【实战中考】2024重难典题型综合突破子专题2实验重难典突破三、设计性实验类型二测

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（1）测量什么（实验目的），依据什么（实验原理）
（2）怎么测量（实验计划），需要什么（实验器材）
（3）如何操作（实验步骤），怎么表达（写表达式）
1．蚊香生产者为了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香的燃烧速度生产规格不同的各种蚊香。有一种蚊香如图所示，请你设计一个实验，测出该蚊香正常燃烧的速度（假设蚊香燃烧的快慢是相同的）。
（1）实验器材：
（2）实验步骤： ；
（3）该蚊香正常燃烧的速度 。
2．在日常生活中我们经常使用透明胶带，一卷透明胶带有几十米长，那么单层透明胶带的厚度是多少？请你设计一个实验，测出单层透明胶带的厚度。
（1）选择器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）单层透明胶带的厚度 （用测量量表示）。
3．小明有一种硬币，看上去好像是铝制的。它真是铝制的吗？请你设计一个实验，想办法测量它的密度，并证明这种硬币是否是铝制的；
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
4．如图所示，是小明新买的热水瓶，请你添加合适的器材和物质测量其容积，要求写出添加的实验器材和物质、测量的方法和步骤。
（1）你添加的实验器材和物质： ；
（2）测量方法和步骤： ；
（3）热水瓶的容积 （用已知量和测量量表示）。
5．小亮的妈妈从网上购置了一个电热水壶，铭牌上标的参数是“220V 800W”，小亮觉得该电热水壶上标注的电功率有些偏小，请你设计实验验证小亮的猜想是否正确。
（1）实验器材：电热水壶、电能表[参数]、 ；
（2）实验步骤： ；
（3）怎么根据测量结果去判断小亮的猜想是否正确 。
6．实验室有标有“ ”的定值电阻，小青同学想检验其标注的阻值是否属实．现有如下实验器材：电源（电压约为）、电压表（量程为）、三个开关、三个定值电阻（阻值分别为、、）、滑动变阻器（最大阻值为）、导线若干．请你帮助小青设计一个合理的实验方案，能够比较精确地测出定值电阻的阻值（注：电表指针偏转需达到满偏的处以上为精确测量，本实验中只选择1个定值电阻即可）。
（1）在方框内画出实验电路图（应标出所选用的定值电阻的阻值） ；
（2）主要的实验步骤： （步骤中应体现需要测量的物理量）；
（3）小青同学的验证方案是： 。
解题步骤
①实验目的： ；
②实验原理： ；
③测量计划设计：
a．测量长度：利用 来替代蚊香测量，用 测量长度；
b．点燃工具：利用 点燃蚊香使其燃烧；
c．测量时间：利用 测量蚊香燃烧时间；
④合适的实验器材： ；
参考答案：
1． 测出该蚊香正常燃烧的速度 细线 刻度尺 火柴 秒表 蚊香、细线、刻度尺、秒表、火柴 见解析
【详解】（1）①[1]本实验是想通过实验测量蚊香燃烧的速度。
②用刻度尺测出燃烧的蚊香的长度，用秒表测出蚊香燃烧完所用的时间，根据公式计算出蚊香燃烧的速度。
③a[3][4]弯曲的蚊香没法用刻度尺直接测量其长度，可以用没有弹性的棉线与蚊香重合，然后用刻度尺测量棉线的长度即蚊香的长度。
b[5]实验时用火柴点燃蚊香。
c[6]实验时用来测量时间的工具是秒表。
④[7]根据以上原理，该实验需要的器材有：蚊香、细线、刻度尺、秒表、火柴。
（2）[8]要完成测量，可按如下步骤进行：
A．取一段弧形蚊香，让细线与蚊香重合，用刻度尺测出重合部分细线的长度L；
B．用火柴点燃该段蚊香，用秒表测出其燃烧完毕所用的时间t。
（3）[9]蚊香燃烧是速度
2． 透明胶带一卷、刻度尺、粗细均匀的圆柱形铅笔 见解析
【详解】（1）[1]单层透明胶带的厚度太薄，不能用刻度尺直接测量出来，我们可以采用测多算少的方法进行测量。故需要器材：透明胶带、刻度尺、粗细均匀的圆柱形铅笔。
（2）[2]实验步骤：①先用刻度尺测出圆柱形铅笔的直径d；
②将透明胶带紧密并规则地缠绕在圆柱形铅笔上，并数出圈数n；
③然后再用刻度尺测出圆柱形铅笔与圆形透明胶带总的直径D。
（3）[3]铅笔上胶带的厚度
单层胶带的厚度
3． 密度表、天平、量筒、水、细线、10枚硬币 见解析 从密度表中查出铝的密度，若，则硬币是铝制的；若，则硬币不是铝制的
【详解】（1）[1]实验器材：天平、量筒、水、密度表、10枚硬币。
（2）[2]实验步骤：①先把天平放在水平桌面上，调节天平平衡；②用调好的天平测出10枚硬币的质量m；③在量筒中倒入适量的水，记下水面的刻度V1；④把10枚硬币放入盛水的量筒中，记下水面的刻度V2；⑤计算：硬币的体积
硬币的密度
从密度表查出铝的密度的大小比较，确定是否是铝制的。
（3）[3]实验结论：如果计算的结果与密度表中铝的密度大小接近，就可能是铝制的，如果相差太远就不是铝制的。
4． 电子秤、水 见解析
【详解】（1）[1]实验中运用转换法把热水瓶内装满水，那么水的体积与热水瓶的容积是相等的，因此本实验需要测量水质量的电子秤和水来完成。
（2）[2]本实验中需要测量出热水瓶内水的质量，由于水的密度已知为，再根据求出水的体积，也就是热水瓶的容积，具体步骤如下：
①用电子秤测量空热水瓶的质量记为；
②用电子秤测量装满水的热水瓶的总质量记为；
③利用水的密度，求出热水瓶的容积。
（3）[3]已知水的密度为，热水瓶内水的质量为
热水瓶的容积为
5． 秒表 见解析 见解析
【详解】（1）[1]利用电能表测用电器电功率的原理是，需要用电能表测电热水壶消耗的电功，用秒表测电热水壶工作的时间。
（2）[2]实验步骤如下：①将家中其他用电器关闭，让电热水壶单独工作；②用秒表测出电热水壶加热一壶水的工作时间为t秒，并数出这段时间内电能表指示灯闪烁次数为n。
（3）[3]根据可得，电热水壶的实际电功率为
算出电热水壶的实际电功率，如果小于或等于800W，则标注的电功率偏大或准确，小亮的猜想错误，如果大于800W，则标注的电功率偏小，小亮的猜想正确。
6． 见解析
见解析
【详解】（1）[1]要精确地测出阻值约为的定值电阻的阻值，电压表指针偏转需达到满偏的处以上为精确测量，选用的定值电阻和滑动变阻器与串联，电压表与与并联，这部分的电阻值大约为，可以通过调节滑动变阻器，使和共分得的电压，可以实现精确测量；选用的定值电阻可以在第二次测量时，依然能分得约的电压，可以实现精确测量，如答图所示；若选用的定值电阻，第二次测量时，电压表指针无法确定一定达到满偏的处以上；若选用的定值电阻，测量时电压表示数不可能为，会远远超出，因此设计电路如下图：
（2）[2]闭合开关S、，断开，调节滑动变阻器使电压表示数达到最大值，此时电压表测量的是与串联的总电压，保持滑片不动，断开，闭合，此时电压表测量的是的电压，读出此时两端电压U，两次开关处于不同状态时，电路中的电流相等，则两端电压
电路中的电流
故电阻阻值的表达式为
（3）[3]根据计算出的定值电阻的阻值，若等于，则其标注的阻值属实，若不等于，则不属实。