专题特殊方法测密度和电阻电功率解析.docx
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专题特殊方法测密度和电阻电功率解析
测电阻和电功率
一、伏安法测电阻
1.①伏安法测电阻的实验原理是___________。
②请在虚线框内画出此实验的电路图,并连接好实物图。
③连接电路时,开关应________,要求使用滑动变阻器的A接线柱,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(填“A”或“B”),这是为了_____。
④滑动变阻器在此实验中的作用是______________________________________________。
⑤若实验时,将变阻器的滑片P从B端滑到某位置时,电流表示数变大,电压表示数变小,原因是_________________________________。
⑥若电路连接正确,实验中突然电压表示数变大,电流表几乎没有示数,你认为故障可能是。
⑦若某次电流表、电压表示数如图所示,则电路中的电流是__________A,电阻两端的电压是_________V,被测电阻阻值是___________Ω。
⑧小明正确连接电路后,设计了如下的表格记录测量的数据,他这样记录多组数据的目的是__________________________________;他将三次测量的电压和电流分别求平均值,根据
计算出电阻值为11.3Ω。
老师看完他的结果后认为他的做法和结果是错误的,请帮助他计算出正确的结果并填入下表的空格内。
实验次数
1
2
3
平均值
电阻R/Ω
电压U/V
3.0
2.7
2.0
2.6
____________
电流I/A
0.30
0.22
0.18
0.23
⑨从上述的实验结果可以得出小明的实验结论是:
_____________________________。
⑩小红用小灯泡代替电阻做“伏安法”测电阻的实验。
正确连接电路后,小红先后让滑动变阻器的滑片P在不同位置上做了三次实验,得出三组数据,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,通过分析可知:
产生这种差异的原因是。
二、伏安法测小灯泡的电功率
1.做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有:
电压为3V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图5-1-25甲的实物电路连接完整。
(2)连好电路闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是出现断路。
(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)
(3)排除故障后闭合开关S,移动滑片P到某处,电压表的示数如图5-1-25乙所示。
要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(选填“左”或“右”)滑动。
(4)通过移动滑片P,分别记录多组对应的电压表和电流表的读数,绘制成了图5-1-25丙所示的U-I图象,小灯泡的额定功率是W。
三、伏阻法测电阻:
例、如图1所示,
电压表V1与已知阻值的定值电阻R0共同起到电流表的作用
1、(12年石景山一模)34.小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。
小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图16所示。
小龙设计的实验电路的要求是:
只闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻R0两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2。
(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成图16所示的实验电路的连接;
(2)请你用U1、U2和R0表示出Rx,Rx=。
2、(10海末)35.小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。
小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图25所示。
(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成图24所示的实验电路的连接;
(2)简述主要操作步骤:
①;
②。
(3)请你用电压表第一次的示数U1、第二次的示数U2和R0表示出Rx,Rx=。
3、(12年通州一模)小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值。
他选择了满足实验要求的器材,并连接部分实验电路,如图20所示。
小明测量思路为:
开关S1、S2闭合,S3断开时,电压表的示数为U1。
开关S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为U2;
(1)请你按照小明的思路,只添加一根导线完成实验电路的连接。
(2)请你利用U1、U2和R0表示Rx。
Rx=。
4、(12年房山一模)35.请你利用如图19所示的实验器材,电阻R0的阻值已知,满足实验要求的电源,测量电阻RX的阻值。
(1)请你用笔画线表示导线,完成如图所示的实验电路的连接。
(导线不得交叉)
(2)两只开关都闭合时电压表的示数为U1,只有开关S闭合时电压表的示数为U2请用U1、U2和R0表示RX。
RX=。
5:
小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL。
他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图2所示。
(1)为了测量出RL的阻值,请只添加两条导线完成图2所示的实验电路的连接;
(2)请把小明的实验步骤补充完整:
①断开开关S2、闭合开关S1、S3,移动滑动变阻器的滑片P,使;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S3、闭合开关S2,记录电压表的示数为U;
四、安阻法测电阻:
如图4所示,
电流表A1与已知阻值的定值电阻R0共同起到电压表的作用
1、小刚想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。
他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图5所示。
(1)请你添加两根导线完成图5所示的实验电路的连接;
(2)只闭合开关S时,电流表的示数为I1;闭合开关S和S1时,电流表的示数为I2。
请你用I1、I2和R0表示未知电阻RX。
RX=。
2、(08年北京3分)35、小乐想用两块电流表和阻值己知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。
小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2,并连接了部分实验电路,如图所示。
(1)请你帮助小乐完成图所示的实验电路的连接。
(2)电流表A1的示数用I1表示,电流表A2的示数用I2表示,请用I1、I2和R0表示Rx。
Rx= 。
3、(12年朝阳一模)32.小阳想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。
他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图18所示。
闭合开关S1、S2时,电流表A1和电流表A2的示数分别为I1、I2;
(1)请你添加一根导线完成图26所示的实验电路的连接;
(2)请你用I1、I2和R0表示出Rx,Rx=。
4.晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值。
他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如
图1所示。
(1)为了测出电阻Rx的阻值,请添加一根导线完成图1所示的实验电路的连接。
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为I1
;只闭合开关S2时,电流表的示数为I2。
请用I1、I2和R0表示Rx。
Rx=。
五、等效替代法测电阻:
1、如图7所示,用已知电阻(如电阻箱)来等效替代未知电阻在电路中的作用;
①闭合S、S1,调节滑动变阻器,使电流表有合适的示数,记为I;
②断开S1,闭合S2,
2、小明想利用一块电流表和一只电阻箱测量电阻Rx的阻值。
实验中他选择了符合实验要求的电源以及滑动变阻器RP,并完成了实验电路的部分连接,如图8所示。
小明设计的实验电路的要求是:
闭合开关S1、S3,断开开关S2,电流表测量通过电阻Rx的电流,调节滑动变阻器RP接入电路的阻值,使电流表的示数为合适值I;保持滑动变阻器RP接入电路的阻值不变,断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节电阻箱接入电路的电阻值,使电流表的示数仍为I。
此时电阻箱接入电路的电阻值为R0。
(1)请你根据小明的设计要求只添加两根导线完成图8所示的实验电路的连接;
(2)上述实验过程中,待测电阻Rx与R0的关系式为Rx=________。
六、特殊方法测小灯泡电功率
1.在一次测定小灯泡额定功率的实验中,老师给出了下列器材:
额定电压为2.5V的小灯泡、电源(电源两端电压不变但电压未知)、一个已知阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、3个单刀单掷开关、导线若干。
(1)小张同学设计的实验电路如图27所示,请你写出本实验主要测量步骤及所测物理量。
①___________________________________________________________,
②___________________________________________________________。
(2)本实验中,计算小灯泡额定功率的表达式P=___________。
(3)若将电流表换为一只电压表而其他器材不变,请你重新设计一个实验电路测量小灯泡的额定功率
2.用图23所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率,其中R0是阻值已知的定值电阻,R是滑动变阻器。
请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤:
(1)闭合开关S和S1,断开S2,_____________________,并记录电流表的示数为I1;
(2);
(3)则灯泡L的额定功率P=___________。
(用已知量和实验中所测物理量的字母表示)
3、用图25所示的电路来测量额定电流为0.3A的小灯泡L的额定功率,其中R0是阻值已知的定值电阻,R是滑动变阻器。
请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤:
(1);
(2);
(3)则灯泡L的额定功率P=___________。
(用已知量和实验中所测物理量的字母表示)
4.小明用电源、电压表、电阻箱和滑动变阻器等实验器材,测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定电功率。
请将他的实验方案补充完整。
(1)将各开关均断开,按图18连接好电路,将滑动变阻器滑片P调到阻值最大位置;
(2)闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器滑片P的位置,,将数据记录在表格中;
(3)断开开关S2,闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,,并将相应数据记录在表格中;
(4)根据所测数据,写出小灯泡额定电功率的表达式:
。
5.小明用电源、电压表、电阻箱和滑动变阻器等实验器材,测量额定电压为U额小灯泡的额定电功率。
请将他的实验方案补充完整。
(1)将各开关均断开,按图20连接好电路,将滑动变阻器滑片P调到阻值最大位置;
(2)将开关S与a端接通,调节滑动变阻器滑片P的位置,,将数据记录在表格中;
图20
(3)将开关S与b端接通,保持滑动变阻器滑片P
的位置不变,,
并将相应数据记录在表格中;
(4)根据所测数据,写出小灯泡额定电功率的表达式:
。
特殊方法求密度专题
1、天平量筒法
例题、有一块形状不规则的石块,欲测量它的密度,所需哪些器材并写出实验步骤,并表示出测量的结果。
实验器材:
天平(砝码)、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块
实验步骤:
(1)用调节好的天平,测出石块的质量m;
(2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1
(3)将石块用细线拴好,。
写出密度的表达式:
2、等体积法
实验器材:
天平(含砝码)、刻度尺、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
实验步骤:
1.用调节好的天平,测出空烧杯的质量m0;
2.将适量的水倒入烧杯中,用天平测出烧杯和水的总质量m1,用刻度尺量出水面达到的高度h(或用细线标出水面的位置);
3.将水倒出,。
写出牛奶密度的表达式:
3、等质量法
实验器材:
天平、刻度尺、两个相同的烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、滴管。
实验步骤:
(1)调节天平,将两个相同的烧杯分别放在天平的左右盘上;
(2)
(3)用刻度尺分别测量出烧杯中水面达到的高度h水和牛奶液面达到的高度h牛。
写出牛奶密度的表达式:
4、等压强法
实验器材:
刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。
实验步骤:
1.烧杯中倒入适量的水;
2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中,让扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上,用刻度尺测出牛奶的高度h牛;
3.。
写出牛奶密度的表达式:
5、等浮力法
【例题】小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀,因此他想试着用学过的知识测量一个这种牛奶的密度。
他先上网查询了牛奶的密度应该为1.03g/cm3,然后他找来一根粗细均匀的细木棒,在木棒的表面均匀地涂上一层蜡,并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计),做成了一枝“密度计”,小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺,请你帮助小明利用这些器材设计一个测量牛奶密度的方案。
要求写出主要的测量步骤并推导出计算牛奶密度的公式(有足量的水和牛奶)。
实验步骤:
(1)将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度L;
(2)将“密度计”放入盛有水的烧杯中,使其漂浮在水中,用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h水;
(3)。
写出牛奶密度的表达式:
7、一漂一没法
题1、小红家有一个空心的废牙膏皮,学习了密度知识后,想利用量筒和水测定牙膏皮的密度,请你帮她完成下列任务。
(1)写出实验步骤:
①在量筒内倒入适量的水,记下量筒的示数为V0;
②使空牙膏皮漂浮在量筒中,记下量筒的示数为V1;
③
(2)牙膏皮密度的表达式:
题2、用图3所示的方法可以粗测出橡皮泥的密度。
请你将李明同学测橡皮泥密度的实验步骤补充完整,并用测得的物理量表示出橡皮泥密度的表达式。
实验步骤:
(1)将适量的水倒入烧杯中,用刻度尺测出烧杯中水的深度h1。
(2)将橡皮泥捏成球状后放入烧杯中沉底(如图甲所示),用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2。
(3)将橡皮泥捏成碗状后放入烧杯中漂浮(如图乙所示),。
(4)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算橡皮泥的密度,表达式为:
。
题3.小红用量筒、一根细铁丝和一块已知密度为ρ木的小木块测量液体的密度。
请将实验步骤填写完整并写出ρ液的表达式:
(1)在量筒内放入适量的待测液体,记录量筒中液面处的刻度V1
(2)将木块放入量筒中漂浮,。
(3)用细铁丝将木块全部压入液体中,。
表达式ρ液=。
题4、请用图25中所提供的器材:
圆柱形容器、刻度尺、塑料小碗和水。
设计一个测实心金属球密度的实验。
请按照下列的设计思路完成实验步骤。
(1)将圆柱形容器放在水平桌面上并装入适量的水。
(2)让塑料小碗漂浮在水面上,测出容器内的水深
为
,如图甲所示;
(3)当把金属球放入塑料小碗中,漂浮在液面时,测出容器内的水深为
,如图乙所示;
(4);
(5)金属块的密度表达式为。
(水的密度用
水表示)(2分)
题5(13年中考题).小阳利用刻度尺、塑料碗、圆柱形玻璃筒和适量的水测量一块铁矿石的密度。
以下是小阳设计的实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)在圆柱形玻璃筒内放入适量的水,将塑料碗轻轻放入水中,塑料碗漂浮,用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h1,并记录在表格中;
(2)将铁矿石轻轻放入塑料碗中,塑料碗仍漂浮,用刻度尺测出此时圆柱形玻璃筒内水的深度为h2,并记录在表格中;
。
(4)已知水的密度为水,利用测量出的物理量和水计算铁矿石的密度=,并将计算结果记录在表格中。
题6.小红的妈妈有一只翠玉手镯,她想知道手镯的密度。
现在只有如下器材:
一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块。
请你按照下面的实验设计思路,把实验步骤补充完整,并利用测量中的表示符号和水的密度ρ水,写出测量翠玉手镯密度的数学表达式。
实验步骤:
①水槽中装入适量水,将木块放入水槽中,用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h1;
②将手镯放于木块上,如图17所示,用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h2;
③。
翠玉手镯密度的数学表达式:
ρ=。
6、弹簧测力计法
(1)双提法-----------测固体密度
题1、张小清同学捡到一块不知名的金属块,将它放到水中可以沉没,现在,小清同学想测出它的密度,但身边只有一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水,请你帮她想一想,替她设计一个测量金属块密度的实验过程,写出实验步骤:
实验步骤:
(1)用细线系住金属块,在烧杯中倒入适量的水;
(2)用弹簧测力计测出金属块受到的重力G;
(3)。
写出金属块密度的表达式:
(2)三提法--------测液体密度或测量密度比水小的物体密度。
题2、小东同学想测出液体B的密度,他手边只有:
一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。
小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤,但不完整。
请你将小东的实验步骤补充完整:
(1)用细线系住小石块,将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中;
(2);
(3)用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F;
(4)。
液体B的密度:
ρB=。
题3、某人准备利用“一个弹簧测力计、一个铁制的重物、两根细线、一个装有适量水的大烧杯”测量一个不规则小木块的密度。
请你将实验方案补充完整。
(1)将弹簧测力计指针调零;
(2)用细线系住木块,挂在弹簧测力计下,记录弹簧测力的示数G;
(3)用细线将铁制重物系在木块下方,将铁制的重物浸没在水中,记录弹簧测力的示数G1;
(4);
(5)木块的密度表达式为:
ρ木=
7、天平浮力法
(1)两次称量测物体密度
小红在海边拾到一块漂亮的小石块,她想测出小石块的密度。
小红利用一架天平、一个烧杯、适量的水和细线设计了一个测量小石块密度的实验方案,以下是她设计的实验步骤,请你补充完整。
(1)用调节好的天平称出小石块的质量m1;
(2)在烧杯中注入适量的水,用天平称出烧杯和水的总质量m2;
(3),在天平右盘添加适当的砝码,移动游码,天平平衡后,砝码与游码的总示数为m3;
(4)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算小石块密度的表达式为:
。
(2)三次称量测液体密度
现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。
小红想利用上述器材测量待测液体的密度,以下是她设计的实验步骤,请你补充完整。
(1)向烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m1;
(2)如图4所示,用细线拴住石块,使其全部浸没在烧杯的水中(水未溢出),且不与容器相接触。
在右盘中增减砝码,并调节游码,测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m2;
(3)将烧杯中的水全部倒净,再倒入适量的待测液体,用天平测出其总质量为m3;
(4)________________________________________________________。
在右盘中增减砝码,并调节游码,测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m4;
(5)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算待测液体密度的表达式为:
。
8、杠杆浮力法
(1)两次平衡测物体密度
小阳为了测量某金属块的密度,他找来一根均匀的直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将金属块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A挂在硬棒上的位置为E,如图23所示。
下面是小阳测出金属块B密度的部分实验步骤,请你按小阳的思路,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浸没在水中,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B物体的密度的表达式是:
ρB=。
(2分)
(1)三次平衡测液体密度
如上图所示,杠杆平衡。
(1)用刻度尺测出OE的长度L0。
(2)把金属块B浸没在水中,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)把金属块B浸没在某种液体中,把重物A从D处移动到D’处时,硬棒再次在水平位置平衡,
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量,计算B物体的密度的表达式是:
ρB=。
(2分)
测试题
1.(12年丰台一模)小蕊同学想测量一块小石块的密度,但是只有符合实验要求的量筒、小烧杯、适量的水和小石块。
小蕊设计了下面实验步骤但是没有完成,请你将下面的实验步骤补充完整。
实验步骤:
(3分)
(1)在量筒中倒入适量的水;
(2)将小烧杯底朝下,放入盛有水的量筒中使其漂浮在水面上,记下这时量筒中水面的示数为V1,并记录在表格中;
(3)________________________________________,记下这时量筒中水面的示数为V2;
(4))_______________________________________,记下这时量筒中水面的示数为V2;
请根据测量的物理量V1、V2、V3及ρ水,表示出小石块的密度ρ=_____________
2.某同学要测一个金属块的密度,他手中的测量工具只有一只量程较小的弹簧测力计,
当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时,发现已超过弹簧测力计的最大量程,于是他设计了如图所示的装置去测量。
杠杆OAB质量不计。
他实验的步骤如下:
(1)用细绳把金属块悬挂于A点,用弹簧测力计在B点作用一个竖直向上的力,使杠杆OAB在水平位置静止,金属块静止在空中,读出弹簧测力计此时的读数F1;
(2)向容器中加水,;
(3)被测金属块密度的表达式:
ρ=。
3.(12朝阳一模)小阳想测出一块鹅卵石的密度。
他在家中利用刻度尺、口大底小的塑料碗、大烧杯和适量的水进行实验,在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图甲所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h1。
将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮,如图乙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h2,将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中,如图丙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h3,求ρ石=。
4、请利用图24中所示的器材,测出小金属块的密度。
补充完成实验步骤(用字母表示测出的物理量,水的密度用ρ水表示)及金属块的密度表达式。
实验步骤:
(1)让小容器漂浮在水槽中的水面上,量出这时水面到槽上边沿的距离h1。
(2)量出时水面到槽上边沿的距离h2。
(3)将金属块从小容器中取出用细线系住没入槽内水中,量出这时水面到槽上边沿的距离h3。
金属块密度的表达式:
ρ金属=。
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- 专题 特殊 方法 密度 电阻 电功率 解析