2024中考物理試題研究專(zhuān)題《間接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)》 課件

2024中考物理試題研究專(zhuān)題《間接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)》測(cè)密度ρ測(cè)浮力F測(cè)電阻R測(cè)電功率P測(cè)電阻RMeasureresistance調(diào)節(jié)滑阻多次測(cè)量減小誤差實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量?jī)x器實(shí)驗(yàn)步驟

設(shè)計(jì)一：小白同學(xué)在進(jìn)行“伏安法”測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)他的電流表?yè)p壞了，但實(shí)驗(yàn)室卻已沒(méi)有多余的電流表可以替換，于是老師又多取出一個(gè)電壓表和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0

交給小白，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)一多提供替代電流表如何替代？設(shè)計(jì)一：提取信息伏安法測(cè)電阻

沒(méi)有A

多提供一和一R0V

設(shè)計(jì)一：設(shè)計(jì)一（1）設(shè)計(jì)并畫(huà)出測(cè)量電路圖伏安法測(cè)電阻

多提供一和一R0

沒(méi)有AV（2）推導(dǎo)并寫(xiě)出Rx

的表達(dá)式

VV

A?

V①利用常規(guī)測(cè)電阻的電路圖②替代所缺①原理公式②代入公式

（3）簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)的步驟V

A

V(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物，用電壓表測(cè)出Rx兩端的電壓Ux；(2)將電壓表并聯(lián)接在R0兩端，測(cè)出R0兩端的電壓U0；(3)移動(dòng)滑片，重復(fù)上述操作，測(cè)出三組的Ux、U0值；（4）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格V

A

V實(shí)驗(yàn)次序123設(shè)計(jì)一之變式題：設(shè)計(jì)一伏安法測(cè)電阻

沒(méi)有AV

A?

V

多提供一R0

和多個(gè)開(kāi)關(guān)

開(kāi)關(guān)在電路中的作用是什么？控制通斷、改變電路利用開(kāi)關(guān)改變電壓表測(cè)量對(duì)象題意：沒(méi)有電流表且只有一個(gè)電壓表但多提供一個(gè)定值電阻R0及若干開(kāi)關(guān)1.【2022山東濰坊中考】小明利用圖甲所示電路測(cè)量未知電阻RX的阻值，電源電壓保持3V不變，滑動(dòng)變阻器銘牌標(biāo)有“30Ω2A”字樣，RX的阻值約為10Ω。（1）~（3）略；（4）小明利用圖甲電路測(cè)量另一未知電阻RX′，將RX′正確接入電路，但發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)滑片P，電流表示數(shù)幾乎為0，電壓表示數(shù)接近3V，經(jīng)判斷得知RX′阻值較大，利用該電路無(wú)法測(cè)出RX′阻值。接上頁(yè)（4）小明查閱資料獲知，電壓表相當(dāng)于一個(gè)能顯示自身兩端電壓的定值電阻，且阻值較大，于是他找了一個(gè)2kΩ的定值電阻R0，設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路，電源電壓恒為3V。閉合開(kāi)關(guān)，并進(jìn)行了如下操作：①S1接1時(shí)，記錄電壓表示數(shù)為2.5V；②S2接2時(shí)，記錄電壓表示數(shù)為2V；③計(jì)算待測(cè)電阻RX′=__________Ω。5000設(shè)計(jì)二：設(shè)計(jì)二伏安法測(cè)電阻

沒(méi)有V

多提供一和一R0A通過(guò)原理分析：可直接測(cè)量出?能否利用現(xiàn)有器材來(lái)替代電壓表？間接測(cè)量轉(zhuǎn)換替代

AV

A?

A

A?

A

替代電壓表

A

A

1

A

A

2

A

A

3能否精減?A

A

2

AA4但滑阻最大值已知4

A

A

2.【2021年福建省中考卷】29(4)若沒(méi)有電壓表，只有一個(gè)電流表，其余元件不變，設(shè)計(jì)并在方框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量Rx阻值的電路圖(要求電路連接后不能再拆接)

實(shí)驗(yàn)原理不會(huì)變考題像是變化萬(wàn)千轉(zhuǎn)換、替代思路不會(huì)變可直接測(cè)出的物理量要測(cè)得的最終物理量實(shí)驗(yàn)原理公式無(wú)法直接測(cè)出的物理量額外提供的器材、材料轉(zhuǎn)換替代間接測(cè)量最終表達(dá)式測(cè)密度Measureresistanceρ多次測(cè)量減小誤差實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量?jī)x器實(shí)驗(yàn)步驟

設(shè)計(jì)一：只提供量筒這一種測(cè)量工具，其余器材自選，如何測(cè)定一塊橡皮泥的密度？（已知該橡皮泥不吸水也不溶于水，且密度大于水）請(qǐng)你寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)步驟和需要測(cè)量的物理量及表達(dá)式。設(shè)計(jì)一可直接測(cè)出的物理量要測(cè)得的最終物理量實(shí)驗(yàn)原理公式無(wú)法直接測(cè)出的物理量額外提供的器材、材料轉(zhuǎn)換替代間接測(cè)量最終表達(dá)式測(cè)密度

體積V怎么測(cè)？排水法質(zhì)量m利用公式質(zhì)量m利用公式m=ρVG=?彈簧測(cè)力計(jì)漂浮時(shí)G物=F浮與質(zhì)量有關(guān)的公式杠桿的平衡條件橡皮泥在水中漂浮嗎？漂浮時(shí)的浮力怎么測(cè)？

V3-V1F浮=ρ水g(V2-V1)=G泥gg表達(dá)式

1.往量筒中倒適量水，讀出水的體積V1；2.將橡皮泥捏成碗狀，使其漂浮于量筒的水中，記下液面對(duì)應(yīng)的示數(shù)V2；3.將橡皮泥捏成實(shí)心球狀，使其浸沒(méi)于量筒的水中，記下液面對(duì)應(yīng)的示數(shù)V3。實(shí)驗(yàn)步驟漂浮解決物重的問(wèn)題漂浮

F浮=G物浸沒(méi)解決體積的問(wèn)題浸沒(méi)

V排=V物用這種單量筒的方法除了能測(cè)出橡皮泥的密度，還能測(cè)出哪些物體的密度呢？小金屬塊小玻璃瓶小木塊漂浮解決物重的問(wèn)題浸沒(méi)解決體積的問(wèn)題（加個(gè)碗，幫漂浮）（加根針，幫浸沒(méi)）3.【2022湖南湘潭中考】某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量礦石的密度。發(fā)現(xiàn)用量筒和空瓶也可以測(cè)出該礦石的密度：（4）①將空瓶放入盛有適量水的量筒內(nèi)，穩(wěn)定后水面位置為V1，如圖3所示；②將小礦石放入瓶中，穩(wěn)定后水面位置為V2，如圖4所示；③將小礦石從瓶中取出放入量筒內(nèi)，穩(wěn)定后水面位置為V3，如圖5所示；由圖3、4可得礦石的質(zhì)量m＝_____________，由圖3、5可得小礦石的體積，則小礦石密度ρ＝___________（兩空均用已知量的字母表示，ρ水已知）。ρ水（V2﹣V1）

設(shè)計(jì)二：小柯從學(xué)校借來(lái)一架天平，用紙杯改裝了一只溢水杯，再借助于水，巧妙地測(cè)出了一枚小石塊的密度。請(qǐng)你寫(xiě)出與實(shí)驗(yàn)方案相一致的實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式設(shè)計(jì)二可直接測(cè)出的物理量要測(cè)得的最終物理量實(shí)驗(yàn)原理公式無(wú)法直接測(cè)出的物理量額外提供的器材、材料轉(zhuǎn)換替代間接測(cè)量最終表達(dá)式測(cè)密度

質(zhì)量m體積

V溢水杯和水

V石=?m排m排ρ水依題意知：天平是唯一測(cè)量工具，故只能測(cè)得質(zhì)量值

表達(dá)式

m排ρ水V石=m石V石ρ石==m

ρ水

=

m排ρ水V石=4.【2022四川南充中考】某同學(xué)在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（4）該同學(xué)在科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中將此裝置改裝成了一個(gè)杠桿液體密度計(jì)，該裝置可測(cè)量小桶內(nèi)液體的密度，如圖丁所示，將容積為20mL的小桶掛在M點(diǎn)，調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿水平平衡，已知OM=OA=5cm，則杠桿密度計(jì)的“0刻度”線應(yīng)在_____（選填“O”或“A”）點(diǎn)，將待測(cè)液體倒?jié)M小桶，在杠桿右端掛上重物并調(diào)節(jié)至N點(diǎn)位置時(shí)，杠桿剛好水平平衡，重物質(zhì)量10g，ON=15cm，N點(diǎn)位置應(yīng)標(biāo)注的密度刻度值是_______g/cm3，改裝后杠桿右端的密度刻度線______（選填“是”或“不是”）均勻分布的（g=10N/kg）。

O可直接測(cè)出的物理量要測(cè)得的最終物理量實(shí)驗(yàn)原理公式無(wú)法直接測(cè)出的物理量額外提供的器材、材料轉(zhuǎn)換替代間接測(cè)量最終表達(dá)式液體的密度

V液=20mlmm杠桿20mL5cm5cm15cm10gF1L1=F2L2m液×OM=m重物×ON1.5g/m34.【2022四川南充中考】某同學(xué)在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（4）該同學(xué)在科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中將此裝置改裝成了一個(gè)杠桿液體密度計(jì)，該裝置可測(cè)量小桶內(nèi)液體的密度，如圖丁所示，將容積為20mL的小桶掛在M點(diǎn)，調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿水平平衡，已知OM=OA=5cm，則杠桿密度計(jì)的“0刻度”線應(yīng)在_____（選填“O”或“A”）點(diǎn)，將待測(cè)液體倒?jié)M小桶，在杠桿右端掛上重物并調(diào)節(jié)至N點(diǎn)位置時(shí)，杠桿剛好水平平衡，重物質(zhì)量10g，ON=15cm，N點(diǎn)位置應(yīng)標(biāo)注的密度刻度值是_______g/cm3，改裝后杠桿右端的密度刻度線______（選填“是”或“不是”）均勻