内容正文:
专题三 间接测量型实验题
间接测量型实验是根据待测物理量与其他物理量的关系式,先测出关系式中其他各量,然后再利用公式算出该量.如测物质的密度、测量大气压、测机械效率、伏安法测电阻、伏安法测小灯泡的功率等.此类考题也是中考的重点考查内容.
类型一 测量物体运动的速度
1. (2023·广元)某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”.实验中,他们将小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端A点静止释放,并同时按下电子秒表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时:分:秒”).
(1) 由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做 (加速/匀速/减速)运动.
(2) 根据图中信息,小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是 cm/s.
(3) 如果在A点时,先释放小车,后按下秒表开始计时,B、C两点都准确计时,则会使所测AB段的平均速度 (偏大/不变/偏小).
加速
50.0
偏大
类型二 测量物质的密度
2. (2023·抚顺)小宁利用天平和量筒测量一个圆柱体金属块的密度.
(1) 把天平放在水平台面上,将游码放在标尺的零刻度线处.若天平的指针指在分度盘中线的左侧,则应向 (左/右)调节平衡螺母,使天平平衡.
(2) 测量金属块质量时,天平恢复平衡,砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为 g.
右
52
(3) 测量金属块体积时,小宁用粗铁丝系紧金属块并将其浸没在装有30mL水的量筒中,量筒中水面上升至如图乙所示的位置,则金属块密度为
kg/m3.以上实验操作会导致金属块密度的测量值 (偏大/偏小).
2.6×103
偏小
(4) 小宁又利用弹簧测力计、细线、刻度尺、圆柱体金属块和分别装有足量水和盐水的烧杯等器材,设计了如下实验,测量盐水的密度.请将实验步骤补充完整:
① 用刻度尺测量圆柱体金属块的高度为h.
② 把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块浸没在水中,如图丙所示,读出弹簧测力计的示数为F.
③ 把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中,直至弹簧测力计的示数再次为F,用刻度尺测出圆柱体金属块 中的深度为h1.
④ 盐水密度的表达式为ρ盐水= (用所测物理量字母和ρ水表示).
浸入盐水
ρ水
解析:(3) 题图乙量筒的分度值是2mL,金属块的体积V=50mL-30mL=
20mL=20cm3=2×1m3;金属块的密度ρ===2.6g/cm3=
2.6×103kg/m3.(4) ④ 设圆柱体金属块的底面积为S,把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块浸没在水中,排开水的体积为V排水=Sh,根据阿基米德原理得,F浮水=ρ水gV排水=ρ水gSh;如图丙所示,读出弹簧测力计的示数为F,则F浮水=G物-F;把弹簧测力计下悬挂的圆柱体金属块逐渐浸入盐水中,直至弹簧测力计的示数再次为F,则F浮盐水=G物-F;排开盐水的体积为V排盐水=Sh1,根据阿基米德原理得,F浮盐水=ρ盐水gV排盐水=ρ盐水gSh1;由以上分析知,F浮水=F浮盐水=G物-F,即ρ水gSh=ρ盐水gSh1,解得ρ盐水=ρ水.
3. (2022·南通模拟)为确定某种未知无色液体的“身份”,物理老师把这个任务交给了小明的实验小组,他们利用天平和量筒进行了多次测量.某次的操作如下:
(1) 用天平测量液体的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的总质量m为 g.
49
(2) 用量筒测量液体的体积,将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面所在的位置如图乙所示,则该液体的体积V为 mL,尽管体积测量方法正确,但大家在对实验及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要 (偏大/偏小).
(3) 他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了m⁃V图像,如图所示,由图像可知该液体的密度为 kg/m3;通过查表对照知该液体可能是 .
30
偏小
0.8×103
煤油或酒精
物 质 水 硫 酸 煤 油 酒 精
密度/(kg·m-3) 1×103 1.8×103 0.8×103 0.8×103
类型三 “伏安法”测电阻
4. (2023·南通)为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压为6V保持不变.
(1) 闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,应该对电流表 .他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画上“✕”,用笔画线代替导线,画出正确的连线.
调零
如图(a)所示
(2) 正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是