测量型实验专题讲解

1、测量型实验专题讲解江苏 方宝顺 （江苏省宝应县郭桥中学（225829）成际秋）中考实验探究题分为传统型实验题和创新型探究题两大块，传统型实验题又可细分为两类，一类是直接测量型实验题，即用初中阶段所学的测量仪器直接测量物理量的简单实验题，如用刻度尺测长度、用停表测时间、用弹簧测力计测力等等。另一类是间接测量型实验题，就是用直接测得的物理量通过计算得到要测定的物理量，如用刻度尺和停表测量平均速度、用天平和量筒测量液体或固体的密度、测定某种简单机械的机械效率等等。下面分两篇为同学们作一个详细解读。第一篇 直接测量型实验1 刻度尺使用刻度尺要按“选、看、放、读、记、求值”六道程序，有条不紊地进行。一“

2、选”就是根据实际需要选择量程和分度值恰当的刻度尺。二“看”就是要观察刻度尺的零刻度线位置、量程和分度值，若零刻度线已磨损，可重新定某一刻度为新的“零点”，不过要注意记录结果时要将“零点”所对应的刻度值减去。三“放”就是要将刻度尺有刻度的一边放得与被测边平行或重合，若尺不透明且较厚时，要使尺上的刻度紧贴被测边。四“读”要求读数时，视线与尺面垂直，且估读到分度值的下一位。五“记”要求记录测量结果时，不仅要记下数值，还要记录单位。六“求值”就是通过多次测量求平均值的方法，使测量值与真实值更接近，以尽量减小测量误差，需要注意的是计算结果不能改变测量中达到的准确程度。图1例1 图1中所测物体的长度是cm

3、。答案 3.55cm（3.53cm3.57cm都可以）2 停表机械停表使用前要上紧发条，指针归零，按动启动按钮，停表开始计时，再按一次停止计时。读数时，先看小圈是几分钟，再看大圈是几秒，通常准确到0.1s。读秒针数时要看清秒针走一圈是30s还是1min，若走一圈是30s，则秒针所指的同一位置，如10s的位置，还可能是40s，这要根据分针所指的位置来确定，分针指的位置不足1min的半格时，应读成10s；分针指示位置超过1min的半格时，应读成40s。停表不用时，要让指针转动直到发条完全松弛。例2 如图2所示，秒表的读数为 s。图2答案 337.53 弹簧测力计弹簧测力计使用注意点：使用前要做到“

4、三看”：一看量程，所测力的大小不能超过其量程；二看分度值，以便快速准确地读出所测力的大小；三看测力计按测量所需位置放好后，指针是否指在零刻度线处，否则要调零。为避免弹簧、指针与外壳摩擦，使用前要轻轻地来回拉几下，以检查是否存在摩擦。无论弹簧测力计竖放、横放、斜放，都要确保被测力的方向沿弹簧的轴线方向。读数时，视线要与刻度面板垂直。例3 关于弹簧测力计，下面几种说法中正确的是（ ）a弹簧测力计必须竖直或水平放置，不得倾斜b弹簧测力计面板上的刻度是不均匀的c使用时，必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的量程d弹簧测力计是根据弹簧的长度与受到的拉力成正比的原理制成的答案 c4 天平g01234550g

5、20g10g图3甲乙天平是准确测量物体质量的工具，除教材中强调的注意点外，还要注意： 天平每移动一次都要重新调节平衡。 在称量物体质量前调节天平平衡时，应调节横梁右端的平衡螺母，使天平平衡。若指针偏向分度盘的右侧，则应将平衡螺母向左调。在称量过程中横梁不平衡时，则应通过增减砝码或调节游码在标尺上的位置使天平平衡，若指针偏向分度盘右侧，则应减砝码或将游码向左移。 使用天平时，被测物体一定要放在左盘，砝码放右盘，即“物左码右”，万一放错了，变成“物右码左”，首先必须明确的是，这违反了天平的操作规则，是不允许的，但这样的情形还是可以测准物体质量的，这时被测物体的质量等于砝码的质量减去游码所对的克数。

6、例4 某同学调节托盘天平平衡时，发现指针停在分度盘的左侧，如图3甲所示。要使天平平衡，他应将横梁右端的平衡螺母向 移动。当他用调好的天平测物体质量时，发现指针偏向分度盘的左侧（如图3甲所示），这时应该 （选填“增加”或“减少”）砝码；当他在已调平的天平右盘中放入50g、20g和10g的砝码各一个，并将游码移到如图3乙所示的位置时，指针恰好指在分度盘的中央，则被测物体的质量为 g。答案 右 增加 81.6 5 量筒（量杯）图4量筒（量杯）是量度液体体积的仪器。向量筒（量杯）里注入液体时，左手拿住量筒（量杯），使量筒（量杯）略倾斜，右手拿盛有液体的容器，使容器口紧挨着量筒（量杯）口，使液体缓缓流入

7、，待注入的量比所需要的量稍少时，把量筒（量杯）放平，改用胶头滴管滴加到所需要的量。量筒（量杯）没有“0”刻度线，一般起始刻度为总容积的1/10。读数时，把量筒（量杯）放在水平桌面上，量筒（量杯）的刻度面对着人眼，观察刻度时，视线要与量筒（量杯）内液体的凹液面的最低处保持水平（若液面是向上凸的，则视线要与凸面的最高处保持水平！），再读出所取液体的体积数，否则读数会偏大或偏小（如图4所示）。例5 对于液体和形状不规则的固体体积可用_或_进行测量。在读取量筒、量杯内液体体积时，视线要与凹液面的_部或凸液面_部相平。答案 量筒 量杯 底 顶 6 温度计常用的温度计是根据测温液体热胀冷缩的性质制成的。使

8、用时要注意：估计被测物体的温度，选择量程合适的温度计；将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触，并保持足够长的时间；当温度计的示数稳定后再读数，读数时温度计不能从被测物体中移开，仍需与被测物体接触；读数时视线要与温度计液柱的上表面相平。体温计的玻璃泡中装的是水银，量程为3542。体温计的构造与一般温度计不同，其下端玻璃泡的容积较大，这使得人体温度有一个微小的变化，体温计毛细管中的液柱就有明显升降，所以它的分度值为0.1，为普通温度计的十分之一。体温计的玻璃泡与细直管连接处有一弯曲的缩口，这使得体温计能离开人体读数，普通液体温度计是不能离开被测物体来读数的。也正是有了缩口，导致体温计的示数只能上升或保

9、持，不能下降，图5例6 如图5所示是小新同学用温度计测热水温度的示意图。请你指出他在测量中的两处错误：（1） ；（2） 。答案 温度计的玻璃泡没有与热水充分接触 读数时视线没有与温度计液柱的上表面相平7 电流表将电流表连接在电路中测电流，接法上有一定的要求：（1）电流表必须串联在被测电路中；（2）必须使电流从电流表的“”接线柱流进，从“”接线柱流出；（3）所测电流不得超过电流表的量程；（4）不能将电流表直接与电源的正负极相连。例7 在用电流表探究并联电路电流关系的实验中，小王同学测出干路电流为0.5a，通过灯l1的电流为0.2a，现要测出通过灯l2的电流，由同组的小张同学负责改接电路，小张改接

10、后的电路如图6所示。你认为改接后的电路主要错误为：图6（1） ；（2） 。答案 电流表与灯l2并联，造成了电流表的正负接线柱与电源正负极之间直接连接 电流表应选择小量程，他却选择了大量程8 电压表电压表与电流表在使用中既有共同点也有不同点。共同点：使用前都要观察它的量程和分度值，都要根据实际电流、电压值，选择合适的量程；使用前都要观察指针是否指在零刻度线，若不在，要调零；不能估计电流、电压值时，要使用大量程试触，确定合适的量程；使用时，都要使电流从正接线柱流进电表，从负接线柱流出，否则指针将反偏。不同点：电流表应串联在被测电路中，电压表应与被测电路并联；电压表能直接并接在电源两端，测电源电压，

11、电流表的正负接线柱不能直接与电源正负极相连，否则电源被短路，会烧坏电源或电流表。例8 如图7甲所示电路中，闭合开关后，两电压表指针偏转均如图7乙所示，造成这一现象的原因可能是 。（答一种原因即可）图7答案 r1短路 r2断路 v1表选的是大量程，v2表选的是小量程第二篇 间接测量型实验1测平均速度测小车沿斜面下滑时的平均速度，必须注意以下几个方面问题：(1) 斜面应保持较小的坡度。这样小车在斜面上滑行的时间才尽可能地长，便于我们较准确地测出小车在斜面上滑行的时间。(2) 实验开始前，要反复练习时间的测量。因小车滑行时间短，所以时间难以测准。(3) 说一个物体的平均速度是多大时，一定要指明是在哪

12、一段路程（或时间）里的平均速度。因为物体在不同的路程段（或时间段）里的平均速度一般不同。例1 小明在“测小车的平均速度”实验中，设计了如图1所示的实验装置：小车从带刻度（分度值为1mm）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达a、b、c三处时电子表的显示：（1）该实验是根据公式 进行测量的。（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较 （大/小）。（3）请根据图中所给信息回答：sab cm，tbc s，vac cm/s。图1（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了a点后才开始计时，则会使所测ac段的平均速度vac偏 （大/小）。答案 小 5.00 1 3.3 大2测定物质的密度（1）常

13、规测量 常规的测量固、液体密度的方法，就是用天平（和砝码）称出固、液体的质量，用量筒（和水、细线）测出固、液体的体积，然后根据密度计算公式=m/v求出密度。测密度大于水，且不吸水、不溶于水的固体体积，可采用排水法，先在量筒中装入适量的水，记下水的体积为v1，然后将固体用细线吊着，浸没在水中，读出这时量筒中水面所对的刻度为v2，则固体体积v=v2v1。测密度小于水，且不吸水、不溶于水的固体体积，可采用坠沉法、压沉法。测会吸水或能溶于水的固体体积，则要改排水法为排面粉、排细沙法。测液体密度时，要注意合理安排实验的先后顺序，否则测量误差较大。合理的顺序是：先用天平称量出液体和容器的总质量，然后将一部

14、分液体倒入量筒中，测出液体的体积，再用天平称量出容器和剩余液体的质量。例2 小明想测某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水，进行了如下的实验操作：a将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积；b把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡；c把天平放在水平桌面上；d将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡；e在量筒中倒入适量的水并记下水的体积。正确的实验操作顺序是 （只填字母序号）。在调节天平时，发现指针位置如图2甲所示，此时应将平衡螺母向 （左/右）调。用调节好的天平称小矿石的质量。天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图2乙所示；

15、量筒量出小矿石的体积如图2丙所示，由此可知，小矿石的密度= kg/m3。图2实验中，小明不小心把量筒打碎了，手边没有量筒可补充，他找到了一个溢水杯。现请你帮他想办法测出小矿石的体积，写出简要的实验步骤。答案 （1）cbdea （2）左 （3）3.1×103 （4）将小矿石慢慢浸没盛满水的溢水杯中，同时用烧杯收集从溢水杯中溢出的水；用天平测出溢出水的质量m排；利用v石v排 m排/水 得出小矿石的体积（2）利用浮力 利用浮力测密度一般分为两大类，一类是“量筒法”，另一类是“弹簧测力计法”。“弹簧测力计法”既可测量密度大于水、且不溶于水不吸水的固体密度，也可测量液体的密度。测固体密度的核心

16、是通过在空气中、浸没于水中称重，利用浮力知识求出固体排开水的体积，即为固体的体积。测液体的密度，其核心是利用固体分别浸没于水、液体中v排相等，列出两个计算固体在水、待测液体中所受浮力的关系式，求出液体密度。“量筒法”一般用于测不溶于水、密度比水小的固体密度（也可以造一只“小船”，将密度比水大的固体放在“船”里，测量密度比水大的固体密度），利用固体漂浮在水面上时，所受浮力等于固体的重力，求得固体的质量，再将固体浸没水中，测出体积，求出密度。例3 给你一个量筒和一个玻璃制成的小试管，另有适量的水。请设计一个实验，测出这个小试管的玻璃密度。(1)写出简要步骤；(2)根据实验中测得的物理量(用字母符号

17、表示)写出试管玻璃密度的表达式。 答案 实验步骤: (1)在量筒里倒入适量的水，记下水面对应的刻度v1；(2) 将小试管口向上放进盛有水的量筒里，使其漂浮在水面上，记下这时水面对应的刻度v2；(3)将小试管浸没在量筒里的水中，记下水面对应的刻度v3。小试管玻璃的体积为v=v3-v1。由f浮=g得水g(v2-v1)=gv, 小试管玻璃密度=3测机械效率测机械效率多以测滑轮组机械效率为主，为保证实验准确无误，要注意以下几方面的问题：（1）绳子末端若是绕过动滑轮，需要弹簧测力计拉着向上运动时，必须沿竖直方向，若拉力偏离竖直方向，则会使所用拉力偏大，使算出的机械效率偏低。（2）无论向什么方向拉，都要匀

18、速拉动绳子。若拉力使钩码加速上升，则拉力偏大，会使测出的机械效率偏低；若拉力使钩码减速上升，则拉力偏小，会使测出的机械效率偏高。若测绳端拉力时，弹簧测力计静止读数，则由于没有了滑轮与绳子间的摩擦，会使所测出的机械效率偏高，所以要在拉动的过程中读数。根据机械效率计算公式变形可得=，由变形公式可以看出，没有刻度尺，也能测出滑轮组机械效率，但这样测量失去了测滑轮组机械效率的物理意义。例4 小华测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图3所示。（1）实验中拉动弹簧测力计时要注意 。（2）表中第1次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为 。（3）根据第2次实验数据计算出的机械效率为 ；比较两次的机械效率，可

19、以f图3得出的结论是： 。实验次数物重g/n物体上升高度h/m拉力f/n绳自由端上升距离s/m120.11.10.2240.12.00.3 （4）小华用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象，为改变这种现象，小华让弹簧测力计静止下来读数，这样他测得的机械效率将 （变大/变小/不变）。（5）若不改变物重，将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率 （变大/变小/不变）。 答案 （1）匀速竖直地拉 （2）60.6% （3）66.7% 同一个滑轮组吊起的重物越重，机械效率越大 （4）变大 （5）不变 4测电阻测电阻最常见的方法是两表齐全的伏安法，若缺电流表或电压表，则要采用一些特殊方法。测定值电阻的阻值时，需要多次测量，得到几组rx的值求平均值来减小实验误差；而测量小灯泡的电阻时，多测几组实验数据是为了求出小灯泡在不同电压下对应的电阻，分析小灯泡电阻随灯丝温度变化的规律。小灯泡在不同电压下电阻不同，不是实验误差引起的，而是由于灯丝电阻受温度的影响较大，此时求灯泡电阻的平均值无意义。图4例5 用如图4所示的电路来测量未知电阻rx的阻值，r0阻值已知。（1）将实验过程补充完整：a对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至