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專題突破七 課內(nèi)測量型實(shí)驗(yàn)專題演練 類型一 電學(xué)類 命題角度? 測量小燈泡的電功率 1．(xx上饒廣豐區(qū)模擬)“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示，電源電壓 恒為 6 V，小燈泡的額定電壓為 2.5 V。 (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物連接完整。 (2)現(xiàn)有滑動變阻器 R1(5 Ω 0.3 A)和 R2(50 Ω 1 A)，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選用滑動變阻器 。 (3)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到 (選填“A”或“B”)端。 (4)閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表和電壓表均有示數(shù)，接下來他首先應(yīng)該操 作的是 (填序號)。 A．檢查電路是否開路 B．檢查電路是否短路 C．移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光 (5)實(shí)驗(yàn)過程中，移動滑動變阻器的滑片的同時，眼睛應(yīng)注視 表的示數(shù)。 (6)調(diào)節(jié)滑片至某位置時，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的 額定功率為 W。 (7)圖丁是小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的小燈泡的電流與電壓關(guān)系圖像。發(fā)現(xiàn)小燈泡的電流與電 壓不成正比，原因可能是 。 第 1 題圖丁 2．(xx揚(yáng)州改編)某同學(xué)用如圖甲電路測定小燈泡的電功率，電源電壓為 6 V，小燈泡標(biāo)有“2.5 V”字樣(燈絲電阻約為 10 Ω)，有以下兩種規(guī)格的 滑動變阻器可選用：A.“50 Ω 2 A”、B.“10 Ω 1 A”。 (1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格為 的滑動變阻器。 (2)將圖甲中的實(shí)物電路連接完整，并在圖乙的線框內(nèi)畫出電路圖。 (3)移動滑動變阻器的滑片 P在某一位置時電流表示數(shù)如圖丙所示為 A，此時小 燈泡的電功率 (選填“大于”或“小于”)額定功率。 (4)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測量電阻，若考慮電壓表的分流作用，那么測量值要比真 實(shí)值 (選填“大”或“小”)。 3．(xx宜春九年級 4 月模擬)在“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小宇同學(xué)選用的小燈 泡的額定電壓為 2.5 V，電阻約為 8 Ω，滑動變阻器的最大阻值為 10 Ω。 (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整，要求：滑動變阻器的滑片向右移 動時，小燈泡的亮度變亮。 (2)為順利完成實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有電壓為 4.5 V 和 6 V 的兩電池組可供選擇，則 。 A．只能選擇 4.5 V 的電池組 B．只能選擇 6 V 的電池組 C．兩電池組均可選用 (3)電路連接完整后，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路中可 能發(fā)生的故障是 (寫出一條即可)。 (4)移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為 2.5 V，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈 泡的額定功率為 W。 (5)小宇同學(xué)思考能不能只用一只電表測出這個小燈泡的電功率，他找老師一起設(shè)計(jì)了如圖 丙所示的電路圖，已知圖中的電源電壓為 U保持不變，且 U>2.5 V，定值電阻的阻值為 R0。 ①閉合開關(guān) S 和 S1，斷開 S2，調(diào)節(jié)變阻器，使電壓表的示數(shù)為 2.5 V，此時燈泡和電阻 R0 串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光。 ② ，保持滑動變阻器的滑片位置不變，讀出此時電壓表的示數(shù) U2； ③計(jì)算可得到燈泡的額定功率：P額＝ (用字母和數(shù)字表示)。 4．(xx南充改編)在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為 2.5 V， 電源電壓保持 6 V 不變，滑動變阻器規(guī)格為“40 Ω 1 A”，連接電路圖如圖甲所示。 (1)如圖甲所示的電路存在一處錯誤，請你在錯誤的導(dǎo)線上畫“”，并用筆畫線代替導(dǎo)線， 畫出正確的連線。 (2)正確連接電路后閉合開關(guān)，若電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則電路中存在的故障可能 是 (選填“燈泡”或“電壓表”)斷路。 (3)排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為 2 V 時，電流表的示數(shù)如圖乙所示， 此時電流表的示數(shù)為 A，小燈泡的功率為 W。 (4)若使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片向 (選填“左”或“右”)移動至電壓表示數(shù)為 V。 (5)小張想要繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”，只將小燈泡換成阻值不同的定值電阻，實(shí)驗(yàn) 時控制定值電阻兩端的電壓保持 2 V 不變，則更換的定值電阻阻值不能大于 Ω。 (6)老師又拿來一個額定電流為 I額的小燈泡，來測量小燈泡的額定功率。設(shè)計(jì)了如圖丙所示 電路，電源電壓未知、電阻的阻值為 R0，請你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。 ①只閉合開關(guān) (選填“S1”或“S2”)，將滑動變阻器的滑片移至最左端，讀出電壓 表 V1 的示數(shù)為 U1； ②只閉合開關(guān) (選填“S1”或“S2”)，再次調(diào)節(jié)滑片，直至電壓表 V2 的示數(shù)為 ，此時小燈泡正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)為 U2； ③小燈泡額定功率的表達(dá)式是 P額＝ 。 命題角度? 測量小燈泡和定值電阻的阻值 5．(xx萍鄉(xiāng)九年級模擬考試)某同學(xué)用電流表、電壓表測量一段電阻絲 R的阻值，他已 連接了部分電路，如圖甲所示，請你接著完成下列步驟。 (1)現(xiàn)要求滑動變阻器滑片向左移動時，電流表示數(shù)變大，請你按照要求，用筆畫線代替導(dǎo) 線，完成實(shí)物圖電路的連接。 (2)當(dāng)電壓表示數(shù)為 2.2 V 時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則被測電阻為 Ω。該同學(xué) 通過改變被測電阻兩端的電壓，共測得 3 組數(shù)據(jù)，最后算出電阻的平均值，這樣做的目的是 。 (3)若將上面實(shí)驗(yàn)中的定值電阻 R換成標(biāo)有“2.5 V”字樣的小燈泡，燈絲電阻約為 15 Ω， 后來這位同學(xué)在多次測電阻的過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù) 的 比 值 將 ( 選 填 “ 變 大 ”“ 不 變 ” 或 “ 變 小 ”) ， 產(chǎn) 生 這 一 現(xiàn) 象 的 原 因 是 。 6．(xx東營)物理興趣小組在做“測量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)時，準(zhǔn)備了以下器材：小燈 泡(額定電壓為 2.5 V)、電流表(0～0.6 A 0～3 A)、電壓表(0～3 V 0～15 V)、開關(guān)、 兩節(jié)干電池、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。如圖甲為該小組連接的實(shí)物圖。 甲 乙 第 6 題圖 (1) 請 指 出 實(shí) 物 圖 連 接 的 兩 處 錯 誤 ： ① ； ② 。 (2)正確連接電路后，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器的滑片置于某位置時，電流表和電壓表的示 數(shù)如圖乙所示，電流表示數(shù)為 A，則小燈泡電阻為 Ω(計(jì)算結(jié)果保留 一位小數(shù))。 (3)改變滑動變阻器滑片的位置，記錄下不同時刻的電壓值和電流值，并計(jì)算出小燈泡在不 同電壓下的電阻值，數(shù)據(jù)處理表格如下表所示，其中有一處是不恰當(dāng)?shù)?，這一處是 ，原因是 。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電壓/V 電流/A 電阻/Ω 平均電阻/Ω 1 1.0 0.17 5.9 7.7 2 1.4 0.18 7.8 3 1.8 0.22 8.2 4 2.0 0.23 8.7 (4)該小組又利用這個電路測量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表示數(shù)為 V，若此時電流表示數(shù)為 0.25 A，則小燈泡的額定功率為 W。 7．(xx畢節(jié)市改編)小剛同學(xué)在做“用伏安法測量某定值電阻 R阻值”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì) 的電路圖如圖甲所示。 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】 (1)連接電路時，開關(guān)應(yīng)該是 的。 (2)小剛同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的某次測量，電壓表與電流表的讀數(shù)如圖乙所示，則此時待測電阻的 阻值為 Ω。請你根據(jù)圖甲的電路圖，在圖丙中用筆畫線代替導(dǎo)線幫小剛同學(xué)連接實(shí)物 圖(導(dǎo)線不能交叉)。 【實(shí)驗(yàn)分析】 實(shí)驗(yàn)中，如果電壓表突然損壞，已知滑動變阻器的最大阻值為 R，被測電阻的阻值為 Rx，電 源電壓保持不變，但電源電壓值未知，請你利用剩下的器材測出 Rx。先在方框內(nèi)畫出此時的 實(shí)驗(yàn)電路圖，再簡要寫出實(shí)驗(yàn)過程和計(jì)算 Rx的表達(dá)式。 a．實(shí)驗(yàn)過程： 。 b．Rx的表達(dá)式：Rx＝ 。 類型二 力學(xué)類 命題角度? 測量固體和液體的密度 8．(xx北京改編)小陽同學(xué)測量食用油密度的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中線的右側(cè)，要使橫梁平衡，應(yīng)將平衡螺母 向 (選填“左”或“右”)側(cè)調(diào)節(jié)。 (2)往量筒中倒入適量的油，測出油的體積，如圖甲所示。 測出的油的密度值比真實(shí)值________(選填“偏大”或“偏小”)。 (3)用天平測出空燒杯的質(zhì)量為 30 g。 (4)將量筒中的油全部倒入燒杯中，測出燒杯和油的總質(zhì)量，如圖乙所示。 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】 在虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)一個記錄本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，并將測量數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入表中。 【實(shí)驗(yàn)評估】 按照上述實(shí)驗(yàn)方案 9．(xx泰州改編)小明在測量石塊密度的實(shí)驗(yàn)中： 【方案一】 (1)將托盤天平放在水平桌面上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，若天平的橫梁靜止時， 指針位置如圖甲所示，則應(yīng)將平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使橫梁在水平 位置平衡。 (2)將石塊放在左盤中，在右盤中加減砝碼，并移動游碼使橫梁重新平衡．盤中砝碼質(zhì)量和 游碼的位置如圖乙所示，則石塊質(zhì)量為 g。 (3)用細(xì)線吊著石塊將其放入盛水的量筒中，量筒中前、后液面如圖丙所示，石塊的體積是 cm3。 (4)石塊的密度為 kg/m3。 【方案二】 (1)用天平測出石塊的質(zhì)量 m1； (2)在燒杯中裝適量的水，用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量 m2； (3)將石塊浸沒在水中，在燒杯的水面處做一個標(biāo)記； (4)取出石塊， ，用天平測出此時燒杯和水的總質(zhì)量 m3；則石塊 密度的表達(dá)式為ρ石＝ (水的密度為ρ水)。 命題角度 ? 測量水平運(yùn)動物體所受的摩擦力 10．(2019原創(chuàng))【實(shí)驗(yàn)名稱】測量水平運(yùn)動的物體所受的滑動摩擦力 【實(shí)驗(yàn)器材】木塊、長木板、鉤碼(多個)、 。 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 (1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時，用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊，使它沿長木板做 運(yùn)動，根據(jù) 知識，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力。 (2)若小華利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)得到下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請根據(jù)數(shù)據(jù)在圖乙中作出 摩擦力的大小 f與接觸面受到的壓力大小 F之間的關(guān)系圖像。根據(jù)圖像可以得出 f與 F的關(guān) 系是 。 F/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 f/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 【實(shí)驗(yàn)拓展】 小華感到實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)讀數(shù)有一定的困難。經(jīng)過思考小剛提出如果按照圖丙所示來改進(jìn) 實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)效果會顯著改善。這樣改進(jìn)的好處是 ，且彈簧測力計(jì)處在 狀態(tài)，方便讀數(shù)。 命題角度? 測量物體運(yùn)動的速度 11．(2019原創(chuàng))【實(shí)驗(yàn)名稱】測量小球的運(yùn)動速度 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在同一粗糙水平面固定兩個不同斜面，小華同學(xué)研究相同的兩個小球 A、B分 別沿不同的斜面運(yùn)動，用頻閃照相機(jī)每隔 0.1 s 拍攝了小球滾動時的不同位置，圖上數(shù)字為 閃光時刻編號，位置間距如圖所示。 第 11 題圖 【實(shí)驗(yàn)分析】 (1)甲圖中小球 A在斜面上運(yùn)動的速度 (選填“增大”“減小”或“不變”)，機(jī)械 能 (選填“增加”“減少”或“不變”)。 (2)乙圖中小球 B從 2 位置運(yùn)動到 4 位置的這段時間內(nèi)平均速度 v＝ m/s，小球 B沿斜 面運(yùn)動過程中的動能 ，重力勢能 。(后兩空均選填“增加”“減少”或“不 變”) (3)若兩個小球從斜面上運(yùn)動到斜面底部時與相同的木塊碰撞，碰撞之后圖 (選填 “甲”或“乙”)中木塊運(yùn)動距離較大。 參考答案 1．(1)如答圖所示 (2)R2 (3)B (4)C (5)電壓 (6)0.95 (7)燈絲的電阻隨溫度的改變而改變 2．(1)“50 Ω 2 A” (2)如答圖所示 甲 乙 (3)0.24 小于 (4)小 3．(1)如答圖所示 (2)A (3)小燈泡短路 (4)0.5 (5)閉合 S、S2，斷開 S1 4．(1)如答圖所示 2.5 V（U2－2.5 V） R0 (2)電壓表 (3)0.2 0.4 (4)左 2.5 (5)20 (6)S1 S2 U1－I額 R0 (U1－U2)I額 5．(1)如答圖所示 (2)10 減小實(shí)驗(yàn)誤差 (3)變大 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 6．(1)電流表的正負(fù)接線柱接反了 滑動變阻器沒有選擇“一上一下”兩個接線柱 (2)0.24 9.6 (3)計(jì)算小燈泡電阻的平均值 小燈泡的電阻受溫度影響，不能用求平均值 的方法確定電阻值 (4)2.5 0.625 7．【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(1)斷開 (2)8 如答圖所示 【實(shí)驗(yàn)分析】如答圖所示 閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片移到 a端，記錄此時電流表的示數(shù) I1；再將滑動變阻器滑片移 I2R 到 b端，記下此時電流表的示數(shù) I2 8．(1)左 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】 I1－I2 油的體積 空燒杯的 燒杯和油的總 油的質(zhì)量 油的密度 1 2 V/cm3 質(zhì)量 m/g 質(zhì)量 m/g m/g ρ/(gcm－3) 40 30 62 32 0.8 【實(shí)驗(yàn)評估】偏小 9．【方案一】(1)右 (2)27.4 (3)10 (4)2.74103 【方案二】(4)向燒杯中加水至標(biāo)記處 m1ρ水 m3－m2 10．【實(shí)驗(yàn)器材】彈簧測力計(jì) 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)勻速直線 二力平衡 (2)如答圖所示 接觸面的粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小與壓力成正比 【實(shí)驗(yàn)拓展】不需要勻速直線拉動木板 靜止 11．【實(shí)驗(yàn)分析】(1)不變 減少 (2)0.8 增加 減少 (3)乙