《天津物理中考2002-2015年所有设计实验汇总(含答案),推荐文档.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津物理中考2002-2015年所有设计实验汇总(含答案),推荐文档.pdf（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、三.设计实验 1.小明家买的某品牌的牛奶喝着感觉比较稀，因此他想试着用学过的知识测量一个这种牛 奶的密度。 他先上网查询了牛奶的密度应该为 3 /03.1cmg，然后他找来一根粗细均匀的 细木棒， 在木棒的表面均匀地涂上一层蜡，并在木棒的一端绕上一段金属丝(体积不计 )， 做成了一枝“密度计”，小明又找来一个足够深的盛水容器和一把刻度尺，请你帮助小 明利用这些器材设计一个测量牛级密度的方案。要求写出主要的测量步骤并推导出计算 牛奶密度的公式(有足量的水和牛奶)。 2.斜面是简单的机械之一，如图所示，一个重物在沿斜面的拉力作用下，沿斜面从底端被 匀速拉到顶端的过程中，拉力做了功为了测定该斜面的机
2、械效率，需要测量哪些物理 量？请你用所测量的物理量推导出该斜面的机械效率的数学表达式 3. 某电热水器的简化电路，如图10所示。请你设计虚线框内的指示灯电路。供选择的器材 有： “220V 10W”灯泡一只， “2.5V 0.75W ”灯泡一只， “2V 10mA”发光二极管一只， 各种阻值的电阻，导线若干。 （ 1）在指示灯能正常工作的情况下，请你通过计算说明选用器材的最佳方案及器材的具 体规格。 （ 2）将电路图中的虚线框部分补充完整。 4物体只在重力作用下由静止开始下落的运动称为自由落体运动”。小明对这种落体运动产 生了探究的兴趣，提出如下两个问题。 问题一：物体下落的快慢是否与物体的质
3、量有关?问题二：物体下落的高度与下落的时 间存在着怎样的关系?于是他找来一些器材并在可忽略空气阻力情况下准备进行实验。 (1) 请你帮助小明设计探究“问题一”的实验方案。 (2) 小明探究“问题二”时，通过实验，测量出同一物体分别从最高点下落的高度为hl、 h2、h3，并测量出每次下落的高度所对应的下落时间为fl、f2、f3。分析实验数据发现 “物 体下落的高度与下落的时间不满足正比例关系”。他猜想“物体下落的高度与下落的时 间平方成正比” ，若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据? 5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020 )， 两
4、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10 ) 要求： (1)在虚线框内画出实验电路图； (2)在图 l4 中，根据电路图用笔画线代替导线连接实物图。 6某校地质小组的同学们，需测量一种矿石的密度。现有器材： 小矿石块、 天平（含砝码）、 一个烧杯、足量的水、细线。请你利用上述器材帮助他们设计出两种测量该矿石密度的 实验方案。 要求： （1）写出其中一种方案的实验步骤及矿石密度的表达式（用测量量和已知量表示） （2）简述另一种方案的步骤； （3）对两种方案的可操作性或误差进行简单评估，写出一条即可。 7小明要测量一根1m 左右、粗细和质地都均匀的细木棒
5、的质量，通过估测发现木棒的质 量会超出现有天平的量程于是，他想用其他方法进行测量 现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm 的刻度尺和几根足量长的 细绳 只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，要求： （ 1）写出主要实验步骤和需测量的物理量； （ 2）写出木棒质量的数学表达式（用测量量表示） 8. 现有一个阻值为30的定值电阻R0，一个电压约为12V 的电源，一个只有03V量程的 电压表，一个最大阻值约为200的滑动变阻器，开关及导线若干。请你设计一个实验， 比较精确地测出一个约为20的位置电阻Rx的阻值（电路可重组）。 要求：（ 1）画出实验电路图；（2）写出主
6、要实验步骤和需测量的物理量；（3）写出待 测电阻 Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 9小亮想测出小木块（密度比水的小，表面经处理后不吸水）的密度除了此木块，老师 还给他提供了如下器材：与木块体积相同的铜块，足够大的量筒和足量的水（已知水的 密度为 水） 请你仅利用上述器材帮他设计测量这个木块密度的实验方案，要求： （1）写出实验步骤及所需测量的物理量； （2）写出木块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示） 10某同学要测出一个电压约为40V 的电源电压（电压保持不变），可供选用的器材如下： 待测电源：一块电压表（量程0 15V） ；四个阻值已知的电阻，分别为R1（100 ） 、 R
7、2（150 ） 、R3（200 ）和 R4（4k ） ；一个开关及若干导线请合理选择器材，设计 一个实验精确地测出电源电压要求： （ 1）画出实验电路图； （ 2）写出实验步骤及所需测量的物理量； （ 3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示） 1. 测量方法： (1)将“密度计”轻轻放入水中，使其漂浮在水面上，用刻度尺测出“密度计” 浸入水中的长度 1 l(也可以测量露出液面的长度)； (2)将“密度计”轻轻放入待测牛奶中漂浮，用刻度尺测出浸入牛奶中的长度 2 l 计算方法： 21 gSlgSl奶水水奶 2 1 l l 2. 解：利用斜面做功时，克服重力做功为有用功，利用W 有=Gh
8、计算，沿斜面拉力做功为 总功，利用W总=Fs 计算，所以需要测量的物理量有：物体的重力G，沿斜面向上匀速拉 动物体的拉力F；斜面的长度L，斜面的高度h 克服重力做功为有用功：W有=Gh， 沿斜面拉力做功为总功：W总=Fs， 斜面的机械效率：= 3. （1）若选“ 220V 10W” ，指示灯电路消耗功率WP10 1 若选“ 2.5V 0.75W ” ，指示灯电路消耗功率 WU U P P66220 5 . 2 75.0 2源 灯 灯 若选“ 2V 10mA”发光二极管，指示灯电路消耗功率 WUIP2 .222010 2 3源额 根据计算结果，应选用发光二极管 串联电阻阻值 4 2 1018.
9、2 10 218 额 管源 I UU R （2）电路连接如图答2 所示。 4.(1) 选用质量不同的物体，比较它们下落相同的高度所用的时间。(或选用质量不 同的物体，比较它们在相同时间内下落的高度。)(3 分) (2) 计算出下落的高度与对应一下落的时间平方的比值 如果它们的比值在误差范围内可认为相等，说明以上猜想是正确的，否则猜想是错误的 5. 、 6. 实验方案一： （1）用天平称出矿石块的质量m0 （2）在烧杯中倒入适量的水，称出质量m1 （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（水无溢出且矿石块不接触烧杯）。天平平衡时的称量值为m2
10、 矿石的密度： 水 12 0 mm m 实验方案二： （1）用天平称出矿石块的质量m0 （2）在烧杯中倒满水，称出质量m1 （3）将矿石块放入水中，将杯壁外的水擦干净，称出质量m2 矿石的密度： 水 210 0 -mmm m 与实验方案二同理的方法： （1）用天平称出矿石块的质量m0 （2）将块石块放入装有适量水的烧杯中，用细线在烧杯外壁与水面相平处做一记号， 称出质量 m1 （3）取出矿石块，向烧杯中加水，直到水面与标记相平，称出质量m2 矿石的密度： 水 120 0 - mmm m 7. （1）主要实验步骤： 用天平称出金属块的质量m； 用细绳和刻度尺测出木棒的长度L； 将用细绳系好的金属
11、块系在木棒的一端，然后再将另一细绳一端做成绳环套在木棒上， 用手提起该绳的另一端，并移动绳环的位置，使木棒保持水平平衡； 用细绳和刻度尺测量出绳环到系金属块那端的木棒长度L （2）如图，以O 为支点， 杠杆平衡， G铁 L =G （ L L ） 即： mg L =Mg （LL） 解得：木棒的质量： M=m 答： （1）主要实验步骤和需测量的物理量同上； （2）木棒质量的数学表达式为M=m 8. （1）如图答2 所示 （2）按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处。闭合开关，调节滑动变 阻器，使电压表的示数接近满偏，记下电压表的示数U0；断开开关，保持滑片位置不动， 将电压表改接在待测
12、电阻两端。闭合开关，记下电压表的示数Ux. （3）Rx=UxR0/U0。 9. 解： （1）实验步骤： 向量筒内加入适量的水，记下量筒内水的体积V0 ； 将铜块缓慢放入量筒内水中，记下此时水和铜块的总体积V1； 再将木块轻轻放入量筒内水中，待木块静止处于漂浮状态时，记下此时总体积V2 （2）木块密度的数学表达式 因为木块漂浮，G=F浮=水gV排=水g（V2V1） 木块的质量为m=水（V2V1） 木块的体积为V=V1V0 = =?水 10. 解： （1）本题中需要考虑电压表的量程，无论电压表测量哪个电阻的电压，电压表的示 数都不能超过15V，因此选用R1、 R3两个电阻串联， 则电路中的电流I=A，则电阻R1上的电压为 U1=I R1=A 100 13.3V，不超过15V ， 若选用用R1、R2两个电阻串联，则电路中的电流 I =A 则电阻 R1上的电压为 =IR1=A 100 =16V ，超过 15V，故不能选用R1、R2两个 电阻串联； 若选用用R1、R4两个电阻串联，尽管电阻 R1上的电压也不超过15V，但是指针偏转角 度较小，不容易读数，因此因此选用R1、R3两个电阻串联最合适， 设计的电路图如下图， （2）测量步骤： 按照电路图连接电路； 闭合开关S，读出电压表的示数U1， （ 3）串联电路中的电流处处相等，则， 则电源电压的表达式U=，