实验探究专题.docx
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实验探究专题
实验探究专题
基本要求:
●会正确、规范的使用天平、弹簧测力计、量筒、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源等实验仪器,
●会阅读简单仪器的说明书,能按书面说明操作。
●能通过观察和实验收集数据。
●能通过阅读信息收集证据。
●能够评估有关信息的科学性。
力学
1.小明利用两个相同圆筒形玻璃杯、天平(无砝码)、水、刻度尺、胶头滴管等器材测定食用油的密度。
(1)请将他的实验步骤补充完整:
①如图,将托盘天平放在水平台上,将游码移到标尺的________(选填“A”或“B”)端,调节天平两端的平衡螺母,使天平平衡;
②将装有适量食用油和水的玻璃杯分别放在天平的左右盘中,用胶头滴管增、减杯中水的多少,使天平________;
③取下两只玻璃杯,用刻度尺分别测出两杯中水和油的高度h1、h2;则食用油的密度ρ=________(水的密度为ρ水)。
(2)小明认为两个圆筒形玻璃杯质量不完全相同会造成实验误差。
请你也提出一项可能
引起实验误差的原因:
________________。
2.实验桌上有一架没有砝码的托盘天平、一只量筒、水、两个相同的烧杯、细线、小石块、滴管。
请你完成测小石块密度的实验。
(4分)
(1)请你将实验步骤补充完整:
将天平放在水平台上,调节天平,使横梁平衡;
将一只空烧杯和小石块放在左盘,,直到天平重新平衡;
,记下量筒中水的体积V0;
在量筒中盛适量水,记下水的体积V1;
用细线系住小石块,使其浸没在量筒水中,读出水面所对的刻度值V2;
(2)石块密度表达式:
。
3.小明和小红使用不同器材分别对酒精的密度进行了测量.
(1)请将他们的实验过程补充完整.
小明利用天平、烧杯、刻度尺和水(ρ水已知)测量酒精密度的过程如下:
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的质量为m;
②用刻度尺测出水面到烧杯底的高度为h1;
③将水倒出,倒入酒精,用天平称出的烧杯和酒精的质量仍为m;
④
⑤计算酒精密度的表达式为:
ρ酒精= .
小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水(ρ水已知)
测量酒精密度的过程如下:
①用细绳拴住石块,并用弹簧测力计测出石块重为G;
②将石块浸没在水中,并记录弹簧测力计的读数F1;
③
④计算酒精密度的表达式为:
ρ酒精=.(已知:
F浮=G排=ρ酒精gV排)
(2)请你从操作难易程度方面,对两位同学的实验做出评估.
4.小明自制土密度计并测定盐水的密度.
实验器材:
刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水.
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计.
②用刻度尺测出竹筷的长度l.
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示).
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2.请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:
(ρ水=1.0g/cm3,F浮=ρ液gV排)
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了.
(2)密度计是利条件工作的.被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积 (选填“越小”或“越大”).
(3)被测盐水的密度表达式:
ρ盐水=(不计铅丝体积).
(4)小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为400cm3,盐的密度为2.6g/cm3,则盐水中含盐g.(盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变)
5.(2009·蚌埠市)小明想估测出某种油的密度ρ油,他手边的测量工具只有刻度尺.小明利用身边的器材设计出一个实验方案.首先找一根直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E,如图所示.下面是小明测出ρ油的部分实验步骤,请你按照小明的实验思路,将实验步骤补充完整.
(1)用刻度尺测出OE的长度L0;
(2)把金属块B浸没在待测油中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡;
(3);
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为:
.
小明家开了一家小型超市,如图为超市里使用的台秤,其工作原理与天平相同。
学习密度知识后,小明准备利用台秤粗测超市里卖的瓶装“新龙达”牌酱油(V=2L)的密度。
【设计实验】A.将台秤放置在水平桌面上,调节调零螺丝,使秤杆平衡;B.用台秤称出满瓶酱油和瓶的总质量m1;C.用台秤称出空瓶的质量m2;D.由公式ρ=________求出酱油的密度。
请找出该方案中的不足之处并指出正确的做法:
______________________________________。
【分析和论证】小明根据修正后的实验方案完成了实验。
如图甲、乙所示为实验过程中用台秤分别称量m1和m2时的槽码及游码示数,请你根据图示把下面记录数据的表格填写完整。
【联系与应用】
小明为了比较超市里的“新龙达”牌酱油、“金龙鱼”牌菜籽油和“农夫山泉”矿泉水的密度大小,在均匀木棍的一端绕上金属丝(目的是使木棍能竖直浮在液体中)制成简易密度计,分别放入三种液体中,在木棍与液面接触处划上横线(如图所示)。
请将三条横线各自对应的液体名称填入对应的方框内。
满瓶酱油和瓶
的总质量m1(g)
空瓶的质量
m2(g)
瓶的容积
V(cm3)
酱油的密度
ρ(g/cm3)
2008年8月8日,举世瞩目的第29届奥林匹克运动会将在北京隆重开幕。
目前,奥运火炬正在全国134个城市间进行接力传递。
为配合“火炬接力传递”活动,经北京奥组委授权,中国印钞造币总公司发行了第29届奥林匹克运动会“火炬接力纪念章”。
全套纪念章共有134款,专门为134个奥运火炬传递城市量身设计。
部分纪念章如图甲所示。
小明的爸爸通过中国银行的网点订购了一套。
小明想知道纪念章的密度。
他手中只有一只量程很小的弹簧秤,于是他设计了如图乙所示的装置。
图中OA∶OB=1∶3,用细绳把装有部分水的量杯悬挂于A点,用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力,当OB杠杆水平静止时,弹黄秤读数为0.30N;
当把两枚相同的纪念章放入量杯中,OB杠杆水平静止时弹簧种读数为0.55N。
纪念章放入前、后量杯中的水位如图丙所示。
请你根据图示将下列记录表格填写完整,并求出该纪念章的密度。
(g=10N/kg)
每枚纪念章
的质量(g)
纪念章放入前量杯示数(mL)
纪念章放入后量杯示数(mL)
每枚纪念章的体积(cm3)
纪念章的密度
(kg/m3)
图16
在进行“探究斜面的机械效率”的实验时,小明所在的实验小组利用相关实验器材完成了实验。
他们的实验过程有主要以下几个步骤:
A.用天平测出小车的质量
B.按照图甲组装斜面并用弹簧秤沿斜面匀速提升小车
C.用刻度尺测出小木块的高度
实验过程中测量有关物理量的示数如图乙所示(其中测量小木块高度时已知小木块的另一端与刻度尺的零刻度线对齐)。
请根据你所经历的实验过程结合图中的信息回答下列问题:
(1)调节天平横梁平衡时,如果发现指针偏向左侧,则应该将调平螺母向_______侧旋动(填“左”或“右”);
(2)用弹簧秤拉动小车时,细绳的方向应该与________平行;
(3)将下列表格中空白处的数据补充完整。
(取g=10N/kg)
小车重量
G(N)
斜面高度
h(m)
拉力
F(N)
斜面长度
s(m)
有用功
W有(J)
总功
W总(J)
机械效率
η
0.90
8.交流与评估是科学探究的一个重要环节。
光明中学八·二班的同学,利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后,进行了小组交流,下表是各小组的实验数据记录:
实验小组
钩码重G(N)
动滑轮重(N)
拉力F(N)
滑轮组的机械效率
1
0.5
0.4
0.35
47.6%
2
0.5
0.4
0.38
43.9%
3
1
0.6
0.62
53.8%
4
1
0.8
0.71
46.9%
5
2
0.6
0.98
68.0%
6
2
0.8
1.06
62.9%
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较,回答下列问题:
(1)实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么?
(2)1、2两个小组的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮机械效率却不同,可能的原因是什么?
(3)请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议。
(1)天平使用前需要“调平”,如图所示,
应向(填“左”或“右”)调节
(2)下表是小明同学探究“物质的质量和体积的关系”的实验记录。
铁块1
铁块2
铁块3
铝块1
铝块2
铝块3
m(g)
156
234
312
54
81
108
V(cm3)
20
30
40
20
30
40
(g/cm3)
7.8
7.8
7.8
2.7
2.7
2.7
分析表中实验数据可得结论:
同种物质的质量和体积的关系是。
(3)小明在家里利用弹簧测力计、图示器材、细线和水粗略测量土豆的密度。
①请在表中的空格内填上适当的内容。
土豆在空气中重
G(N)
F(N)
土豆所受浮力
F浮(N)
4.8
0.8
②根据表中的数据,取g=10N/kg,算得土豆的密度为kg/m3
电学
例题:
按右图所示电路对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时,测得五组数据,并记录在表中,同时记录了小灯泡亮度变化情况。
1
2
3
4
5
U/V
3.0
3.5
3.8
4.0
4.5
I/A
0.28
0.30
0.31
0.32
0.34
亮度
逐渐增加
请你仔细分析实验数据和实验现象。
回答以下问题:
(1)小灯泡的额定功率是W
(2)小灯泡亮度变化规律是
(3)除了表格中列出的数据和现象外,你还能发现的问题是。
4、为了研究电流、电压、电阻三者的关系,同学们设计了一个实验。
(1)请在右边方框内画出实验电路图。
(2)这个实验利用了物理学中的一个科学方法叫做___________.实验时,首先保持电阻不变.保持电阻不变的方法是对(选填“同一个”、“不同的”)_________电阻进行研究;实验中改变电压的操作方法是_______________.实验数据如下表所示.
1
2
3
4
电压(伏)
1
2
3
4
电流(安)
0.2
0.4
0.6
0.8
实验次数
电阻(欧)
电流(安)
电压(伏)
1
5
0.8
4
2
10
0.4
4
3
20
0.2
4
对上左表格中的数据进行分析,可以归纳出的结论是:
___________________________.
(3)然后保持一段电路两端电压不变的情况下,研究_________________的关系,实验的对象是对(选填"同一个"、"不同的")____________电阻进行研究,实验中保持电压不变的操作方法是________________________.并得到的实验数据如上右表.对这个表格的数据进行分析,可得出的结论是:
________________________________________________
1、为了测出小灯泡灯丝的电阻,小明选用了电流表、电压表、电池组、滑动变阻器、开关、导线等器材,请你帮他完成:
(1)画出实验电路图:
(2) 小明在闭合开关前将变阻器连入电路的阻值调到最大处,你知道这是为什么吗?
(3)在某次测量中,电流表、电压表的示数如下图甲所示,则这时通过小灯泡的电流是__________A,小灯泡两端的电压是________V,算出小灯泡的电阻是____________Ω
(4)若实验中,其实验方案与操作过程均正确,两表的示数如上图乙所示,你认为这个实验可改进的地方是_________________________________________,你这样做的理由是:
_________________。
2、物理课上王老师请同学们设计一个测出未知电阻Rx的电路,各组同学都提出了自己的设计方案,下面是其中两组同学的实验方案:
甲组:
张晴小组设计方案
①器材:
电压表、电流表、变阻器、开关、电源(电压未知)、
未知电阻Rx、导线。
②电路图:
设:
电压表读数是U,电流表读数是I,
乙组:
赵亮小组设计方案
①器材:
已知电阻R0、电流表、开关、电源(电压未知)、
未知电阻Rx、导线。
②电路图:
设:
电流表读数:
S断开为I1;S闭合为I2,
A.请你写出未知电阻Rx的表达式:
甲组:
Rx=_____________________乙组:
Rx=___________________
B.请你对以上两组电路设计作出简要评价:
______________________
2、电学课中,老师曾讲过“水果电池”,激发了某同学对苹果导电性能的探究。
(1)你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关?
你的猜想是:
___________________________________________________________________。
(2)下表是该同学用伏安法,在一定电压下探究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据。
苹果1
一般甜
苹果2
较甜
苹果3
很甜
完整
100UA
200UA
300UA
削了皮
100UA
200UA
300UA
切掉一部分
100UA
200UA
300UA
根据上述表格信息,把能得出的探究结论写出两条填在横线上。
结论一:
__________________________________________________________________
3、在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V):
(1)王强小组采用图18所示的方案,这种测量方法叫做_________;测量时发现闭合开关后,无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是:
___________;排除故障后,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为3.8V,此时电流表示数如图19所示,则小灯泡的额定功率为_______W;
(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知):
实验步骤:
①电路如图所示,请你按电路图在图21中用笔画线连好电路;
②开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拨到位置2,滑片P位置不动,读出电流表示数I2。
数据处理:
先算出了灯泡的电阻RL=________(请你用所测的物理量表示),再根据
,计算出灯的额定功率。
他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是:
_________________________。
仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为_______________________
__。
7.(6分)阅读短文,并回答短文后的问题。
在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中,一些同学作出了以下猜想:
猜想A:
加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;
猜想B:
加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大;
猜想C:
加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确,小明用定值电阻和一个电压恒定的电源,及有关的实验器
材,设计了电路,按实验要求分别测出有关的物理量。
(1)为了完成该实验,需要的测量仪表是、。
(2)请你在右边的方框内画出能验证上述猜想的实验电路图。
(3)表中是小明在实验中测出的数据,其中R为定值电阻,阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω,U是电阻R两端的电压,I是通过电阻R的电流。
实验序号
R/Ω
U/V
I/A
1
1
0.05
2
R=20Ω
2
0.1
3
3
0.15
4
1
0.1
5
R=10Ω
2
0.2
6
3
0.3
7
1
0.2
8
R=5Ω
2
0.4
9
3
0.6
通过分析比较实验序号的数据,可知猜想是正确的(填“A”、“B”或“C”)。
(4)通过分析比较以上数据,你还发现了。
5.在测定标有“3.8V”小灯泡(阻值约为10Ω)额定功率的实验中,所给器材如下:
学生电源(有3、6、9V三档)、电阻R1=5Ω、两块电流表(0-0.6-3A)、两只滑动变阻器(A、“5Ω2A”。
B、“l0ΩlA”)。
请完成下列实验:
(1)请根据图甲中的电路,将图乙中实物电路补充完整。
(2)在这个实验中,你将选用学生电源的________V档,选择________(选填“A”、“B”)滑动变阻器。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要置于________端(选填“A”、“B”)。
调节变阻器.灯
泡正常发光时电流表A1的示数如图丙,则小灯泡的额定功率是________W。
6.图(甲)所示是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图,图(乙)是即将连接完成的实验电路。
其中电源为三节新的干电池,灯泡的额定电压为3.8V,灯丝的电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω,1A”的字样。
(1)对照电路图,用笔画线代替导线,将实物图未完成部分连接好。
(2)当闭合电路的开关时,若出现以下不正常现象(见下表),请你从下列选项中选择可能的原因填入表中(只要填选项代号)
A.电路中a、b间断路B.电路中a、b间短路C.滑动变阻器连入电路中的电阻太小
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额
定功率,应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”)。
若灯泡正常发光时电流表示数如图(丙)所示,则灯泡的额定功率是_______W。
(4)实验中正确的测出了三组数据,并根据每组数据正确计算出三个相应的电阻值,比较发现它们之间有较大差异,你认为产生这种差异的原因是___________________。
7.谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是或。
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将(填“增大”“减小”“不变”)当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1=Ω。
你认为这个结果可靠吗?
理由是。
1
1
0.05
2
R=20Ω
2
0.1
3
3
0.15
4
1
0.1
5
R=10Ω
2
0.2
6
3
0.3
7
1
0.2
8
R=5Ω
2
0.4
9
3
0.6
通过分析比较实验序号的数据,可知猜想是正确的(填“A”、“B”或“C”)。
(4)通过分析比较以上数据,你还发现了。
5.在测定标有“3.8V”小灯泡(阻值约为10Ω)额定功率的实验中,所给器材如下:
学生电源(有3、6、9V三档)、电阻R1=5Ω、两块电流表(0-0.6-3A)、两只滑动变阻器(A、“5Ω2A”。
B、“l0ΩlA”)。
请完成下列实验:
(1)请根据图甲中的电路,将图乙中实物电路补充完整。
(2)在这个实验中,你将选用学生电源的________V档,选择________(选填“A”、“B”)滑动变阻器。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要置于________端(选填“A”、“B”)。
调节变阻器.灯
泡正常发光时电流表A1的示数如图丙,则小灯泡的额定功率是________W。
6.图(甲)所示是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图,图(乙)是即将连接完成的实验电路。
其中电源为三节新的干电池,灯泡的额定电压为3.8V,灯丝的电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω,1A”的字样。
(1)对照电路图,用笔画线代替导线,将实物图未完成部分连接好。
(2)当闭合电路的开关时,若出现以下不正常现象(见下表),请你从下列选项中选择可能的原因填入表中(只要填选项代号)
结论一:
__________________________________________________________________
3、在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V):
(1)王强小组采用图18所示的方案,这种测量方法叫做_________;测量时发现闭合开关后,无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是:
___________;排除故障后,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为3.8V,此时电流表示数如图19所示,则小灯泡的额定功率为_______W;
(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知):
实验步骤:
①电路如图所示,请你按电路图在图21中用笔画线连好电路;
②开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
③开关S拨到位置2,滑片P位置不动,读出电流表示数I2。
数据处理:
先算出了灯泡的电阻RL=________(请你用所测的物理量表示),再根据
,计算出灯的额定功率。
他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是:
_________________________。
仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为_______________________
__。
7.(6分)阅读短文,并回答短文后的问题。
在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中,一些同学作出了以下猜想:
猜想A:
加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;
猜想B:
加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大;
猜想C:
加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确,小明用定值电阻和一个电压恒定的电源,及有关的实验器
材,设计了电路,按实验要求分别测出有关的物理量。
(1)为了完成该实验,需要的测量仪表是、。
(2)请你在右边的方框内画出能验证上述猜想的实验电路图。
(3)表中是小明在实验中测出的数据,其中R为定值电阻,阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω,U是电阻R两端的电压,I是通过电阻R的电流。
实验序号
R/Ω
U/V
I/A
________________________.并得到的实验数
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