实验例题解析
专题13 探究牛顿第一定律的实验题(解析版)
专题13 探究牛顿第一定律的实验题抓住考点学探究力与运动关系（牛顿第一定律）实验需要学通的基础知识1.此实验让应让下车怎么滑下来？目的是什么？答：让小车从斜面同一高度由静止滑下来；目的是使小车到达水平面时的速度相同。
2.通过什么知道阻力越小，物体运动减小的越慢？答：小车运动的距离，阻力越少，小车运动的距离越远，说明物体运动减小的越慢。
3.这个实验斜面有何作用？答：使小车滑下的速度相同。
4.实验结论：物体受到的阻力越小，物体运动的距离越远，如果物体不受阻力，他将保持运动直线运动，并一直运动下去。
5.此实验采用的方法是？答：控制变量法转换法6.牛顿第一定律能否通过实验探究出来？答：不能，只能在实验基础上推理出来，因为不受力的物体是不存在的。
7.将此实验略加修改还能做哪个实验？答：（1）将斜面长一些，增加刻度尺和秒表可以探究速度变化的实验（2）保证平面的材料相同，增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的实验。
8.对牛顿第一定律的理解（1）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括 出来的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
（2）牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.（3）牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动无关，所以力不是产生或维持物体运动的原因。
（4）力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
【例题1】（2019湖北孝感）小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：A ．如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．B ．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．C ．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．请针对以上操作回答下列问题：（1）以上操作中错误的一次是_______（选填“A ”、“B ”或“C ”）．（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越________．毛巾甲 棉布 乙 木板 丙根据考点考（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做_________运动．【答案】（1）B （2）远（3）匀速直线运动【解析】（1）取下毛巾，将棉布铺在木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．棉布不铺在斜面上，目的是几次实验要控制斜面光滑程度一致，保证几次实验小车到达底端速度一致。
大气压实验例题及解析
大气压实验例题及解析
大气压实验是物理学中常见的实验之一，用于展示大气压的存
在和测量方法。
一种常见的大气压实验是水银气压计实验。
在这个
实验中，首先需要准备一根密封的玻璃管，管内充满水银，并且一
端封闭，另一端开放。
将这根管子倒立放入一个装有水银的容器中，确保管口完全浸没在水银中。
然后观察管内水银的高度。
根据大气
压的作用，管内水银的高度会有所变化。
解析：
首先，当管口完全浸没在水银中时，管内外的压强应该是相等的。
如果大气压降低，管内水银的高度会升高，因为管内的压强比
外部压强要大。
相反，如果大气压增加，管内水银的高度会降低，
因为管内的压强比外部压强要小。
这个实验可以用来定量测量大气
压的大小，因为标准大气压下，水银的高度约为760毫米。
通过测
量管内水银的高度，可以推算出当地的大气压。
另外，大气压实验也可以通过其他方法进行，比如利用气压计
测量大气压的变化，或者利用吸盘在不同海拔高度下的吸附情况来
间接测量大气压的变化等等。
这些实验都可以帮助我们更好地理解
大气压的概念和测量方法。
总之，大气压实验是物理学中的重要实验之一，通过这些实验我们可以直观地感受到大气压的存在，并且学习到测量大气压的方法。
希望这个解析能够帮助你更好地理解大气压实验。
压强经典例题解析(精选版)
压强典型例题解析1.一块砖，平放、侧放、立放在水平地面上，关于砖对地面的压力和压强的说法中正确的是（）A．平放时压力最大，压强最小B．侧放时压力最小，压强最大C．立放时压力最大，压强也最大D．三种放法压力一样大，立放压强最大解析:当压力一定时（均为砖重G），则接触面积最小时（砖立放的情况），压强为最大．故正确答案为D．注意:砖被放在水平面上，所以砖对水平地面的压力由重力产生，而砖的重力不因其放法的不同改变，所以砖对地面的压力不变，而对地面的压强，在压力一定的情况下与受力面积有关，立放时的接触面积比平放、侧放都小，所以立放压强最大．2.如图1—4—2所示，烧瓶中的水停止沸腾后，若从烧瓶中往外抽气，会看到水又沸腾起来，这是由于（）A．气压升高，水温升高B．气压降低，水温升高C．气压降低，水的沸点降低D．气压升高，水的沸点降低讲解:根据水的沸点与气压的关系，正确答案为C．注意:本题目只要搞清楚，从密闭烧瓶中往外抽气时可使瓶内气压降低，而沸点的高低与大气压有关，如果气压降低，沸点就降低，所以停止沸腾的水又重新沸腾．3.已知图钉帽的面积是1厘米2，图钉尖的面积是5×10－4厘米2，手指对图钉帽的压力是20牛，那么图钉尖对墙的压强p2是手对图钉帽的压强p1的________倍．讲解由于p1＝S F＝2120厘米牛p2＝1SF＝2410520厘米牛-⨯所以p1∶p2＝2410520厘米牛-⨯∶2120厘米牛＝2000∶1即p2＝2000 p1填2000注意该题说明两个问题：①图钉尖面积特别小，加在钉帽上一个较小的压力，就可以得到一个很大的压强；②固体可以大小不变地传递压力，而不一定能大小不变地传递压强，压强与受力面积有关．例4 一个棱长为0.2米，重为200牛顿的正方体物块，放在1米2的正方形水平桌面上，该正方体物块对桌面的压强是________帕．讲解物块对桌面的压强p＝1SF＝物SG所以p＝22.02.0200米牛⨯＝5×103帕注意本题主要考查了对压强的定义式的理解．物块放在水平桌面上，压力由重力产生，受力面积为接触面积，即物块的底面积，不能由桌面面积决定．例5 如图1—4—3所示，两长方体A 和B 叠放在水平地面上，A 受重力10牛，B 受重力30牛，已知A 对B 的压强与B 对地面的压强之比为3∶2，则A 与B 的底面积之比为________．图1—4—3讲解 由题意pA ＝A A S G ＝A S 牛10 pB ＝BB A S G G ＝B S 牛10所以SA ∶SB ＝A p 10∶B p 40将pA ∶pB ＝3∶2代入得SA ∶SB ＝1∶6注意 在求物体B 对地面压强时，当心别在压力FB 中漏掉物体A 的重力：FB ＝GB ＋GA ． 例6 图1—4—4是演示“液体内部的压强”的实验示意图，将图（a ）和图（b ）相比较，说明在液体内部：________________．（a ） （b ） （c ） 图1—4—4将图（a ）和图（c ）相比较，说明在液体内部：________________．讲解 对比（a ）图和（b ）图得出同一深度处各个方向的压强都相等；对比（a ）图和（c ）图得出“压强随深度的增加而增大”．注意 该实验题主要考查了学生的观察能力和分析能力．观察实验现象时，要兼顾金属盒上的橡皮膜的放法和U 形管的高度差，才能分析出它所反映的物理规律．在做题时容易出现的问题是，学生观察到现象了，但不会叙述结论，而简单地答成（a ）、（b ）两图的高度差相同，（a ）、（c ）两图的高度差不同，这是现象而不是结论．所以明确物理现象，要正确地得出结论，表达也是很重要的．例7 在海拔几千米的高原上煮鸡蛋，水沸腾了很长时间，鸡蛋总是不熟，其原因是 （ ）． A ．大气压强小，水的沸点低 B ．高原上气压太低了 C ．炉火的温度低 D ．水沸腾的时间太长了讲解 离地面越高，大气压强越小．一切液体的沸点，随气压减小而降低，气压增大而升高．大气压随着高度增加而减小，所以水的沸点随高度增加而降低．海拔1千米处约为97℃，3千米处约为91℃，6千米处约为80℃，9千米处约为70℃．在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶大约在72℃水就沸腾了．所以选项A 是正确的．注意 大气压随高度的增加而减小，但减小的过程是不均匀的，越高，大气压随高度增加而减小得越慢；同一地点大气压强还随气象情况和季节不同而变化．晴天的大气压比阴天高一些，冬天的大气压比夏天高一些．例8 用来测定大气压的仪器是 （ ）． A ．托里拆利实验 B ．气压计 C ．马德堡半球实验 D ．无液气压计 讲解 用来测定大气压的仪器叫气压计．常用的气压计有水银气压计和金属盒气压计也叫无液气压计．托里拆利实验是测定大气压值的实验，马德堡半球的实验是证明大气压存在的实验．这道题选项B是正确的注意大气压的值并不是固定不变的，随着离地面高度的增加，大气压的值明显的降低．在海拔2 000米以内，我们可以近似地认为，每升高12米，大气压降低133帕（1毫米水银柱）．利用大气压随高度变化的规律，在无液气压计的刻度盘上标上高度就构成了高度计，它是航空、登山必不可少的仪器．例9 如图1—4—5所示为四个描述离心泵工作原理的示意图，其中正确的是（）．讲解水泵在起动前，先往泵壳里灌满水，起动后，叶轮在电动机带动下高速旋转，泵壳里的水也随着叶轮高速旋转，同时被甩入出水管中，这时叶轮附近压强减小，大气压迫使低处的水进入泵壳中而把水从低处抽到高处．所以选项D是正确的．A B C D图1—4—5注意抽水机里的压强小于外面的大气压，大气压使低处的水进入抽水机，从而实现了利用大气压把水从低处抽到高处．例10 如图1—4—6所示，甲、乙、丙三个容器（容器重忽略不计）底面积都相同、高度也相同，如果三个容器都装有同种液体，求：图1—4—6（1）哪个容器受到液体的压强和压力最大（2）哪个容器对桌面的压强和压力最大讲解（1）由于甲、乙、丙三个容器内装有同种液体，则甲ρ＝乙ρ＝丙ρ，如图所示容器装的液体深度相同h甲＝h乙＝h丙．根据p＝ρgh，液体对容器底的压强相等即甲ρ＝乙ρ＝丙ρ．由于三个容器的底面积相同S甲＝S乙＝S丙，根据p＝SF，得F＝pS，所以液体对容器底的压力相等F甲＝F乙＝F丙．（2）容器对桌面的压力等于容器重力和容器内液体的重力之和．如图所示甲、乙、丙三个容器中装有的液体重G甲＜G乙＜G丙，由题意可知容器对桌面的压力F′＝G，所以丙容器对水平桌面的压力最大（F′甲＜F′乙＜F′丙）．由于三个容器的底面积相等S甲＝S乙＝S丙，根据p＝SF得出丙容器对水平桌面的压强最大．注意在这道题的分析和解答中能够体会到液体的压强只与液体的密度和深长有关，与液体的总重、盛装液体容器的形状、大小等无关．而液体的压力则与液体的压强、受力面积有关，与容器内的液体重力无关．容器对桌面的压力和压强可以从容器的整体分析得出．例11 如图1—4—7（a），物体A放在斜面上，画出A对斜面的压力示意图．精析此题考查学生是否明确压力的受力物体，考查压力大小并不总等于重力，还考查压力的方向．（a）（b）图1—4—7如图l—4—14（b），压力的作用点在斜面上，且方向垂直于斜面，在大小和方向上都与重力不同．注意：当物体放在水平面上，且处于静止状态时，压力大小F＝G，这种情况是经常遇到的．但往墙上按图钉时，手对图钉的压力；擦黑板时，板擦对黑板的压力大小一般都不等于物体的重力．例12 （温州市中考试题）下列四个事例中，用于增大压强的是（）A．推土机上安装两条履带B．铁轨铺在枕木上C．用滑雪板滑雪D．把刀刃磨薄精析在上述实例中，都是通过改变受力面积来改变压强题目要求找到增大压强的例子，而减小受力面积可以增大压所以，把刀刃磨薄增大了压强．答案 D例13 如图1—4—8，指出各图中A、B、C、D四个点的深度．（a）（b）（c）图1—4—8精析只有正确找出液体中某点的深度，才能正确地计出压强．答案hA＝（50—20）cm＝30cmhB＝40cmhC＝（50—20）cm＝30cmhD＝50cm例14 （北京市中考试题）如图1—4—9所示的试管内装有一定量的水，当试管竖直放置时，水对管底的压强为p1；当管倾斜放置时，水对管底的压强为p2，比较p1、p2的大小，则（）图1—4—9（a）（b）A．p1＞p2 B．p1＜p2C．p1＝p2 D．条件不足，无法判断精析此题考查深度变化对压强的影响．当管倾斜放置后，图（a）（b）比较，试管中液体的长度没有变化，但深度变为h2，h2＜hl，根据ρ＝ρ液gh，水的密度没变，水对管底压强减小．答案 A例15 甲、乙两个等高的柱形容器，它们的底面积之比为2∶1，且都装满了水，若两个容器的水面上分别浮着质量比为1∶3的两个木块，则甲、乙两个容器底部受到的压强之比为（）A．1∶2B．1∶1C．2∶3 D．1∶6精析容器中装满水，水的深度为h．容器的水面上漂浮木块后，容器中水的深度仍为装满水时的深度h．所以甲、乙两个容底部的压强之比为1∶1．答案 B例16 （重庆市中考试题）甲、乙两个长方体，由不同材料制成．其底面积分别为S甲＝40cm2，S乙＝30cm2，高度之比h甲∶h乙＝3∶2，密度之比ρ甲∶ρ乙=3∶1．如图1—4—10所示，把甲放在水平桌面上，乙放在甲上，水平桌面受到的压强为7000Pa．把乙取下放在水平桌面上静止不动时，桌面对乙的支持力为多少牛图1—4—10精析叠放体对水平桌面的压力为G甲＋G乙．解设：水平桌面受到的压强为p甲对桌面压力F＝pS甲＝7000Pa×40×10－4m2＝28NF＝G甲＋G乙＝28N甲、乙重力之比乙甲GG＝gmgm乙甲＝乙乙甲甲VVρρ＝乙乙乙甲甲甲ShShρρ＝230cm3340cm322⨯⨯⨯⨯＝16代入①式，解得G甲＝24N，G乙＝4N乙单独放在水平桌面上，支持力N＝G乙＝4N．答案桌面对乙的支持力为4N例17 （北京市中考试题）如图1—4—11所示．将底面积为100cm2，重为5N的容器放在水平桌面上，容器内装有重45N，深40cm的水．求：（1）距容器底10cm的A处水的压强．（2）容器对水平桌面压强．（g取10N/kg）图1—4—11精析此题考查学生是否会利用液体压强公式进行计算，是否能区别液体对容器底面的压力和液体重力．已知：S＝100cm2＝0.01cm2，G水＝45N，h1＝40cm＝0.4m，h2＝10cm＝0.1m，G容器＝5N 求：pA、p′解（1）pA＝ρ水gh＝ρ水gh（h1－h2）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.4m－0.1m）＝3×103Pa（2）p ′＝S F '＝S G G 容器水+＝20.01m 5N45N +＝5×103Pa答案 水中A 处压强为3×103Pa ，容器对桌面压强为5×103Pa例18 （北京市中考试题）如图1—4—12所示，甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上．它们对地面的压强相等，则下列判断正确的是 （ ）甲 乙 图1—4—12A ．甲的密度大，甲受到的重力小B ．甲的密度小，甲受到的重力小C ．甲的密度小，甲受到的重力大D ．甲的密度大，甲受到的重力大精析 柱体对水平地面的压强p ＝S F ＝S G＝SgShρ＝ρgh ，其中h 表示柱体高，ρ表示柱体．它们对地面的压强相等：p 甲＝p 乙，ρ甲gh 甲＝ρ乙gh 乙，∵ h 甲＝h 乙 ∴ρ甲＞ρ乙．比较甲、乙的重力G 甲和G 乙．如果直接从G＝ρgV 去分析，ρ甲＞ρ乙，而V 甲＞V 乙．不易得到结论．∵ 从ρ甲＝ρ乙，得甲甲S G ＝乙乙S G∵ S 甲＞S 乙 ∴ G 甲＞G 乙答案 A例19 （北京市中考试题）甲、乙两个正方体放在水平桌面上．它们对桌面的压强相等，压力之比为9∶4，则甲、乙的密度之比为 （ ）A ．2∶3B ．3∶2C ．1∶1D ．4∶9精析 物体对桌面的压强p ＝S F．对水平桌面的压力F ＝G ，而重力G ＝mg ＝ρgV ，通过几个公式，将压强、压力、重力、密度联系起来了．解法1 由p 甲＝p 乙可写出甲甲S F ＝乙乙S F乙甲S S ＝乙甲F F ＝49∵ 正方体：乙甲S S ＝22b a ＝49∴ 甲、乙边长b a ＝23，甲、乙体积比：乙甲V V ＝33b a ＝827乙甲ρρ＝乙甲甲甲V m V m //＝乙甲G G ×甲乙V V ＝乙甲F F ×甲乙V V ＝49×278＝32解法2 正方体对水平桌面压强p ＝S F＝ρ固gh （h 为高，也是边长） 由ρ甲＝ρ乙，可写出ρ甲gh 甲＝ρ乙gh 乙乙甲ρρ＝乙甲h h ＝b a ＝23（a 、b 分别为甲、乙边长）答案 A例20 （北京西城区模拟题）如图1—4—13所示，A 和B 是用同一种材料制成的正方体，它们的边长分别为LA 和LB ，且LB ＝2LA ．将物块A 放在物块B 的上面的中央．物块B 放在水平地面上．已知B 对地面的压强是9×103Pa ，则A 对B 的压强是 （ ）图1—4—13A ．1×103 PaB ．1.8×103 PaC ．4.5×103 PaD ．4×103 Pa精析 这道题实际上求A 对B 的压强pA 和B 对地面的压强pB 之比．要正确地求出压强，根据p＝S F，先要求出压力比和受力面积S 之比．解 已知：边长A B L L ＝12，同材料ρA ＝ρB ＝ρ正方体的底面积之比：A B s s ＝22A B L L ＝14正方体的体积之比：A B V V ＝33A BL L ＝18B 和A 重力比：A B G G ＝A B gV gV ρρ＝18 A 对B 的压力和B 对地面的压力比：B A F F ＝B A A G G G +＝811+＝91 A 对B 的压力和B 对地面的压强比：B A p p ＝B B A A S F S F //＝B A F F ·A B s s ＝91×14＝94∵ pB ＝9×103 Pa∴ pA ＝94×9×103 Pa ＝4×103 Pa答案 D例21 （北京市中考试题）有两个用同种材料制成的圆柱体A 和B ，A 的高度是B 的高度的3倍，将A 竖直放在水平地面上，B 竖直放在A 上，如图14-21（a ）所示，这时A 对地面的压强与B 对A 的压强之比为3∶1．若将A 、B 倒置后，仍放在水平面上，如图1-4-21（b ）所示，则A 对B 的压强与B 对水平面的压强之比是 （ ）（a ） （b ） 图1—4—14A ．1∶3B ．1∶2C ．4∶1D ．1∶1精析 求叠加体的压强比，不要急于列综合算式，而应该先把压力比和受力面积比求出来．当压力和物重有关时，可以先把物体的重力比求出来．解 A 和B 同材料：ρA ＝ρB ＝ρ，高度比BAh h ＝13图（a ）中，B 对A 的压力为FB ，A 对地面的压力为FA ，则B A F F ＝B BB G G G +＝A A A B S p S pB B B G G G +＝A B p p ＝31可求得：A B G G ＝21∵A B G G ＝A B V V ρρ＝A A B B h S h S ＝21∴A B s s ＝21×B A h h ＝21×13＝23图（b ）中，A 对B 的压强pA ′和B 对地面的压强pB ′之比：''B Ap p ＝B B AA F F S F ''＝B A A G G G +×A B s s ＝122+×23＝11答案 D例22 （北京市中考试题）甲、乙两支完全相同的试管，内装质量相等的液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，如图1—4—15所示．设液体对两管底的压强分别为p 甲和p 乙，则p 甲________ p 乙（填“大于”、“等于”或“小于”）图1—4—15精析 计算液体的压强应从公式p ＝ρ液gh 去分析．液体的密度和所求位置的液体深度是决定液体压强的两个关键量．解 比较甲、乙两试管底，液体的深度均为h ．再比较液体的密度．从图中看V 甲＜V 乙，又因为m甲＝m 乙，所以根据ρ＝V m，得ρ甲＞ρ乙．又 ∴ p ＝ρ液gh ∴ p 甲＞p 乙．答案 大于例23 如图1—4—16，甲和乙是底面积相同的容器，其中都装有深度相同的水，（1）比较水对容器底的压强 （ ）；（2）比较水对容器底面的压力 （ ）； （3）比较其中 所装水的重力 （ ）；（4）比较装水容器对桌面的压强 （ ）．（不计容器重）甲 乙 图1—4—16精析 依据液体压强公式和F ＝pS 来比较压强和压强力． （1）p ＝ρ液gh ，甲、乙中ρ水和h 相同，∴ p 甲＝p 乙（2）水对容器底的压力：F ＝pS ，甲、乙中p 和S 相同，∴ F 甲＝F 乙（3）水的重力：G ＝mg ＝ρ水Vg ，∵ V 甲＞V 乙，G 甲＞G 乙注意 F 甲＝pS ＝ρ液gh ·SG 甲＝ρ水＜V 甲S ∵ hS ＜V 甲∴ 分析得F 甲＜G 甲，图甲：F 甲＜G 甲，图乙：F 甲＝G 乙．∴ G 甲＜G 乙．（4）对桌面压力为F ′＝G 水＋G 容器＝G 水（不计容器重）对桌面压强p 甲′＝S F '甲＝SG 甲水p 乙′＝S F '乙＝S G 乙水∵ G 甲水＞G 乙水∴ p 甲′＞p 乙′例24 如图1—4—17所示，M 为固定在铁架台上两端开口的梯形管，N 为轻质塑料片，被水槽中水托住，并封住下端开口．若向M 几慢慢注入1kg 的水正好能将N 压掉；若不注入水，而是将质量是1kg 的金属块轻轻地放在N 上，则N 将________被压掉．（填“会”或“不会”）图1—4—17精析 如图梯形管，装入1kg 水，水的重力为G ＝mg ＝10N （g 取10N/kg ），而水对塑料片的压力F ＞10N ，塑料片N 刚好被压掉．若放上1kg 金属块，对“N ”的压力F ′＝10N ＜F∴ N 不会被压掉． 答案 不会例25 已知外界大气压为标准大气压，如图1—4—18所示的托里拆利实验装置中，管内水银上方为真空，则管内A 点的压强为________，槽内B 点的压强为________．强为________，槽内B 点的压强为________．图1—4—18精析 大气的压强仍可以从液体压强的公式进行分析．解 管内水银面上方是真空，A 点的压强是由A 以上的水银柱产生的． ∴ pA ＝10cm Hg 表示汞 cm Hg 也可以作为压强的单位．B 点在水银槽下2cm 深处，B 处的压强是大气压和2cm 水银柱共同产生的压强．答案 A 处压强为10cm Hg, B 处压强78cm Hg例26 如果有一个两端开口的玻璃管，在它的上端蒙上一层橡皮膜，灌水后，用手堵住开口端倒过来插入水槽中，如图l —4—19所示，放手后，橡皮膜形状是平的凸起的还是凹进去的图1—4—19精析 从橡皮膜上、下表面受的压强去分析． 解 膜的下表面受到水对它向上的压强，大小为p1＝p0—ρ水gh （p0为大气压，h 为水柱高）．膜的上表面受到天气对它向下的压强，大小为p0．________________________．精析容器侧壁的孔是橡皮膜封住的，在没有倒入水的时候是平的，当向容器内倒进一定量的水时，橡皮膜向外凸出，凸出的橡皮膜表明水对容器的侧壁有压强．这道题的答案是：液体对容器侧壁有压强。
实验用打点计时器测速度典型例题解析
实验用打点计时器测速度典型例题解析The following text is amended on 12 November 2020.实验：用打点计时器测速度（一）典型例题【例1】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为.故A选项正确。
用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。
故B选项正确。
从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。
故C、D选项错误。
答案：AB【例2】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，振针每隔 s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50 Hz时，数据计算仍然是按照每隔 s打一个点来处理的．则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小为什么解析：当电源频率低于50 Hz时，实验中实际时间间隔大于 s，数值计算时如按照实际时间间隔，得到实际速度，若实验时仍用 s作为时间间隔来计算，实验数值比物体的实际速度偏大．点评：有关实验误差的分析对学生来说是一个难点，突破方法是根据实验原理分析，同学们应该仔细体会，理解．【例3】用同一底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图1－4－4所示．求小球的平均速度．图1－4－4解析：根据题意，小球从1 cm到6 cm位置，位移s＝5 cm，所用时间t＝s，平均速度v＝s／t＝ m／s．点评：本题初看是一新情景的题，经分析可看出本题的做法与利用打点计时器打出的纸带进行数据处理的方法一致．题目不难，学生能很快求出平均速度．所以培养学生的迁移能力是非常重要的．【例4】如图1－4－5所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．解析:(1)1点是0、2间的中间时刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出．0和6两个点的瞬时速度不便求出．然后画出速度一时间图线．注意相邻计数点间的时间间隔T ＝．即:v1=s,v2=s,v3=s,v4=s,v5=s。
鲁教版九年级化学例题解析：借助生活用品做实验
借助生活用品做实验例题参考下列图示的实验操作，利用家中的杯子、瓶子、碗、筷、匙、饮料吸管，以及食盐、冰糖和水等，进行固体药品取用、液体倾倒、排水法收集气体等操作练习。
固体药品取用液体倾倒排水集气解析此题借助如何利用日常生活用品进行化学实验基本操作练习，考查同学们的形象思维能力和操作能力。
从化学仪器外形的角度我们可以寻找一些化学仪器的替代品进行化学实验基本操作练习。
练习固体药品取用操作时，我们可以用杯子代替试管，用汤匙代替药匙，操作时要注意做到“斜、送、竖”（“斜”即杯子口要稍稍倾斜，“送”即将药品送到杯子底，防止药品污染杯子内壁，“竖”即将杯子竖立，使药品落到杯子底部）。
练习液体倾倒时，我们可以选择用瓶子代替试剂瓶，杯子代替试管，操作时注意杯口要紧挨瓶口，瓶子要稍稍倾斜，且瓶塞要倒放在桌面。
练习排水法收集气体的操作时，可选择瓶子代替试剂瓶，碗代替水槽，饮料吸管代替导管，操作时杯内要注满水倒置在装有水的碗中，同时注意饮料吸管口一定要放在杯口，而不可伸入过长。
变式题初中化学教材中“家庭小实验”是利用家庭日常生活用品进行化学学习和探究的活动。
以下利用日常生活用品进行化学实验基本操作正确的是（）。
①医用注射器可代替量筒②矿泉水瓶可用来代替集气瓶收集气体鉴别食盐和纯碱③用眼药水瓶作滴管④筷子代替玻璃棒矿泉水瓶上半边作漏斗A．①②③④B．①③ C．②④ D．②③④[:学,科,]答案 A拓展 1.日常生活中，有些生活用品可替代实验仪器。
如医用注射器，如我们在化学实验里只要将用过的注射器消毒后就可以代替量筒、集气瓶等作为仪器，使操作便捷，现象清晰。
该装置还可用来贮存气体，或者进行“吸气吐气”。
矿泉水瓶可代替集气瓶用来收集气体，或代替漏斗等仪器。
这样，不仅减少了垃圾的产生，达到了废物利用，而且培养了我们的创新能力。
2.日常生活中，有些生活用品可替代实验药品。
身边常见的日常生活用品像铁钉、废弃铁制品（铁的氧化物）、铜丝、干电池皮(锌) 、钢精锅(铝)、火柴盒沙纸(红磷) 、铅笔芯(石墨) 、碳棒、木炭、面碱、面粉、酒、醋、鸡蛋、鸡蛋壳、大理石、石灰石、生石灰、熟石灰等都是化学实验常用药品的替代品。
高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)
图10-5教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕; 直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕; 直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕； 滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕； 开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.[审题]本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适.[解析]用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x ＜vAR R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xARR R E++=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示. [总结]任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流X 围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化X 围太小,仍不能用限流接法. 例2、 在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材：读数不许的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线.⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码. ⑵写出主要的实验操作步骤.[解本测量仪器是电压表和电流表,当惟独一个电表〔或者给定的电表不能满足要求时〕,可以用标析] ⑵ 验电路如右图所示.⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置.②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x ＝R 1.例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值〔900～1000Ω〕： 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ； 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2＝2500Ω；课 题电学实验经典题型分析滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ,导线若干.测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图. [解析]如图所示例4用以下器材测量一待测电阻的阻值.器材〔代号〕与规格如下： 电流表A 1〔量程250mA ,内阻r 1为5Ω>；标准电流表A 2〔量程300mA ,内阻r 2约为5Ω〕； 待测电阻R 1〔阻值约为100Ω〕；滑动变阻器R 2〔最大阻值10Ω〕； 电源E 〔电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω〕；单刀单掷开关S ,导线若干.⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每一个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1＝________.[解析] ⑴实验电路图如图所示.⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的内阻为r 1,待测电阻R 1的阻值的计算公式是：11211r I I I R -= 例5有一电阻R x ,其阻值在100～200Ω之间,额定功率为0.25W .要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有： 安培表A 1,量程为50mA ,R A 1=100Ω安培表A 2,量程为1A ,R A 2=20Ω电压表V 1,量程为5V ,R V 1=10kΩ电压表V 2,量程为15V , R V 2=30kΩ变阻器R 1,变阻X 围0～20Ω ,2A 变阻器R 2,变阻X 围0～1000Ω,1A 9V 电源,电键,导线.⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：. ⑵画出所用实验电路图.[解析]⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由：R I P 2=得,mA I mA I 503521==.因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA ,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A 1.又因为RU P 2=,所以V U VU 1.7521==.因为电阻可能为100Ω,所以允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V ,应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压,因此电压表应选V 1.因为R 1＜R 2,且2A ＞35mA , 所以应选变阻器R 1.因为R 1＜R x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路.因为xR <VAR R , 所以应选用外接电路.⑵实验所用电路如图所示例6〔从下表中选取出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1,画在下面的方框中,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据.器材<代号> 规格 电流表〔A 1〕 量程10mA,内阻r 1待测〔约40Ω〕 电流表〔A 2〕 量程500μA,内阻r 2=750Ω 电压表〔V〕 量程10V,内阻r 3=10kΩ 电阻〔R 1〕 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器〔R 2〕 总阻值约50Ω 电池〔E〕 电动势1.5V,内阻很小 电键〔S〕 导线若干[解析]要测量电流表A 1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但根据本题所提供的仪器,我们可以首先肯定,在本实验中不可能用到电压表,因为电源的电动势惟独 1.5V,而电压表的量程为10V,最多不到满偏的1/6,用它来读数误差太大,因此该实验能用到的电表只可能用两块电流表.两块电流表有可能串联,也有可能并联,但题目中电流表A 2的内阻r 2已知,因此将两电流表并联,根据并联规律I 1r 1=I 2r 2可求出电流表A 1的内阻r 1=122IrI .加在电流表两端的电压最大值U m =I m r 2=0.375V,而滑动变阻的最大阻值惟独50Ω,如果将滑动变阻器接成限流,会超过电流表的量程,将它们烧坏.如果仅仅将滑动变阻器接成份压,滑动变阻器可调节的X 围很小,惟独全长的1/4,这样测量的次数比较少.故应将定值电阻R 1接在干路上用作限流,电路图如图所示. 例7 〔20##全国Ⅰ、Ⅲ〕现要测量某一电压表 的内阻.给定的器材有：待测电压表 〔量程2V,内阻约4k Ω〕,电流表 〔量程1.2mA,内阻约500Ω〕；直流电源E 〔电动势约2.4V,内阻不计〕；固定电阻3个：R 1=4000Ω,R 2=10000Ω,R 3=15000Ω；电键S 与导线若干.要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半.⑴试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并画出测量电路的原理图.〔要求电路中各器材用题中给定的符号标出.〕⑵电路接通后,若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻R V =_________. [解析]⑴实验电路如图所示,若选用电阻R 1,则并联电阻并R ＝2000Ω,电压表读数U ＝mAR Er并+·R 并＝50020004.2+×2000＝1.92＞1V ,电流表读数I ＝mA＋rR E 并＝50020004.2+＝0.00096A ＝0.96mA ＞0.6mA,R 1符合要求,同理可得R 2、R 3不符合要求,故选R 1.⑵电路接通后,通过R 1的电流I 1＝1R U ,则通过电压表的电流为I 2＝I －I 1＝I －1R U ,所以电压表的内阻R V ＝2IU＝11RUR I U－ [备考提示]本题涉与实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求,解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手点.V V mA R 1 SEVmA[变式题]例8〔20##全国Ⅱ〕现要测定一个额定电压4V 、额定功率1.6W 的小灯泡〔图中用错误!表示〕的伏安特性曲线.要求所测电压X 围为0.1V ～4V .现有器材：直流电源E 〔电动势 4.5V ,内阻不计〕,电压表 〔量程4.5V ,内阻约为4×104Ω〕,电流表 〔量程250mA,内阻约为2Ω〕,电流表 〔量程500mA,内阻约为1Ω〕,滑动变阻器R 〔最大阻值约为30Ω〕,电键S,导线若干.如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,下面两个电路应该选用的是.[解析]在测量小灯泡的伏安曲线时,由于题目要求电压X 围为0.1V ～4V ,因此滑动变阻器采用分压式接法.根据估算通过小灯泡的额定电流为I =0.4A,因此电流表应该选用 .在伏安法测量过程中,由于 临界电阻Ω==200V A R R R 大于小灯泡电阻,因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量.例9、用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有： （a ） 电流表〔量程0.6A 、3A 〕； （b ） 电压表〔量程3V 、15V 〕（c ） 定值电阻〔阻值1Ω、额定功率5W 〕 （d ） 定值电阻〔阻值10Ω,额定功率10W 〕（e ） 滑动变阻器〔阴值X 围0--10Ω、额定电流2A 〕 （f ） 滑动变阻器〔阻值X 围0-100Ω、额定电流1A 〕那末〔1〕要正确完成实验,电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A ； R 0应选择Ω的定值电阻,R 应选择阻值X 围是Ω的滑动变阻器.（2）引起该实验系统误差的主要原因是.[解析]〔1〕3,0.6,1,0～10.〔2〕由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小.由于电源是一节干电池〔1.5V 〕,所选量程为3V 的电压表；估算电流时,考虑到干电池的内阻普通几Ω摆布,加之保护电阻,最大电流在0.5A 摆布,所以选量程为0.6A 的电流表；由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值X 围小,造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值普通比电池内阻大几倍就好了,取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0～100Ω会浮现开始几乎不变最后蓦地变化的现象.关于系统误差普通由测量工具和所造成测量方法造成的,普通具有倾向性,总是偏大或者偏小.本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E 测<E 真,r 测<r 真. 例10、某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材： A ．待测干电池 B ．电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C ．电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D ．滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E ．滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F ．定值电阻R 1=100Ω G ．定值电阻R 2=500Ω H ．定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕V A 2 A 1 A 2②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ；②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+-- [例11]某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱〔最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用〕 一只电流表〔量程RI =0.6A,内阻0.1gr =Ω〕和若干导线.①请根据测定电动势E 内电阻r 的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来. ②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R , 读处与R 对应的电流表的示数I,并作记录 当电阻箱的阻值 2.6R =Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时.首先计算出每一个电流值I 的倒数1I ;再制作R-1I 坐标图,如图6所示,图中已标注出了〔1,R I〕的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上. ③在图6上把描绘出的坐标点练成图线. ④根据图6描绘出的图线可得出这个 电池的电动势E=V,内电阻r =Ω解析：根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可.实物图的连接如答图4所示.由闭合电路欧姆定律有：E =I〔R+r+r g 〕,解得：)(1g r r IE R +-⋅=,根据R-1/I 图线可知：电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻.答案：① 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④1.5〔1.46~1.54〕；0.3〔0.25~0.35〕 [例12]某同学为了较精确的测量一阻值约为20Ω的电阻R x 的阻值.①在以下备选器材中电流表应选__________,电压表应选_______,变阻器应选_________.〔只填写器材对应的字母代号〕 电源E 〔电动势3 V 、内阻可忽稍不计〕 电流表A 1〔量程50 mA,内阻约12Ω〕 电流表A 2〔量程3 A,内阻约0.12 Ω〕电压表V 1〔量程3 V,内阻约3 kΩ〕 电压表V 2〔量程15 V,内阻约15 kΩ〕滑动变阻器R 1〔0～10Ω,允许最大电流2.0 A 〕滑动变阻器R 2〔0～1000 Ω,允许最大电流0.5 A 〕 定值电阻R 〔30Ω,允许最大电流1.0A 〕 开关与导线若干②请在方框中画出实验电路图〔要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,所选器材用对应符号标出〕. ③若某次测量中,电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式为Rx ＝________________. [解析]测量电阻的阻值普通利用伏安法,电压表显然应选量程为 3 V 的V 1；根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流150xEI mA R==,显然超过了电流表A 1 50 mA 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故我们可以将定值电阻R 〔30Ω〕与待测电阻R x 相串联,此时电路中的最大电流60xEI mA R R==+,利用电流表A 1测量电流即可.由于要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,故只能采用分压电路,且滑动变阻器使用电阻较小的R 1.最后我们确定电流表的解法：由于此时电路的临界电阻0123190AxVR R R k R R ==⨯=Ω>+,则应该利用电流表的外接法.由此得到实验电路图如图所示,当电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式x UR R I=-.[例13]现有器材：量程为10.0mA 、内阻约30Ω-40Ω的电流表一个,定值电阻R 1=150Ω,定值电阻R 2=100Ω,单刀单掷开关K,导线若干.要求利用这些器材测量一干电池〔电动势约1.5V〕的电动势. 〔1〕按要求在实物图上连线.〔2〕用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E =,式中各直接测得量的意义是： .[解析]根据提供的器材,可任取一个定值电阻与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,用欧姆定律建立方程组进行测量.但在本题中,电流表量程为10.0mA,干电池的电动势约为1.5V,如果把定值电阻R 1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,则回路中总电阻约为180Ω,回路中电流约为 1.5V /180Ω=8.3mA,而如果把定值电阻R 2与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,,则回路中总电阻约为130Ω,回路中电流约为 1.5V /130Ω=11.5mA,显然,该电流已超过电流表的量程.考虑到实验的可行性,此时用定值电阻R 2与R 1串联即可,故有如下解答： 〔1〕连图：左图只用R 1接入电路；右图用R 1和R 2串联接入电路.<连线如图> 〔2〕设I 1是外电阻为R 1时的电流,I 2是外电阻为R 1和R 2串联时的电流,则有11AE I R R r =++,212AEI R R R r=+++ 解之,可解得干电池电动势为：12212I IE R I I =-.[例14]某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材： A ．待测干电池 B ．电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C ．电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D ．滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E ．滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F ．定值电阻R 1=100ΩA R 滑GG ．定值电阻R 2=500Ω H ．定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到 1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ；②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+--. [例15]小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据〔I和U 分别表示小灯泡上的电流和电压〕：〔1〕在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器〔变化X 围0-10Ω〕、电源、小灯泡、电键、导线若干.〔2〕在右图中画出小灯泡的U-I 曲线.〔3〕某电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少？[解析]〔1〕为了作出小灯泡的U-I 曲线,必须采用分压的方法；而因为小灯泡的电阻比较小,故采用电流表的外接法,实验电路图见下图.〔2〕小灯泡的U-I 曲线首先用描点法作出各个点,利用圆滑的曲线连接即可得到下图.〔3〕作出Ir E U -=图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为==UI P 0.28瓦. [例16]在在测定金属的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m ．金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． <1>从图中读出金属丝的直径为mm .<2>在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材： A．直流电源：电动势约4.5 V,内阻很小； B.电流表A 1：量程0～0.6 A,内阻0. 125Ω; C．电流表A 2：量程0～3. 0 A,内阻0. 025Ω; D．电压表V ：量程0～3 V,内阻3 k Ω; E.滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω； F.滑动变阻器R 2：最大阻值50Ω; G．开关、导线等．在可供选择的器材中,应该选用的电流表是,应该选用的滑动变阻器是.<3>根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图． <4>若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x =4. 1Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.〔保留二位有效数字〕[解析]<1>从螺旋测微器主尺读出0.5 mm ,再从游尺读出mm 01.0502.2⨯,故金属丝的直径为0.522mm .< 2>电路中的最大电流A REI x75.0==,显然超过了电流表A 1 0.6 A 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故电流表应该选用A 1,由于滑动变阻器R 1最大阻值为10Ω,比被测电阻丝的电阻大,且容易调整,所以采用限流电路即可. 由于此时电路的临界电阻Ω>Ω≈=4200VAR R R ,故电流表采用外解法.<3〕实验电路如图所示<4>利用电阻定律S l R ρ=,则==lRSρ 1.1×10-6Ω·m. [例17]在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材：A．待测的干电池〔电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω> B．电流表G〔满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω> C．电流表A<0～0.6A,内阻0.1Ω>D．滑动变阻器R 1<0～20Ω,10 A>E.滑动变阻器R 2<0～200Ω,l A> F．定值电阻R 0 <990Ω>G．开关和导线若干<1>某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的〔a>、<b>两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路；在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选〔填写器材前的字母代号〕．<2>图乙为该同学根据〔1>中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I 1—I 2图线〔I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数〕,则由图线可以得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω. [解析]本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表,由于题中只给了两个电流表,故可以通过改装来实现.因为定值电阻R 0=990Ω,则电流表G 与之串联较好,所以合理的是b 图所示的电路,滑动变阻应选D ； 根据全电路欧姆定律容易得到 12()gE I R R I r =++,即120ggr EI I R R R R=-+++ 由I 1—I 2图线可以看出,图线与纵轴的交点为1.48mA ,即01.48gEmA R R=+,故电动势E=1.48V ；又因为图线的斜率121.48 1.250.770.3I k I ∆-===∆,即010000.77gr R R =+,故0.77r =Ω.[例18]如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R ,负载电阻R 1=R ,电源电动势为E ,内阻不计.〔1〕当K 断开,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少？ 〔2〕当K 闭合,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少？ 〔3〕设R 的长度ab =L ,R 上单位长度的电阻各处相同,a 、c 间 长度为x ,当K 接通后,加在R 1上的电压U 1与x 的关系如何？[审题]电键断开或者闭合导致电路浮现两种截然不同的控制电路：限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键[解析]〔1〕若K 断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故2E≤U 1≤E〔2〕若K 闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U 1≤E〔3〕U 1=I R 并,R 并=R LR x RLR x +⋅,I =L R x L R E )(-+并 得：U 1=Lx x L ELx +-22[总结]该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压X 围不同[例19]用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下：待测电阻R x 〔阻值约5 Ω,额定功率为1 W〕；电流表A 1〔量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω〕;电流表A 2〔量程0~3 A,内阻0.05 Ω〕;电压表V 1〔量程0~3 V,内阻3 k Ω〕;电压表V 2〔量程0~15 V,内阻15 kΩ〕;滑动变阻器R 0〔0~50 Ω〕,蓄电池〔电动势为6 V〕、开关、导线.为了较准确测量R x 阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图. [审题]该题要求选择实验仪器、测量电路与控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法[解析]由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为U =51⨯≈PR V ≈2.2 V,I =5/1/≈R P A=0.45 A.则电流表应选A 1,电压表应选V 1. 又因30002.0⨯=⨯VAR R =24.5 Ω＞R x ,则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻R x 上的最小电流为I min =5056+=+R E E x=0.11 A ＜I 额,因该实验没有对电流、电压的调节X 围未作特殊要求,故用限流电路.电路如图10-4所示.[总结]滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大,用分压接法不便于调节,故限流接法是首选,只要能保证安全且有一定的调节X 围即可.[例20]用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕;直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕;直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕；滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕；开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. [审题]本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适.[解析]用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x ＜vA R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最图10-4小,I min =xARR R E++=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.[总结]任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流X 围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化X 围太小,仍不能用限流接法. [例21]图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图,器材规格如下： 〔1〕待测电阻R x 〔约100Ω〕 〔2〕直流电源〔输出电压4V,内阻可不计〕 〔3〕直流毫安表〔量程0~10mA,内阻50Ω〕 〔4〕直流电压表〔量程0~3V,内阻5KΩ〕〔5〕滑动变阻器〔阻值X 围0~15Ω,允许最大电流1A〕 〔6〕电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在实物图上连线.并用并用↓〞标出在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处的正确位置.[审题]本题不要求选择仪器,只是对已有的仪器进行电路的选择合成,从一定程度上降低了难度,由已知条件,待测电阻与电压表阻值相差较多,滑动变阻器阻值相对较小.[解析]因滑动变阻器阻值小于待测电阻R x 的阻值,所以滑动变阻器应选用分压接法；待测电阻与电表相比,R x 的阻值和电压表的阻值相差较多,所以应选用安培表外接电路,实物连接如图10-8所示.滑动变阻器分压接法时,在闭合电键前,变阻器的滑动触点应置于使负载电压为零处,如图箭头所示. [总结]〔1〕设计测量电阻的电路必须考虑两个方面,首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电路,再考虑是安培表外接电路还是安培表内接电路. 〔2〕连接实物图时,应该先干路,再支路.滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流,即断开电键后,电路中无电学仪器仍处于通电状态,电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时时常浮现的错误.[例22]某电压表的内阻在20～50K Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V <量程3V >,电流表A 1<量程200μA >,电流表A 2<量程5mA >,电流表A 3<量程0.6A >,滑动变阻器R <最大阻值1kΩ>,电源E <电源电压为4V >,开关S .<1>所提供的电流表中应选用<填字母代号>.<2>为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图10-9方框中画出符合要求的实验电路<其中电源和开关与连线已画出>.[审题]测量电压表的内阻,从已知条件看,需测量通过电压表的电流,因此,需估算通过电压表的最大电流来判断所用电流表的量程.同时,滑动变阻器的全阻值远小于电压表内阻,控制电路应采用分压接法.[解析]电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积,估算电路中的最大电流为所以应选电流表A 1,与电压表串联在电路中.滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻.如果用滑动变阻器连成限流电路,一则它对电路的调控作用很不明显,二则是待测电压表分得的最小电压约为图10-7图10-8 图10-9。
正交试验设计例题解析
正交试验设计例题解析例题一：正交试验设计(10分)(1)。
如果试验变量是因变量x和自变量y，应如何设计对比试验?(5分)(2)。
用图解法作一次因素设计的正交试验，试写出其图解并分析因素X和因素Y的作用效果。
(5分)(3)。
某高校食堂每天提供三种早点，每周选择三天进行消费者满意度调查。
试设计其满意度指标为：非常不满意0分、很不满意1分、不满意2分。
(5分)(4)。
已知药物A和B治疗血压降低有显著的效果。
如果让学生选择药物A或B进行治疗，那么哪种治疗更合理?(5分)(3)。
题干是要设计三个指标来衡量药物A与B哪一[gPARAGRAPH3]更好，这就是我们通常所说的指标体系。
(设计要求：写出该设计的指标体系，要考虑指标的因素和指标之间的关系，能够清楚地表达设计思想)(4)。
从表面上看， B组的两种治疗方案都能使血压下降，但相对于A组而言，由于两组治疗后所得的效果差异太大，最终会引起学生对治疗方案的怀疑，导致治疗无效。
(设计思想：没有真实的实验设计中，有时我们往往是凭借主观臆断在做一件事情，最终结果只能是人云亦云，毫无自己的判断，还很有可能在执行过程中遇到麻烦，甚至是无法解决的问题。
这就需要通过实验设计来验证，同时根据原始数据回归到最开始的假设上，通过控制和处理影响实验结果的不确定因素，增加实验的可靠性。
)(5)。
设计步骤为：设计出三个指标，建立三个指标体系;XY组设计为治疗组， X组设计为对照组，对照组不变，治疗组治疗后服用预防高血压药物;D组也就是检验组不变。
其它各组的操作过程完全相同。
(步骤写清楚就可以了)(6)。
(6)。
设计类型：因素设计，分析原因时可以采用图解法。
(注意不是单纯的因素设计)(7)。
给出不同分布区间上的同一正态随机数。
(题目不给出)例题二：正交试验设计(20分)总结：从例题一中可以看出，设计者首先要确定一个研究对象，即研究样本;然后设计多个具有代表性的变量，以使变量之间的关系能从多个角度进行考察，避免变量不足或重复的问题;接着设计正交试验方案(具体包括变量的水平及顺序、对照的情况、因素等);最后进行统计学检验，以得出最佳的试验设计方案。
专题01 测量平均速度的实验题(解析版)
【解析】
（1）设全程路程为L，则小车运动的距离sAC＝L，sAB=L/2
由题知，所用的时间tAC＝2.6s，tAB＝t2＝1.8s，
则小车在前半程的平均速度：vAB=sAB/tAB＝L/2/1.8=L/3.6
小车运动全程的平均速度：vAC=L/2.6
（2）将金属片放于B处固定，重复步骤上述过程，进行第二次测量，同时将AB之间的s2、t2和计算出的v2记于表格。
（3）利用s1－s2＝s3，t1－t2＝t3，算出BC之间的s3、t3，再用v3=s3/t3算出v3记于表格。
（4）比较v1、v2、v3的大小从而得出实验结论。
（5）收拾整理器材。
6.记录数据表格和结论;
(3)经测量，S1=0.9m，S2=0.4m，小车从斜面顶端由静止下滑的过程中，秒表记录如图所示，
则小车在S3上的平均速度是m/s。
【答案】（1）刻度尺；（2）较小；（3）0.5。
【解析】
用刻度尺测出小车通过的距离，题目中已经给出了秒表，因此还需要的实验器材是刻度尺；
（2）若要计时方便，应使斜面的坡度较小一些，使小车在斜面上通过的时间更长。
（4）在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动时间偏________．
【答案】（1）v＝s/t（2）不是 （3）4.00 0.5 0.3 （4）大
【解析】（1）测量平均速度实验原理是v＝s/t。
（2）小车从斜面顶端运动到底端的过程中在相等的时间内，运动的路程不等，不是匀速直线运动。
（3）实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从由静止开始下滑．
（4）vBCvAC（填“＞”、“＜”或“=”）
大数定律和中心极限定理例题与解析
在大量随机选取的人群中测量身高, 这些身高的平均值将接近正 态分布, 这也是中心极限定理的一个应用实例。
中心极限定理的应用
概率论与统计学
中心极限定理是概率论和统计学中的基本原理 之一, 用于研究随机变量的分布和统计推断。
金融领域
中心极限定理在金融领域中也有广泛应用, 例如在资 产定价、风险管理和投资组合优化等方面。
例题一解析
要点一
题目
一个班级有30名学生, 每个学生随机选择一个1-100之间的整 数。求这30个随机数的平均数大于50的概率。
要点二
解析
首先, 根据大数定律, 当试验次数足够多时, 随机数的算术平 均值趋近于期望值。在本题中, 每个随机数的期望值是50, 因 此30个随机数的平均数期望值是50。其次, 根据中心极限定 理, 当试验次数足够多时, 随机变量的算术平均值的分布趋近 于正态分布。因此, 这30个随机数的平均数大于50的概率可 以通过正态分布的概率密度函数计算得出。
大数定律的实例
抛硬币实验
如果我们抛硬币1000次，虽然单次抛 硬币的结果是随机的，但当我们计算 正面朝上的频率时，会发现这个频Βιβλιοθήκη 会逐渐趋近于50%。生日悖论
在一个有30人的房间里，存在一定概 率两个人生日相同，这个概率随着人 数的增加而趋近于100%。
大数定律的应用
概率论与统计学
大数定律是概率论和统计学中的 基本原理, 用于估计概率和预测未 来的随机事件。
例题三解析
题目
一个彩票公司发行了100万张彩票, 每张彩票都有一个独立 的随机数生成器生成的一个随机数。求至少有1张彩票的随 机数小于1的概率。
解析
首先, 根据大数定律, 当试验次数足够多时, 随机数的频率趋 近于概率。在本题中, 每张彩票的随机数小于1的概率是 1/100（即每张彩票生成的随机数小于1的概率是固定的）。 其次, 根据中心极限定理, 当试验次数足够多时, 随机变量的 独立同分布的随机变量和的分布趋近于正态分布。因此, 这 100万张彩票中至少有1张彩票的随机数小于1的概率可以 通过正态分布的概率密度函数计算得出。
鲁教版九年级化学例题解析：实验探究中和反应
实验探究中和反应中和反应的概念、实质、应用以及实验是初中学业水平测试命题的热点，而最常见的中和反应是稀盐酸和氢氧化钠的反应，中考试题常以这个反应去诠释中和反应知识。
例题小何进行盐酸和氢氧化钠中和反应的实验，在向氢氧化钠溶液中滴加了一定量的稀盐酸后，才发现忘记了加入指示剂。
为了判断该反应所得溶液的酸碱性，他进行了如下探究：（1）提出问题：小何要探究的问题是。
（2）猜想与假设：所得溶液可能显碱性，也可能显酸性，还可能显性。
若溶液显碱性，则溶液中使其显碱性的离子是 (填写离子符号)。
为避免碱性溶液污染环境，要对所得溶液进行沉淀处理，你认为处理的方法是。
（3）实验与分析：小何从烧杯中取了部分反应后的溶液置于一试管中，并向试管中滴加了几滴无色酚酞溶液，振荡，观察到溶液不变色，于是他得出了溶液显中性的结论。
小张认为小何得出的结论不正确，你认为小张的理由是。
为了进一步确定溶液的酸碱性，小张取试管中的溶液做了 (溶于水的二氧化碳忽略不计) 的实验。
（4）交流拓展：第二天，小明也做同样的实验。
当他向氢氧化钠溶液加稀盐酸时，发现溶液有气泡冒出，你认为原因是 (用化学方程式表示)。
解析（1）该实验若不使用酸碱指示剂，就不易判定反应进行的程度，也不易直接判断反应所得溶液的酸碱性，所以小何要探究的问题是“盐酸和氢氧化钠溶液反应所得溶液的酸碱性”。
（2）酸碱中和反应，若完全中和，反应所得溶液就显中性，若酸过量则显酸性，若碱过量则显碱性，碱溶液里含有大量的OH-，若对碱性溶液进行沉淀处理，可以加入可溶性铜盐、可溶性铁盐等，然后滤去沉淀即可。
（3）在使用酚酞溶液鉴别溶液酸碱性时，若溶液显无色，则不能判断溶液是中性还是酸性。
正确的方法有：加活泼金属（看是否冒气泡）、加氢氧化钠溶液（看是否出现红色）、加碳酸盐（看是否冒气泡）等。
（4）氢氧化钠溶液暴露在空气中容易吸收空气中的二氧化碳而变质，生成了碳酸钠。
参考答案（1）盐酸和氢氧化钠溶液反应所得溶液的酸碱性（2）中性 OH－滴加氯化镁溶液至无沉淀生成，然后过滤（3）盐酸过量时溶液也不变色取样，加入锌粒，观察现象等（4） Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑变式题某同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加了一定量的稀盐酸。
专题07 探究平面镜成像特点的实验题(解析版)
探究平面镜成像特点实验需要学通的基础知识
1.实验器材：薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛、火柴、刻度尺、一张白纸、 笔。
2.操作步骤：实验时，将白纸铺在水平桌面上，将玻璃板竖直放在白纸上，点燃蜡烛法现玻璃板的后面有蜡烛的像，为了确定像的位置具体做法是移动另一侧未点燃的蜡烛，直至与像完全重合，用笔在白纸上做出标记。
（3）平面镜成像时，物像到平面镜的距离相等；
（4）实像和虚像的重要区别是实像能用光屏承接，虚像不能光屏承接。
【解答】（1）因为玻璃板既能让光透过也可以反射光，容易确定像的位置，而平面镜是不透明的，无法确定像的位置，所以选用玻璃板；
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小相等；
4．.在“探究平面镜成像特点”的实验中：
（1）用玻璃板代替平面镜是为了。
（2）如图甲所示，在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，将（选填“点燃”或“未点燃”）的相同蜡烛B在玻璃板后面移动，发现蜡烛B可以与A在平面镜中所成的像重合，此现象表明像与物的。
（3）经过多次实验，分别记录蜡烛A、蜡烛B在纸板上的位置如图乙所示，沿玻璃板在纸板上的位置将纸板对折，发现B1与A1、B2与A2、B3与A3、……位置重合，表明像与物到镜面的。
(2)平面镜成像 原理是：光的反射，蜡烛A发出的光，经平面镜反射后，反射光线达到人的眼睛内，逆着反射光线看去，感觉光是由蜡烛A的像发出的，故在C一定能看见蜡烛A的像。
(3)过O点做法线，当光从空气中斜射入玻璃中时，入射角小于折射角，再过 点做法线，光线玻璃中斜射入空气中，此时，折射角大于入射角，如下图所示。
【答案】 (1)等于 (2)同一平面内 (3) 可逆 (4)漫反射
中药浸膏相对密度测量例题及解析
中药浸膏相对密度测量例题及解析
中药浸膏相对密度是指中药浸膏的密度和水的密度之比,通常用于评价中药浸膏的浓缩程度。
下面演示一个中药浸膏相对密度测量的例题和解析。
例题：
某中药厂生产了一种浸膏,浓度为30g/mL,现在需要测定该浸膏的相对密度,请设计实验步骤。
解析：
浸膏相对密度 = 浸膏密度÷ 水的密度
因此,我们需要测定浸膏的密度和水的密度,才能计算出相对密度。
实验步骤如下：
1. 用天平称取一定质量的浸膏样品（例如10克）,记录下质量。
2. 准备一个容量为100毫升的烧杯,称取50毫升的蒸馏水,记录下重量。
3. 将浸膏样品倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀。
4. 使用密度计或密度管,测定这种浸膏的密度,并记录下结果。
5. 用天平称取一定质量的玻璃球（例如10克）,记录下质量。
6. 将玻璃球放入烧杯中,记录下烧杯和玻璃球的总重量。
7. 向烧杯中加入蒸馏水,直至水面高度覆盖玻璃球,记录下烧杯和水的总重量。
8. 用密度计或密度管,测定蒸馏水的密度,并记录下结果。
9. 计算浸膏的相对密度,即浸膏密度÷ 水的密度。
例如,浸膏的密度测量结果为1.05 g/mL,蒸馏水的密度测量结果为0.997 g/mL,则浸膏的相对密度为：
1.05 ÷ 0.997 = 1.053
因此,这种浸膏的相对密度为1.053,说明该浸膏比水略重。
鲁教版九年级化学例题解析：蜡烛燃烧实验改进
蜡烛燃烧实验改进1860年圣诞节期间，英国化学家法拉第连续举办科普讲座，其间还做了不少与蜡烛燃烧有关的实验，精彩的实验吸引了很多少年儿童。
在我们今天的化学课本上，仍有几个与蜡烛燃烧有关的化学实验，如果对其进行巧妙改进，可使操作更简便，实验现象更明显。
一、点燃蜡烛刚熄灭时的白烟点燃蜡烛刚熄灭时的白烟，是一个很有趣的学生实验。
但按照课本上的方法去做，成功率低，而且难以重复。
主要原因是吹灭蜡烛时，气流将白烟分散，稀少而又飘荡的白烟，当然不易被点燃。
我的改进方法是：选一个稍粗一些的蜡烛，点燃；待其充分燃烧后，用60 mL的集气瓶将蜡烛罩灭；因为蜡烛不是吹灭的，所以产生的白烟集中且量大。
接下来，向上提起集气瓶，同时将燃着的火柴靠近上端的白烟（见下图），此时不仅点燃了白烟，远离火柴的蜡烛也被引燃了。
另外，蜡烛的熄灭还可以采用石棉切割火焰、铜线圈罩住火焰等方法，这样产生的白烟也容易被引燃。
二、检验蜡烛燃烧是否生成二氧化碳为了检验蜡烛燃烧是否生成二氧化碳，课本上是将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。
这样设计，烧杯内壁附着的石灰水不多，能与石灰水反应的二氧化碳也不多，因此石灰水的浑浊不明显。
另外，烧杯内壁上的石灰水在受热时也会变浑浊（因为温度升高，固体氢氧化钙会析出，第九单元学习），据此得出的实验结果可信度不高。
我的改进方法是：取一个透明度好的20 mL注射器（保留金属针头），吸取约5 mL的石灰水；然后将注射器针头对着蜡烛火焰的稍上方，轻轻拉动注射器活塞，以抽取燃烧生成的气体（抽入5~7mL即可）。
接下来，竖起注射器（针头向上），轻轻振荡其中的石灰水，石灰水立刻变浑浊。
该实验充分说明，蜡烛燃烧生成了二氧化碳气体。
【想想做做】检验其他物质燃烧是否生成二氧化碳气体，能否采用该方法呢？请你在家长指导下，利用该方法检验家中燃气燃烧是否生成二氧化碳气体。
2020年中考化学模拟试卷一、选择题1．区分下列各组物质的两种方法都正确的是（）A．A B．B C．C D．D2．化学是一门以实验为基础的科学。
t检验例题以及解析
t检验例题以及解析
当进行 t 检验时，我们通常会比较两组数据的平均值，以确定
它们是否存在显著差异。
下面我将以一个例题为例，然后给出解析。
假设我们对一种新药的疗效进行了测试。
我们有两组患者，一
组接受了新药，另一组接受了安慰剂。
我们想知道新药是否比安慰
剂更有效。
假设我们的零假设是，新药的疗效与安慰剂相同，备择假设是，新药的疗效比安慰剂更好。
我们进行了实验，并记录了两组患者的治疗效果数据。
现在我
们要进行 t 检验来确定这两组数据的平均值是否存在显著差异。
首先，我们计算每组数据的平均值和标准差。
然后，我们使用
t 检验的公式计算 t 值。
接下来，我们查找 t 分布表，确定 t 临
界值。
最后，我们将计算得到的 t 值与 t 临界值进行比较，以确
定是否拒绝零假设。
解析：
假设我们进行 t 检验后得到的 t 值为2.31，而自由度为28（假设样本量为30，因此自由度为30-1=29），在显著性水平为0.05的情况下，t 分布表告诉我们 t 临界值为2.045。
因为我们得到的 t 值大于 t 临界值，所以我们可以拒绝零假设，即可以得出结论，新药的疗效与安慰剂存在显著差异。
除了这种数值计算的方法，我们还可以从 t 检验的原理、假设条件、实际应用等多个角度进行解析。
希望这个例题和解析能够帮助你更好地理解 t 检验的应用和原理。
专题05 探究水的沸腾的实验题(解析版)
(1)图甲是某小组同学组装的实验装置，安装温度计时玻璃泡接触到烧杯底部，此时应适当将______（选填“A处向上”或“B处向下”）进行调整；
(2)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了______；
（3）为说明水在沸腾过程中是否需要吸热，应，观察水是否继续沸腾。
（4）小明再次实验时为节省加热时间，减少了水的质量，请在图2中画出大致能体现这项措施的图线。
【答案】（1）温度计的玻璃泡碰到容器壁；（2）不变；（3）停止加热；（4）见解析图。
【解析】（1）由图1可知，温度计的玻璃泡碰到容器壁，会使测量结果不准确；
【答案】（1）自下而上；（2）扩散；汽化；（3）低于；（4）试管的水达到沸点后不能继续吸热；（5）升高。
【解析】（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度；故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；
(2)根据表中数据，分别描出水在相应时段内的温度，最后线将各点连接起来，如下图所示。
(3)由液体沸腾时的特点知，水在沸腾过程中，继续从外界吸收热量，但温度保持不变，故水的沸点为99℃。
液体的沸点与液体的种类和气压有关，与火力大小无关，故为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法不可行。
(4)因酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，则酒精灯每分钟放出的热量为
（3）水多，质量大。
（4）只要水沸腾没说明水就在吸热。
（5）烧杯上面加纸板盖的目的就是减少散热．
衍射斑点指数标定例题及解析
衍射斑点指数标定例题及解析
衍射斑点指数标定是指在衍射实验中确定衍射斑点的位置和强度，从而推断晶体结构和晶体学参数的过程。
这个过程是晶体学研究中非常重要的一部分，下面我将从例题和解析两个方面来回答你的问题。
首先，让我们来看一个衍射斑点指数标定的例题：
假设我们有一块晶体在X射线衍射实验中产生了衍射斑点，我们测得其中一个衍射斑点的位置为（h k l），强度为I。
现在要进行指数标定，求解该衍射斑点的实际坐标。
解析：
1. 首先，我们需要明确晶体的晶胞参数和空间群信息，这些信息可以通过前期的晶体学研究或者其他手段获取。
2. 根据晶胞参数和空间群信息，我们可以利用布拉格定律和衍射几何关系来计算出衍射斑点的实际坐标。
3. 根据布拉格定律，衍射斑点的位置和强度与晶体的晶胞参数、入射波长、衍射角度等因素有关，通过这些因素的计算和推导，我
们可以得到衍射斑点的实际坐标。
4. 对于衍射斑点的强度，通常需要考虑结构因素、多重散射等
因素的影响，进行适当的修正和计算，得到准确的衍射斑点强度信息。
总之，衍射斑点指数标定是一个综合考虋的过程，需要结合晶
体学理论和实验技术进行综合分析和计算。
通过例题和解析，我们
可以看到在实际应用中，衍射斑点指数标定涉及到多个方面的知识，需要综合运用数学、物理和化学等学科的知识来解决问题。
希望以
上解析能够帮助你更好地理解衍射斑点指数标定的过程。
醋酐除水的例题
醋酐除水的例题
摘要：
醋酐除水的例题
1.问题背景
2.醋酐除水的基本原理
3.例题解析
a.题目描述
b.解题思路
c.解题步骤
d.答案
4.总结
正文：
醋酐除水的例题
在化学实验和工业生产中，醋酐除水是一个常见的操作。
本文将通过一个例题来解析醋酐除水的原理和解题方法。
醋酐除水的基本原理是利用醋酐与水反应生成醋酸，从而达到除水的目的。
醋酐的化学式为C4H6O2，水的化学式为H2O。
当醋酐与水反应时，会生成醋酸（CH3COOH）和水（H2O）。
现在我们来看一个具体的例题：
题目描述：有100g 的醋酐，需要将其中的水含量降低到1% 以下。
求需要除掉多少水？
解题思路：首先需要计算出100g 醋酐中水的质量，然后根据目标要求计算出需要除掉的水的质量。
解题步骤：
1.计算100g 醋酐中水的质量。
醋酐的相对分子质量为
12×4+1×6+16×2=100，水的相对分子质量为1×2+16=18。
因此，100g 醋酐中水的质量为100g×（18/100）=18g。
2.计算需要除掉的水的质量。
目标要求水含量降低到1% 以下，即除掉的水的质量占初始醋酐质量的99% 以上。
因此，需要除掉的水的质量为
100g×99%=99g。
答案：需要除掉99g 水。
通过以上例题解析，我们可以看到醋酐除水的过程和计算方法。
在实际操作中，可能需要根据具体情况进行调整，但基本原理和方法是相同的。
鲁教版九年级化学例题解析：空气中氧气含量的测定
空气中氧气含量的测定空气中氧气含量的测定实验是一个基础而重要的实验，该实验的探究目的旨在通过实验操作、实验现象的观察得出相关的结论。
此类题往往要求根据实验操作不当带来的问题加以讨论并利用有效方式加以解决，在解决问题的过程中培养各种思维能力。
例题 按右图组装仪器，关闭止水夹。
请回答下列问题：（1）电热棒接通电源后，集气瓶中的现象是 。
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是 。
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为 。
解析 本题主要考查通过燃烧法测定空气中氧气的含量。
描述实验现象时要注意语言的准确性，注意“烟”与“雾”的区别，并且不能将实验结论与实验现象相互混淆；分析红磷燃烧一段时间后自动熄灭的原因时，要结合实验原理进行解答。
参考答案 （1）红磷开始燃烧，产生白烟，随后火焰减小并慢慢熄灭（2）集气瓶内的氧气已消耗完 （3）烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积的51变式题 按右图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。
请回答下列问题：（1）进入集气瓶内的水不足51的原因是 。
（2）采用电热棒加热的优点是 。
（3）假如用木炭代替红磷，利用该装置进行实验，能否取得成功？为什么？ 。
解析 本题是在原题的基础上进行的变式。
进入集气瓶内的水不足51，原因可能是装置内氧气没有消耗完，即反应物的量不足；或未冷却到室温就打开止水夹，装置的气密性不好等。
对照教材实验装置我们可以发现，使用电热棒后，就形成了一个密闭体系，避免红磷点燃后再塞胶塞时，使装置内气体受热膨胀逸出，影响实验结果的测定。
选择反应物时，除了要消耗装置内的氧气外，还得在反应后使装置内外形成压强差，故反应物一般为固体，且只与氧气反应，反应后生成固体。
参考答案 （1）红磷量不足（或） （2）形成密闭体系，使实验结果更准确；避免五氧化二磷散逸到空气中造成空气污染（3）不能。
因为燃烧产生二氧化碳气体，无法使密闭装置内外形成压强差拓展题 在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了右图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25 mL 空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时交替缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
鲁教版九年级化学例题解析：氯酸钾制氧计算变式
氯酸钾制氧计算变式根据化学方程式进行的计算，是化学计算的重要内容之一。
下面由一道例题谈谈根据化学方程式的简单计算，并对该题变形和拓展，以帮助同学们更好地掌握该部分内容。
例题 把氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5 g 放入大试管中加热，充分反应后冷却、称量，剩余固体质量为10.7 g 。
剩余固体中存在哪些物质？各为多少？解析 二氧化锰催化氯酸钾制取氧气，是我们非常熟悉的一个反应。
根据题给信息可知，该反应为“充分反应”，故剩余的固体里没有氯酸钾，只有生成的氯化钾和催化剂二氧化锰。
二氧化锰是催化剂，其质量在化学反应前后不变。
因此，根据质量守恒定律，反应前氯酸钾与反应后氯化钾的质量之差就是氧气的质量。
根据氧气的质量，结合反应的化学方程式可计算出氯化钾的质量，最后求二氧化锰的质量。
答案 根据质量守恒定律可知，生成氧气的质量为：15.5 g-10.7 g=4.8 g 。
设：剩余固体中含氯化钾质量为x 。
二氧化锰的质量为：10.7 g -7.45 g =3.25 g答：剩余固体中含氯化钾的质量为7.45 g ，含二氧化锰的质量为3.25 g 。
点拨 本题是对教材练习题的一个变式，利用的原理和所求的问题是相同的，但给出的反应进行程度不同，本题中明确指出“充分反应”，计算较为简单。
因此，同学们在学习时，要特别重视教材习题的练习和掌握。
根据化学方程式进行计算，关键是找准相关纯净物质量代入计算，当题目中未给出纯净物质量时，我们就应换种思维思考：根据质量守恒定律看物质的总质量是否发生变化，从而进一步分析解题。
变式题 为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，某学习小组取2.5 g 该样品与0.8 g 二氧化锰混合。
加热该混合物t 1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体混合物的质量，重复以上操作，依次称得加热t 1、t 2、t 3、t 4时间后剩余固体的质量，记录数据如下表所示：加热时间 t 1 t 2 t 3 t 4 剩余固体质量/g 2.48 2.41 2.34 2.34请仔细分析实验数据，回答下列问题：（1）在_________时间，该样品中氯酸钾已反应完全。
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七、例题解析
［例1］图1中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。
（1）若要增大显示波形的亮度，应调节 旋钮。
（2）若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节 旋钮。
（3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节 与 旋钮。
解析：本题要求熟悉示波器的面板，各旋钮和开关的名称、作用。
要增大波形亮度，应调节辉度调节旋钮；要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节聚焦调节旋钮及辅助聚焦调节旋钮；要将波形曲线调至屏中央，应调节水平位移旋钮和竖直位移旋钮。
［例2］ 如图2所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A 为光源，B 为光电接收器，A 、B 均固定在车身上，C 为小车的车轮，D 为与C 同轴相连的齿轮。
车轮转动时，A 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B 接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。
若实验显示单位时间内的脉冲数为n ，累计脉冲数为N ，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是 ；小车速度的表达式为v ＝ ；
行程的表达式为s ＝ 。
解析：本题是有关光电计数器在实际生活中的具体应用。
D 上的每一个齿轮经过光源A 和光电接收器之间的空隙时，光就被遮挡一次，就在光电接收器中记下一个光电脉冲，若车轮半径为R 、D 上齿轮的齿数P ，则单位时间内车轮行驶过的距离为P
Rn
R P n S ππ220=
=
，即车速为P Rn v π2=，汽车总行驶路程为P
RN
R P N S ππ22==。
故欲知车速和行程还必须测量的物理量是车轮的半径R
和齿轮的齿数P 。
车速表达式是P
Rn v π2=，行程表达
式为P
RN
S π2=。
图 1
图 4
C 图3
［例3］ 实验装置如图4所示；一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图5给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数μ。
要求写出主要的运算过程，结果保留2位有效数字。
（打点计时器所用交流电频率为
50Hz ，不计纸带与木块间的拉力。
取重力加速度g ＝10m/s 2）
解析：由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T 内的位移分别是：
,
31.4,
81.4,
29.5,
76.5,25.7,71.6,21.7,72.787654321cm s cm s cm s cm s cm s cm s cm s cm s ========
以a 表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有
2
48372615/0.30.04s T 4)]()()()[(4
1
s m a s s s s s s s s s -===-+-+-+-=∆解得又知
重物落地后木块只受摩擦力的作用，以m 表示木块的质量，根据牛顿定律，有
30.0==-μμ解得ma mg
［例4］ 用半圆形玻璃砖做“测定玻璃的折射率”的实验，实验步骤如下： （1）如图6所示，在一张白纸上画一直线ab 作为玻璃砖的一个界面，标出点O ； （2）过O 点画一线段OA ，在OA 上垂直地插两枚大头针P 1、P 2； （3）放上玻璃砖，使O 点正好处于圆心的位置；
（4）在观察的这一侧插一枚大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2；标出P 3的位置； （5）移去玻璃砖和大头针，连接OP 3，作过O 点与ab 垂直的直线MN ； （6）用量角器量出∠MOA 和∠NOB 两角的大小，根据光路可逆性，当光线从空气
纸带运动方向 图5
射向玻璃砖时，∠NOB为入射角，记为i，∠MOA为折射角，记为r；代入折射定律：得到玻璃的折射率n=sin i/sin r.
请回答:为保证实验成功，∠MOA__________.（填应满足的条件）
原因是_________________________________________________.
解答：小于临界角；不发生全反射,才能看到大头针。
［例5］完成下面有关物理实验的问题
（1）甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一个物体的长度时，测量的结果分别如下：
甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm
乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm
丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm
从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是同学。
（2）用如图7所示的实验装置验证机械能守恒定律。
实验所
用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。
重
锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出
一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒
定律。
①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
图7 C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。
答：。
②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。
若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是___________。
试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F＝。
解析（1）甲
（2）①步骤B是错误的。
应该接到电源的交流输出端。
步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。
步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去。
②重锤的质量m ；]4
)([2
12f s s g m -- 。
［例6］如图8所示是一个小灯泡的电流强度与小灯泡两端电压的变化关系图，则根据小灯泡的伏安特性曲线判定以下说法正确的是 A ．小灯泡的电阻随着所加电压的增加而增大 B ．通过小灯泡的电流与所加的电压成正比． C ．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而增大 D ．欧姆定律对小灯泡不适用 由已知的伏安特性曲线可知正确的是AB
若如图9所示，将两个与上述相同的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻串联，接入内阻为l Ω、电动势为5V 的直流电源上，求通过每个小灯泡的电流强度和小灯泡的电阻。
解析：
设通过每个小灯泡的电流强度为I
有： 即 ： 作出等效电阻的复合伏安特性曲线，与小灯泡的伏安特性曲线交与一点
∴小灯泡电阻为
［例7］在利用半偏法测电流表内阻的实验中，当S 2闭合后电路结构已发生了变化，导致线路总电阻减小，总电流增大。
当流过电流表的电流为2
g I 时，流过电阻箱的电流大
于
2
g I 。
所以R A 的测量值小于真实值。
那么，怎样减小误
差呢？ 解析：
方法一 如图10使电路中的总电流保持不变： ⑴断开S 2，接通S 1，调节可变电阻R 1，使电流表A 1和A 2指针转到满刻度（满偏）；
⑵再接通S 2，调节可变电阻R 1和电阻箱R 2的阻值，使电流表A 2满偏，电流表A 1指针偏转到满刻度的一半（半偏），则有12A R R =
U R r I E ++=)(2U
I +⋅=105Ω===67.63
.02
I U
R 图8
图10
方法二
⑴图11闭合S，调节电阻箱，记下电流表满偏时的电阻箱的读数R1
⑵再调节电阻箱，记下电流表半偏时的电阻箱的读数R2
则R A＋R1＋r= 2（R A＋R2＋r）
∴R A＝R1－2 R2－r
图11。