教，老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可，如图丙中a所示。请你用笔在图丁中将增加的导线a补画上去。
（3）小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为__________V到4.5V，为保证电路安全，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于__________端（选填“左”或“右”）。
（4）小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流，并作出小灯泡的U﹣I图线如图戊所示，由图可知小灯泡的电阻是__________（选填“变化”或“不变化”）。小刚注意到电压在0.5V﹣2.5V变化时，U﹣I图线几乎是一条直线，他认为在这个电压范围内小灯泡的电阻是不变的。你赞同谁的观点？（请回答并说明理由）____________________。
【解析】（1）灯在额定电压下正常发光，小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流，当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读出电流为0.3A，由欧姆定律I＝，此时小灯泡电阻为 R＝＝≈8.3Ω；
（2）根据电路图连接实物图，如下所示：
（3）图丙中，当变阻器的滑片滑动最右端时，灯被短路，电压表示数为0，当滑片滑到最左端时，灯与变阻器并联，电压表测电源电压4.5V，故小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为 0V到4.5V；为保证电路安全，闭合开关前，电路中的电流要最小，故要将滑动变阻器的滑片置于右端；（4）小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流，并作出小灯泡的U﹣I图线如图戊所示，由图可知U﹣I图线不是直线，说明小灯泡的电阻是变化的；小灯泡的电阻是变化的，因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，因灯的电阻随温度的升高而变大，故灯的电阻随电压的增大而变大。小梅注意到电压在0.5V﹣2.5V变化时，U﹣I图线几乎是一条直线，只能说明电阻变化不大。
【答案】（1）2.5；0.3；8.3；（2）如上所示；（3）0；右；（4）变化的；同意小灯泡的电阻是变化的观点，因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，因灯的电阻随温度的升高而变大，故灯的电阻随电压的增大而变大。
7．（2018?毕节市）小刚同学在做“用伏安法测量某定值电阻R阻值”的实验中将电路图连接成如图甲所示电路。
（1）连接电路时，开关必须是__________，滑动变阻器滑片置于__________端（选填“C”或“D”）。
（2）实验中，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数且无明显变化，经检查是导线连接问题，请你用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
（3）电路连接正确后，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻的电流大小为__________A．它的阻值是__________Ω，通常情况下要进行多次测量，其目的是为了__________。
（4）另一位同学选择了一个标准的电阻箱（元件符号），若干开关、干电池及导线和一个电流表（电流表量程足够大）来测量定值电阻R的阻值，请你帮他在方框内设计完整的电路图（画出一种即可）。
【解析】（1）连接电路时，开关必须是断开的，滑动变阻器滑片置于阻值最大处端的C处；
（2）原电路中，电阻没有接入电路中，电压表、电流表、变阻器串联在电路中，故实验中，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数且无明显变化；电阻应与变阻器串联在电路中，电压表与电阻并联，如下左所示：
（3）电路连接正确后，当电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.7V，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过定值电阻的电流大小为0.3A，由欧姆定律，它的阻值是：
R＝＝＝9Ω；通常情况下要进行多次测量，其目的是为了取平均值减小误差；
（4）在上面分析的基础上，两电阻并联，每个支路一个开关，电流表接在干路上，电路连接如上右所示。
【答案】（1）断开；C；（2）如上左图；（3）0.3；9；为了取平均值减小误差；（4）如上右所示。
8．（2018?鞍山）王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最__________（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是__________。
（2）他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏__________（选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”）
（3）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。
（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为__________（选填“电压”或“电流”）。
（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是__________。
（6）取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。控制电压一定时，不可以选取的电压值是__________
A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V
【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到阻值最大处的最右端，这样做的目的是保护电路；（2）电源为三节新干电池串联，电源电压为4.5V；原电路中，电压表串联在电路中，电流表将灯短路，电路中几乎没有电流，电压表（量程为0﹣3V）测电源电压，故他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏电压表；
（3）电流表应串联在电路中，电压表应与灯并联，改正后如下左图所示：
（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高，由U＝IR可知，灯泡电压的变化量大于电流的变化量，如上右图所示，所以可以判断图象的横坐标为电流；（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流选用小量程，大小为0.28A，则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；（6）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端的电压一定（即电压表示数不变），设电压表示数为U′，根据串联电路电压的规律可知，变阻器的电压为一定值，由串联分压原理有：＝﹣①，①式中左边为一定值，当定值电阻最大时，变阻器的最大电阻连入电路中，
即＝，解得最小电压为：U′≈1.93V，则不可以选取的电压值是1.5V，故选A。
【答案】（1）右；保护电路；（2）电压表；（3）如上图所示；（4）电流；（5）0.7W；（6）A。
技巧三：转换法
物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。
【例题展示】
例题3（2018?攀枝花）小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。
（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的__________（“A”或“B”）端。
（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝__________A；
（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝__________Ω，测量小灯泡电阻的方法是__________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；
（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝__________W；
（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是__________。
A．P0＝2P1 B．P0＝3P1 C．P0＝4P1 D．P0＝5P1
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端。（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I1＝0.2A；（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝5Ω，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝I12RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1。由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额＝4P1，所以最有可能的额定功率值为P0＝5P1。故选D。
【答案】（1）B；（2）0.2；（3）5；等效替代法；（4）0.2；（5）D。
【跟踪训练】
1．（2018?锦州）小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
（1）把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，小石块的质量为__________g，用细线拴好小石块，把它浸没在盛有20mL水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，小石块的体积为__________cm3，由此可以计算出小石块的密度为__________kg/m3。
（2）小亮到海边去玩，拾到一个漂亮的贝壳。回家之后，他想知道贝壳的密度，于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作，测出了贝壳的密度（贝壳的密度大于水的密度）。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内____________________；
③____________________；
④贝壳密度的表达式为ρ＝____________________（水的密度用ρ水表示）。
【解析】（1）天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量和游码示数的和，即m＝20g+20g+3g＝43g。小石块的体积为：V＝40ml﹣20ml＝20ml＝20cm3，
小石块的密度为：ρ＝＝＝2.15g/cm3＝2.15×103kg/m3；
（4）用柱形玻璃杯、刻度尺、小果冻盒测量贝壳密度的步骤：
①在杯中装上适量的水，把空的果冻盒放在水中，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h1；
②再把贝壳放在果冻盒内，使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h2；
③再把贝壳放在玻璃杯内，使其沉底，用刻度尺测出杯底到水面的高度h3；
因为漂浮，浮力等于重力，当放入贝壳后，增加的浮力等于增加的重力，即△F浮＝G贝壳；
设杯子的底面积为S，根据①②知，△F浮＝G贝壳＝ρ水gS（h2h1）
则m贝壳＝＝＝ρ水S（h2﹣h1）
根据①③知，则贝壳的体积为V＝S（h3﹣h1），
贝壳的密度为：ρ＝＝＝?ρ水
【答案】（1）43；20；2.15×103；（2）②使其漂浮，用刻度尺测出杯底到水面的高度h2；③再把贝壳放在玻璃杯内，使其沉底，用刻度尺测出杯底到水面的高度h3；④?ρ水。
2．（2018?宜宾）小王同学到宜宾翠屏山玩要时，在去哪吒洞的路上捡到一个形状奇特且不溶于水的物体，他想知道这个不明物体是由什么材料构成，于是在实验室进行了如下操作：
参考密度表
物质
密度（kg/m3）
大理石
（2.6﹣2.8）×103
石膏
（1.6﹣1.9）×103
硬塑料
（1.2﹣1.6）×103
铝合金
4.0×103
（1）已知空玻璃杯的质量为53.8g
（2）将该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图（甲），说明该物体的密度__________水的密度，物体对杯底的压力__________其重力（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）往杯中逐渐加入食盐并搅拌，直至观察到物体悬浮如图（乙）；
（4）取出物体，用调好的天平测玻璃杯和盐水的总质量，如图（丙）总质量为__________g；
（5）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁）体积为__________mL；
（6）通过以上实验，可以得到物体的密度为__________kg/m3，这个物体是由__________构成的。
【解析】（2）物体在水中下沉，说明此时物体密度大于水；
物体沉在水底时，受到竖直向上的浮力、支持力和竖直向下的重力作用，所以支持力小于重力，又因为支持力和压力是相互作用力，大小相等，所以对底部的压力小于重力；
（4）由图丙知，天平的读数为m＝100g+20g+1g＝121g。
（5）由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为45mL＝45cm3。
（6）盐水的质量m＝121g﹣53.8g＝67.2g，盐水的密度ρ＝＝≈1.5g/cm3＝1.5×103kg/m3。因为物体在盐水中悬浮，所以物体的密度等于盐水的密度，为1.5×103kg/m3，在（1.2﹣1.6）×103之间；由表格知：这个物体是由硬塑料构成的。
【答案】（2）大于；小于；（4）121；（5）45；（6）1.5×103；硬塑料。
3．（2018?无锡）小明想测量一枚生鸡蛋的密度，他的方案是：先使鸡蛋在盐水中悬浮，然后测出盐水的密度ρ盐水，则ρ鸡蛋＝ρ盐水
（1）小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下：
步骤一：将鸡蛋放入空烧杯，慢慢加水，浸没沉在杯底的鸡蛋，如图a；
步骤二：向水中加盐，用玻璃棒慢慢搅拌，使鸡蛋逐渐上浮，直至漂浮在盐水面上，如图b；
步骤三：用胶头滴管滴加水，用玻璃棒慢慢搅拌，使漂浮的鸡蛋逐渐下沉，直至悬浮在盐水中，如图c对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析，正确的是__________
A．步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变
B．鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力
C．鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大
D．鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中，所受浮力增大
（2）小明取来天平、量筒和小烧杯，测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上，如图乙，此时应____________________，使指针对准分度盘中央的刻度线，天平调节好后，测量步骤如下
步骤一：如图丙，在小烧杯中倒入适量盐水，用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1；
步骤二：如图丁，把小烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出量筒中盐水的体积为V：
步骤三：测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m＝38.8g
则m1__________＝g，V＝__________cm3，小明所测盐水的密度p盐水＝__________kg/m3：
若小明没有对图乙的天平进行调节，就按照上述步骤进行测量，则测得的盐水密度__________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
【解析】（1）A、根据F浮＝ρ液V排知在鸡蛋浸没前所受浮力增大，浸没后所受浮力不变，故A错误；B、鸡蛋在图c重处于悬浮状态，所受的浮力等于重力，故B正确；C、鸡蛋处于图a沉底时，浮力小于重力，处于图b漂浮状态时，浮力等于重力，重力不变，故鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时小，故C错误；D、鸡蛋从图b漂浮状态变为图c悬浮状态的过程中，浮力都等于重力，故所受浮力不变，故D错误。故选D。（2）使用天平前先将天平放在水平台上，将游码归零，再调节天平平衡；①天平读数时：右盘中所有砝码的质量与游码所对应的示数之和即为左盘中物体的质量；m1＝50g+20g+10g+0.4g＝80.4g；盐水的质量m＝m1﹣m2＝80.4g﹣38.8g＝41.6g，图丁知，V＝40ml＝40cm3，故ρ盐水＝＝＝1.04g/cm3＝1.04×103kg/m3；②图乙中游码没有归零就调平了，使用此天平测量的两次质量都偏大，但由于两次质量只差为量筒液体的质量，所以质量没有偏差，测量的密度也就不变了。
【答案】（1）B；（2）将游码归零；①80.4；40；1.04×103；②不变。
4．（2018?南通）小明和小虎设计如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。实验器材有：电源（电压4.5V）、滑动变阻器R（0～20Ω）、电阻箱R0（0﹣999.9Ω）、电流表、单刀双掷开关及导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
（2）小明将S拨至“1”，调节滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表示数为0.36A．再将S拨至“2”，调节电阻箱，使电流表示数为__________A，此时电阻箱的示数如图丙所示，则待测电阻的阻值Rx＝__________Ω。
（3）把电阻箱的阻值从10.0Ω调到丙图所示的阻值时，小虎想先把“×10”档从1调到0，再调“×1”档。你认为他的想法是否妥当？答：__________（选填“是”或“否”），理由是：____________________。
（4）测量结束断开开关后，应首先拆除__________（选填“电源”或“电流表”）两端导线。
【解析】（1）由图甲知开关放在1时，控制Rx，放在2时，控制电阻箱R0，开关与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接左下接线柱，如图所示：
（2）小明将S拨至“1”，调节滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表示数为0.36A．再将S拨至“2”，调节电阻箱，使电流表示数仍为0.36A，此时两条电路对电流的阻碍作用相同，此时电阻箱的示数即为待测电阻的阻值；电阻箱的示数：R0＝0×100Ω+0×10Ω+9×1Ω+0×0.1Ω＝9Ω，则待测电阻的阻值Rx＝9Ω。（3）把电阻箱的阻值从10.0Ω调到电阻箱的9Ω时，小虎想先把“×10”档从1调到0，会使电路中的电阻突然变小，根据I＝知，会使电路中的电流突然增大，超出电流表的量程将电流表损坏；（4）测量结束后，在拆除电路时，为了安全，应断开开关，先拆除电源两端的导线，再拆除其他导线。
【答案】（1）见上图；（2）0.36；9；（3）否；电阻箱的电阻突然减小，可能导致电路的电流太大损坏元件；（4）电源。
5．（2018?广西）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。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
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）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，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，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；
接着______________________________；
调节R1的滑片调至最左端，记下电压表示数U1；将R1的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P＝__________（用R0、U额，U1、U2表示）
【解析】（1）灯的额定电压为3V，故为了测量更精确电压表应选择的量程是0﹣3V。
（2）若小灯泡短路，灯不亮，电路为通路，电流表有示数，电压表没有示数，符合题意；
若小灯泡断路，则电压表串联在电路中，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压（不变）有示数，不符合题意；则故障原因可能是小灯泡短路；
（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乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，为0.3A；
（4）根据表中数据，电路中的电流越来越小，由欧姆定律，电路的总电阻越来越大，故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动；根据表中数据，由欧姆定律，R＝，灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣2.0Ω，根据P＝UI，灯的功率越来越小，随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变小；①闭合开关S，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；②接着，保持变阻器R1的滑片位置不动，再断开S1闭合S2，移动变阻器R2使电压表不变；
根据等效替代的方法，此时R2＝RL；③将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，在③中，将R1的滑片P调至最左端，R1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R1的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R2的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：＝，解得，R2＝R1﹣①；小灯泡额定功率的表达式：P＝＝﹣②，由①②得：P＝（U1﹣U2）。
【答案】（1）3；（2）短路；（3）0.3；（4）左；小；（5）②保持变阻器R1的滑片位置不动，断开S1闭合S2，移动变阻器R2使电压表不变；（U1﹣U2）。
6．（2018?莱芜）小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器R1和“50Ω0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；
（2）为了顺利完成实验，小华应选用规格为__________（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
（3）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是__________；
（4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为__________W．分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是__________；
（5）小华打算增加一个阻值为15Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是__________。
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能
【解析】（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，灯丝电阻约为10Ω
由欧姆定律，灯泡正常发光时电路中电流约为：
I═＝＝0.25A，所以电流表要选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A，根据串联电路电流的特点，电路中电流处处相等，变阻器应分去的电压：U变＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律，变阻器的阻值至少为：
R变═＝＝14Ω＞10Ω，所以应选择滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”；
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，若电路只有一处故障，故障原因是灯泡（或电压表）短路了；
（4）由图象可知，灯泡电压为2.5V时的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；灯泡电阻是变化的，原因是受温度的影响；
（5）图丙中，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图丁中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率，故选B。
【答案】（1）如上图所示；（2）R2；（3）灯泡（或电压表）短路 （4）0.625； 小灯泡的电阻受温度的影响；（5）B。
7．（2018?盘锦）在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障、将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是__________。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为__________V。
（4）根据实验记录绘制Ⅰ﹣U图象如图丙所示，根据图象信息，计算小灯泡的额定功率是__________W。
（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1）
①按电路图连接电路。
②闭合开关__________，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。
③闭合开关__________，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。
④保持__________滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
小灯泡额定功率的表达式为P额＝__________。（用I额、I1、I2、R1表示）
【解析】（1）由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯泡串联，电路图如图所示：
（2）小灯泡不亮，两电表无示数，电路可能有断路发生，将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，此时电压表两接线柱到电源两极间是通路，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路；
（3）由图乙知，电压表使用0﹣3V量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为2.2V；
（4）当U＝2.5V时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡中的电流I＝0.2A，所以灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）①按电路图连接电路。②闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。此时灯泡与R1串联；③闭合开关S2，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。此时R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2＝RL；④保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。由串联电路特点和欧姆定律可得：U＝I1R2＝I2（R1+R2），解得：R2＝，⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝I额2RL＝I额2R2＝I额2?。
【答案】（1）见上图；（2）滑动变阻器断路；（3）2.2；（4）0.5；（5）②S1；③S2；④R2；⑤I额2?。
8．（2018?包头）小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时小灯泡变亮。
（2）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小灯泡__________引起的。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率时__________W．在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏__________。
（4）利用如图丙所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）。
①只闭合开关S和S1，调节__________，使电压表的示数为2.5V。
②只闭合开关__________，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝__________（用U额、R0、U1、U2表示）。
【解析】（1）滑片P向右移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应为于阻值最大处，即B端；（3）图乙中，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，则灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（4）①只闭合开关S和S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V。②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V。③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：＝，解得：R1＝，小灯泡额定功率的表达式：P额＝＝，故P额＝。
【答案】（1）如上；（2）短路；（3）0.6；大；（4）①R2；②S、S2；③。
9．（2018?荆州）小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“3.8V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表V1和V2（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。
（1）请你将图甲中电路图补充完整。
（2）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使电压表V1的示数为__________V，此时电压表V2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W。
（3）她还进一步设计出了如图丙所示电路图测量小灯泡额定功率，调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为__________A时，再读出电流表A1的示数，即可计算小灯泡的额定功率。
（4）小明说，利用丙图，把R0更换成未知电阻Rx，把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知条件（灯丝电阻随温度而变化），可以测出未知电阻Rx的阻值方法为：调节滑动变阻器，使电流表A1的示数为__________A时，读出电流表A2的示数，即可计算Rx的阻值。
【解析】（1）由题意可知，实验中有两个电压表，没有电流表，根据根据串联电路的电流特点，利用另一只电压表和定值电阻可间接测得电流，故把另一只电压表并联在R0的两端，如图所示：
（2）小灯泡的额定电压为3.8V，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为3.8V；由图可知，电压表V2的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数为2V。串联电路中的电流为：I＝I0＝＝＝0.2A；灯泡的额定功率为：P＝U额I＝3.8V×0.2A＝0.76W；
（3）灯在额定电压下正常发光，为测量小灯泡额定功率，调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为＝0.38A时，R0的电压为3.8V，根据并联电路电压的规律，灯的电压为3.8V，再读出电流表A1的示数，即可计算小灯泡的额定功率；（4）调节滑动变阻器，使电流表A1的示数为0.2A，小灯泡正常发光，则灯的电压为3.8V，根据并联电路电压的规律，待测电阻的电压为3.8V，读出电流表A2的示数，由欧姆定律即可计算Rx的阻值。
【答案】（1）如上图所示；（2）3.8；0.76；（3）0.38；（4）0.2。

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