上海市2020年中考物理备考复习资料汇编专题16初中物理15个实验与练习

上海市2020年中考物理备考复习资料汇编专题16初中物理15个实验与练习

专题16 初中物理15个实验 初中物理按照实验类型可分为以下五部分：‎ 第一部分　直接测量性实验 ‎　实验一　用天平测质量 ‎　实验二　用弹簧测力计测力 ‎　实验三　用电流表测电流，用电压表测电压 第二部分　仪器的使用 ‎　实验四　用滑动变阻器改变电路中的电流 第三部分　间接测量性实验 ‎　实验五　测定物质的密度 ‎　实验六　用电流表、电压表测电阻 ‎　实验七　测定小灯泡的电功率 第四部分　验证性实验 ‎　实验八　验证阿基米德原理 ‎　实验九　验证凸透镜成像规律 第五部分　探究性实验 ‎　实验十　探究物质质量与体积的关系 ‎　实验十一　探究二力平衡条件 ‎　实验十二　探究杠杆平衡条件 ‎　实验十三　探究液体内部压强跟哪些因素有关 ‎　实验十四　探究电流与电压、电阻的关系 ‎　实验十五　探究平面镜成像特点 第一部分　直接测量性实验 实验一　用天平测质量 实验目的：会用天平测物体的质量，正确调节使用电子天平。‎ 实验器材：电子天平、烧杯、水等。‎ 实验步骤：1.将电子天平放水平桌面，通电后，按键进行______。‎ ‎ 2.将空烧杯放于天平上，读出空烧杯的质量为20克。‎ ‎ 3.取下烧杯，在烧杯中倒入适量的水，再测出此时的质量，如图3所示。‎ ‎4.计算出烧杯内水的质量为 克。‎ 5757‎ 图3‎ ‎【答案】清零，23。‎ ‎【解析】‎ 该实验的目的是 “测量水的质量”，当把空烧杯放入天平上，电子天平由于未去皮，所以烧杯内水的质量为43克—20克=23克。‎ 练习题 ‎1．（2019普陀期中）图2中的电子天平可以测量物体的 ，此时示数为 千克。 ‎ 图2 ‎ 克 ‎ ‎【答案】质量，0.0178。 ‎ ‎【解析】‎ 电子天平是测物体的质量的仪器，其示数以克为单位；因为1千克=1000克，所以17.8克=0.0178千克。‎ ‎2．（2019金山期中）如图15甲的电子天平可以用来测量物体的（1） ，以下实验中需要电子天平的是（2） （选填字母）；‎ ‎ （a）测定铜块的密度；（b）验证阿基米德原理；（c）探究物质质量与体积的关系。‎ 图15‎ ‎【答案】质量，（a）（c）。 ‎ 5757‎ ‎【解析】‎ 电子天平可以用来测量物体的质量，测定铜块的密度与探究物质质量与体积的关系都需要天平测质量。‎ ‎3．（2019长宁区二模）电子天平是用来测量物体质量的仪器。下面摘录了电子天平使用说明书中的部分段落，请仔细阅读并回答下列问题。‎ a．去皮 b．校准：当首次使用新购进的天平、存放时间较长、‎ 位置移动或环境变化时，都必须对天平进行较准。‎ Ø 将容器放在天平上；‎ Ø 显示质量；‎ Ø 先按去皮键，天平显示0.00g；‎ Ø 显示器出现CAL-200闪烁；‎ Ø 在秤盘上放“200g”校准砝码，等待几秒后显示“200.00g”，校准结束。‎ Ø 点击去皮键，示数清零；‎ Ø 倒入液体，直接显示液体质量；‎ Ø 容器和液体全部撤去，显示负值。‎ ‎①小明在实验室调配盐水，他按照以下顺序操作：（a）清零；（b）将烧杯放置在天平托盘上，示数为32克；（c）按去皮键；（d）放入盐，天平示数为12克；（e）按去皮键；（f）倒入清水，天平示数为120克。则所配置的盐水总质量为_______克。‎ ‎②如果某一石块在地球上测得的质量为150克，将其和电子天平一起运往月球，在月球上电子天平再次校准后，使用该电子天平测得石块的质量比在地球上_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。‎ ‎【答案】①132；（2）不变。‎ ‎【解析】‎ ‎①将烧杯放置在天平托盘上，示数为32克时，按去皮键；所以放入盐以前已经去皮，电子天平示数12克为盐的质量；‎ ‎②倒入清水前已去皮，天平示数为120克是清水的质量，所以盐水总质量为12克+120克=132克。‎ ‎②石块在地球上测得的质量为150克，将其和电子天平一起运往月球，在月球上石块的质量不变，使用该电子天平测得石块的质量比在地球上也不变。‎ 实验二　用弹簧测力计测力 ‎【实验目的】用弹簧测力计测力。‎ ‎【实验器材】细线、弹簧测力计、钩码、木块等。‎ 5757‎ ‎（a） 图4 (b)‎ ‎【实验步骤】‎ ‎(1) 完成弹簧测力计的调零（沿力的方向调零）。‎ ‎(2) 观察弹簧测力计的测量范围（量程）和最小分度值。‎ ‎（3）测量时拉力方向应沿弹簧伸长的方向。‎ ‎【实验记录】‎ 练习1．如图4（a）所示，弹簧测力计的量程为_________牛，最小分度值为_________牛，指针所指的示数_____牛。图4（b）所示的弹簧测力计使用前应该沿________调零，所用拉力的方向应沿 方向，此时它的示数是 牛。‎ ‎【答案】0—5；0.2；2.4；水平方向；水平；3.4。‎ 实验三　用电流表测电流 用电压表测电压 一、用电流表测电流 ‎【实验目的】用电流表测电流。‎ ‎【实验器材】电源、电键、小灯泡2个、电流表、若干导线等。‎ ‎【实验步骤】‎ ‎1.测量串联电路中A、B、C三处的电流（图5）。‎ 5757‎ ‎(1)将电源、电键、小灯泡、电流表串联起来，连接过程中电键处于断开状态。‎ ‎(2)注意电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。在未知电流大小时，电流表选择0~3A量程。‎ ‎(3)分别测量串联电路中a、b、c三处电流的大小并记入表中。‎ ‎（4）改变电源电压或换用其他小灯泡，再做几次。‎ ‎ ‎图5‎ 实验序号 A处对流（A）‎ B处对流（A）‎ C处对流（A）‎ ‎1‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎3‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【实验结论】串联电路中各处电流相等。‎ ‎2.测量并联电路中a、b、c三处的电流（图6）。‎ 实验序号 a处对流（A）‎ b处对流（A）‎ c处对流（A）‎ ‎1‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎3‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（1）测量a处电流大小并记入表中。‎ ‎（2）测量b处电流大小并记入表中。　　　　　　‎ ‎（3）测量C处电流大小并记入表中。‎ ‎（4）改变电源电压或换用其他小灯泡，再做几次。‎ ‎【实验结论】并联电路中总电流等于各支路中的电流之和。‎ 5757‎ 二、用电压表测电压 ‎【实验目的】用电压表测电压。‎ ‎【实验器材】电源、电键、电阻2个、电压表、若干导线等。‎ A B C D 图8‎ S L1‎ L2‎ E F 图7‎ ‎【实验步骤】‎ ‎1.测量串联电路中AB、BC和AC处的电压（图7）。‎ ‎(1)将电源、电键、电阻连接在电路中，连接过程中电键处于断开状态。‎ ‎(2)将电压表与电阻并联连接，在连接过程中，电压表的正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源的负极，在未知电压大小时，电压表选择0~15V量程。‎ ‎(3)闭合电键，观察电压表的示数，确认是否需要改变电压表的量程，然后记下电压表的示数。‎ ‎(4)分别测量串联电路中AB、BC、AC两点之间的电压大小（图7）并记入表中。‎ ‎（5）改变电源电压或其他小灯泡，再做几次。‎ 实验序号 AB两端电压UAB BC两端电压UBC AC 两端电压UAC ‎1‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎3‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【实验结论】串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和。‎ ‎2.测量并联电路中AC、BD和EF处的电压（图8）。‎ 5757‎ ‎(1)将电源、电键、小灯泡连接在电路中，连接过程中电键处于断开状态。‎ ‎(2)将电压表与小灯泡并联连接，在连接过程中，电压表的正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源的负极，在未知电压大小时，电压表选择0~15V量程。‎ ‎(3)闭合电键，观察电压表的示数，确认是否需要改变电压表的量程，然后记下电压表的示数。‎ ‎(4)分别测量串联电路中AC、BD和EF两点之间的电压大小（图8）并记入表中。‎ ‎（5）改变电源电压或其他小灯泡，再做几次。‎ 实验序号 AC 两端电压Uac BD 两端电压Ubd EF 两端电压Uef ‎1‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎3‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【实验结论】并联电路中各支路两端的电压相等。‎ 三、练习题 ‎1．图9所示为小明同学做“用电压表测电压”实验的电路，其中一部分尚未连接好，请用笔线代替导线在图中连接，使电阻R1和R2串联，电压表测R2两端的电压。若要继续研究串联电路中的电压关系，他还应继续测量 以及 两端的电压，然后归纳得出结论。‎ 图10 ‎ S R1‎ R2‎ ‎ 图9 ‎ ‎ 3 15‎ V S R2‎ R1‎ ‎【答案】电源；R1。‎ ‎2．小沈和小李一起做“探究并联电路中电流特点”的实验。‎ ① 实验电路如图10所示，此时电流表测量的是 电流，为得出并联电路电流特点，他们还需要测 电流。‎ 5757‎ ‎② 小沈指出：若要得出普遍的规律，应当进行多次实验。操作方法是： 。‎ ‎③ 小李认为：若再添加一个电键和一根导线，就可以不更换电流表位置，而通过电键的断开与闭合直接测得干路和各条支路的电流，从而得出并联电路电流特点。请在虚线框中画出该电路图 。‎ ‎【答案】①干路；R1 和R2；②更换支路中的电阻R1 和R2；③略。‎ ‎3．某同学用实验“探究串联电路中电压的规律”。‎ 提出问题：在如图11所示的串联电路中，电路中AB、BC、AC两点之间的电压可能有一定的关系。 ‎ 图11‎ 设计实验并进行实验探究：‎ ‎①按图11所示的电路图连接电路。‎ ‎②把电压表分别接入到电路中的AB、BC、AC两点之间,闭合电键S，测出它们的电压，填入下表。‎ ‎③为了防止偶然因素的影响，可以采用以下两种方法之一，重复上面实验步骤。‎ 方法一：改变电源电压；‎ 方法二：更换电阻R1、R2，或其中一个电阻(阻值不同) 。 ‎ 实验序号 AB两端电压UAB BC 两端电压UBC AC两端电压UAC ‎1‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎2‎ ‎1.4‎ ‎1.5‎ ‎2.9‎ ‎3‎ ‎2.0‎ ‎2.1‎ ‎4.0‎ 请完成空格处的内容：‎ ‎①在连接电路时，电键必须　　 　　。‎ ‎②上面设计的表格中存在的不足之处是：　　　　 　　　　。‎ ‎③表格补充完整后，通过对表格中数据的分析，后面两次实验是采用　　 　　重复进行的（选填“方法一”或“方法二”）。‎ ‎④分析表格中数据，可以得出结论:串联电路中的电压规律是：串联电路两端的总电压等于　　　　。‎ ‎【答案】 ①断开；　②“缺少单位”或“缺少列Uab＋Ubc”；③方法一,　④各串联电阻两端的电压之和。‎ ‎4．某班级同学做“探究并联电路的规律”实验，所用器材包括电源（6伏）、电键、若干已知阻值的电阻、电压表、电流表和若干导线，他们首先按图12‎ 5757‎ 所示的电路图正确连接电路。通过探究得到并联电路各电阻两端的电压都等于电源电压。在继续探究过程中，多次改变R1 和R2的阻值，并将电流表分别接到A、B、C处，测出通过电阻R1的电流I1、通过电阻R2的电流I2，以及并联电路中的干路电流I。实验数据记录如下表所示：‎ 实验 序号 R1（Ω）‎ R2（Ω）‎ I1（A）‎ I2（A）‎ I（A）‎ ‎1‎ ‎20‎ ‎60‎ ‎0.3‎ ‎0.1‎ ‎0.4‎ ‎2‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎0.3‎ ‎0.2‎ ‎0.5 ‎3‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎0.3‎ ‎0.3‎ ‎0.6‎ ‎4‎ ‎30‎ ‎15‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎5‎ ‎60‎ ‎12‎ ‎0.1‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ R1‎ R2‎ S A B C 图12 ‎ ‎① 分析比较表中I1、I2和I的数量关系及相关条件，可得出的初步结论是： 。‎ ‎② 分析比较表中实验序号1、2、3的第二、三和六列的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在并联电路中，当一条支路中电阻一定时，干路电流 。‎ ‎③ 分析比较表中实验序号4和5的数据及相关条件，可知：序号5中的两个并联电阻 （选填“能”或“不能”）替代序号4中的两个并联电阻对电流的阻碍作用，理由是： 。‎ ‎④ 进一步综合分析比较表中I1、I2与R1、R2的关系，可得到的结论是： 。‎ ‎【答案】① 并联电路中，总电流等于各条支路电流之和。‎ ‎② 随另一条支路中电阻增大而减小。‎ ‎③ 能。电压相同，序号5中干路电流与序号4中干路电流相同。‎ ‎④ 并联电路中，各条支路中电流根据支路电阻的大小按反比例分配。‎ ‎5. （2020杨浦一模） 在“探究并联电路特点”的实验中，班级同学根据如图18所示电路进行实验，三组同学通过实验获得的数据分别填入下表中。根据表中数据，可得初步结论是： （8） 。某同学看了数据后认为第一小组和第二小组的数据是错的，只有第三小组的数据是对的。你是否同意该同学的观点，请简要说明理由： （9） 。‎ 实验组号 电源电压U ‎（伏）‎ L1 两端电压U1‎ ‎（伏）‎ L2 两端电压U2‎ ‎（伏）‎ 第一组 ‎6‎ ‎5.5‎ ‎5.5‎ 第二组 ‎2.8‎ ‎2.4‎ ‎2.4‎ 第三组 ‎4.5‎ ‎4.5‎ ‎4.5‎ S V V V L2‎ L1‎ 图18‎ 5757‎ ‎【答案】（8）并联电路中，各支路两端电压相等。（9）不同意，与电源并联的电压表测量的是电源电压，而另外两个电压表并联在灯两端，电流通过电线及开关，由于电线及开关有电阻，会分掉一部分电压，所以灯两端的电压要低一点。（本题考查科学态度）。‎ 第二部分　仪器的使用 实验四　用滑动变阻器改变电路中的电流 ‎【实验目的】练习使用滑动变阻器改变电路中的电流强度。‎ ‎【实验器材】滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关、电池组、导线若干。‎ ‎【实验原理】通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。‎ P S 图16‎ L A ‎1、滑动变阻器铭牌上所标电阻值与电流值的意义：如“20Ω、2A”，‎ ‎“20Ω”表示　 　。“2A”表示　 　。 ‎ ‎【答案】滑动变阻器的最大电阻值为20Ω，允许通过的最大电流为2A。‎ ‎2、滑动变阻器的正确连接方法：‎ ‎①要串联在电路中；‎ ‎②滑动变阻器接线柱选择原则： “一上一下”。‎ ‎3、使用注意事项 ‎①电路中电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流，否则会烧坏变阻器。‎ ‎②在闭合开关前，应将滑片置于阻值最大端（保护电路）。‎ ‎4、滑动变阻器在电路中的作用 ‎①保护电路，防止电路中电流过大损坏电路元件；‎ ‎②改变接入电路中的电阻，进而改变电路中的电流和部分电路两端的电压。‎ 练习题 ‎1．在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中，如图13所示，要使滑片向右移动时，通过它的电流变大，需把另一导线连在 (选填“A”、“B”或“C”)接线柱，这是通过改变连入电路中电阻线的 来改变电阻，从而改变电路中的电流。‎ 5757‎ ‎【答案】B；长度。‎ ‎2．某同学在做“用滑动变阻器改变电路中的电流”的实验。在连接电路时，电键应处于 状态（选填“闭合”或“断开”）。在实验中该同学有一根导线忘记连接，请你在图14中用笔画线作为导线补上使之成为一个正确电路。当滑片向左移动时，连入电路的电阻值将 ，电流表的示数将 。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）‎ ‎【答案】断开；变小；变大。‎ ‎3．在“用滑动变阻器改变电路电流”实验中，实验室提供的实验器材如图15中所示。请你设计电路，要求：闭合电键后，小灯发光，当滑动变阻器的滑片P自中点向左移动时，电流表的示数不断变小。在方框中画出你设计的电路图 。 在连接电路时，电键应处于 状态（选填“断开”或“闭合”），电流表应 （选填“串联”或“并联”）在被测电路中。‎ A 图15‎ 电池 电键 小灯 滑动变阻器 电流表 导线 ‎【答案】断开；串联。‎ ‎4．在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中,小张同学依照图16电路图正确连接器材，且将滑片移到变阻器一端，闭合电键S后，两电表都有示数；但移动滑片时，两电表示数都不变化。产生这一现象的原因可能是：_________________________________________。‎ 5757‎ ‎【答案】第一种可能是：滑动变阻器金属棒两端的接线柱同时连入电路；第二种可能是：滑动变阻器电阻线圈两接线柱同时连入电路。‎ 图17‎ S L ‎ － 3 15‎ V ‎ － 0.6 3‎ A P S 图16‎ L A ‎ ‎ ‎5．在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源的电压为4.5伏。小灯泡L标有“3.8V”字样，滑动变阻器标有“1Α 20Ω”字样。‎ ‎①小王设计的电路如图17所示，其中还有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图17中正确连接。‎ ‎②小张同学按图17正确连接电路，闭合电键时，观察到灯泡L闪亮一下后立即熄灭，原因可能是___________________________________________________。‎ ‎【答案】滑动变阻器连入电路中的电阻不是最大值。‎ 第三部分　间接测量性实验 ‎　 实验五　测定物质的密度 一、测定固体的密度：‎ ‎【实验目的】测固体密度。‎ ‎【实验器材】天平、量筒、水、烧杯、细线、金属块等。‎ 实验序 号 质量 ‎（ g）‎ 体积 ‎（cm3）‎ 密度 ‎（克/厘米3）‎ 密度平均值 ‎（克/厘米3）‎ ‎1‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎3‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【实验原理】ρ=m/V ‎【实验步骤】‎ ‎①设计表格，记录数据。‎ ‎②用天平测出金属块的质量m。‎ 5757‎ 图1‎ ‎③在量筒内放入能浸没金属块的水，记下体积为V1。‎ ‎④用细线系好金属块，放入量筒内，用量筒测出金属块与水的体积V2。‎ ‎⑤把金属块擦干净，重复步骤2、3，再做两次实验，把数据填入表中。‎ ‎⑥计算金属块的密度：ρ=m/V =m/V2—V1‎ ‎⑦计算金属块密度的平均值。‎ 二、测定液体的密度 ‎【实验目的】测液体密度。‎ ‎【实验器材】天平、量筒、液体、烧杯等。‎ ‎【实验原理】ρ=m/V ‎【实验步骤】‎ ‎①用天平测出烧杯和杯内液体的质量m1；把烧杯内的一部分液体倒入量筒内；‎ ‎②测出烧杯和剩余液体的质量m2；‎ ‎③读出量筒内液体的体积V。‎ ‎④重复步骤2、3，再做两次实验，把数据填入表中。‎ ‎⑤计算液体的密度：ρ=m/V = (m1－m2)/V ‎⑥计算液体密度的平均值。‎ 三、练习题 ‎1. “测定物质的密度”的实验原理是__________，它属于_______测量（选填“直接”或“间接”）。物体的质量可以用_________来测量。形状规则的物体的体积可以用刻度尺测量，并通过计算得出 ，形状不规则的小物体或液体的体积可以用_______或_____等测量，并通过计算得出。‎ ‎【答案】ρ = m / V，“间接”，电子天平，量筒或量杯。‎ ‎【解析】“测定物质的密度”的实验原理是ρ = m / V，它属于间接测量。物体的质量可以用电子天平 5757‎ 来测量。形状规则的物体的体积可以用刻度尺测量，并通过计算得出，形状不规则的小物体或液体的体积可以用量筒或量杯等测量，并通过计算得出。‎ ‎2. 如图所示的仪器名称叫做_________，它的量程为_________，最小分度值为_________，所测量固体的体积为_________。‎ ‎【答案】量筒，0—50毫升，2毫升，20毫升。‎ ‎【解析】这是量筒，它的量程为0—50毫升，最小分度值为2毫升，所测量固体的体积为20毫升。‎ ‎3．在“测量石块密度”的实验中,小刘设计的实验报告(部分)如下,请填写空格处的内容。‎ 实验目的：测量石块的密度。‎ 实验器材：天平、量筒、细绳、水。‎ 实验原理： 。‎ 实验步骤：‎ ‎①把电子天平放在 ；‎ ‎②把电子天平点击去皮键，示数_____后，测出石块的质量为 ‎50.6克‎； ‎ ‎③在如图(a)所示的量筒中倒入一定量的水，用细线系住石块慢慢放入水中后，其水位上升如图(b)所示，则石块的体积为 厘米3；‎ ‎④石块的密度为 千克／米3。‎ ‎ ……‎ （a） ‎（b）‎ ‎【答案】ρ = m / V，水平面上，清零，20，2.53×103千克／米3。‎ ‎【解析】实验原理为ρ = m / V，使用电子天平时，应该放在水平面上；‎ 把电子天平点击去皮键，示数清零后，才可以测出石块的质量。石块的体积为80毫升-60毫升=20毫升=20厘米3；石块的密度为ρ = m / V=50.6克/20厘米3=2.53克/厘米3=2.53×103千克／米3。‎ ‎4. 为测量一块不规则矿石的密度，小王同学设计的实验报告（部分）如下，请完成空格处的内容。‎ 5757‎ 实验名称 ××××××‎ ‎ ：用天平和量筒测量矿石的密度。‎ ‎ 实验原理： ‎ 实验器材：天平（含砝码）、量筒、水、细线、小矿石。‎ ‎ 实验步骤：1．用天平测出小矿石的质量55克。‎ ‎ 2．在量筒中倒入 的水，记下水的体积80毫升。‎ ‎ 3．用细线系好小矿石，将其浸没在量筒的水中，记下水面的刻度 ‎98毫升，小矿石的体积为 。‎ ‎4．小矿石的密度为 。 ‎ ‎【答案】实验目的，ρ = m / V，适量，V1- V0.‎ ‎【解析】该实验报告第一项需写实验目的，实验原理为ρ = m / V，在量筒中倒入“适量”水，理解为当把矿石浸入时，既能浸没同时水不能超过量筒的最大刻度。小矿石的体积为V=98毫升-80毫升=18毫升=18‎ 厘米3，密度为ρ = m / V=55克/18厘米3=3.1克/厘米3。‎ ‎5. 为了测量盐水的密度，小明和小王两位同学各自设计了实验的方案：‎ 小王设计的方案 ‎①用托盘天平测出烧杯和盐水的总质量m1；‎ ‎②将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V；‎ ‎③用托盘天平测出空烧杯的质量m2；‎ ‎④根据公式ρ＝（m1－m2）/V求出盐水的密度。‎ 小明设计的方案 ‎①用托盘天平测出烧杯和盐水的总质量m1；‎ ‎②将烧杯中的盐水部分倒入量筒中，测出倒入盐水的体积V；‎ ‎③用托盘天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；‎ ‎④根据公式ρ＝（m1－m2）/V求出盐水的密度。‎ ‎①请判断：小明的方案_________，小王的方案_________。（均选填“正确”或“错误”）‎ 5757‎ ① 请写出两位同学方案最主要的差异及对实验结果的影响。_____________________________‎ ‎【答案】①正确；正确。‎ ‎②两位同学方案最主要的差异在盐水体积的测量上，小明的方案测出的结果更精确。‎ ‎【解析】‎ ‎①小明的方案中，盐水的质量为m=m1-m2，盐水的体积为V，所以盐水的密度为ρ=（m1-m2）/V； ②小王的方案中，将玻璃杯中的盐水倒入量筒测量体积的时候，玻璃杯壁上一定沾有部分盐水，从而导致所测体积偏小．由公式ρ = m / V可知，在质量m一定时，体积V偏小，密度ρ将偏大；两位同学方案最主要的差异在盐水体积的测量上，小明的方案测出的结果更精确。‎ ‎6．某同学测量一块不规则瓷片的密度，请填写空格处的内容。‎ 图24‎ 图25‎ ① 把天平放在水平桌面上，测出瓷片的质量为32克。‎ ‎② 他发现瓷片放不进量筒，改用如图24所示的方法测瓷片的体积：‎ a．往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片。‎ b．先往量筒中装入40ml的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图25所示，则瓷片的体积为　　 　　厘米3。‎ ‎③ 瓷片的密度ρ为　　 　　克/厘米3。‎ ‎【答案】 14；2.29；　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 ‎ ‎7．小李和小崔同学选用托盘天平（带砝码）、量筒和烧杯等实验器材测量食用油的密度，他们设计的实验方案如下表。‎ 5757‎ 小李的方案 小崔的方案 ‎1．用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；‎ ‎2．向烧杯中倒入一些食用油，测出烧杯和油的总质量m2，则这些食用油的质量m＝（9） ；‎ ‎3．再将烧杯中的食用油倒入量筒中，测出食用油的体积V；‎ ‎4．计算出食用油的密度ρ。‎ ‎1．将天平置于水平实验桌上，立即调节平衡螺母，使横梁平衡；‎ ‎2．用天平测出装有适量食用油的烧杯的总质量m1；‎ ‎3．将烧杯中的一部分食用油倒入量筒中，记录量筒内食用油的体积V；‎ ‎4．测出烧杯及剩余食用油的总质量m2；‎ ‎5．计算出食用油的密度ρ＝ （10） 。‎ ‎① 完成上述两个方案中空白处的填空。‎ ‎② 交流方案时，发现小崔的方案中有一处错误，请你帮助指出并更正： 。‎ ‎③ 更正错误后，比较两个方案，你认为 方案测得的密度ρ会偏大，理由是 。‎ ‎【答案】① m2－m1；(m1－m2)/V。‎ ‎② 第1步骤中，调节平衡螺母前游码应该移到左端零刻度处。‎ ‎③小李。烧杯中的食用油倒入量筒时，会有一部分油倒不干净，测出的食用油体积偏小，使得测得的密度偏大。‎ 实验六　用电流表、电压表测电阻（伏安法测电阻）‎ 一、实验目的：用电流表、电压表测电阻。‎ 二、实验器材：待测电阻Rx，电压表，电流表，电池组，电键，滑动变阻器和导线若干。‎ 三、实验原理：R= U/I。‎ 四、电路图(实验电路图与实物图如下)：‎ 图1‎ 图2‎ ‎ A B ‎ － 3 15‎ V ‎ － 0.6 3‎ A S RX 5757‎ 五、实验步骤：‎ ‎①根据电路图正确连接电路，连接电路时要 断开 电键；‎ ‎②闭合电键之前，为了保护电路，需移动滑动变阻器滑片P，使变阻器接入电路的电阻值 最大。‎ ‎③闭合电键，移动滑动变阻器滑片，改变待测电阻Rx两端的电压及通过待测电阻Rx的电流，记下对应的电压值和电流值若干组。‎ ‎④根据R=U/I，计算出几组电阻的大小，最后求出电阻的平均值。‎ ‎6．数据表格设计：（请把第一行的最后两列填完整）‎ ‎ 物理量 实验序号 电压Ux ‎ （伏）‎ 电流Ix ‎（安）‎ 电阻（欧） ‎ ‎ 电阻平均值（欧）‎ ‎1‎ ‎———‎ ‎———‎ ‎———‎ ‎———‎ ‎2‎ ‎———‎ ‎———‎ ‎———‎ ‎3‎ ‎——— ‎ ‎——— ‎ ‎——— ‎ 六、实验要点 ‎（1）该实验进行三次测量的目的是求平均值，减小误差。‎ ‎（2）滑动变阻器的作用：‎ ‎①闭合电键时滑片移到阻值最大端，是为了保护电路；‎ ‎②实验过程中，移动变阻器的滑片是为了改变待测电阻两端的电压及通过的电流；‎ ‎（3）闭合电键时，滑动变阻器的滑片处于阻值最大位置。‎ 七、练习题 ‎1． 在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明同学按图27连接电路进行实验。电源电压保持不变，所用滑动变阻器上标有“20W ‎2A”字样。‎ ‎① 在闭合电键S前，他应将滑动变阻器的滑片置于图中 端。（选填“A”或“B”）‎ 5757‎ A V S P RX A B 图27‎ 物理量 序号 电压 ‎（伏）‎ 电流 ‎（安）‎ 电阻（欧）‎ 电阻的 平均值（欧）‎ ‎1‎ ‎1.7‎ ‎0.14‎ ‎2‎ ‎2.5‎ ‎3‎ ‎0.36‎ ‎② 他实验步骤正确，闭合电键后，观察电压表、电流表的示数并记录在序号1中。接着，他移动滑片到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧），将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。当他将滑片移动到A端时，将电流表的示数0.36安记录在序号3中。‎ 请在上表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值。 （计算电阻时，精确到0.1欧）。‎ 物理量 序号 电压 ‎（伏）‎ 电流 ‎（安）‎ 电阻（欧）‎ 电阻的 平均值（欧）‎ ‎1‎ ‎1.7‎ ‎0.14‎ ‎12.1‎ ‎12.3‎ ‎2‎ ‎2.5‎ ‎0.2‎ ‎12.5‎ ‎3‎ ‎4.5‎ ‎0.36‎ ‎12.5‎ ‎【答案】① B；②‎ ‎2． 在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，连接电路时电键必须处于 （9） 状态（选填“断开”或“闭合”）。现有待测电阻Rx、滑动变阻器、电压表、电流表、电键、若干导线和多节干电池，小李按照图28（a）所示的电路正确连接电路，在闭合电键前，他应将滑动变阻器的滑片P移到 （10） （选填“A”或“B”）端，闭合电键后测得Rx两端的电压是4伏，电流表示数如图28（c）所示是 （11） 安，计算此时电阻Rx的阻值是 （12） 欧。实验时要测量多组数据，以便将计算结果取平均值来减小误差，下列做法可行的是 （13） 。‎ 图17‎ ‎（a） （b） （c） ‎ 5757‎ A．按照图28（a）所示的电路，移动滑动变阻器的滑片P的位置；‎ B．按照图28（b）所示的电路，多更换几个相同的待测电阻Rx； ‎ C．按照图28（b）所示的电路，改变串联干电池的节数； ‎ ‎【答案】（9）断开 （10）B；（11） 0.2A；（12）20欧；（13）A、C ‎3．（2019浦东新区一模）在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，元件均完好，电源电压为1.5伏的整数倍。他们正确串联实验器材，将滑片置于变阻器的一端，并将电压表并联在电路中。闭合电键后，观察到电压表如图9(a)所示；然后移动滑片，当滑片恰好在中点时，电压表示数增大了0.4伏，电流表的示数如图9(b)所示；当滑片移到另一端时，电压表示数变为3.0伏，电流表示数变为0.36安。‎ 根据以上信息，请证明滑动变阻器的最大阻值为5欧： 。待测电阻的阻值为 欧。(计算电阻时，精确到0.1欧)‎ 图9‎ ‎(a)‎ ‎(b)‎ V ‎3‎ ‎15‎ A ‎0.6‎ ‎3‎ ‎【答案】滑片在中点时，U滑= U- Ux=3伏-2.3伏=0.7伏，R滑=U滑/I=0.7伏/0.28安=2.5欧；8.4欧。‎ ‎【解析】①变阻器的滑片从一端移到另一端时，电流表与电压表示数均在增大，因此电压表并联在待测电阻两端；且当滑片移到另一端时（R=0），电压表示数变为3.0伏，因此电压表选用0~3伏量程；刚闭合电键时电压表示数为1.9伏，滑片在中点时电压表示数为1.9伏+0.4伏=2.3伏；电源电压等于滑片在另一端时电压表的示数为3伏，即U=3伏。 ‎ ‎②滑片到另一端时电流表示数为0.36安，因此电流表选用0~0.6安量程，在中点时电流表示数为0.28安；③滑片在中点时，U滑= U- Ux=3伏-2.3伏=0.7伏，‎ R滑=U滑/I=0.7伏/0.28安=2.5欧，所以滑动变阻器的最大阻值为5欧； ‎ ‎④计算三个待测电阻的阻值：刚闭合电键时，电路中电流I1=UR/R大=（3伏-1.9伏）/5欧=0.22安 Rx1=U1/I1=1.9伏/0.22安=8.6欧；‎ Rx2=U2/I2=2.3伏/0.28安=8.2欧；‎ Rx3=U3/I3=3伏/0.36安=8.3欧；‎ 电阻的平均值为x =（Rx1+ Rx2+ Rx3）/3=8.4欧 ‎ 图17 ‎ 图18‎ ‎(a) 图15 (b)‎ ‎ ‎ 图16‎ ‎4．（2018金山一模）‎ 5757‎ 甲、乙两位同学做“用电流表、电压表测电阻”实验。两位同学所用器材完全相同，电源电压为6伏，待测电阻的阻值约为10欧，滑动变阻器标有“20Ω 1.5A”。‎ ‎（1）甲同学按照10（a）所示电路图正确连接电路，在闭合电键前，他应将滑动变阻器的滑片P移到 ‎ （选填“A”或“B”）端。‎ ‎（2）甲同学闭合电键，将滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，两电表示数如图18（b）所示，由此可知：电压表示数为 伏，电流表示数为 安。‎ V A A Rx P R2‎ S V （a） ‎ 图10 （b）‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎3‎ A ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎0‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ A B ‎（3）甲同学继续移动滑片获取多组数据，其目的是 。‎ ‎（4）乙同学将测得的三组数据记录在下表中，甲同学发现乙同学的实验数据存在问题，请你判断甲同学说的是否正确 （选填“是”或“否”），并简述你的理由： 。‎ 物理量 实验序号 电压 ‎（伏）‎ 电流 ‎（安）‎ 电阻 ‎（欧）‎ 电阻平均值 ‎（欧）‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎0.1‎ ‎/‎ ‎2‎ ‎3.5‎ ‎0.34‎ ‎/‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎0.42‎ ‎/‎ ‎【答案】（1）B。（2）2.2， 0.24。（3）多次改变被测电阻两端的电压及通过的电流，以便取平均值减小误差。（4）是。‎ ‎【解析】（1）由图知，滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；‎ ‎（2）甲同学闭合电键，将滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电源电压为6伏，待测电阻的阻值约为10欧，滑动变阻器标有“20Ω 1.5A”。‎ 电路中最大电流约为：I=U/R=6伏/10欧=0.6A，则电流表量程应为0～0.6A，所以电流表示数为0.24A；‎ 待测电阻两端电压：Ux=IR电阻=0.24A×10Ω=2.4V，电压表量程应为0～3V，所以电压表示数为2.2V；‎ ‎（3）甲同学继续移动滑片获取多组数据，其目的是多次改变被测电阻两端的电压及通过的电流，以便取平均值减小误差；‎ ‎（4）由题意，电源电压为6伏，待测电阻的阻值约为10欧，‎ 5757‎ 由实验序号1可知，三次实验最小电流为0.1安时，Ux=1V，变阻器两端的电压UR=6伏-1伏=5伏，‎ 变阻器的最大阻值R大=U/I=5伏/0.1安=50Ω，‎ 题意中滑动变阻器标有“20Ω 1.5A”，最大值小于50Ω，故序号1数据不可能存在；‎ 或根据题目数据可计算当变阻器R2为最大值20欧时，Rx1两端电压最小为2伏，所以序号1数据不可能存在，应重新实验。‎ ‎5．（2018宝山一模）根据“用电流表、电压表测电阻”的实验，完成下列要求。‎ ‎⑴ 实验原理_________。‎ ‎⑵ 请依照图13电路图，用笔画线替代导线将图13所示的实物连接完整，________。（用2B铅笔在答题纸的相应位置连线）‎ ‎⑶ 闭合电键前，需将滑动变阻器的滑片P移到_____端（选填“A”或“B”）。‎ 图13‎ B A S V ‎–‎ ‎3‎ ‎15‎ A ‎–‎ ‎0.6‎ ‎3‎ Rx P 电源 ‎+‎ ‎-‎ 图14‎ ‎⑷ 小顾同学在本实验中，将最后一根导线连接完毕后闭合电键，发现电流表和电压表的示数都超出它们所能测的最大值，其原因可能是：_________________________。‎ ‎⑸ 解决上述问题后，小顾重新进行实验，前两次测得的电阻分别是51.9欧和51.8欧，第三次测量时，电流表和电压表的示数如图14所示，则该待测电阻的阻值为_____欧。‎ ‎【答案】①R=U/I；②下图；③（需与实际连接情况相对应）；④电源电压过高；⑤ 51.2欧。‎ 图13‎ B A S V ‎–‎ ‎3‎ ‎15‎ A ‎–‎ ‎0.6‎ ‎3‎ Rx P 电源 ‎+‎ ‎-‎ ‎【解析】①“用电流表、电压表测电阻”的实验原理R=U/I；‎ ‎②闭合电键前，需将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的一端（需与实际连接情况相对应）；‎ ‎③‎ 5757‎ 小顾同学在本实验中，将最后一根导线连接完毕后闭合电键，发现电流表和电压表的示数都超出它们所能测的最大值，其原因可能是：电源电压过高；‎ ‎④小顾重新进行实验，第三次测量时，电流表和电压表的示数如图14所示，则待测电阻的阻值为Rx=Ux/I=10伏/0.2安=50欧；‎ 电阻的平均值为x =（Rx1+ Rx2+ Rx3）/3=51.2欧。‎ 实验七　测定小灯泡的电功率 一、实验目的：测量小灯泡在不同电压下的电功率。‎ 二、实验器材：电源、滑动变阻器、电键、电流表、电压表、小灯泡和导线。‎ 三、实验原理：P＝UI。‎ 四、电路图（见下图）：‎ 五、实验步骤：‎ ‎①根据电路图连接实物。连接实物时，必须注意：电键应断开，滑动变阻器的滑片处于阻值最大位置。‎ ‎②检查电路无误后，闭合电键S，要进行三次实验：使小灯泡两端的电压稍高于额定电压、等于额定电压、和稍低于额定电压，分别记录电压、电流值，注意观察三种情况下的发光情况。‎ ‎③将每次测得的电压和电流填在实验表格内，并求出其电功率的大小，填入表中（把第一行填写完整）。‎ 物理量 序号 电压（伏）‎ 电流（安）‎ 电功率（瓦）‎ 灯的发光 情 况 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎③分别计算出小灯泡在三种情况下的电功率，并观察小灯的发光情况。‎ 六、分析讨论：‎ ‎①当＜时， ＜ ；小灯发光偏暗；‎ ‎②当＞时， ＞ ；小灯发光偏亮；‎ ‎③当= 时， = ，小灯发光正常发光 。‎ 练习题 ‎1． 在“测定小灯泡的电功率”实验中，某同学填写的实验报告（部分）如下，请填写空格处的内容。‎ 5757‎ 实验名称：××××××‎ 实验目的：测定小灯泡在不同电压下的　　 　　。‎ 实验原理：　　 　　。‎ 实验器材：电源、电键、小灯泡、电压表、电流表、　　 　　、导线若干。‎ 实验步骤：1. 观察小灯泡，记下小灯泡的　　 　　。‎ ‎ 2. 画出实验电路图。按照电路图，用笔线代替导线连接实物图。‎ ‎ 3. 按电路图和有关要求连接实验电路。‎ ‎ …………‎ 实验结果：分别计算出小灯泡的额定功率和实际功率。‎ ‎【答案】电功率；P=UI；滑动变阻器；额定电压或额定电流。‎ ‎2. 小红做 “测定小灯泡的电功率”实验，实验室提供了若干节干电池，滑动变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω 1Α” 字样、B标有“20Ω 2Α”字样），待测小灯标有“‎0.3A” 字样。实验器材齐全且完好。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。‎ ‎①测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是 和 。实验中，可根据观察到 的现象，判定该小灯正常发光。‎ ‎②小红发现闭合电键后，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。为测出该小灯的额定功率，她设想对实验器材进行调整，可能的调整方案有：‎ 方案一： ；方案二： 。‎ ‎【答案】①额定电压、额定电流；②减少干电池节数；把滑动变阻器换为B。‎ ‎3．小李和小王两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯标有“2.5V”字样，额定功率在0.6瓦～1瓦之间，电源由若干节新干电池组成，其余实验器材均相同。‎ ‎①‎ 5757‎ 小王连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，小灯始终无法正常发光。小王在查找电路故障时发现，电流表示数变化范围为0.06安～0.2安、电压表示数变化范围为0～1.2伏。他实验中存在的问题有（1） ；（2） 。‎ ‎②小李正确连接电路，闭合电键，移动变阻器的滑片，电压表的示数 (选填“变大”或“变小”)；当变阻器的滑片恰好在中点上，小灯正常发光，小灯的额定功率为 瓦，电源电压为 伏。‎ ‎【答案】①（1）电源电压太小；（2）电压表并联在滑动变阻器两端；②变大；0.875；6．‎ ‎4． 在“测定小灯泡的电功率”实验中，请完成空格处的内容。‎ ‎ 图30‎ ‎① 　　 　　：测定小灯泡在不同电压下的电功率。‎ ‎②实验原理：　　 　　。‎ ‎③在图30所示的电路中，为了测出额定电压为2.5伏小灯泡的额定功率，闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应注意观察　　 　的示数；当电压表的示数为2.5伏时，电流表的示数为0.3安，则小灯泡的额定功率为　 　瓦。‎ ‎【答案】①实验目的；②P=UI；③电压表；0.75。‎ ‎5.（2019金山一模）小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验。器材齐全、完好，电源电压为1.5伏的整数倍，小灯标有“2.2 V”字样，滑动变阻器标有“5Ω 1A”字样。小明正确连接电路且操作规范，请在图17（a）方框中画出该同学的电路图 。当滑片在变阻器某一端点的电表示数如图17（b）所示，则根据相关信息求出电源电压为 伏。当小灯正常发光时变阻器的滑片恰好位于中点处，小明判断小灯正常发光的理由是 。请根据相关信息，计算出小灯的额定功率。‎ 图17（a） 图17（b）‎ ‎【答案】电路图见下；3；当电压表示数为2.2伏时，小灯正常发光；0.704瓦。‎ 5757‎ ‎ ‎ A P S V ‎【解析】当滑片在变阻器某一端点，小灯两端的电压为1.6伏，电流为0.28安，应该在阻值最大的一端；变阻器两端的电压UR=IR=0.28A×5Ω=1.4V，电源电压U=UR+UL=1.4伏+1.6伏= 3伏。‎ 当电压表示数为2.2伏时，小灯正常发光；电流I额= I滑=UR/R=（3伏-2.2伏）/2.5欧=0.32安 小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.2伏×0.32安=0.704瓦。‎ ‎6.（2019崇明二模）下列为“测量小灯泡额定功率”的实验，小灯泡上标有“2.5V”的字样．‎ 图14‎ 丙 甲 A V P 乙 ‎3‎ ‎15‎ ‎3‎ ‎0.6‎ A C D A B ‎① 请用笔线代替导线按照图14甲电路图（即向左移动变阻器滑片P，变阻器电阻变小）将图14乙中实物图连接完整． ‎ ‎② 正确连接电路后，闭合电键，电压表示数为1V，小灯泡实际亮度 （选填“偏亮”、“正常发光”或“偏暗”）．‎ ‎③ 然后移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W．‎ ‎④ 替换图14乙所示装置中的一个电路元件，还能完成初中物理中至少两个电学实验，你认为替换的器材是 ．‎ ‎【答案】①略（变阻器A接线柱与电流表“—”接线柱）；②偏暗；③0.6；④小灯泡。‎ ‎【解析】①变阻器A接线柱与电流表“—”接线柱；‎ 5757‎ ‎②正确连接电路后，闭合电键，电压表示数为1V，小灯泡两端电压为1伏，小于额定电压，实际亮度偏暗；‎ ‎③小灯泡正常发光，此时电流表的示数I=0.24A，‎ 小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；‎ ‎④用定值电阻把小灯泡替换掉，可做“伏安法测电阻”，探究“导体中的电流与电压的关系”等实验。‎ ‎7．（2016黄浦一模）小红做“测定小灯泡的电功率”实验，实验室提供了若干节干电池，滑动变阻器有A、B两个待选（A标有“10Ω 1Α”字样、B标有“20Ω 2Α”字样），待测小灯标有“‎0.3A” 字样。实验器材齐全且完好。她选用了三节干电池和变阻器A，正确连接电路进行实验。‎ ‎①测定小灯的额定功率需要观察并记录的两个物理量是 和 。实验中，可根据观察到 的现象，判定该小灯正常发光。‎ ‎②小红发现闭合电键后，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮。为测出该小灯的额定功率，她设想对实验器材进行调整，可能的调整方案有：‎ 方案一： ；方案二： 。‎ ‎【答案】①额定电流；额定电压； 电流表示数为0.3安；②减少干电池的节数； 换B变阻器。‎ ‎【解析】‎ ‎①测定小灯泡的额定电功率实验中，由P=UI可知，在实验中要观察并记录的两个物理量是小灯泡的额定电压和额定电流；由题知测灯泡上标有0.3A字样，这是它的额定电流，所以当电流表示数为0.3A时，灯泡正常发光； ②由题知，移动变阻器的滑片，小灯发光始终较亮，当变阻器的阻值最大时，说明通过灯泡的电流大于额定电流，为了降低灯泡电流从而使灯泡正常发光，可以降低电源电压，即可以减小干电池节数； 为了减小电流，还可以增大电路中电阻，所以还可以将滑动变阻器A换成滑动变阻器B进行实验。‎ 第四部分　验证性实验 ‎ 实验八　验证阿基米德原理 ‎【实验目的】定量探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系。‎ ‎【实验器材】弹簧测力计、金属块、量筒、水、细线。‎ ‎【实验步骤】‎ ‎(1)把金属块挂在弹簧测力计下端，记下测力计的示数F1（如图29）。‎ ‎(2)在量筒中倒入适量的水，记下水面示数V1。‎ 5757‎ ‎(3)把金属块浸没在水中，记下测力计的示数F2和此时水面的示数V2。‎ ‎(4)根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力F浮=F1-F2。‎ ‎(5)计算出物体排开水的体积V2-V1，再通过ρ水g（V2-V1）计算出物体排开水的重力。‎ ‎(6)比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开水的重力大小之间的关系。即比较F1-F2与 ρ水g（V2-V1）是否相等。‎ ‎【验证的结论】浸在液体中的物体所受到的浮力大小等于物体排开的液体所受重力的大小。‎ ‎ 图30‎ V1‎ F1‎ F2‎ V2‎ ‎ 图29‎ 练习题 ‎1．如图30所示的实验过程，可验证 原理。其中“步骤B”的目的是：测出 。若图中弹簧测力计的四个示数值F1、F2、F3、F4满足关系式 时，则可以验证该原理。‎ ‎【答案】阿基米德原理；物体浸没在液体中时弹簧测力计的拉力；F2-F1=F4-F3 。‎ ‎2．阿基米德原理的内容为：当物体全部或部分浸在液体中时，它会受到向上的浮力，浮力大小等于它所排开这部分液体所受的重力大小，即F浮=G排。‎ 为了验证此原理，我们需要比较浸在液体中的物体所受浮力大小和 (5) 的数量关系。实验室已提供的器材有：金属块、细线、水、小桶。‎ 为了测量浮力，还需选用的实验器材是 (6) (从“实验超市”中选填序号)，用 5757‎ 它测量浮力的方法是：先测出 (7) ，再测出物体浸在液体中时它的示数，就可以得出浮力的大小。‎ 为了达成实验目的，还需要的实验器材有 (8) (从“实验超市”中选填序号)。‎ ‎“实验超市”：A．密度计、B．量筒、C．弹簧测力计、D．天平、E．U形管压强计、F．溢杯、G．烧杯、H．小塑料袋 ‎【答案】(5)排开液体的重力(G排)； (6)C； (7)物体的重力；‎ ‎(8)有B或F之一，但不能有A、D、E之一。‎ ‎3．为验证阿基米德原理，小王同学设计的实验报告（部分）如下，请完成空格处的内容。‎ 实验名称：验证阿基米德原理 实验目的：用实验来______研究，浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的 液体所受______之间的关系（图30）。‎ ‎ 实验器材：弹簧测力计、量筒、细线、金属块。‎ ‎ 实验步骤：1.测量并记下金属块所受重力G；‎ ‎ 2.在量筒内倒入适量的水，记下水面的示数V1；‎ ‎ 3.将金属块完全_____在量筒的水中，记下此时量筒中水面的示数V2‎ 和________________；‎ ‎……‎ ‎ ‎ V1‎ F1‎ F2‎ V2‎ ‎ 图30‎ V1‎ F1‎ F2‎ V2‎ ‎ 图30‎ ‎【答案】⑸ 定量；⑹ 重力；⑺ 浸没； ⑻ 弹簧测力计的示数F。‎ 图12‎ 实验目的：定量研究物体受到的 (5) 与 它排开水所受的重力之间的关系。‎ ‎…………‎ 实验数据：‎ ‎（1）物体受到的浮力是 (6) 牛。‎ ‎（2）物体排开水的体积是 (7) 毫升。‎ ‎（3）物体排开的水所受重力是 (8) 牛。‎ ‎4．（2020长宁一模）某同学做“验证阿基米德原理”实验，请根据图12中的情境填写实验报告（部分）空格中的内容。‎ ‎ ‎ ‎【答案】浮力；2.1；200；1.96。‎ ‎5．小华做“验证阿基米德原理”的实验中，用图 32（a）所示的溢杯和小桶收集石块排 开的水，他的实验过程分别如图 32（b）、（c）、（d）、（e）所示。‎ 5757‎ 图32‎ ‎（1）图（c）所示，是小华在使用 测量石块的 。‎ ‎（2）若图中四个测量值 F1、F2、F3、F4 满足关系式 ，该原理将得到验证。‎ ‎（3）以下关于实验过程中的操作，会影响验证结果的是 。‎ A．图（a）中溢杯内未盛满水。‎ B．图（b）中小桶内有少量水。 ‎ C．图（d）中石块未浸没水中。‎ ‎【答案】①弹簧测力计；重力。②F2- F3= F4- F1； ③A。‎ ‎6．（2020青浦一模）在 “验证阿基米德原理”的实验中。‎ ‎① 使用图11所示的溢水杯和小烧杯接收被测物块排开的水。在浸入被测物块前，在溢水杯中加入适量的水，使水面。‎ 图11‎ 图12‎ A B C D F1‎ F2‎ F3‎ F4‎ 5757‎ ‎② 图12为实验步骤的示意图，其中“步骤A”和“步骤B”的目的是：测出；步骤C”和“步骤D”的目的是：测出。‎ ‎③ 若图中弹簧测力计的四个示数值F1、F2、F3、F4满足关系式时，则可以验证阿基米德原理。‎ ‎【答案】（7）与溢口相平；（8）浮力；（9）排开液体的重力；（10）F1－F2＝F4－F3、‎ ‎7．在“验证阿基米德原理”的实验中，各实验小组同学选用恰当的器材，分别用图24所示的实验方法测量了一些数据，并通过计算记录在表格中。‎ 实验 序号 液体的密度（g/cm3）‎ 物体浸入液体的体积（cm3）‎ 浮力（N）‎ 物体排开的液体所受重力（N）‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎20‎ ‎0.2‎ ‎ 0.196‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎40‎ ‎0.4‎ ‎0.392‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎60‎ ‎0.6‎ ‎0.588‎ ‎4‎ ‎1.5‎ ‎20‎ ‎ 0.3[来K]‎ ‎0.294‎ ‎5‎ ‎1.5‎ ‎40‎ ‎0.6‎ ‎0.588‎ ‎6‎ ‎1.5‎ ‎60‎ ‎0.9‎ ‎0.882‎ ‎（1）分析实验序号1、2、3或4、5、6中前三列的实验数据，可得出的初步结论是 。‎ ‎（2）分析实验序号 中的相关数据可得出的初步结论是：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。‎ ‎（3）甲小组同学分析了表中最后两列数据及相关条件认为这些实验数据能证明阿基米德原理，即浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 物体排开的液体所受重力。‎ ‎（4）乙小组同学发现最后两列数据不相等，于是他们把表格中浮力一列的数据分别改成“‎ 5757‎ ‎0.196；0.392；0.588；0.294；0.588；0.882”，然后也得出了验证了阿基米德原理的结论。你认为乙小组的做法 （选填“正确”或“错误”），理由： 。‎ ‎【答案】（1）物体浸没在同种液体中，受到浮力的大小与物体排开液体的体积成正比。‎ ‎（2）1与4或2与5或3与6；‎ ‎（3）等于；‎ ‎（4）错误；尊重实验数据，发现错误，重新实验获取数据。‎ 实验九　验证凸透镜成像规律 ‎【实验目的】验证凸透镜成像规律。‎ ‎【实验器材】光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。‎ ‎【实验步骤】‎ ‎(1)记录凸透镜的焦距。‎ ‎(2)在光具座上从左往右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，并调节凸透镜和光屏的高度，使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。（目的使像成在光屏中央）‎ 图33‎ ‎ (3)固定凸透镜的位置，使烛焰位于凸透镜的2f以外（u＞2f），移动光屏找像，在移动的过程中，眼睛要注意观察光屏上的成像情况，直到光屏上出现一个最清晰的像为止。此时像的情况是一个倒立、缩小的实像。测量并记录此时的物距和像距，再把像距、物距与凸透镜的f、2f相比较（f＜v＜2f）。‎ ‎(4)使烛焰位于凸透镜f、2f之间（f＜u＜2f），移动光屏，直到光屏上出现一个倒立、放大的实像（像距v＞2f）。‎ ‎(5)使烛焰位于凸透镜f以内（u＜f）移动光屏，发现光屏上得不到像，撤去光屏，眼睛在光屏侧可以看到一个正立、放大的虚像。‎ 物距 像的性质 像距 应用 5757‎ u>2f 倒立、缩小的实像 f2f 幻灯机、投影仪 u=f 实像和虚像分界点 u

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