2012hao物理实验设计开放题

1、 物理实验设计开放题【习题1】 一根长1m左右、粗细均匀的细木棒，一个已知质量为m的钩码，一把刻度尺，还有一些细绳和一支铅笔。只用这些器材如何测出这根细木棒的质量。写出实验步骤，导出计算木棒质量的公式。 【习题2】 用刻度尺、弹簧秤、长方体铁块、烧杯测液体的密度，写出实验步骤及计算液体密度的方法。【习题3】 假如由你来设计一座用大理石建造的纪念碑时，你需要考虑这座纪念碑对地面的压强大约有多大，那么，你应该依据什么原理，收集哪些数据来进行估测?【习题4】 设计一个实验如何辨别生鸡蛋和熟鸡蛋? 【习题4】 有一位中学生在实验室用一个没有砝码的自制等臂天平和一个自制的量筒以及细沙、水等简易器材测出一

2、块矿石密度，你认为他是如何测矿石密度的，简要叙述实验过程。【习题5】 利用身边的刻度尺、平面镜、水、弹簧秤等器材及浮力、电流热效应等知识，可以对一只电灯有哪些联想与设想? 【习题6】 设计两种测量牛奶密度的方法，所需器材请在以下提供的器材中选择。 器材：天平(含砝码)、刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、适量的水、足量的牛奶、细线。 要求：写出每种方法所选择的器材、测量步骤、所测量的物理量，并用所测量的物理量写出牛奶密度的表达式。【习题7】 小明在他家的苹果园里，用所学的知识测量苹果的密度，他所能利用的器材有自制的弹簧秤及盛有水的水桶、塑料水瓢、细塑料绳和塑料袋(质量

3、不计)。请你写出他可能采用的实验步骤及苹果密度表达式的推导过程。 【习题8】 在下列器材中：弹簧秤、直尺、量筒、水、烧杯、细线，选择一定的器材测一块正方体小木块的密度(小木块可放入量筒内)。要求提出两种测量方法并写出： (1)所需的器材。 (2)简要的实验步骤(包括要测量的物理量及符号)。 (3)计算木块密度的表达式。【习题9】 给你一个大容器和足量的水、两块三角板、一把刻度尺、一把弹簧秤、一个金属圆柱体、细线若干。请你说出利用上述器材测定金属圆柱体密度的两种不同方法。要求： (1)写出用什么仪器测什么物理量，并用符号表示测出的物理量。 (2)写出圆柱体密度的最后计算式。【习题10】请完成下列

4、设计性实验报告。【习题11】 现给你一只量杯、一根细玻璃棒、一只密度计、足量的盐和水，只用上述器材要求测出一只鸡蛋的质量。 (1)简要说明测量的主要步骤和需要测量的物理量。 (2)用测量的量写出计算鸡蛋质量的表达式。【习题12】 现有量筒、小刀、烧杯、刻度尺、水槽各一个，一根足够长的橡皮筋和足量的水，请利用上述器材测出一个萝卜的密度。要求：写出主要的实验步骤，并用符号表示所测量的质量及最后萝卜密度的表达式。实验报告实验器材小石块、弹簧秤、细线、半烧杯水、半烧杯待测液体实验原理实验步骤(1)(2)(3)实验记录略实验结论 (要求有明晰的推导过程)【习题13】 某校太阳能科技活动小组用口径为1m的

5、铁锅，将内壁贴上表面光亮的铝箔制成太阳灶，把太阳灶正对着太阳，太阳灶能将照射到它上面的光和热集中在灶前某处。在该处放一只盛水铝壶，就可以给壶中的水加热。在晴朗的日子里实验小组将太阳灶正对着太阳，铝壶中装入25kg的水，并在水中插入温度计，实验时每隔3 min测量一次水的温度，每隔l0 min调整一次太阳灶的方向使它正对太阳，每次实验都是以中午12时开始到水沸腾为止，应用所学的知识和表中的数据回答下列问题：日期 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 335月10日26.5 36045.0 53.5 61.5 69.0 75.581.587.0 92.095955月21日28.

6、5 38.048.0 57.5 66.5 74.0 80.586.592.096.596.56月8日30.5 41.551.5 61.0 70.0 78.585.591.596.0 96.0(1)太阳通过_的方式将热能传递到地球(填“传导”、“对流”或“辐射”)。(2)每次实验中水沸腾时的温度都未达到100，表明该地的大气压_1标准大气压。(填“大于”、“等于”或“小于”)(3)分析表中的数据可知，水的升温特点是“低快高慢”，这是因为_ 。【习题14】 给你一块电流表、一组电池组、一个定值电阻、两个开关来测定一个未知电阻Rx(导线若干)，请用两种方法设计实验电路图，并简要说明实验步骤。【习题1

7、5】 给你一块电压表、一组电池组、一个定值电阻、两个开关来测定一个未知电阻R(导线若干)，请用两种方法设计实验电路图，并简要说明实验步骤。 【习题16】 如图所示，图甲是一单刀双掷开关的实物图，它的符号如图乙所示，图丙是单刀双掷开关对电路控制作用的一个实例，当S与“1”接触时，灯泡El发光；当S与“2”接触时，灯泡E2发光。现有如下器材：一个电源(两极间电压保持不变，但电压数值未知)、一个电阻箱(用R0表示)、一个待测电阻Rx、一块电压表(最大量程大于电源两极间电压)、一个单刀双掷开关、导线若干。(1)根据以上所给器材，在虚线框内设计一个能测量并计算出待测电阻Rx的规范电路图(连接好后在试验过

8、程中不能拆卸)。(2)写出测量的操作步骤及测量的物理量。(3)写出用测量的物理量计算Rr的表达式_ 。【习题17】 有一只在照明电路中正常工作的白炽灯，玻璃上的文字模糊，请你设计出测定该灯泡的额定功率的办法，提出所需仪器的数量和规格，拟出应采取的实验步骤和注意事项。 【习题18】 现有一个阻值为 R的定值电阻、一个单刀双掷开关、一个电池组(电源电压不变)、若干根导线、一块电压表(该电压表表盘面上有刻度但无刻度值；电压表装上后不能拆下来；电压表量程大于电池组电压)。请你设计一个测未知电阻R阻值的方案。要求： (1)画出实验电路。 (2)简单写出完成接线后的实验步骤。 (3)推导出Rx的表达式。

9、【习题19】 要测出25 V小灯泡的额定功率，现有器材如下：6 V电源1个、导线若干、开关多个、电流表1块、电压表1块、25 V小灯泡1个、定值电阻R0一个、滑动变阻器1个。请你选择器材用两种不同方法测出小灯泡的额定功率。每种方法只能用一种电表，只连一次电路。要求画出电路图，并简要说明实验方法。【习题20】 要利用电池组(电压为56 V并且不变)、电压表(15 V档已损坏，而3 V档完好)、开关、滑动变阻器、5和1的电阻若干，测48 V小灯泡(电阻10左右)的额定功率。要求简述实验步骤，画出相应的电路图，用字母表示所测的量及小灯泡额定功率的表达式。【习题21】 手边有一把电烙铁、一个灯泡、一个

10、开关和若干导线，画出一个能使电烙铁处于高温和低温两种状态的电路图。要求：接入照明电路中，高温时电烙铁正常工作；低温时(预热状态)灯泡亮。(电烙铁符号用电阻符号表示) 【习题22】 一只标有“220 V 100 W”的电烙铁，为了使电烙铁工作时，能正常消耗100 W的电功率，而在不工作时，只消耗25 W的电功率，使之不至于完全冷却，但又节约了电能。现在有额定电压是220 V，额定功率分别是15 W、25 W、40 W、60 W和100 W的灯泡、单刀双掷开关及足够的导线可供使用。要求：(1)请设计并画出一个能满足上述要求的电路图。(电烙铁符号用电阻符号表示)(2)你所选用灯泡的规格。(3)对你所

11、设计的电路作简要说明_ (4)将电烙铁不工作时和工作时进行比较，1s内可节约电能_【习题23】 Ll灯泡为“3 V 05 w”，L2灯泡为“5 V 1 W”，用12 V蓄电池供电，使两灯都能同时正常发光，现手边有0100的滑动变阻器两只、开关一只、导线若干。 (1)请你设计一个使灯L1、L2均同时正常发光的电路。 2)用你所学过的电学知识计算出两只变阻器接入电路中的电阻值R1和R2 。 (3)如果你有几种不同的方案，请挑选最佳方案。【习题24】 设计一个磁性强弱能够改变的电磁铁电路： (1)除了一个电压不变的电源、一只开关、若干导线外，还可以选择的电路元件是_ (2)在下面方框内画出电路图。

12、(3)说明调节方法和结果。 【习题25】 用厚为1mm的均匀金属板制成的开发区平面图A，比例尺为1：10 000。现给你一个弹簧秤、水和细线，要求测出开发区的实际占地面积，请写出步骤(用字母表示所测物理量)： (1) _； (2) _ (3)开发区实际面积S=_(用字母表示)。 【习题26】 现有一台天平(含砝码)、一个刻度看不清的小量杯、一根细线和足够的水，试用这些器材测定小铁块的密度。要求： (1)写出需要测量的物理量及简单的测量方法。 (2)根据所测量的物理量，写出计算铁块密度的数学表达式。【习题27】 小明同学要检验“液体内部向各个方向都有压强”这一观点。请你帮他设计一个实验，说明这一

13、观点的正确性。 习题28】 为了测出某种液体的密度2；给你一只粗细均匀的圆柱形平底试管、一些小铁砂粒、两个烧杯，一个烧杯盛有水，一个盛有待测液体。如图所示(水的密度l已知)： (1)要测出待测液体的密度，还需要的实验仪器是_ 。 (2)写出简要的实验步骤。 (3)根据测得的结果(用字母符号代表)，求出液体的密度_。 【习题29】 娜仁花跟苏和一起放羊。一天，娜仁花对苏和说：“咱们想个办法来称一下羊的体重(质量)好吗?”苏和说：“好是好，可是在这茫茫的大草原上，哪有秤呢?”聪明的娜仁花指着身旁的一棵大树说：“你看见这棵大树的树杈没有?有它就可以了。”她让苏和把一根棍子卡放在大树杈上，两人分别握住

14、棍子的一端悬吊着，让棍子成水平状。然后，娜仁花掮着羊与苏和交换了一下位置，支点没变。巧得很，两人悬吊时棍子还成水平状。已经知道娜仁花质量为375 kg，苏和质量为45 kg，你能求出娜仁花肩上的羊的质量是多少吗? 【习题30】 给你一个矿泉水瓶子，请你设计一个小实验来验证当气体的体积不变时，如果温度降低气压就会减小：(1)做法_；(2)现象_；(3)推理_。 【习题31】 请你设计一个小实验，利用自己家里的房门来研究力的三要素对力的作用效果的影响，简要说明具体做法：(1)力的大小(2)力的方向(3)力的作用点 【习题32】 任选器材设计一个小实验，证明磁场中离磁极越远处磁性越弱：(1)所需器材

15、_；(2)实验方法_；(3)分析现象_。 【习题33】 在用伏安法测电阻的实验中： (1)需要选用的器材有_。 (2)在实验过程中需要进行多次测量和计算，请在下面空白处设计一份能记录实验数据和计算结果的表格。 【习题34】 某同学用一个电源(不知电压)、两个开关、一个电流表、一个滑动变阻器R(20 2 A)和若干导线来测一个小灯泡的额定功率，小灯泡上仅标有“02 A”字样，额定电压已看不清楚。他经过思考后，设计并连接了电路。在进行实验时，他发现滑动变阻器滑片P在中点时，小灯泡能正常发光。最后，该同学测出小灯泡的额定功率。 (1)这个小灯泡的额定电流是多大? (2)请你画出该同学设计的实验电路图

16、。 (3)请你简要说明该同学测这个小灯泡额定功率的步骤、所测的物理量，并写出有关的计算过程和这个小灯泡额定功率P的数学式。 【习题35】 探究性实验为测量待测电阻Rx的阻值，某同学设计了如图所示的电路，R的阻值已知，R'为滑动变阻器，电源电压U，未知。S1、S2均为单刀双掷开关，A为电流表。则探究测量Rx的步骤如下： (1)将实验步骤填写完整：实验时，将S2向d闭合，Sl向a闭合，记下电流表读数I1；再将S2向c闭合，S1向b闭合，记下电流表读数I2。计算Rx的数学表达式为Rx=。 (2)结合推导过程说明Rx的数学表达式Rx=I2R/I1的成立条件。【习题36】 实验桌上放有一个电池组

17、、一个电流表、一个开关、一个最大阻值已知的滑动变阻器一只、一个阻值未知的电阻器 R和导线若干段，请你利用这些器材设法测出R的阻值。 (1)画出测量电路图。 (2)写出计算公式Rx=_。 (3)结合计算公式中的各个物理量，说出你是怎样利用电流表和滑动变阻器的： _；_；_。 【习题37】 由实验可以得出：在温度不变时，导线的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。写成公式为：R=L S，式中R表示导线的电阻，L表示导线的长度，S表示导线的横截面积，是一个比例系数，即电阻率，不同材料的值是不同的。现有一段粗细均匀的细金属丝，用你现行初中物理课本中使用过的仪器和掌握的实验方法，如何依据公式R=L

18、S测出这段金属丝的电阻率?要求：(1)写出实验步骤。 (2)写出的表达式。(为简单起见，每个要测的量只测一次，需画电路图的要画出) 【习题38】 利用身边的温度计、烧杯、磁体、刻度尺、电路，你可以联想出些什么装置?请写出4种想法。 【习题39】 赵亮同学用如图所示的实验电路图进行如下操作：闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端c点移动到最左端a点的过程中，记录了滑片P分别置于a、b、c三点时电表的示数(见下表)，已知小灯泡L的额定电压为6V，求： 1)电源电压。 (2)小灯泡的额定功率。(3)滑动变阻器的最大值。(4)滑片P在移动过程中，电路消耗的最大功率与最小功率之比。 习题40】 如图所

19、示，在量热器中注入适量的煤油，将电阻值为R和2R的两根电阻丝按图 a所示接在带有三个接线柱的量热器盖板上，并浸入煤油中。按图b连接好电路，闭合开关，通过调节滑动变阻器，选择合适的电流对煤油加热，利用温度计测量煤油温度变化的大小，用秒表测量通电时间，表一、表二、表三是一位同学进行实验的数据记录。已知：煤油温度的变化与电阻丝上放出的热量成正比。表一表二次序电阻电流A通电时间S温度变化4R0204001.25R0.304005.46R0.404009.6表三次序电阻电流A通电时间S温度变化7R0.204002.482R0.204004.893R0.2050090103R0.204007.2(1)根据表中数据，可找出电阻丝放出的热量跟哪些因素有关的规律。例如，由表一可知：在电阻和电流一定时，电阻放出的热量跟通电时间成正比。请观察表