
實(shí)驗(yàn)1.用托盤天平測量物體的質(zhì)量 【例1】(2023·鎮(zhèn)江)鎮(zhèn)江市焦山碑林全國聞名。小強(qiáng)為測量其中一塊碑石的密度,他找來一塊與其材料相同的石塊,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
甲 乙
丙 丁
(1)將托盤天平放在水平桌面上,游碼歸零后,指針靜止時(shí)位置如圖甲所示,則應(yīng)將平衡螺母向________(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)。?
(2)小強(qiáng)用天平測量石塊的質(zhì)量。①圖乙是小強(qiáng)測量時(shí)的一個(gè)場景,他操作上的錯(cuò)誤是:__________________________________________。②小強(qiáng)將50 g砝碼加入托盤后,發(fā)現(xiàn)還需添加砝碼,便又將5 g砝碼加入托盤,指針靜止時(shí)位置如圖丙所示。他發(fā)現(xiàn)砝碼盒中最小砝碼只有5 g,小強(qiáng)接下來的操作是:先________________________,然后________________________,直到天平平衡,小強(qiáng)最終測得石塊質(zhì)量為54 g。?(3)圖丁是小強(qiáng)測量石塊體積的場景,石塊的體積為________cm3,石塊的密度為________g/cm3。?
1.(2023·寧夏)2023年5月21日,第五屆“絲綢之路”馬拉松比賽在銀川市開賽,近兩萬五千人參加比賽,完成比賽后可獲得完賽獎(jiǎng)牌。有同學(xué)想知道完賽獎(jiǎng)牌的密度,進(jìn)行了如下測量。
(1)將托盤天平放在水平桌面上,調(diào)節(jié)天平平衡,調(diào)平后如圖甲所示,請(qǐng)指出調(diào)平過程中存在的錯(cuò)誤:______________________。? (2)改正錯(cuò)誤后,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中線的左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向______(填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直至天平平衡。?
(3)用調(diào)好的天平測量獎(jiǎng)牌的質(zhì)量,天平平衡時(shí),右盤中砝碼的數(shù)量和游碼對(duì)應(yīng)的位置如圖乙所示,獎(jiǎng)牌的質(zhì)量是________g。?(4)如圖丙所示,將獎(jiǎng)牌緩慢浸沒在盛滿水的溢水杯內(nèi),用量筒測出溢出水的體積,如圖丁所示。則獎(jiǎng)牌的密度ρ=________g/cm3。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?
2.(2023·廣西)某小組在測量液體密度的實(shí)驗(yàn)中。(1)調(diào)節(jié)托盤天平橫梁平衡時(shí),先把________移到標(biāo)尺左端零刻度線處,若指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線的左側(cè),則應(yīng)向________(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡。?(2)用天平測出空燒杯的質(zhì)量,如圖所示,質(zhì)量為________g。用天平稱量時(shí),天平是_________(填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。?
(3)將花生油倒入空燒杯,測出其總質(zhì)量,再將燒杯中的花生油倒入量筒中測出其體積,但花生油太多,無法全部倒入量筒中。經(jīng)小組討論,只需增加一個(gè)步驟:用天平測出__________________________的質(zhì)量,即可求出花生油的密度。?
實(shí)驗(yàn)2.測量固體和液體的密度 【例2】(2023·遼寧)小寧利用托盤天平和量筒測量一個(gè)圓柱體金屬塊的密度。
(1)把天平放在水平臺(tái)上,將游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處。若天平的指針指在分度盤中線的左側(cè),應(yīng)向_______(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡。?
(2)測量金屬塊質(zhì)量時(shí),天平恢復(fù)平衡,砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示,金屬塊的質(zhì)量為________g。?(3)測量金屬塊體積時(shí),小寧用粗鐵絲系緊金屬塊并將其浸沒在裝有30 mL水的量筒中,量筒中水面上升至如圖乙所示的位置,則金屬塊密度為________kg/m3。以上實(shí)驗(yàn)操作會(huì)導(dǎo)致金屬塊密度的測量值________(填“偏大”或“偏小”)。?
(4)小寧又利用彈簧測力計(jì)、細(xì)線、刻度尺、圓柱體金屬塊和分別裝有足量水和鹽水的燒杯等器材,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)測量鹽水的密度。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①用刻度尺測量圓柱體金屬塊的高度為h;②把彈簧測力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊浸沒水中,如圖丙所示,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F;③把彈簧測力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測力計(jì)的示數(shù)再次為F,用刻度尺測出圓柱體金屬塊____________的高度為h1;?④鹽水密度的表達(dá)式為ρ鹽水=______(用所測物理量字母和ρ水表示)。?
解析 (1)根據(jù)“指針右偏向左調(diào)節(jié)平衡螺母,指針左偏向右調(diào)節(jié)平衡螺母”的原則調(diào)節(jié)天平平衡。(2)明確標(biāo)尺的分度值,物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼所對(duì)的刻度值之和。(3)金屬塊的體積等于金屬塊浸沒前后水面對(duì)應(yīng)刻度值的差;知道金屬塊的質(zhì)量和體積,利用密度公式求出金屬塊的密度;由于將金屬塊浸入水中時(shí),粗鐵絲也排開了部分水,所測金屬塊的體積偏大,根據(jù)密度公式知,所測密度偏小。
(4)③把彈簧測力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊浸入鹽水中,直至彈簧測力計(jì)的示數(shù)再次為F,用刻度尺測出圓柱體金屬塊浸入鹽水的高度為h1;④設(shè)圓柱體金屬塊的底面積為S,把彈簧測力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊浸沒水中,求出排開水的體積,再根據(jù)阿基米德原理求出浮力F浮水=ρ水gV排=ρ水gSh;如圖丙所示,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F,則F浮水=G物-F;把彈簧測力計(jì)下懸掛的圓柱體金屬塊逐漸浸入鹽水中,直至彈簧測力計(jì)的示數(shù)再次為F,則F浮鹽水=G物-F;同樣求出排開鹽水的體積,再根據(jù)阿基米德原理求出F浮鹽水=ρ鹽水gV排'=ρ鹽水gSh1;由以上分析知,F(xiàn)浮水= F浮鹽水=G物-F,即ρ水gSh=ρ鹽水gSh1,可解得ρ鹽水。
3.(2023·云南)媽媽制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密度,他將奶茶帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測量。
(1)將托盤天平放在________工作臺(tái)上,將游碼移至標(biāo)尺左端的____________處,當(dāng)橫梁靜止時(shí),指針位置如圖甲所示,應(yīng)將平衡螺母向________調(diào)節(jié),直到指針對(duì)準(zhǔn)分度盤的中央刻度線。?
(2)小明進(jìn)行了如下操作:①將適量奶茶倒入燒杯中,用托盤天平測出奶茶和燒杯的質(zhì)量m1=188.2 g;②將燒杯中的部分奶茶倒入量筒中,如圖乙所示,測出奶茶的體積V=______cm3;?③用托盤天平測量燒杯和剩余奶茶的質(zhì)量,如圖丙所示,m2=________g。?
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出奶茶的密度ρ=________g/cm3。?(4)在步驟②中,有少量的奶茶附著在量筒液面上方的內(nèi)壁上,測得的奶茶密度比真實(shí)值________(填“大”或“小”),燒杯中剩余奶茶的密度________(填“變大”“變小”或“不變”)。?
4.(2023·錦州)下面是小凱測量鹽水密度的實(shí)驗(yàn)。
(1)小凱將托盤天平放在水平桌面上,把游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在如圖甲所示的位置,此時(shí)他應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)向________(填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平平衡;再將裝有鹽水的燒杯放在天平的左盤,在右盤中放入 50 g、20 g、10 g砝碼各一個(gè)時(shí),剛好再次平衡。?
(2)將杯中的一部分鹽水倒入量筒中,鹽水的體積如圖乙所示,為________cm3。?(3)用天平測出剩余鹽水和燒杯的總質(zhì)量如圖丙所示,為________g,則所測鹽水的密度是____________kg/m3。?
(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小凱利用剛剛測出了密度的鹽水和其他一些工具,又想測量一個(gè)木塊的密度,請(qǐng)幫他將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①用調(diào)好的天平測出木塊的質(zhì)量m1;②容器內(nèi)裝有適量的鹽水,將木塊和一個(gè)空瓶疊加在一起漂浮,如圖丁所示;③向瓶中倒入適量的水,直到木塊______________________,用天平測出瓶和水的總質(zhì)量m2;?④木塊密度的表達(dá)式ρ木=__________(用字母表示,鹽水密度用ρ鹽水表示)?
實(shí)驗(yàn)3.用常見溫度計(jì)測量溫度 【例3】(2023·長春)在“探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中:
(1)某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖所示,溫度為________℃。?(2)某同學(xué)觀察到水沸騰時(shí)的現(xiàn)象:水中產(chǎn)生的大量氣泡上升過程中體積________,到水面破裂開來。?(3)該實(shí)驗(yàn)中,能否用水銀體溫計(jì)代替圖中的溫度計(jì)測量沸水的溫度?______。?
解析 (1)溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)要明確溫度計(jì)的分度值。(2)水的沸騰是一種劇烈的汽化現(xiàn)象,這時(shí)形成的大量氣泡不斷上升、變大,到水面破裂開來,里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中。(3)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100 ℃,而體溫計(jì)的測量范圍是35 ~ 42 ℃,遠(yuǎn)低于沸水的溫度,因此不能用水銀體溫計(jì)代替圖中的溫度計(jì)測量沸水的溫度。答案 (1)91 (2)變大 (3)不能
5.(2022·杭州)小金用體溫計(jì)測量體溫。
如圖所示,體溫計(jì)的測量范圍為35~42 ℃,分度值為________℃。消毒后用手指捏緊體溫計(jì)上部,____________(填操作),使體溫計(jì)的水銀柱回落到35 ℃以下,然后放入自己腋下5分鐘,取出后直接讀數(shù)。體溫計(jì)離開人體后水銀柱不會(huì)回落的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。_。?
玻璃管中有一段細(xì)管(彎管),水銀遇冷收縮,在細(xì)管(彎管)處斷開,直管內(nèi)的水銀柱不能自動(dòng)退回玻璃泡內(nèi)
實(shí)驗(yàn)4.用刻度尺測量長度,用表測量時(shí)間 【例4】(2023·湖北)用如圖甲所示的方法測出的硬幣直徑是_____cm,圖乙中停表讀數(shù)為__________s。?
解析 (1)刻度尺讀數(shù)時(shí)注意分度值和零刻度線。沒有從零刻度線量起的,應(yīng)該減去初始讀數(shù)。讀數(shù)時(shí),要估讀到分度值的下一位。(2)停表中間的小表盤代表分鐘,周圍的大表盤代表秒,停表的讀數(shù)是兩個(gè)表盤的示數(shù)之和。在此停表的中間表盤上,1 min 中間有兩個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表0.5 min,指針在“0”和“1”之間,偏向“1”一側(cè),所以分針指示的時(shí)間為0;在停表的大表盤上,1 s之間有10個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表0.1 s,指針恰好指在32 s處,所以秒針指示的時(shí)間為32.0 s。答案 2.50 32.0
6.(2023·江西)親愛的同學(xué),你會(huì)使用如圖所示的基本儀器嗎?
(1)某同學(xué)出黑板報(bào)時(shí)所用的常見直尺的一部分如圖甲所示,你推斷出它的分度值是________cm。?(2)圖乙是用秒表記錄的某同學(xué)跑400 m的成績,該同學(xué)的成績是_____min_____s。?
實(shí)驗(yàn)5.測量物體運(yùn)動(dòng)的速度 【例5】(2023·宜賓)頻閃拍攝是研究物體運(yùn)動(dòng)的方式之一。某科創(chuàng)小組用頻閃拍攝的方法來測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度,如圖所示,他們用相機(jī)每隔0.5 s曝光一次,拍攝了小車在斜面上下滑的頻閃照片。請(qǐng)根據(jù)照片信息回答下列問題。
(1)本實(shí)驗(yàn)中刻度尺是測量________的工具,刻度尺的分度值是________cm。?
(2)小車從A點(diǎn)到C點(diǎn)的路程sAC=________cm,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間tAC=________s,小車在AC段的平均速度vAC=________cm/s。?(3)根據(jù)照片信息可判斷小車做_____(填“勻速”或“變速”)直線運(yùn)動(dòng)。?(4)小組同學(xué)經(jīng)過進(jìn)一步分析得出結(jié)論:小車在C點(diǎn)的動(dòng)能________(填“大于”“小于”或“等于”)D點(diǎn)的動(dòng)能。?
解析 (1)刻度尺的分度值為相鄰兩條刻度線之間的距離所表示的長度。(2)由圖可知小車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間及其路程;根據(jù)速度公式可算出小車在AC段的平均速度。(3)由圖知BC段的路程長,但時(shí)間不變,所以BC段的平均速度大于AB段的平均速度,因此小車做的是變速運(yùn)動(dòng)。(4)小車做加速運(yùn)動(dòng),小車在C點(diǎn)的速度小于D點(diǎn)的速度,因此小車在C點(diǎn)的動(dòng)能小于D點(diǎn)的動(dòng)能。答案 (1)長度 1 (2)40.0 1 40.0 (3)變速 (4)小于
7.(2023·廣元)某物理興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”。實(shí)驗(yàn)中,他們將小車從帶刻度(分度值為1 cm)的斜面頂端A點(diǎn)靜止釋放,并同時(shí)按下電子停表開始計(jì)時(shí),圖中圓圈內(nèi)顯示了小車位于A、B、C三點(diǎn)的時(shí)刻(數(shù)字分別表示“時(shí):分:秒”)。
(1)由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小車下滑過程中做________(填“減速”“勻速”或“加速”)運(yùn)動(dòng)。?(2)根據(jù)圖中信息,小車在下滑過程中BC段的平均速度是____cm/s。? (3)如果在A點(diǎn)時(shí),先釋放小車,后按下停表開始計(jì)時(shí),B、C兩點(diǎn)都準(zhǔn)確計(jì)時(shí),則會(huì)使所測AB段的平均速度________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
實(shí)驗(yàn)6.用彈簧測力計(jì)測量力 【例6】(2023·北京)如圖所示,彈簧測力計(jì)的示數(shù)是________N。?
解析 使用彈簧測力計(jì)測量力的大小時(shí),首先要明確彈簧測力計(jì)的量程和分度值,再根據(jù)指針位置讀數(shù),讀數(shù)時(shí)視線與指針?biāo)缚叹€相垂直。答案 2.2
8.(2023·德陽)如圖所示,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為________N。?
實(shí)驗(yàn)7.用電流表測量電流 【例7】(2023·蘇州)如圖所示,電流表示數(shù)為________A。?
解析 根據(jù)電流表的量程和分度值讀數(shù)。此時(shí)電流表選用的是小量程,分度值為0.02 A,可得電流表示數(shù)為0.40 A。答案 0.40
9.(2022·陜西)在“探究并聯(lián)電路電流特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,小華設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于______狀態(tài)。?(2)實(shí)驗(yàn)中,在A、B、C三處各接入一個(gè)電流表,并選擇合適的量程。閉合開關(guān),測得A、B、C三處的電流分別為IA、IB、IC。更換多組________(填“相同”或“不同”)規(guī)格的燈泡重復(fù)實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。?
(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:在并聯(lián)電路中,干路電流與各支路電流的關(guān)系是________________(寫出關(guān)系式)。?(4)小華在某次實(shí)驗(yàn)時(shí),測得C處電流IC為0.30 A,觀察到A處電流表指針位置如圖乙所示,則A處電流大小為________A。
實(shí)驗(yàn)8.用電壓表測量電壓 【例8】(2023·懷化)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表,表中空白處電壓如圖所示,該示數(shù)是________V。?
解析 根據(jù)電壓表的量程和分度值讀數(shù)。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表可知,電壓表選用的是小量程,分度值為0.1 V,可得電壓表示數(shù)為2.4 V。答案 2.4
10.(2023·岳陽)用“2.5 V 0.3 A”的小燈泡來完成研究小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)。閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,電壓表示數(shù)如圖所示,此時(shí)電壓為________V。?
電流表示數(shù)可能是下列數(shù)據(jù)中的_____(填字母代號(hào))。? A.0.1 A A A
實(shí)驗(yàn)9.用電流表和電壓表測量電阻 【例9】(2023·阿壩州)在“用電流表和電壓表測電阻”實(shí)驗(yàn)中,電路如圖甲所示。
(1)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到___________(填“a”或“b”)端。
(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零,但電壓表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn),則電路發(fā)生的故障可能是以下四種中的________。(填字母代號(hào))?A.Rx發(fā)生斷路 B.滑動(dòng)變阻器斷路C.Rx發(fā)生短路 D.電流表斷路(3)排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)整滑片P到某一位置后,若兩表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示,則電壓表的示數(shù)為______V,電流表的示數(shù)為________A,此次測得的結(jié)果為Rx=________Ω。?
解析 (1)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑片要滑到滑動(dòng)變阻器的最大阻值處。(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零,電壓表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn),說明電路中可能存在斷路,電壓表與電源兩極相連通。(3)電壓表與電流表示數(shù)如圖乙、丙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1 V,電流表選用小量程,分度值為0.02 A,據(jù)此得出Rx兩端的電壓和通過Rx的電流,由歐姆定律算出定值電阻的阻值。答案 (1)b (2)A (3)2.0 0.40 5
11.(2023·遼寧)小明和小亮進(jìn)行“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)。
(1)小明連接好如圖甲所示的電路(電源電壓恒為3 V),開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到變阻器的__________(填“最左端”或“最右端”);實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路,還有_____________________________的作用。?
(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表始終沒有示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是定值電阻________(填“短路”或“斷路”)。?
(3)排除電路故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)的電流為________A;改變變阻器滑片的位置進(jìn)行多次測量,根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪制的電流與電壓關(guān)系的圖象如圖丙所示,則被測電阻的阻值為________Ω,多次測量的目的是______________。
(4)小亮利用已知阻值的定值電阻R0和電流表設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,測量出小燈泡L(額定電壓為U額)的額定功率。①請(qǐng)?jiān)趫D丁中的虛線框內(nèi)填入對(duì)應(yīng)的電路元件符號(hào)。
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