方案设计性实验题
一、力学
１．小明想利用量筒和一果冻壳（直径小于量筒直径，重力忽略不计）测出一玻璃弹球的密度．给你适量的水请你利用小明准备的器材设计测定玻璃弹球密度的实验．
（１）写出主要测量步骤和需要测量的量；２）写出玻璃弹球密度的数学表达式（用已知量（
和测量量表示）．
解：（１）①向量筒中加入适量的水，记下体积Ｖ，②将果冻壳放１入水中，使其漂浮，然后将玻璃弹球放入漂浮的果冻壳中，稳定后，记下体积Ｖ；③将玻璃弹球从果冻壳中取出，使玻璃球沉入２量筒底部，记下体积Ｖ．３
ＶＶ）ρ水（２－１
（２）玻璃球的密度：＝ρ
ＶＶ３－１
２．学习了摩擦力后，好奇的小林想要验证“变滑动摩擦为滚动摩擦可以减小摩擦”这一说法，于是他找来下列器材准备实验：小车、弹簧测力计、铅笔、木块、砝码等。请你选择合适的器材帮助小林设计实验步骤、并总结实验结论。（１）实验器材：（２）实验步骤：
（３）实验结论：
解：（１）小车、弹簧测力计
（２）用弹簧测力计拉动小车①将小车以轮子着地的方式放置，；在水平桌面上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数Ｆ１以没有轮子的一面着地放置，拉动它继续在同②将小车倒放，
一水平面上做匀速直线运动，读出测力计的示数Ｆ；２３）实验结论：（
若ＦＦ，说明“在相同条件下变滑动摩擦为滚动摩擦可以减２＞１小摩擦”，猜想成立；若ＦＦ，说明“在相同条件下变滑动摩擦２＝１为滚动摩擦不可以减小摩擦”，猜想不成立；若ＦＦ，说明“在２＜１相同条件下变滑动摩擦为滚动摩擦可以增大摩擦”，猜想不成立。
３．在“探究压力的作用效果”的实验时所用实验器材如图所示。小乐同学利用海绵，长方形木块和一盒钩码进行实验。他把海绵放在水平桌面上，将木块放在海绵上，观察海绵形变的大小；然后将不同数量的钩码分别放在木块上，观察海绵形变的大小。通过对实验现象的对比，他得出“形变越大的物体，受到的压强越大”的结论。请你自选器材证明小乐同学的观点是错误的。
第３题图
解：将木块放在海绵上，观察海①取一块海绵放在水平桌面上，绵的形变；
观察桌面的形变；由于②将步骤①中的木块放在水平桌面上，
木块对水平桌面和海绵的压力、受力面积都相同，因此压强相同；海绵形变比桌面大，可知小乐同学的观点是错误的。
４．小阳想利用实验探究影响液体压强大小的因素，于是找来一端扎有橡皮膜的玻璃管，如图所示，逐渐往试管中加水，发现加水越多
３题图橡皮膜凸起越显著，由此他得出第１结论：液体越重，产生的压强越大。现有三个粗细不同的玻璃管且一端均扎有绷紧程度相同的橡皮膜，足量的水。请你选用上述器材证明他的观点是错误的，写出实验步骤和实验现象。
解：实验步骤：在三个竖直放置的粗细不同的玻璃管中倒入深度相同的水，观察橡皮膜凸起的程度，发现橡皮膜的凸起程度相同，而三个玻璃管中水的重力不同，因此小阳的观点是错误的。
５．小明看到巨大的木头会漂浮在水面上，而细小的铁钉会沉入水底，据此认为“在同种液体中，物体所受浮力跟物体的体积有关，物体体积越大受浮力越大。”请你选择适当的器材设计实验，证明小明的说法是错误的。
（１）写出所选实验器材。（２）写出主要实验步骤。
解：（１）取质量相同体积不同的木块和泡沫塑料块各一个。（２）将木块、泡沫塑料块放入水中，两物块静止后均漂浮。两物体漂浮，所受浮力相等，说明物体所受浮力与物体体积大小无关，小明的说法是错误的。
二、电学
６．小红在干燥的天气里，用塑料梳子梳头时，发现头发随着梳子飘起。她知道是梳子带了电，但不知道带的是“正电”还是“负电”？请你根据所学的知识选择合适的器材，设计一个实验来验证一下。请写出实验所需要的器材，实验的原理及方案和结论。
解：器材：丝绸、玻璃棒、塑料梳子、细线等；
实验方案：将梳过头的梳子用细线吊起，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近梳子的一端，观察是相斥还是相吸，其根据的原理是：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；
实验结论：若相斥，则说明塑料梳子带正电，若相吸，则说明塑料梳子带负电。
７．小娜同学在学习串联电路时，想通过实验证明：在串联电路中，开关串联在电路中的位置不同，但是开关对电路的控制作用相同。已经准备好的实验器材有：合适的电源一个，两个小灯泡Ｌ１和Ｌ，一个开关Ｓ，导线若干。请你用这些器材２
跟小娜一起完成实验。（１）画出实验电路图；（２）写出主要操作步骤。
解：（１）如答图所示
第７题答图
（２）主要操作步骤：①按电路图连接电路；
接在电路中的Ａ点；闭合开关Ｓ，观察并在表格中记②把开关Ｓ
录电路通断情况（灯泡Ｌ、Ｌ；１２发光情况）改接在电路中的Ｂ点，重复步骤②；③把开关Ｓ
改接在电路中的Ｃ点，重复步骤②。④把开关Ｓ
８．（６分）某同学要测一个电压约为４０Ｖ的电源电压（电压保持不变），可供选用的器材如下：一块电压表（量程０～１５Ｖ）；四个阻值已知的电阻，分别为Ｒ１００Ω）、Ｒ１５０Ω）、１（２（Ｒ（２００Ω）和Ｒ（４ｋ；一个开关及若干导线。Ω）３４请合理选择器材，设计一个实验精确测出电源电压。要求：（１）画出实验电路图。
（２）写出实验步骤及所需测量的物理量。
物理方案设计性实验15道 - 图文
