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题型05 力学实验题
【专题解读】力学实验是江苏中考物理必考的题型,注重生活实际问题的解决,注重对实验内容的考察,注重实验探究过程的考查,一般是根据题目呈现的情境,独立地对具体问题进行分析,寻找现象之间的联系并加以解决;它的特点是借助实验考查,培养学生物理视角和科学思维,培养学生的实验理论思维,有助于学生对物理知识的深化理解和认识,能对实验过程进行调整或改进。主要考查点集中在质量密度实验、力与运动实验、压强浮力实验、简单机械实验、机械能实验等。主要考查学生的实验操作技能、对实验的分析和概括能力,考查学生的综合应用能力。
1. 能正确使用天平、量筒、弹簧测力计等测量工具;
2. 要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决实验中相关的实验现象;
3. 能把力学各部分知识建立联系,多个知识点进行综合并进行必要的计算;
4. 熟练掌握实验研究方法,如控制变量法、转换法、科学推理法等。
类型一 质量密度实验
考查形式一 常规法测密度
1.(2021淮安)小明通过实验测量金属块的密度。
(1)使用天平和量筒时,应将其放在 台面上。
(2)用调好的天平测金属块的质量。天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则金属块的质量为 g。
(3)如图乙所示,金属块的体积为 cm3,计算出金属块的密度为 g/cm3。
(4)向量筒中放入金属块时,若操作不当使水溅出,将导致密度测量值 (填“偏大”或“偏小”)。
【解答】(1)使用天平和量筒时,应将其放在水平台面上;
(2)由甲图可知砝码的质量是50g,游码指示的刻度值为4g,故金属块的质量m=50g+4g=54g;
(3)由乙图可知,放入金属块前水的体积为20mL,放入后总体积为40mL,故金属块的体积为V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
金属的密度ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
(4)量筒中的水溅出,所测水和金属块的总体积变小,可得金属块的体积测量偏小,由ρ=可知,密度测量偏大。
故答案为:(1)水平;(2)54;(3)20;2.7;(4)偏大。
2.(2021南京)小明利用天平、量筒、烧杯和电子秤等器材测量盐水和鸭蛋的密度。
(1)用天平测量物体质量时,添加砝码过程中, (选填“能”或“不能”)调节平衡螺母。
(2)测量盐水密度时,有以下四个步骤:
①向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量;
②将烧杯中盐水倒入量筒(烧杯内有残留),测出盐水体积;
③……;
④算出盐水密度,为使测量结果更准确,步骤③的操作是 (选填“直接”或“擦干残留盐水后”)测量烧杯质量。
(3)测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示:
图中电子秤显示的四个数据,若没有“131.0g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度?请在横线上作答。要求:
①若能,请写出鸭蛋的密度值;②若不能,请说明理由。
答: 。
【解答】(1)用调节好的天平测量物体质量时,通过增减砝码和移动游码来使天平恢复水平平衡,这个过程中,不能再调节平衡螺母;
(2)由公式ρ=可知,为了减小液体残留对测量结果的影响,应测量出残留盐水与烧杯的总质量,算出倒入量筒的盐水质量及其体积,使所测密度更为准确。若擦干残留盐水测量烧杯质量,则所测盐水质量会偏大,使所测密度偏大
(3)鸭蛋的质量m蛋=80.5g,再用排水法来测量鸭蛋的体积,鸭蛋浸没在水中时,V蛋=V排。在乙、丙两图中,由于取出鸭蛋时带出一些水,在丁中补入水的体积略大于鸭蛋排开水的体积,按丙、丁数据计算鸭蛋的体积会使所测体积偏大,由ρ=可知,所测鸭蛋的密度会偏小。
若没有丙中数据,由甲、乙、丁三个数据计算排开水的体积可以不受带出水对实验的影响,此时,
排开水的质量为:m排=m丁+m甲﹣m乙=202.0g+80.5g﹣212.5g=70g,
鸭蛋的体积为:V蛋=V排= =,
鸭蛋的密度为:===1.15×103kg/m3
故答案为:(1)不能;(2)直接;(3)能,鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3.
3.(2021宿迁)在探究活动中,小明利用天平和量筒测量液体的密度。
(1)将托盘天平放于水平台面上,并将游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,为了使指针对准分度盘的中央刻度线,此时应该将 向 调节。
(2)天平平衡后,将适量水倒入玻璃杯,放于天平左盘,使天平再次平衡时,右盘中砝码和标尺上游码位置如图乙所示,则玻璃杯和水总质量为