實驗計算專題

—.實驗探究題（共22小題）

1.現有一瓶飲料，小明用托盤天平、燒杯和已知密度為po的金屬塊測出了飲料的密度p。

（1）用天平測出金屬塊的質量mi,讀數如圖所示，為82.4g。

（2）把金屬塊放入空燒杯中，往燒杯中倒入適量飲料，使金屬塊浸沒在飲料中，在燒杯

液面位置做好標記。測出此時瓶和飲料的總質量為012。

（3）取出金屬塊，放在臺面上。往燒杯中倒飲料，直至液面到達標記處，測出此時

的總質量為m3。

（4）p=（用符號表示）。金屬塊取出時帶走部分飲料，測量結果（選

填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

pIIIp”“I■IIi11ip111I

of%J“5g

2.在“測量牛奶密度”的實驗中。

甲N.丙

（1）小明先將牛奶倒入量筒，如圖甲所示，則牛奶的體積為cm3；接著將天平

放在水平臺面上，如圖乙所示，他應先將游碼移到標尺左端,再調節平衡螺

母，使天平平衡；用調節好的天平測出空燒杯的質量為33g,然后將量筒中的牛奶倒入

燒杯，用天平測量燒杯和牛奶的總質量，天平平衡時如圖丙所示，則牛奶的質量為

g；

（2）根據以上實驗數據計算出牛奶的密度為kg/m3,用該方法測得的密度比真

實值偏;

（3）小明不小心將量筒打碎了，老師說只用天平也能測量出牛奶的密度，于是小華添加

兩個完全相同的燒杯和適量的水，設計了如下實驗步驟，請你補充完整：

①調好天平，用天平測出空燒杯質量為mo；

②將一個燒杯,用天平測出燒杯和水的總質量為mi；

③用另一個燒杯裝滿牛奶，用天平測出燒杯和牛奶的總質量為m2；

④則牛奶的密度表達式p=o（用測量的物理量和水的密度表示，已知水的密度

為p水）

3.下面是小方和小王設計的“測食用油密度”的實驗方案:

(1)小方的方案：用調節平衡的天平測出空燒杯的質量mi,向燒杯內倒入適量食用

油，再測出燒杯和食用油的總質量m2,然后把燒杯內的食用油全部倒入量筒內，讀出

量筒內食用油的體積為Vi；其測得的食用油密度。

(2)小王的方案：在燒杯內倒入適量的食用油，用調節平衡的天平測出燒杯和食用油的

總質量m3,然后將燒杯內的適量食用油倒入量筒內，再測出燒杯和剩余食用油的總質

量m4,讀出量筒內食用油的體積V2。其測得的食用油密度的表達式是：p油

(3)按的實驗方案進行測量，實驗誤差可能小一些。

(4)如圖是按小王的實驗方案進行某次實驗的情況，請將實驗的數據填入表中。

I111111111111111pi11111111

O0.10.20.30.40.5

I-------------■---------

燒杯和食用油的燒杯和剩余油的倒出油的質量倒出油的體積油的密度

總質量(g)總質量(g)(g)(cm3)(kg/m3)

34.116.8

4.小李同學測量牛奶的密度。

(1)取一些牛奶倒入量筒內，如圖甲所示，測得體積為cn?。

(2)將天平放在水平桌面上，游碼移至標尺的零刻度處，發現指針指向分度盤右側，如

圖乙所示，小李應該向調節平衡螺母直至指針指向分度盤正中央。

(3)用天平測得空燒杯的質量，如圖丙所示。

(4)如圖丁所示，將量筒內牛奶倒入空燒杯內，用天平測得燒杯、牛奶的總質量為

g。

(5)經過計算可知，牛奶的密度為g/cnA

(6)小明測得的牛奶密度值(選填“小于”、“等于”或“大于”)真實值,

理由是。

（二）小華的實驗測量。

（7）小華發現自己桌上沒有量筒，思考了一會兒后，她利用天平、水（水的密度用p水

表示）、燒杯也測出了牛奶的密度，操作過程如下：

①用天平測出空燒杯的質量mo；

②用天平測出燒杯裝滿水時的總質量mi；

③用天平測出燒杯裝滿牛奶時的總質量m2。

請你根據她測得的物理量寫出牛奶的密度表達式P牛奶=p水（用字母表示）。

5.小米和小天為了測量牛奶的密度，進行如下實驗操作：

止時指在分度盤中線的右側，則應將平衡螺母向調節使橫梁平衡（選填“左”

或“右”）。

（2）如圖所示，用天平稱量出空燒杯的質量（如圖的甲所示）mi=3Og；然后向燒杯中

倒入適量的牛奶，稱量出燒杯和牛奶的總質量（如圖的乙所示）m2=g;把燒杯

中的牛奶全部倒入量筒中，如圖的丙所示，其示數為mLo

（3）測出牛奶的密度為p=kg/m3,按照這個實驗步驟會導致比實際密度值偏

（選填“大”或“小”）。為減小誤差應該把甲、乙、丙實驗步驟調整為（選

填“A”或"B”或"C”）。

A.丙、甲、乙

B.乙、丙、甲

C.丙、乙、甲

（4）實驗時量筒不小心被打碎了，老師說只用天平還能測量出牛奶的密度。他們用兩個

完全相同的燒杯和適量的水，設計了如下實驗步驟，請你補充完整：

①調節好天平，用天平測出空燒杯質量為mo；

②將一個燒杯裝滿水，用天平測出燒杯和水的總質量為mi；

③用另一個燒杯裝滿牛奶，用天平測出燒杯和牛奶的總質量為m2;

④根據測得的物理量求出了牛奶的密度p=（用mo、mi、m2和p水表示）。

6.小吳和小李在實驗室做測量密度的實驗:

圖2

(1)小吳將托盤天平放在桌面上，如圖1甲所示調節天平平衡，小李指出她的

操作錯誤是，糾正錯誤以后觀察到指針右偏，此時應向調節平衡螺

母，使指針指到分度標尺中央刻度處；

(2)小吳想測量酒精的密度，步驟如下：

A.用天平測出空燒杯的質量記為mi；

B.用天平測出燒杯和酒精的總質量記為m2；

C.將酒精全部倒入量筒中，用量筒測出酒精的體積記為V；

根據小吳的實驗步驟，酒精密度的表達式為；

(3)小李認為由于燒杯中的液體無法全部倒入量筒，會導致所測密度偏；

(4)為了更準確的測出酒精的密度，小李設計了以下實驗：

①將酒精倒入燒杯中，測出它們的總質量為162.4g；

②將燒杯中的一部分酒精倒入量筒中，如圖1丙，則量筒中酒精的體積為

cm3；

③用天平測出燒杯和剩余酒精的總質量如圖1乙所示；

根據小李的實驗，算出酒精的密度為kg/m3o

(5)小吳和小李共同合作，用另外的方法來測量一種未知液體的密度，他們取來一塊密

度p=2Xl()3kg/m3的鵝卵石，利用電子秤繼續測量，設計了如下方案：

①先用電子秤測出鵝卵石的質量如圖2甲；

②在燒杯中放入適量的液體將鵝卵石浸沒，在液面到達的位置上作標記，用電子秤測出

總質量如圖2乙；

③取出鵝卵石向燒杯中加液體到標記處，再用電子秤測出此時液體和燒杯的總質量如圖

2丙，則液體的密度p=kg/m3o

7.小華同學為了測量醬油的密度，進行了以下實驗。

(1)小華按正確步驟將天平調平。

(2)用調節好的天平測量醬油和燒杯的總質量，操作情景如圖1所示，則他的操作存在

的錯誤是。

(3)重新調節好天平，小華稱得醬油和燒杯的總質量為64.8g,然后將一部分醬油倒入

量筒中，如圖2所示，再將燒杯放在天平上，稱得剩余醬油和燒杯的總質量如圖3所

示。由此可知：量筒中醬油的體積是cm3,量筒中醬油的質量是g,醬

油的密度是g/cm3o

(4)若小華在測剩余醬油和燒杯的總質量時，突然發現燒杯和祛碼位置放反了，則真實

密度應該為g/cm3o

(5)如果小華按正確步驟測得質量，但將醬油倒入量筒時發生了飛濺，有少許醬油殘留

在量筒內液面上方的筒壁上，一直未流下去，則他所測得的醬油密度值比真實值

(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(6)實驗后，小明又設計了不用量筒測量醬油密度的方法，實驗方案如下:

①用天平測出燒杯的質量mo；

②用天平測出裝滿水的燒杯的總質量mi；

③用天平測出裝滿醬油的燒杯的總質量m2；

④醬油的密度表達式：p=(用mo、mi、m2、p水表示)。

8.在“測量液體密度”的實驗中，將天平放在水平工作臺上，小紅同學進行了如下操作。

(1)如圖1甲所示，小紅操作中不規范之處是o

(2)改正錯誤后，小紅將容器內部分液體倒入量筒并測出體積V,然后稱量出容器和剩

余液體的質量m,繼續向量筒中倒液體，多次重復上述實驗操作。如圖1乙所示為某次

測得容器和剩余液體的質量，質量為g;如圖1丙所示是根據多次測得的數據繪

制的m-V圖象，根據圖象可得，液體密度為kg/m3o

（3）愛思考的小明在登山時拾到一塊漂亮的石塊，為了知道石塊的密度，他利用電子

秤、水杯、記號筆等工具進行了如下測量。

A.用電子秤測出裝有適量水的杯子總質量如圖2甲所示。

B.將石塊緩慢浸沒在杯中，測得總質量如圖2乙所示。在水面到達的位置上做標記，然

后取出石塊。

C.向杯中緩慢加水，讓水面上升至標記處，測得杯和水的總質量如圖2丙所示。

①根據以上測量，可得石塊的體積為V；H=cm3,石塊的密度是kg/m3?

②在測量完成后，小明發現石塊吸水，則以上步驟所測得的石塊密度與真實值相比

（選填“偏大”“偏小”或“相等”）o

9.小軍為了測量某合金塊的密度，在實驗室進行如圖1的實驗操作：

（1）把天平放在水平桌面上，將游碼移至稱量標尺左端的零刻線處，指針位置如圖1

甲。要使橫梁平衡，應向調節平衡螺母；

（2）把合金塊放在天平左盤中，再用鑲子向右盤中加減祛碼并調節游碼在稱量標尺上的

位置，使天平橫梁恢復平衡。盤中祛碼和游碼的位置如圖1乙，則合金塊的質量是

g；

（3）如圖1丙，在量筒中裝入適量的水，再用細線系住合金塊并將其輕輕放入量筒中,

則合金塊的體積是cm3；

（4）合金塊的密度是kg/m3；

（5）老師再給小軍一個如圖2的溢水杯，要求小軍測量小石塊的密度（量筒不能使用）。

于是他設計了如下的實驗步驟：

A.用調節好的天平測出石塊的質量mi；

B.用調節好的天平測出空燒杯的質量m2;

C.溢水杯裝滿水，將石塊輕輕浸沒在水中，并用燒杯接住溢出的水；

D.用調節好的天平測出燒杯和水的總質量m3。

石塊的密度表達式是：p=;［用所測物理量的符號和水的密度（p水）表示］

①如果步驟C中的溢水杯的水沒有裝滿，則密度的測量結果將偏；

②小軍測算石塊的體積時，使用了下列物理方法中的（選填序號）。

A,控制變量法

B.等效替代法

C.類比法

10.小玉同學想探究“電壓一定時，電流與電阻的關系”。實驗室提供的器材有：電源（電

壓恒為6V）,開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、導線若干，可供選擇的定值電阻的

阻值分別為10。、150、20。、30。、400和50（1.

（1）小玉根據圖甲連接的實物電路如圖乙所示，其中有一根導線連接是錯誤的，請在圖

乙中將這根線打上“X”，并補畫出正確的連線。

（2）電路連接正確后，先用10。的定值電阻進行實驗，閉合開關后，發現電流表示無

數，電壓表有示數，則電路故障可能是,排除故障后，移動滑動變阻器的滑片

P,此時電流表的示數如圖丙所示位置，電流表示數為A；斷開開關，不更換

或移動其他元件，僅將10。的定值電阻直接換成15。的定值電阻進行實驗，然后再閉合

開關，此時應將滑片P向（選填“左”或“右”）移動。

（3）為了尋找實驗的普遍性規律，小玉應多測幾組數據，根據上述定值電阻，順利完成

上述實驗，所選滑動變阻器的最大阻值不能小于flo

11.小北利用如圖甲的電路探究“電流與電壓、電阻的關系”。已知電源電壓為4.5V且保

持不變，實驗用到的定值電阻阻值分別為25。、20。、15。、10。、5Q,滑動變阻器的規

格為“0?50Q”。

甲乙丙

（1）用筆畫線代替導線按圖甲所示電路圖將圖乙中實物電路連接完整（要求：滑動變阻

器的滑片P向左移動，電路中電流變大，導線不得交叉）。

（2）閉合開關，發現電壓表和電流表均無示數，小北利用另一只完好的電壓表進行檢

測，把電壓表分別接在a、b之間和b、c之間，電壓表均有示數；接在a、c之間，電壓

表無示數，如果電路連接完好，只有一個元件有故障，該故障是o

（3）問題解決后，他們接入阻值為10。的電阻進行實驗，并得出如表中的數據，對數據

進行分析后得出實驗初步結論是：電阻一定時，通過電阻的電流與它兩端的電壓

______________o

電壓U/V11.522.5

電流I/A0.10.150.20.25

（4）接下來他們再次對電流與電阻關系進行探究，為了用題目中提供的所有的定值電阻

正確完成五次實驗，應利用滑動變阻器控制定值電阻兩端的電壓至少保持V不

變。完成第一組實驗，改接另一個定值電阻后，繼續操作有以下四步：①閉合

開關；②將滑動變阻器的滑片移到最右端；③記錄電流表示數；④將滑動變阻器的滑片

移到適當位置。從安全和規范角度考慮，正確的順序是。

（5）小北同學每次隨機選取一個定值電阻，進行了五次實驗，根據所得數據畫出電流與

電阻關系的圖像如圖丙，且實驗中各電路元件完好，讀數、記錄均正確。但老師發現五

次實驗中有一次未移動滑動變阻器滑片控制電壓表示數一定，根據圖丙中的數據分析，

阻值為Q的定值電阻連入電路時未移動滑片，這次實驗之前的那一次實驗，小

北選取的是阻值為。的定值電阻。

12.在“探究通過導體的電流與電壓和電阻的關系”實驗中，小明利用可調電壓電源（可調

為1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5個定值電阻（阻值分別為50、10Q、15。、200、

丙丁

（1）他根據圖甲所示電路圖連接成了圖乙所示的實物電路，其中只有一根導線連接錯

誤，請在這根導線上打“X”，并用筆重新畫一根正確連接的導線。（連線不要交叉）

（2）改正圖乙電路后，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最端（選填

“左”、“右”）。

（3）實驗時小明設計了表格，通過表格可以看出，他的實驗目的是探究通過導體的電流

①如圖丙是第2次實驗時電流表的示數，示數為A。

②當其中某個定值電阻接入電路時，無法滿足實驗條件，這個定值電阻的阻值為

（5）小明根據實驗數據描繪出了如圖丁所示的圖像，可以得出結論：0

【拓展】小紅利用現有器材又做了下面的實驗：

①按圖甲連接電路，將電源電壓調到某個值，在電路安全條件下閉合開關，移動滑片直

到電壓表示數為4V。

②保持滑片不動，換接入另一個定值電阻，調節電源電壓，在電路安全條件下閉合開

關，發現電壓表示數恰好為4V。

通過以上實驗現象可以推斷：此時滑動變阻器接入電路的阻值為

13.在“探究電流與電壓、電阻關系''的實驗中，巴蜀中學的某實驗小組選用5Q、10。、

15。、20。、25。五個電阻，電壓恒為6V的電源，“40Q1A”的滑動變阻器等器材，設

計了如圖甲所示的實驗電路。

（1）請你根據甲圖，將乙圖中的部分電路連接完整（要求：滑片向右移動時，電流表示

數變大，導線不交叉）；

（2）閉合開關后，發現電流表有示數，電壓表無示數，則電路存在的故障可能是定值電

阻（選填“短路”或“斷路”）；

（3）首先，接入10。的電阻探究“電流與電壓的關系”。

①實驗過程中，通過多次改變滑片的位置來改變；當電壓表示數為2.8V時，電

流表如圖丙所示，為A；實驗小組記錄的數據表格如下，小紅分析了數據后，

指出有一組數據不符合實際，這組數據對應的實驗序號是

實驗序號123456

電壓/V1.01.42.02.42.83.0

電流/A0.10.140.200.240.30

②分析正確的數據，可得出結論：當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的

電壓成比；

（4）接著小紅繼續按照圖乙所示電路，將5。、10。、15。、20。、25。這五個電阻隨機

單獨接入電路，探究電流與電阻的關系；

①實驗中控制電阻兩端的電壓為2V不變。她用10R的電阻完成實驗后，保持滑動變阻

器的滑片位置不動，斷開開關換上另一個電阻，閉合開關時電流表的示數變成了

0.15A,由此可知換上的電阻為Q,為了使電阻兩端的電壓恢復到2V,此時應

將滑動變阻器的阻值適當調（選填“大”或“小”）；

②她發現當接入Q的電阻時，無論怎樣調節滑片，電壓表的示數都大于2V,若

想完成實驗，應更換一個最大阻值不小于Q的滑動變阻器；

（5）小紅思考：電阻兩端的電壓應控制為多少合適呢？在不改變實驗器材和電路連接的

前提下，實驗小組分別提出了2.2V、2.4V和2.6V三個電壓值，為使實驗順利進行，你

認為這三個電壓值中不能選擇的是Vo

14.如圖甲所示，是小明在“測量定值電阻的阻值”時連接的電路。電源由兩節新干電池

串聯組成，滑動變阻器的銘牌上標有“50。，1A”的字樣。

（1）用筆畫線代替導線，將電路連接完整。

（2）閉合開關，兩電表均無示數；將電壓表改接在變阻器兩端時，兩電表也均無示數；

將電壓表改接在開關兩端時，電壓表有示數，電流表無示數。則電路故障可能

是O

（3）排除故障后，測得數據如表：

序號電壓U/V電流I/A

10.80.08

21.6

32.50.24

430.3

2次實驗中電流表的示數如圖乙所示T1S數為A；

②Rx的阻值為Q（結果保留一位小數）；

③換用規格為“20Q,1A”的滑動變阻器，不能完成表格中第次的測量。

（4）小明利用圖甲電路測量另一未知電阻R'x,將R'x正確接入電路，但發現無論如

何移動滑片P,電流表示數幾乎為0,電壓表示數接近3V,經判斷得知R'x阻值較大，

利用該電路無法測出R'x阻值。小明設計了如圖丙所示的電路，電源電壓恒為3V,Ro

的阻值為2k。。閉合開關S,并進行了如下操作：

①Si接a時，記錄電壓表示數為2.5V；

②Si接b時，記錄電壓表示數為2V；

計算待測電阻R'X=flo

15.在“伏安法測電阻”的實驗中：

端。

（2）閉合開關后，發現電壓表無示數，而電流表有示數。經檢查，導線連接完好，則可

能是待測電阻Rx（填“斷路”或“短路”）。

（3）排除故障后，測得幾組數據如表，第三次實驗時電流表示數如圖乙，為

Ao

實驗次數123

電壓/V1.52.12.8

電流/A0.10.14

（4）三次所測電阻的平均值為11。（結果保留一位小數）

（5）若要測一個額定電壓為Uo的小燈泡正常工作時的電阻，電源電壓U不變，定值電

阻R的阻值已知。在不改變電路連接的情況下，下列電路能實現的是（僅一項

正確）。

-II---------------------11--------'---------1IY---------11--------

16.有一個標有“2.5V”字樣的小燈泡Li（阻值約為10。）和一個阻值未知的定值電阻Rx,

要求測出小燈泡Li的額定功率和Rx的阻值，電源電壓恒定。

甲乙丙

（1）如圖甲是小明用伏安法測量小燈泡Li額定功率的實物圖。

①圖甲中有一根導線連接錯誤，請在該導線上畫“X”（表示不要），并重新畫一根正

確連接的導線。

②改正電路后，正確操作。當電壓表示數是2.5V,電流表示數如圖乙所示是

A,則小燈泡的額定功率是W?

（2）小紅利用圖丙所示電路，也能測出Rx的阻值。其中R為定值電阻，R'為電阻箱。

請在空白處填上適當內容。

①閉合開關前，將滑動變阻器的滑片滑到端（選填"a”、“b”），電阻箱調

為某一阻值為Ri;

②閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P,使電壓表和電流表的示數為合適的值；

③斷開開關，再將電壓表與待測電阻C端間的導線改接到D端（圖中虛線所示），閉合

開關，反復調節,使兩表的示數與②中相同，記錄此時電阻箱的示數為R2,斷

開開關；

④則待測電阻的阻值Rx=o（用已知量或測量量的符號表示）

17.小明利用如圖甲所示的器材，測量小燈泡的電功率。實驗中電源電壓恒定不變。燈泡

的額定電壓為2.5V（電阻不大于10。），滑動變阻器的規格為（10。1A）。

甲乙丙

（1）小明連接了如圖甲所示電路，經檢查,發現其中一根導線連接有誤，請在該導線上

打“X”，并用筆畫線代替導線連接正確的電路；

（2）閉合開關S后，發現燈泡不亮，接下來首先應該操作的是（填序號）；

A.檢查導線連接是否良好

B.移動滑動變阻器的滑片觀察小燈泡是否發光

C.觀察電流表和電壓表是否有示數

（3）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，讀出了三組實驗數據。小明把三組數據寫在

草稿紙上（如圖乙），分析數據可知：則小燈泡的額定功率為W；實驗前小燈

泡的電阻為。（保留一位小數）。實驗時小明選擇的是（填“4.5V”或

“6V”）電源電壓；

（4）小明還想利用圖甲的電路圖探究“電流與電阻關系”實驗，他選用了5。、10。、

15。、20。、30。的定值電阻，將定值電阻直接接在燈泡的位置。若定值電阻兩端的電壓

保持3V不變，則他所用的電源電壓應該在范圍之間選擇。

（5）完成實驗后，小明設計了如圖丙所示電路，測量額定電壓為Uo（低于電源電壓）

小燈泡的額定功率，滑動變阻器R2的最大阻值為Ro。請將實驗過程補充完整：

①只閉合開關S,Si,將滑動變阻器Ri的滑片調到最右端，再將R2的滑片調到最

端，讀出電壓表示數U1,即電源電壓；

②將滑動變阻器R1的滑片調到最左端，再調節變阻器R2滑片的位置，直到電壓表示數

為，小燈泡正常發光；

③再閉合開關S2,保持變阻器R2的滑片不動，調節變阻器R1的滑片，使電壓表示數

為;

④再保持變阻器R］的滑片不動，再將變阻器R2的滑片調到最右端，電壓表數為U2；

⑤小燈泡的額定功率的表達式為。

18.如圖甲是用伏安法測量額定電壓為2.5V小燈泡額定功率的電路圖。

（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最（選填“左”或“右”）端；

（2）閉合開關后，小燈泡發光，但電壓表示數為0V。經檢查，圖中a、b、c三根導線

中有一根斷了，則該導線是（填寫字母）;

（3）排除故障后繼續測量小燈泡的額定功率。具體做法是：閉合開關，緩慢移動滑動變

阻器的滑片，觀察燈亮度及電壓表示數，至電壓表的示數為時停止移動滑片，

此時電流表示數如圖乙，則小燈泡的額定功率是?

A

甲N.丙

（4）若電流表已壞，小莉用一個電阻箱代替電流表測量小燈泡的額定功率。她設計了如

圖丙所示的電路圖，并按照圖丙所示的電路圖連接好實物。以下是她的實驗步驟，將它

補充完整：

①只閉合開關,移動變阻器的滑片P,使電壓表示數為2.5V

②下一步操作是：保持①中滑動變阻器的滑片P的位置不變，,調節電阻箱的

阻值，當電壓表示數為2.5V時，讀出電阻箱連入電路的阻值Ro；

③利用上述測量出的物理量和已知量，寫出小燈泡額定功率的表達式P=o

19.在“測量小燈泡的功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）如圖甲是小明測量小燈泡額定功率的實物電路圖（不完整）。請用筆畫線代替導線

（2）閉合開關前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于（填“A”或"B”）端。

其目的是：=

（3）連接好電路后，閉合開關，小明發現移動滑動變阻器滑片P,小燈泡不發光，電壓

表的示數為零。進一步觀察并檢查電路，發現電壓表、電流表、導線及其連接均完好。

針對電路中出現的小燈泡不發光的故障現象，他提出了如下猜想，①小燈泡短路；②小

燈泡的燈絲斷了；③滑動變阻器斷路。根據故障現象，猜想（填序號，下同）

是錯誤的。如果觀察到電流表有示數，則猜想是正確的。

（4）排除故障，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P到某一位置，電壓表示數如圖乙所

示，為測量小燈泡的額定功率，此時應將滑片P向（填“A”或"B”）端移動

合適位置，再讀出電流表示數如圖丙所示，算出小燈泡的額定功率是Wo

（5）小明打算增加一個阻值為10。的定值電阻Ro,只利用一只電表，通過圖中操作（開

關S接“a”、“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率。圖丁、戊是他設計的兩種不同

方案的電路圖，則以下判斷正確的是（填字母）。

A.兩種方案都能

B.兩種方案都不能

C.丁方案能，戊方案不能

D.丁方案不能，戊方案能

20.小明要測定標有“3.8V”小燈泡正常發光時的電阻，選擇一些器材連接了如圖甲所示

（1）同組的小芳發現小明所選的器材不能完成此實驗，其原因是o并且電路連

接也有錯誤，如果此時閉合開關，電壓表（填“有示數”或“無示數”）。請

你在的那根導線上打“X”，并另畫一根導線，使電路連接正確。

（2）小明重新選擇合理器材，將電路改接正確后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，

使小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙所示，則小燈泡正常發光時的電阻

是o

（3）小明還測量了小燈泡在不同電壓下的電流，并根據所測得數據繪制了小燈泡的I-

U圖象，如圖丙所示。根據圖象可知電流與電壓并不成正比，原因是燈絲的電阻隨溫度

升高而增大。在這個圖象中橫軸應該表示的是（填“電壓”或“電流”）。

（4）上述實驗結束后，小明又設計了如圖丁所示的電路，只用電壓表來測量額定電壓為

2.5V的小燈額定功率。已知滑動變阻器R的最大阻值為15。，電源電壓恒定，其測量過

程如下：

①閉合開關S、S2,斷開Si,將滑動變阻器的滑片移到最上端，電壓表示數為4.5V。

②閉合開關S、Si,斷開S2,移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為V,這

時小燈泡正常發光。

③閉合開關S、S2,斷開Si,保持滑動變阻器滑片的位置不變，電壓表示數為3V。

④小燈泡的額定功率P=W。

21.在“測量小燈泡額定功率”實驗中，有兩個小燈泡Li（額定電壓U額=2.5V）和L2（額

定電流為I額）。

（1）圖甲是測量小燈泡Li額定功率時連接的實物圖。

①圖甲中有一根線連接錯誤，請在這根線上打“X”，并在圖中改正。

②改正電路后，閉合開關，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，兩電表均無示數，其原

因可能是（填字母）。

A.L1斷路

B.Li短路

C.滑動變阻器斷路

③故障排除后，閉合開關，進行正確的操作后，燈泡發光了。若將滑片P移動到某一位

置時，小燈泡兩端的實際電壓為其額定電壓一半時，此時小燈泡的P實U額（選

4

填“>”、或“="）；移動滑片至某位置時，電壓表示數為2V,為測量小燈泡

L1的額定功率，應將滑片向（選填“左”或“右”）端移動，當小燈泡L1正常

發光時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡L1的額定功率為Wo

（2）圖丙是能測出小燈泡L2額定功率的實驗電路。圖中R為電阻箱，Ro為阻值已知的

定值電阻。請在空白處填上適當內容。

①將開關接a,移動滑動變阻器滑片P至某一位置，調節電阻箱直至電流表示數為I額，

此時電阻箱的示數為R1;

②將開關接b,保持不變，調節,此時電阻箱的示數為R2；

③則L2額定功率P=0（用I額、Ro、Ri和R2表示）

22.如圖所示是小明同學測量“小燈泡電功率”的實驗，已知電源電壓為4.5V,小燈泡額

定電壓為2.5Vo

（1）為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于（選填“A”或

“B”）端；

（2）小明連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表無示數，電流表有示數，

則電路的故障可能是小燈泡（選填“斷路”或“短路”）；

（3）排除故障后，小明移動滑片P到某一點時，電壓表示數如圖乙所示為V,

若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向（選填"A”或"B”）端

移動，使電壓表的示數為2.5V；

（4）小明多次移動滑片P,記下對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成如圖丙所示的

I-U圖像，根據圖像信息，可計算出小燈泡的額定功率為W；

（5）細心的小明發現通過小燈泡的電流與它兩端的電壓（選填"成”或“不

成”）正比，其原因是；

（6）小明通過實驗比較當小燈泡”實際電壓是額定電壓一半時的電功率Pi”和“實際電

流是額定電流一半時的電功率P2”的大小，則P1P2（選填“>”、或

二.計算題（共17小題）

23.宇航員小蜀登上潘多拉星球后，發現了一種不明液體，他在潘多拉星球上做了如下實

驗：將部分液體裝入如圖20甲的平底圓柱形溢水杯中，測出溢水杯和液體的總重力與液

體體積的關系如圖乙。溢水杯厚度忽略不計，底面積為50cm2,溢水口距離杯底15cm；

潘多拉星球上引力常數是地球的工（即8潘=工8地）。

22

（1）當液體體積為200cm3時，溢水杯與液體的總質量為多少？

（2）液體的密度是多少？

（3）他用彈簧測力計測得一鋁球重力為4.05N,并把鋁球投入裝有600mL此液體的該溢

水杯中，小球沉底（如圖丙），同時發現有液體溢出杯口，小蜀測得這部分溢出液體的

重力是1.8N。則此鋁球的空心體積是多少？（ptg=2.7g/cm3）

24.在科技節上，小明用傳感器設計了如圖甲所示的力學裝置，豎直細桿B的下端通過力

傳感器固定在柱形容器的底部，它的上端與不吸水的實心正方體A固定（不計細桿B及

連接處的質量和體積）。力傳感器可以顯示出細桿B的下端所受作用力的大小，現緩慢

地向容器中加水，力傳感器的示數大小F隨水深h水變化的圖象如圖乙所示。（g取

10N/kg,p水=1.0Xl（）3kg/m3）求：

（1）正方體A所受重力大小；

（2）當容器內水的深度為15cm時，正方體A受到的浮力大小；

（3）當容器內水的深度為7cm時，力傳感器的示數大小為F,繼續向容器中加水，當力

傳感器的示數大小變為0.5F時，水對容器底部的壓強是多少？

25.小明在實驗室模擬研究浮箱種植的情境。他將重力為10N、底面積為200cm2的薄壁柱

形容器置于水平桌面上，A是邊長為10cm密度均勻的正方體浮箱模型，通過一根長為

5cm的細線連接著底面積為25cm2的柱形物體B,先將A、B兩物體疊放在容器中央，

物體B未與容器底緊密接觸，然后緩慢向容器中注水，注水過程中正方體A一直保持豎

直狀態。當水的深度為12cm時，繩子處于自由狀態，如圖甲所示，此時物體B對容器

底的壓力為L7N；繼續向容器中注水，整個注水過程中正方體A所受浮力F與水的深度

h的關系圖像如圖乙所示，水未溢出。（細線不可伸長，且質量、體積不計）求：

甲乙

（1）圖甲所示水對容器底的壓強；

（2）物體B的密度；

（3）當注水深度為16cm時，容器對水平桌面的壓力。

26.如圖甲所示，一個上、下部均為柱形的容器（足夠高）放置在水平桌面，容器的下底面

積為200cm2o邊長10cm的不吸水正方體A,通過輕質細桿（體積不計）固定在容器底

部的中央，此時桿受到的壓力為5N,現以50cm3/s的速度勻速向容器中注水，水對容器

底部的壓強p與時間t的關系如圖乙所示，已知當t=35s時，A剛好浸沒。求：

（1）物體A的密度；

（2）當A剛好浸沒時，水對容器底部的壓強；

（3）若在某一時刻停止注水后，將另一底面積為50cm2高為6cm的柱形物體B,輕放在

A的正上方，物體B恰好浸沒，求注水的總體積。

43

3戶。

2P.

叵］O1O20304050t/s

27.在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件，示數是2.7No當把零件浸沒在水中時，彈簧測力

計的示數是1.7N。現把該零件浸沒在另一種液體中時，彈簧測力計的示數是1.9N,求：

（p水=1.0義103kg/m3,g取10N/kg）

（1）該零件浸沒在水中時受到的浮力F浮；

（2）該零件浸沒在水中時排開液體的體積V排；

（3）該金屬零件的密度p金；

（4）另一種液體的密度p波。

28.如圖是利用電子秤監控水位的模擬裝置，由細長的長方體A和長方體B、滑輪組、輕

質杠桿CD、電子秤及裝水的柱形容器等組成。杠桿始終在水平位置平衡，已知OC：

0D=2：5,A的底面積為0.03m2,高為1m,重為600N；長方體B重力為200N,動滑

33

輪的重力為60N,不計繩重與摩擦（p7X=1.0X10kg/m,g取10N/kg）。求：

（1）物體A在空氣中時，杠桿C端受到的拉力；

（2）單獨使用該滑輪組在空氣中勻速提升A時的機械效率；（百分號前保留一位小數）

（3）長方體A浸沒在水中時，受到的浮力為多大；

（4）水位上漲過程中，電子秤所受到的最大壓力為多少？

29.如圖是利用電子秤顯示壓力大小反映水箱水位變化的裝置

示意圖。該裝置由滑輪C、長方體物塊A、B以及杠桿DE

組成。物塊A通過細繩與滑輪C相連，物塊B放在電子秤

上并通過細繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點0轉動并始終

在水平位置平衡，且DO：OE=1：2,已知物塊A的密度

為1.5XItPkg/n?,底面積為O.CHn?,高1m,物塊A的上

表面與水箱頂部相平，物塊B的重力為150N,底面積為0.01m2o滑輪與軸的摩擦、杠

桿與軸的摩擦以及滑輪、杠桿和繩的自重均忽略不計（g取10N/kg,水的密度為L0X

103kg/m3）?當水箱裝滿水時，求：

（1）物體所受的浮力大小；

（2）繩對杠桿左端D點的拉力大小；

（3）重物B對電子秤表面的壓強；

（4）現打開閥門，水箱水位下降，當電子秤的示數減小50N時關閉閥門，求此過程中液

面下降的高度。

30.如圖所示是小明從5m水深的井里提水的裝置，桶的容積為3X10-3m3,每個滑輪重

5N,在勻速提起桶的過程中，桶露出水面前的拉力為7.5N,完全露出水面后，拉力變

為25N（繩子與滑輪間的摩擦及繩重不計，g=10N/kg）o求：

（1）水井底受到水的壓強；

（2）桶的質量；

（3）桶的材料密度。

31.某物理學習共同體小組設計了一個智能水塔裝置，圖甲是該裝置的簡化模型。輕質硬

桿AB只能繞。點轉動，A端下方固定一輕質彈簧，B端與物體D用一輕桿固定相連，

AO：B0=3：2。AB桿水平平衡，邊長為10cm的正方體C重8N,外表面涂上防水層

（不計防水層的質量與體積）后，掛于輕質彈簧下，靜止時彈簧長度的變化AL=4cm。

正方體C的正下方水平桌面上有一個足夠高的圓柱形水塔，其底面積S=300cm2,現往

塔中緩慢注入水，物體D對壓力傳感器的壓力F與注水體積V的關系如圖乙所示，壓力

F達到最大值瞬間自動停止注水，整個過程中D始終與傳感器接觸，彈簧處于彈性限度

內，求：

（1）正方體C的密度；

（2）自動停止注水瞬間，A點所受彈簧彈力的大小與方向；

（3）停止注水后，只把正方體C取出，換一完全相同的正方體E（未涂防水層）重復實

驗，壓力傳感器示數最大值減小9N,不計C帶走的水，無水濺出，E浸沒且體積不變，

最終水對塔底的壓強為多少？

A

foB

i△

sAF/N

?

甲乙

32.小敏看到超載車損壞公路的新聞報道，設計了一個稱量車重的模擬電路，將載重量轉

化成電流表示數，如圖甲。電路由電源、稱重計（電流表，量程0?0.6A）、定值電阻

Ro、滑動變阻器R1、彈簧和開關組成。己知電源電壓8V,滑動變阻器R1長40cm、總

電阻2011,且電阻的大小與其接入的長度成正比，彈簧的長度與受到壓力之間的關系如

圖乙，當沒有載物時，變阻器滑片指在上端，電流表示數是0.1A。

(1)定值電阻Ro多大？

(2)最大載重時，該模擬電路的電流表示數多大？(結果保留兩位小數)

(4)小華覺得最大稱量時，該模擬電路的電流表示數至少應該過滿量程的一半，則應選

擇定值電阻：R2=20C、R3=5Q和R4=l。中哪個替換RO,替換后，最大稱量時，電流

表示數多大？(結果保留兩位小數)

稱重計

甲乙

33.熱愛物理的小光同學在家制作了一個簡易臺秤，用來測物體質量。內部電路如圖甲所

示，電源電壓為18V,定值電阻Ro為300,電阻R為力敏電阻，其阻值與所受壓力的變

化情況如圖乙所示，電壓表的量程為0?15V,電壓表的表盤被改裝為臺秤的示數。他

在該臺秤上放置一個底面積為2