专题: 实验题;设计与制作题;测量型实验综合题. 分析: 测量固体密度的实验原理是根据密度公式:ρ=,实验步骤即实验记录表根据测固体的密度的基本方法:用天平测出固体的质量m,根据排水法用量筒测出固体的体积V,用公式ρ=算出固体的密度,进行分析. 解答: 解:(1)根据密度公式ρ=,要测量固体的密度,就要知道固体的质量和体积,所以,测量固体密度的实验原理就是:ρ=; 故答案为:ρ=. (2)根据测量固体密度的基本方法: 用天平测出固体的质量m,根据排水法用量筒测出固体的体积V,用公式ρ=算出固体的密度; 故答案为:①用天平测出小矿石的质量m; ②在量筒倒入适量的水,记下水的体积V1; ③用细线系好石块,将其浸没在量筒的水中,记下体积V2. (3)根据实验步骤,实验所需记录的数据有:矿石的质量m、水的体积V1,水和矿石的总体积V2、矿石的体积V矿=V2﹣V1、矿石的密度ρ矿=为保证实验结果的精确性,实验可进行3次. 故答案为: 矿石质量 m∕g ; 水的体积 V1∕cm 3水和矿石的总体积 V2∕cm 3矿石体积 V矿∕cm 3矿石密度 ρ矿∕g?cm ﹣3 点评: 测固体的密度首先会使用天平,用天平测出固体的质量m,根据排水法用量筒测出固体的体积V,再用公式ρ=计算出固体的密度. 25.(6分)(2010?天津)现有电流表(量程0.6A、3A),电压表(量程3V、15V),滑动变阻器(阻值范围0﹣20Ω),两节干电池(电压3V),开关,导线若干.请你利用这些器材测未知电阻R(阻值约为10Ω).要求: (1)在虚线框内画出实验电路图;
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(2)在图中,根据电路图用笔画线代替导线连接实物图.
考点: 电路图及元件符号;实物的电路连接;伏安法. 专题: 作图题;电路和欧姆定律. 分析: (1)测电阻的实验原理是R=,要想测出电阻,就需要用电流表测出电阻中的电流,用电压表测出电阻两端的电压.所需器材包括:电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻.画电路图时,电路元件的符合用统一规定的符号,合理安排电路元件符号,分布要均匀,元件符号不能画在电路图的拐角处,连线要画得横平竖直,呈方形,拐角处拐直角. (2)由电源电压确定电压表所选的量程,由电源电压和电阻的估计值算出电路中电流的大约值,从而确定出电流表所选的量程.连接时,要按照电流表、电压表和滑动变阻器的使用规则进行连接.连接实物图时可按照电流方向从正极依次连接,可“先串后并”. 解答: 解:(1)作图时,先把电池、开关、电流表、待测电阻与滑动变阻器串联起来,然后把电压表并联在待测电阻两端.电路图如图: (2)因为电源电压是3V,所以电压表的量程选择0~3V;因为电阻的阻值大约是10Ω,根据欧姆定律可知电路中的最大电流只有0.3A,所以电流表的量程选择0~0.6A. 连接时,电流表要串联在电路中,电压表要并联在电阻两端,电流要从电表的正接线柱进、从负接线柱出,滑动变阻器的接法要“一上一下”.答案如图: 第22页(共27页)
点评: 本题考查了学生设计电路图和动手连接实物电路的能力,要掌握各仪器的使用规则,连接时都必须按照仪器的使用规则进行连接,连完之后最好再检查一下. 26.(6分)(2010?天津)某建筑工地上,工人用如图所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m,若已知动滑轮此时的机械效率为90%.请计算: (1)工人提升重物所做的有用功是多少? (2)工人提升重物所做的总功是多少?
考点: 滑轮(组)的机械效率;功的计算;有用功和额外功. 专题: 计算题;功、功率、机械效率. 分析: 要解答本题需掌握:①有用功即是直接提升物体所做的功; ②有用功和总功的计算公式,以及机械效率的计算公式. 解答: 解:(1)工人提升重物所做的有用功即是直接提升物体所做的功,W有=Gh=450N×6m=2700J; (2)根据机械效率的公式:η=可得:W总==; 答:(1)工人提升重物所做的有用功是2700J. (2)工人提升重物所做的总功是3000J. 点评: 本题主要考查学生对:动滑轮的工作特点的了解和掌握,以及对动滑轮的机械效率的计算的掌握,是一道中档题.
27.(6分)(2010?天津)某同学复习中用图甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律,实验时意外发现:“当变阻器滑片P向左移时,两电压表的读数之和减小.”他产生了疑惑,在老师的引导下,知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻,可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(图乙所示).
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请你帮他选择适当器材,设计测量干电池电阻r的实验方案.
可供选用的器材:一个电压表,符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1,导线和开关若干,一节旧干电池. 请完成:
(1)画出实验电路图;
(2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需测量的物理量: (3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示). 考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;电路图及元件符号;串联电路的电压规律;欧姆定律的变形公式. 专题: 实验题;压轴题;设计与制作题;电路和欧姆定律. 分析: 我们一般测电阻所使用的方法叫伏安法,即用电压表测电压,用电流表测电流,然后用公式R=算出电阻. 本题中,只有电压表没有电流表,所以就不能用伏安法来测电阻了.我们知道电压表是用来测电压的,但用它也可以间接测出电流.因为器材中有已知阻值的电阻,我们用电压表测出定值电阻的电压,根据I=就可以算出电流了. 这样接下来我们就应该想到将定值电阻与电源(即r)串联起来,因为串联电流相等,然后我们要想测出r的电压,可以利用串联电路的电压规律,只要测出电源电压和定值电阻的电压就可以算出r两端的电压了. 解答: 解:(1)利用串联电路电流规律和电压规律,将R1与电源(r)串联起来,将电压表并联在R1两端.当S断开时,电压表测的是电源电压;当S闭合时,电压表测的是R1两端电压.实验电路图如图: (2)实验步骤:①按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;②闭合开关S,记下电压表的示数U1. (3)因为串联电路电流相等:则=,整理得r=R1. 点评: 本题难度较大,考查的是测电阻的特殊方法﹣伏欧法,这种方法依据的也是欧姆定律,还有要依据串联电路的电流、电压规律.
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