34.实验专题突破 第三节 设计类实验-【一飞冲天·中考专项】2024年精品试题分类物理（天津专版）

专题二 -飞冲天 实验考题 __ 第三节 设计类实验 实验1 测量液体的密度 2.(2020·河西区二模)物理兴趣活动课上,老师 1.(2021·河西区二模)在一次物理课外小组活 让同学们测葡萄酒的密度。除了葡萄酒,老师 动中,老师让同学们测酒精的密度。除了酒 还提供的器材有:一个形状不规则蜡块(其密 精,老师还提供的器材有,一架调好的天平(配 度小于水和葡萄酒的密度)、两个完全相同的 套码),一个正方体铜块,一个烧杯,一把刻 烧杯、适量密度为o的水、一把刻度尺。请你 度尺,若干细线。已短p。请你利用上 利用上述器材,帮助同学们设计一个实验方 述器材,帮助他们设计一个实验方案,测出酒 案,测出葡萄酒的密度。要求: 精的密度/要求: (1)写出主要的实验步骤及所需测量的物 (1)写出主要实验步骤及要测量的物理量。 理量; (2)写出酒精密度的数学表达式。(用已知量 (2)写出葡萄酒密度的数学表达式(用已知量 和测量量表示) 和测量量表示)。 #7## TOTHETOP ##### ###天# 中考专项精品试题分类 物理 一7冲天 3.(2020·部分区二模)小红想知道家里用来消 4.(2022·滨海新区一模)小红同学通过网络了 毒的酒精溶液的密度。干是她从厨房找出一 解到,密度在0.8857~0.8888g/cm区间的 台电子秤、一只杯子,并准备了足量的水(已知 酒精消毒液消杀效果最好。小红想知道家里 水的密度为。):另外,她又从书包里拿出一 的酒精溶液的密度。于是她从厨房找出一台 把塑料直尺。请你利用上述器材帮她设计一 电子秤(附说明书如图所示)、系有细线的小石 个实验方案,测量该种酒精溶液的密度。 块、两只不同的杯子(一只杯子装有适量水,另 要求: 一只杯子装有适量待测酒精)。已知水的密度 (1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量; 为p。请你利用上述器材帮她设计一个实验 (2)写出酒精溶液密度的数学表达式(用已知 方案,精确测量该种酒精溶液的密度。要求; 量和测量量表示)。 (1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量 (2)写出酒精溶液密度的数学表达式(用已知 温示 量和测量量表示) 酒精是易燃易挥 发的液体,不要在空气 X×牌电子秤说明书(节选) 中直接使用,更不 要靠近火源,热源,取 1.“去皮”功能说明:在称重前先称一下包装质量, 用后必须立即将客器 上盖封闹。 然后按下“去皮”按键,显示数值为零,再称带包 裴的物品质量,显示数值就是 被称物品的质量。 2.最大称量500g 分度值0.0g TC1 TE ###### ###天## 一7冲天 专题二 实验专题 实验2 测量固体的密度(2020.24,2022.24) 2.(2022·滨海新区二模)小明在物理实验室找 1.(2021·红桥区二模)现有水、量杯、石块(足够 到两个体积完全相同的实心球,一个为木球 重)、细绳(质量忽略不计)、待测木块(密度比 (在水中漂浮,表面经处理后不吸水),一个为 水的密度。,小且不吸水),请你用给出的器材 铁球,他想测出木球的密度。除两球外,老师 测出木块的密度。要求 还给小明提供了如下器材:足够大的量简和足 (1)写出实验步骤; 量的水(已知水的密度。)。请你仅利用上述 (2)写出计算公式(用已知量和测出的物理量 器材帮小明设计测量这个木球密度的实验方 符号表示)。 案。要求: (1)写出实验步骤及所需测量的物理量; (2)写出本球密度的数学表达式(用已知量和 测量量表示)。 #7### )THETOP ###天# ###天# 中考专项精品试题分类 物理 一7冲天 3.(2019·红桥区一模)某校地质小组的同学们4.【难题】(2020·津南区一模)某同学在河边玩 需测量一种矿石的密度。现有器材:小矿石 要时捡到一块石头,估测石头质量大约800g。 块、天平(含磕码)、一个烧杯、足量的水、细线 回家后,他用弹策测力计(量程为0~5N)、玻 请你只利用上述器材帮助他们设计出测量该 璃水、细绳若干、质量分布均匀的细木杆和 矿石密度的实验方案。要求:写出实验步骤及 足量的水测量石头的密度(已知水的密度为 矿石密度的表达式(用测量量和已知量表示) p)。请你利用上述器材帮他设计一种测量石 头密度的实验方案。要求: (1)写出主要的实验步骤; (2)写出石头密度的数学表达式(用已知量和 测量量表示)。 ##### #### T-ETOP ##### ###天## 一飞冲天 专题二 实验专题 实验3 测量定值电阻的阻值(2019.24) 2.(2019·滨海新区一模)现要测量阻值约为 1.(2021·东丽区一模)现有一个电压约为6V 20O的未知电阻R.的阻值,提供的实验器材 的电源(电压保持不变),一个量程为0~3V 如下:一个电压约为12V的电源,待测电阻 的电压表,三个阻值已知的电阻R(200)、 R.,一个阻值为300的定值电阻R。,开关及 R。(30Q)、R。(10kO),开关和导线若干。请 导线若干。另外,还有可供再选择的器材; 合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为 A.电流表(量程:0~0.6A). 100的未知电阻R.的阻值。要求: B.电压表(量程:0~3V). (1)画出实验电路图 C.滑动变阻器R(最大阻值约为100; (2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量 D.滑动变阻器R。(最大阻值约为500); (3)写出待测电阻R.的数学表达式(用已知量 E.滑动变阻器R。(最大阻值约为1002)。 和测量量表示)。 为进行较准确的测量,请你从A、B、C、D、E五 个实验器材中再选择两个器材,并根据要求解 答下列问题 (1)选择的两个器材是 (填写器材序 号): ②画出实验电路图(实验测量过程中可以拆 接电路): (3)写出主要实验步骤和需测量的物理量; (4)写出待测电阻R.的数学表达式(用已知量 和测量量表示)。 ###飞##天# ####天# 中考专项精品试题分类 物理 -7天 3.(2019·和平区二模)现有一个阻值为50的4.(2019·南开区二模)现在手头有一个阻值为 定值电阻R。,一个电压约为6V的电源,一个 402的定值电阻R。,一个电压大约为35V的 只有0~3V量程的电压表,一个最大阻值约 电源,一个量程只有0~0.6A的电流表,一只 为50Q的滑动变阻器,开关及导线若干。请 开关,一个最大阻值大约为1000的滑动变阻 你设计一个实验,比较精确地测出一个约为 器,导线若干,请设计一个实验,比较精确地测 20Q的电阻R,的阻值(电路不可重组)。 量一个阻值约为55O的待测电阻R.的阻值。 要求: (电路可重组)要求: (1)画出实验电路图; (1)在方框内画出实验电路图。 (2)写出主要实验步骤和需测量的物理量; (3)写出待测电阻R.的数学表达式(用已知量 和测量量表示)。 (2)写出实验步骤及标明需要测量的物理量 (3)推导出计算待测电阻阻值的表达式。 #2# YTOTHETOP ###}## ###天## 一7冲天 专题二 实验专题 5.(2019·部分区二模)尽管电压表自身的电阻6.(2021·西青区二模)物理兴趣活动课上,老师 很大(一般几千欧姆),但在实际电路中它还是 让同学们测一个阻值约为8002的电阻R., 有一定电流通过的,此时它表盘的示数就是它 实验室提供的器材有:电源(电压恒为3V)、 自身两端的电压值。也就是说,电压表实质相 电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表 当于一个能够显示自身两端电压值的特殊电 (量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R.(铭 阻。现要测量电压表V,的具体阻值,除了电 牌标有“200 2A”)和电阻箱R。(0~9999。 压表V,另外提供的实验器材如下,-个满足 5A)各一个,开关、导线若于。请你合理选 实验需求的电压不变的电源,一个阻值足够大 用器材设计一个实验,较精确测出未知电阻 且已知阻值为R。的定值电阻,开关、导线若 R。的阻值,要求; 干。请你利用上述器材设计实验方案,要求: (1)画出你所设计的实验电路图 (1)画出实验电路图(电路可以重组); (2)写出主要实验步骤及所需测量的物理量 (2)写出主要实验步骤及所需测量的物理量; (3)写出电阻R。的数学表达式。(用已知量和 (3)写出电压表V阻值R。的表达式(用已知 测量量表示) 量和测量量表示)。 - 电阳稻简介 行 实物图 :- 使用方法:使用时,把两个接线注接 人电路,调节因个旋盘就能得到0。 99000之间的任意整数阳值。各旋盘 对应的小三角指示点的示数乘以而板 上标记的倍数,燃后加在一起,就是 #7## TETOP 电阳稻接入电路中的阻值。 ###### ###天## 中考专项精品试题类 物理 一飞冲天 实验4 测量小灯泡的电阳 实验5 测量小灯泡的额定功率 1.(2019·河东区一模)小明手里有一个标有 1.(2021·南开区二模)实验室有一只小灯泡标 “3.8V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡正常 有“2.5V”,小明小组想用“伏安法”测量这只 工作时的电阻,于是从实验室找来了一块电压 小灯泡的额定功率。实验室里的器材有一电 表,一个滑动变阻器,一个已知阻值为R。的定 压未知但稳定的电源,电流表、滑动变阻器、开 值电阻,一个电源(电压保持不变),以及若干 关、电压表各一只,一定值电阻R。,导线若于 导线和开关。请你利用上述器材设计实验,测 连接电路时发现电流表损坏了,其他元件完 出小灯泡正常工作时的电阻R,阻值。要求: 好。于是小明又找来一只电压表,大家一起研 (1)画出实验电路图; 究方案,完成了实验。请你设计出测量这只小 (2)写出主要的实验步骤和需要测量的物 灯泡额定功率的可行电路,并将相应的电路图 理量:/ 画在如图的虚线框内(要求:只能用上述提供 (3)写出R.的数学表达式(用已知量和测量量 的实验器材,电路连接好后各元件的连接位置 表示)。 不得改变):要求: (1)画出实验电路图 (2)写出实验步骤及需要直接测量的量: 写出小灯泡额定电功率的表达式。(用已 知量和测量量表示) ###### ###天## 专题二 一7冲天 实验专题 2.(2021·河西区期中)物理课上,老师让同学们 实验6 测量金属丝的电阻率 测一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率 1.(2020·河北区二模)电阻是导体本身的一种 (电阻约为102)。除了小灯泡,老师还提供的 性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横 器材有,一个电源(电压恒为4.5V)、一个铭牌 越面积,实验证明,计算金属导线电阻的公式 标有“521A”的滑动变阻器R、一个铭牌 标有“10Q1A”的滑动变阻器R、一只电压 线的长度,S表示导线的横截面积,。是导线材 表(量程为0~3V,分度值0.1V)一个开关、 料的电阻率,导线的材料不同,,的大小一般不 一个单刀双掷开关、导线若干。请你帮同学们 同。 完成下列内容: --- 段粗细均匀的金属丝,请你用学过的仪器和掌 单刀双1关简介 握的实验方法,测出这段金属丝的电阻率o。 要求: 使用方法:单刀双掘开关出动端 “刀”和不动“1”"2”两个触点 (1)简要写出实验的方法和步骤 组成,使用时可将“乃”置向“1” 或“2”触点,起到双控的作用 (2)画出必要的电路图。 (1)画出你所设计的电路图并在图上标出滑动 变阻器的名称;(电路不可重组) (2)写出主要实验步骤及要测量的物理量; (3)写出小灯泡额定功率的数学表达式。 已知量和测量量表示 TETOP T□ ###### ##天##中考专项物理 参考答案 第三节 设计类实验 4.(1)实验步骤: 实验1 测量液体的密度 ①将一只装有水的杯子放在电子稻上后,按下“去皮”键 1.(1)实验步骤 ②将石块用细线吊着浸没在水中,石块不许接触杯底和杯 ①用刻度尺潮出铜块的边长为上; 壁,读出示数n; ②烧杯中放入适量的酒精,放在天平的左盘,测得总质量 ③将另一只装酒精的杯子再次放在电子秤上后,按下“去 皮”键; 一为n。! ③用细线系好铜块,将其浸没在烧杯的酒精中,不碰烧杯底 ④将石块用细线吊着浸没在酒精中,石块不许接触杯底和杯 境,读出示数n. 和侧壁,当天平平衡时,记下天平的示数为”.。 (2)铜块体积为V-7。. (2_m 铜块浸没排开洒精的重力为(m.一n。)gpgV. 实验2 测量固体的密度 (n-n)n-n。 所以酒精密度p” 1.(1)实验步骤: gV ①向量杯内加入适量的水,记下量杯内水的体积V。 2.(1)实验步骤. ②将木块轻轻放人量杯内水中,待木块静止处于漂浮状态 ①在一烧杯中加入适量的水,用刻度尺测量出水面的高度 时,记下此时总体积V: 为h; ③用细绳将木块和石块绑在一起,放人量杯的水中,待它们 ②将蜡块缓慢放入该烧杯中,待静止后,用刻度尺测量出水 下沉后,记下此时总体积V。; 面的高度.; ①将细绳解开,拿出未块,记下此时总体积V ③在另一个烧杯中放入适量的葡萄酒,用刻度尺测量出葡背 (2)本块的重力G-F。-p:8V.-g(V-V). 酒液面的高度; 木块的质量m-Gr(V.-V。) -(V-V). ) ④将蜡块缓慢放人到烧杯中,待静止后,用刻度尺测量出贫 舌 木块的体积V-V.-V. 萄酒液面的高度为 (2)-#。 -h 3.(1)实验步骤; 2.(1)实验步骤: ①用虫子秤称出空杯的质量“ ①在量简内倒入适量的水,记下水的体积为V.; ②在杯里注人水,用直尺记录液面高度,并用电子秤称出杯 ②将铁球浸没量简的水中,记下水和铁球的总体积为V。; 和水的总质量。; ③再将木球放入量简的水中,本球源浮在水面上,记下量简 ③把水倒出,注入酒精溶液,使液面恢复到记录高度,用电子 水而的示数为V。 (2)VV#{ 秤称出酒精和杯的总质量. V.V. (2)_。二_) n一n 3.实验方案一: ①用天平称出矿石的质量。 中考专项物理 参考答案 #_#_#_ ②在烧杯中倒入适量的水,称出质量n; ③烧杯仍放在天平左盘,用细线将矿石块系好后,手提细线 使矿石块浸没在此烧杯的水中并保持静止(水无溢出且矿石 不接触烧杯),天平平衡时称出质量7n。 幽1 圈2 圈: 矿石的密度:p-一 r #n:-m#{4。 (2)设杠杆AC-CO-1 实验方案二: 由图2可知,根据杠杆的平衡条件得到F.×2-Gr (①用天平称出矿石的质量】; 所以G-2F① ②在烧杯中倒满水,称出质量阻.; 由图3可知,石头全部没入水中,石头的体积等干排开水的 ②将矿石块放入水中,将杯壁外的水擦干净,称出质量7”。。 体积,根据杠杆的平衡条件得到F.×2/一(G一F。)/. 矿石的密度:一 即F×21-(G-0.gV)/② n。+n-{。 2F-2F。 实验方案三: 联立①②解得石头的体积V一 ①用天平称出矿石块的质量m; 2F F ②将矿石块放入装有适量水的烧杯中,用细线在烧杯外壁与 g 1 水面相平处做一标记,称出质量n 实验3 测量定值电阻的阻值 ③取出矿石块,向烧杯中加水,直到水面与标记相平,称出质 1.(1)如图所示: 量n: 2 4.(1)实验步骤; ①将细木杆的中点②悬挂在组绳的下端,使细本杆在水平位 (2)实验步骤: 置平衡,如图1所示 ①按照电路图连接电路; ②将细木杆左瑁A点与弹测力计相连,用细绳把石头挂 ②团合开关S,读出电压表的示数为U. 于OA的中点C(用细线对折的方法找出C点).弹答测力 ③断开开关,把电压表改接到R.两端,团合开关5.读出电 竖直向上提起A端,使杆保持水平,记下弹策测力计示数 压表的示数为U。 F.如图2所示; ##R# (③)R一 ③将石头浸没于装有水的玻璃水糟中且不与水糟接触,保持 细本杆水平,记下弹策测力计示数E,如图3所示 2.(1)BE 中考专项物理 参考答案 (2)实验步骤; (2)如图所示 ①按照电路图连好电路,断开开关,将滑动变阻器的滑片调 到阻值最大处: ②闭合开关S和S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示 数接近满偏:记下电压表的示数UV.. ③保持滑片的位置不变,断开开关S,团合开关S和S,记 (3)实验步骤: 下电压表的示数U。 ①按电路图连接电路,开关处于断开状态,滑动变阻器的激 (3)R-R D. 片P位于最大阻值处 4.(1)如图所示 ②将电压表接在R.两端:调节滑动变阻器,使电压表接近满 偏,读出电压表示数为U; ③将电压表接在R,两端,保持滑动变阻器滑片的位置不变, 读出电压表的示数为U. (4)R.一 (2)实验步骤: 解析:(1)由题意可知,实验中要求比较精确地测出一个阻值 ①根据电路图连接好电路,开关断开,调整滑动变阻器滑片 约为200的未知虫阻:如果选择电压表,因为电压表的量程 P使其阻伯最大 为0~3V,若待测电阻和定值电阻R.串联会使电压表的示 ②团合开关S,调整滑动变阳器的滑片P使电流表指针接近 数超过量程,则需要再选择一个清动变阻器,为了保证电压 满偏:读出通过R的电流为7.; 表的安全,选择了滑动变阻器R,首先将定值电阻R.和待 ③断开开关,保持滑动变阻器阻值不变,把电流表改接到R 测电阻R.、滑动变阻器R.串联,然后用电压表分别测出待 的支路中,闲合开关,测得通过R,的电流记为L。 一测电阻和已知电阻两端的电压,利用欧姆定律得出等式即可 得出待测电阻的阻值,故选择的两个器材是BE。(4)因为串 5.(1)如图所示: 圈: 图2 3.解:(1)如图所示; 。 (2)实验步骤: ①对于图1电路,闭合开关,读出电压表V.的示数U ②对于图2电路,闭合开关,读出电压表V.的示数U。 (3)由图2可知,电阻R。与R.串联,R。两端电压为L一U -U. 中考专项物理 参考答案 串联电路的电流1-1.-K U..-U.. ②只闭合开关S 和S,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表 R 的示数为小灯泡的额定电压U.一3.8V; UU.R 因此电压表V的阻值R。- T-U“一 ③保持滑片P不动,只闭合开关S 和S.,记下此时电压表的 R 示数U. 6.解:(1)如图所示; (3)灯泡正常发光时,定值电阻R.两端的电压:U.一U一D. --3.8V,通过灯泡的电流:I。-1.-R U. U-3.8V R 所以灯泡正常发光时的电阻R,阻值 (2)实验步: U3.8V 3.8V --3.8V0-88VR。。 ①按照电路图连好电路,断开开关S.将电阻箱R,的阻值 R 至最大; 实验5 测量小灯泡的额定功率 ②闭合开关S,调整电阻箱的旋盘,使电压表的数值适当:记 1.(1)如图所示; 下电压表示数为U,电阻箱的示数为R。 (3)通过电阻箱的也流为I R' 根据串联电路电压的规律知,未知电阻R.两端的电压为 --U (2)实验步骤: 根据串联电路电流的规律知,未知电阻R,的电流为I.-I ①根据电路图连接好实验电路,开关断开,将滑动变阻器连 . 人电路的阻值调到最大阻值 U.-.3-R。 #### ②闭合开关S.移动滑片P,使灯泡两端电压为U ③保持滑片P位置不变,再读出定值电阻R.两端的电压 为。 实验4 测量小灯泡的电阻 (③)P。-R。 u.U. 1.(1)如图所示: 2.如图所示: (②)实验步骤: (①按照电路图连接电路,开关断开,滑动变阻器的滑片P位 (2)实验步骤 于最大阻值处: ①按图连接电路; 中考专项物理 参考答案 ②将R,的滑片调到最大值处并保持不变,闭合开关S,S. 接么,调节滑动变阻器R的滑片,使电压表示数为4.5V 2.5V-2V,此时灯泡正常发光 ③保持R、R。的滑片不动,闭合S.S.接a,记下此时电压表 0 实验6 测量金属丝的电阻率 1.(1)实验步骤: ①先用刻度尺测出这段金属丝的长度L; ②将其紧密细绕在铅笔上,用刻度民测出所绕线的宽度7.并 数出有n匝,则金属丝的直径D--,再算出其横截面积S; ③将其接入电路按照“伏安法”测出其电阻R; ④利用公式进行计算g- (2)如图所示