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文檔簡介
第第頁壓軸題05浮力與測密度、其他物理實(shí)驗(yàn)綜合近幾年中考對于浮力、質(zhì)量與密度的考察形式,2023年中考對于浮力、質(zhì)量與密度的考察仍然會加大力度。浮力的主要內(nèi)容有:認(rèn)識浮力,物體的浮與沉、以及阿基米德原理公式對初中物理公式起著很大的串聯(lián)作用,既可以結(jié)合質(zhì)量與密度考察,也可以結(jié)合其他力學(xué)知識考察。所以不論是選擇題還是實(shí)驗(yàn)題,力學(xué)中的浮力、質(zhì)量與密度問題一直都是中考的重難點(diǎn),以及對于浮力、測量密度的實(shí)驗(yàn)更是往年中考的高頻考點(diǎn),二者的結(jié)合考察可以升華題目的綜合性及難度,對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,推理能力等要求較高。所以要求考生了解題型的知識點(diǎn)及要領(lǐng),對于??嫉哪P鸵笥谐浞值恼J(rèn)知。Ⅰ、影響浮力大小的因素:1.浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān):(1)如圖甲所示,把彈簧測力計(jì)下懸掛的物體浸沒在一種液體中,并分別停在液體內(nèi)不同的深度;(2)彈簧測力計(jì)的示數(shù)沒有變化;(3)浮力的大小跟物體浸沒的深度沒有關(guān)系。2.浮力的大小是否跟物體浸沒在液體中的體積有關(guān):(1)如圖乙所示,把一個柱狀固體豎直懸掛在彈簧測力計(jì)下,并逐漸增大物體浸在液體中的體積;(2)彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸減??;(3)隨著物體浸在液體中的體積逐漸增大,物體受到的浮力也逐漸增大。3.浮力的大小是否跟液體的密度有關(guān):(1)用密度不同的液體(清水和密度不同的鹽水),把這些液體,按照密度由小到大的順序排列。再把懸掛在測力計(jì)下的同一物體先后浸沒在這些液體中。(2)彈簧測力計(jì)的示數(shù),隨著液體密度的增大而減??;(3)液體的密度越大,浸沒的物體受到的浮力也越大。4.結(jié)論:物體在液體中受到的浮力的大小,跟它浸沒在液體中的體積有關(guān)、跟液體的密度有關(guān)。物體浸沒在液體中的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。Ⅱ、密度的測量1.固體密度的測量固體密度的測量關(guān)鍵是測出物體的質(zhì)量和體積,金屬塊的質(zhì)量可用天平直接測得,也可以用彈簧測力計(jì)測出重力來計(jì)算質(zhì)量;若物體的形狀規(guī)則,可用刻度尺測出相關(guān)量后根據(jù)公式算出體積,若形狀不規(guī)則利用量筒或量杯“排水法”來測得,若物體不能沉入水中的,可用“壓入法”或“重錘法”來測物體的體積.2.液體密度的測量一、常規(guī)法1.主要器材:天平、量筒2.測量步驟:(1)在燒杯中裝適量的未知液體放在調(diào)節(jié)好的天平上稱出其質(zhì)量m1;(2)將燒杯中的未知液體倒一些在量筒中測出其體積V;(3)將盛有剩下未知液體的燒杯放在天平上,測出它們的質(zhì)量m2;3.計(jì)算結(jié)果:根據(jù)ρ=得ρ液=二、密度瓶法1.主要器材:天平、未知液體、玻璃瓶、水2.測量步驟:(1)用調(diào)節(jié)好的天平測出空瓶的質(zhì)量m0;(2)在空瓶中裝滿水,測出它們的總質(zhì)量m1;(3)把水倒出,再將空瓶中裝滿未知液體,測出它們的質(zhì)量m2;3.計(jì)算結(jié)果:液體的質(zhì)量m液=m2﹣m0液體的體積:V液=V水=液體的密度:ρ液=ρ水三、密度計(jì)法1.主要器材:自制密度計(jì)、未知液體、量筒2.測量步驟:(1)把鐵絲纏在細(xì)木棍下端制成簡易的密度計(jì);(2)在量筒中放適量的水,讓密度計(jì)漂浮在水中,測出它在水中的體積V水(3)在量筒中放適量的未知液體,讓密度計(jì)漂浮在液體中,測出它在液體中的體積V液3.計(jì)算結(jié)果:ρ液=ρ水四、浮力法1.主要器材:彈簧測力計(jì)、水、金屬塊、未知液體2.測量步驟:(1)用彈簧測力計(jì)測出金屬塊在空氣中受到的重力G0;(2)用彈測力計(jì)測出金屬塊浸沒在水中受到的重力G1;(3)用彈簧測力計(jì)測出金屬塊浸沒在未知液體中受到的重力G2.3.計(jì)算結(jié)果:ρ液=ρ水五、浮體法1.主要器材:刻度尺、未知液體、水、正方體木塊2.測量步驟:(1)將木塊平放在水中漂浮,測出木塊浸在水中的深度h1(2)將木塊平放在液體中漂浮,測出木塊浸在液體中的深度h23.計(jì)算結(jié)果:ρ液=ρ水一、實(shí)驗(yàn)題1.(2023·陜西咸陽·統(tǒng)考一模)小明在家中利用勞動課上學(xué)習(xí)的烹飪技能做西紅柿炒雞蛋時,發(fā)現(xiàn)將同一個雞蛋放在清水中下沉,放在鹽水中懸浮。為了弄清楚其原因,小明通過實(shí)驗(yàn)探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”,小明先進(jìn)行了猜想:猜想一:浮力的大小可能與液體的密度有關(guān);猜想二:浮力的大小可能與物體排開液體的體積有關(guān);猜想三:浮力的大小可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)。(1)小明根據(jù)在游泳池中游泳時,從淺水區(qū)向深水區(qū)走去的過程中,隨著走入水中越深(身體浸沒前)會覺得身體越來越輕,推理出猜想________(選填“一”、“二”或“三”)正確;(2)彈簧測力計(jì)使用前要先進(jìn)行________,然后小明進(jìn)行了如圖-1、圖-2、圖-3所示的實(shí)驗(yàn)操作。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)物體________相同時,液體的________越大,物體所受的浮力越大,所以同一個雞蛋放在清水中下沉,放在鹽水中懸??;(3)小明利用兩個相同的彈簧測力計(jì)A和B、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋(質(zhì)量忽略不計(jì)),對課本上探究“浮力的大小與物體排開液體的重力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),裝置如圖-4所示。向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入裝滿水的溢水杯中,觀察到彈簧測力計(jì)A、B示數(shù)的變化量________(選填“相等”或“不相等”)。當(dāng)重物浸沒在溢水杯繼續(xù)下降的過程中,彈簧測力計(jì)A、B的示數(shù)不變,說明浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);(4)小明改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案具有的優(yōu)點(diǎn)是________。(選填序號)A.彈簧測力計(jì)A的示數(shù)就是物體所受浮力的大小B.實(shí)驗(yàn)器材生活化,彈簧測力計(jì)固定、示數(shù)更穩(wěn)定C.一次實(shí)驗(yàn)就能得出物理普遍規(guī)律【答案】二調(diào)零排開液體的體積密度相等無關(guān)B【解析】(1)[1]當(dāng)人在游泳池中游泳時,從淺水區(qū)向深水區(qū)走去的過程中,隨著走入水中越深(身體全部浸沒前),排開液體體積變大,覺得身體越來越輕,說明受到的浮力越來越大,根據(jù)這一經(jīng)驗(yàn)合理猜想浮力大小應(yīng)與物體排開液體體積有關(guān),推理出猜想二正確。(2)[2][3][4]彈簧測力計(jì)使用前要先進(jìn)行調(diào)零,否則會影響測量,如圖-1、圖-2、圖-3所示的實(shí)驗(yàn)操作,物體排開液體的體積相同,液體密度不同,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知物體浸沒在水中所受浮力物體浸沒在鹽水中所受浮力據(jù)此可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)物體排開液體體積相同時,液體的密度越大,物體所受的浮力越大。(3)[5]如圖所示,向下移動水平橫桿,重物排開水的體積變大,受到的浮力變大,由稱重法可知彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小,重物排開水的體積越大時薄塑料袋內(nèi)水的重力越大,即彈簧測力計(jì)的示數(shù)越大,薄塑料袋的質(zhì)量忽略不計(jì)時,A、B示數(shù)變化量都等于排開水的重力,故彈簧測力計(jì)、示數(shù)的變化量相等。[6]當(dāng)重物浸沒在溢水杯繼續(xù)下降的過程中,排開水的體積不變,深度越來越深,但彈簧測力計(jì)、的示數(shù)不變,由稱重法可知所受浮力不變,即浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。(4)[7]比較兩種實(shí)驗(yàn)方案可知,改進(jìn)后:A.由稱重法可知,彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力減去受到的浮力,故A不符合題意;B.由圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置和器材(兩個相同的彈簧測力計(jì)和、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋)可知,實(shí)驗(yàn)器材生活化,測力計(jì)固定、示數(shù)更穩(wěn)定,故B符合題意;C.一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性,不能得出普遍規(guī)律,故C不符合題意。故選B。2.(2023·重慶·重慶八中??家荒#﹦P凱和超超想對未知物體的密度進(jìn)行測量,如圖是凱凱進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟。(1)他把天平放在水平桌面上,用___________(選填“鑷子”或“手”)將游碼歸零后發(fā)現(xiàn)指針指在分度標(biāo)尺中線的右側(cè),則他應(yīng)該將平衡螺母向___________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié);(2)天平調(diào)平后,凱凱開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①向燒杯中加入適量水,如圖甲所示,用調(diào)好的天平測燒杯和水的總質(zhì)量,此時所用的砝碼和游碼如圖15所示,則燒杯和水的總質(zhì)量為___________g;②將金屬塊浸沒在盛有水的燒杯中,如圖乙所示,用調(diào)好的天平測其總質(zhì)量為92.6g;③取出金屬塊,將燒杯中的水倒掉并烘干,再倒入適量待測液體,如圖丙所示,用調(diào)好的天平測其總質(zhì)量為85g;④將烘干的金屬塊浸沒在此盛有液體的燒杯中,如圖丁所示,用天平測其總質(zhì)量為101g;⑤將圖丁中細(xì)線剪斷,金屬塊沉底,如圖戊所示,用調(diào)好的天平測其總質(zhì)量為130g;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可求得金屬塊的密度為___________kg/m3,液體密度為___________kg/m3,圖戊中金屬塊對容器底部的壓力為___________N;(4)超超想采用“標(biāo)記法”測量一塊石頭的密度,用燒杯,水和天平進(jìn)行了一系列測量,步驟依次如圖所示;圖甲:在燒杯中放入石塊,然后加入適量水,在水面處做標(biāo)記線A,測出其總質(zhì)量為m1;圖乙:把石頭從水中拿出,水面下降;圖丙:把水再補(bǔ)回到標(biāo)記線A處,測出水和燒杯的質(zhì)量為m2;圖丁:把石頭再放回到杯中,水面再次升高,測出其總質(zhì)量為m3;根據(jù)超超測出的物理量,寫出石頭的密度表達(dá)式ρ石=___________(用題干中字母及ρ水表示),以上步驟中,如果考慮石頭從水中拿出時沾了水,則導(dǎo)致石頭密度的測量值___________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【答案】鑷子左72.62.25×1030.8×1030.29偏小【解析】(1)[1][2]因?yàn)橛檬纸佑|游碼會讓游碼生銹,所以用鑷子將游碼歸零。指針指在分度盤中線右側(cè),說明天平左側(cè)質(zhì)量較小,需要把平衡螺母向左調(diào)節(jié)。(2)[3]燒杯和水的總質(zhì)量(3)[4][5][6]金屬塊排開水的質(zhì)量金屬的體積金屬排開液體的質(zhì)量液體的密度金屬質(zhì)量金屬的密度金屬的重力金屬塊金屬在液體中沉底時受到的浮力圖戊中金屬塊對容器底部的壓力(4)[7][8]石頭的體積石頭的質(zhì)量m=m石頭的密度表達(dá)式因?yàn)閯t又因?yàn)槭^沾水,所以石頭測出體積會偏大,則由可知,石頭密度的測量值與真實(shí)值相比會偏小。3.(2023·陜西西安·校考三模)一杯香濃的豆?jié){可以讓我們的早上有一個精力充沛的開始。物理迷小明觀察了媽媽制作豆?jié){的過程,將干黃豆洗干凈,放在水中浸泡一個晚上,黃豆變成了“胖豆子”,第二天早上,將“胖豆子”放入電動豆?jié){機(jī)并倒入適量的水,蓋好蓋子,打開電源開關(guān),轉(zhuǎn)動的葉輪將豆子打磨研碎,最后加熱將豆?jié){加熱至煮熟。(1)小明用天平和量筒及水測量了黃豆的質(zhì)量和體積(黃豆的吸水速度很慢),并將測量數(shù)據(jù)記錄在下表中:實(shí)驗(yàn)次數(shù)黃豆質(zhì)量/g黃豆和水的總體積/cm3黃豆的體積/cm3黃豆的密度ρ/g/cm312690202178313310.4788①你在圖甲畫出黃豆質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像_________;②計(jì)算出黃豆的密度ρ=_________g/cm3。(2)小明將第3次實(shí)驗(yàn)的豆子一直浸沒在量筒的水中,第二天發(fā)現(xiàn)黃豆變成了“胖豆子”,但水面高度沒有變化,將量筒中剩余的水全部倒入另一個量筒(如圖乙),剩余水的體積為_________cm3,“胖豆子”的密度為_________g/cm3;(保留一位小數(shù))(3)小明從量筒中取了一部分胖豆子,測其質(zhì)量和體積,并在圖甲中描點(diǎn),該點(diǎn)的位置可能在_________(A、B、C)點(diǎn);(4)在工業(yè)生產(chǎn)中,常常還有堆積密度的概念。在一個容積為V的容器中裝滿黃豆(密度為ρ),測得黃豆的質(zhì)量為m,則黃豆的堆積密度。若容器中黃豆間空隙的總體積為V空,則V空:V=_________。(用ρ、ρ堆來表示)【答案】1.3521.1C(ρ-ρ堆):ρ【解析】(1)[1]由表格中的數(shù)據(jù),用描點(diǎn)法作圖如下:[2]由計(jì)算三次測量的密度因此黃豆的密度為(2)[4]由圖乙可知,量筒的分度值為2mL,剩余水的體積為52cm3,由表中數(shù)據(jù)可知,第3次實(shí)驗(yàn)中黃豆和水的總體積為78cm3,因此“胖豆子”的體積為第3次實(shí)驗(yàn)中水的質(zhì)量為78g-8g=70g,第二天水的質(zhì)量減少了71g-52g=18g,即黃豆吸收了18g水,因此“胖豆子”的質(zhì)量為10.4g+18g=28.4g,則“胖豆子”的密度為(3)[5]根據(jù)前后兩次計(jì)算的黃豆密度可知,黃豆的密度變小了,因此應(yīng)該在C點(diǎn)。(4)[6]由題可知黃豆的真實(shí)體積為,因此黃豆的質(zhì)量為則堆積密度整理得故4.(2023·陜西西安·??既#┬∶鳌疤骄繗馀莸倪\(yùn)動規(guī)律”時,在內(nèi)徑約為1cm、長為60cm的玻璃管中注入水,管內(nèi)留一個小氣泡后封住開口,將玻璃管翻轉(zhuǎn)后豎直放置,觀察氣泡的運(yùn)動情況,如圖甲所示。氣泡的運(yùn)動快慢到底與哪些因素有關(guān)呢?他做出了如下猜想:猜想一:跟氣泡的大小有關(guān);猜想二:跟玻璃管與水平面的傾角有關(guān)。為了便于研究,他在玻璃管上做上記號A、B,測出氣泡經(jīng)過AB段的時間。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。實(shí)驗(yàn)中,小明等氣泡運(yùn)動一段路程到達(dá)0刻度位置處時,用秒表測出氣泡從0刻度運(yùn)動到每一個刻線標(biāo)記處所用的時間,測得的數(shù)據(jù)如表一所示從0點(diǎn)開始的路程s/cm010203040從0點(diǎn)開始計(jì)時的時間t/s01234(1)分析表中的數(shù)據(jù)可知,玻璃管中上升的氣泡做的是________運(yùn)動。根據(jù)氣泡運(yùn)動的規(guī)律,當(dāng)氣泡運(yùn)動到位置為35cm處時,所用時間為________s;(2)同組的小亮同學(xué)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)過程中時間測量不是很準(zhǔn)確,為便于準(zhǔn)確測量,應(yīng)使氣泡在管內(nèi)運(yùn)動得較________(選填“快”或“慢”)。那么如何改變氣泡運(yùn)動快慢,氣泡的運(yùn)動快慢到底與哪些因素有關(guān)呢?小亮做出了如下猜想:猜想一:跟氣泡的大小有關(guān);猜想二:跟玻璃管與水平面的傾角有關(guān)。小亮改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖乙所示),進(jìn)行了新的探究。為了便于研究,他在玻璃管上做上記號A、B,測出氣泡經(jīng)過AB段的時間。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表二所示實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三氣泡長度1cm傾角t/s氣泡長度2cm傾角t/s氣泡長度4cm傾角t/s實(shí)驗(yàn)序號115°15.8實(shí)驗(yàn)序號615°22.5實(shí)驗(yàn)序號1115°18.2230°14.1730°14.91230°16.1345°13.7845°12.21345°12.5460°17.7960°13.81460°13.5590°29.81090°19.91590°19.1(3)實(shí)驗(yàn)中,除刻度尺、秒表外,還需要的測量器材為________;(4)分析表中的數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)氣泡長度相同,傾角變大時運(yùn)動速度________(填變化規(guī)律)。為了發(fā)現(xiàn)氣泡運(yùn)動的快慢隨氣泡大小的變化關(guān)系,小亮通過測算作出了三組氣泡的速度v與氣泡長度l的關(guān)系圖像,如圖丙所示,其中圖線________(選填“a”、“b”或“c”)描繪的是傾角為15°時氣泡運(yùn)動的規(guī)律;(5)通過表格數(shù)據(jù)分析,在小明的實(shí)驗(yàn)中想讓氣泡運(yùn)動得最慢,還應(yīng)該________?!敬鸢浮縿蛩僦本€運(yùn)動3.5慢秒表先變大后變小a見解析【解析】(1)[1]由表格中數(shù)據(jù)得,相鄰相同時間間隔內(nèi),氣泡運(yùn)動的路程相同,所以氣泡做的運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動。[2]35cm在30~40cm的中間位置,氣泡做勻速直線運(yùn)動,所以35cm處,所用時間為應(yīng)為3~4s的中間,所以所用時間應(yīng)為3.5s。(2)[3]氣泡運(yùn)動較慢,所用時間較長,便于時間測量,可以減小誤差。(3)[4]由表格中數(shù)據(jù)得,實(shí)驗(yàn)中需要測兩傾角大小,所以還應(yīng)用到量角器。(4)[5]由表格中數(shù)據(jù)得,當(dāng)氣泡長度相同時,傾角越大,所用時間先減小后變大,由得,氣泡運(yùn)動速度先變大后減小。[6]由表格中數(shù)據(jù)得,當(dāng)傾角是15°時,隨著氣泡長度的增加,時間先增大后減小,因路程相同,故此氣泡運(yùn)動的速度先減小后增大。故圖a符合題意。(5)[7]通過表格數(shù)據(jù)分析,氣泡長度為1cm、4cm時,傾角為90°時,時間較大即用時較長,則速度較慢。氣泡長度1cm,傾角90°時,時間最長,速度最慢。且當(dāng)傾角大于45°時,氣泡越短,用時越長,速度越慢。所以想讓氣泡運(yùn)動得最慢,還應(yīng)該保持玻璃管豎直放置,讓氣泡盡可能小一些。5.(2023·河南南陽·統(tǒng)考一模)某同學(xué)學(xué)習(xí)了密度知識后,對測量物質(zhì)的密度產(chǎn)生了濃厚的興趣。(1)他利用天平和量筒測量土豆的密度。具體過程如下①用天平測量土豆的質(zhì)量,天平平衡時如圖甲所示,則土豆的質(zhì)量是______g;②他將土豆緩慢浸沒在裝滿水的大燒杯中,同時用小桶收集溢出的水,將小桶收集的水倒入量筒后如圖乙所示,則土豆的密度為______kg/m3,測出的土豆密度值______(選填“偏大”或“偏小”)。(結(jié)果保留2位小數(shù));(2)他想知道胡麻油的密度,于是找來了透明容器、普通玻璃杯A、適量的水、一瓶胡麻油、刻度尺、滴管、記號筆和一個面積為S粗細(xì)均勻的玻璃杯B。測量過程如下①在透明容器中加入適量的水,將A杯放入透明容器中如圖甲所示。②在B杯中加入適量的水,用刻度尺測量出水柱的高度h0,并標(biāo)記水面位置如圖乙所示;③將B杯中適量的水倒入A杯中,用記號筆標(biāo)記出A杯與水面相交的位置如圖丙所示,并用刻度尺量出B杯中剩余水柱的高度h1;④接下來他的操作是:將B中水倒出并擦干杯子,將胡麻油裝入杯中,直至標(biāo)記1處,將A中的水倒出擦干杯子,從B杯中往A杯倒入胡麻油,直至標(biāo)記2,測出______,則胡麻油的密度表達(dá)式是:ρ=______。(用測量量和已知量的符號表示,已知水的密度為ρ水)?!敬鸢浮?27.21.11×103偏大此時B杯中剩余胡麻油的高度為h2【解析】(1)①[1]由圖知道,天平的右盤上放有100g、20g、5g的砝碼各一個,游碼所在位置對應(yīng)的刻度值為2.2g,所以左盤中土豆的質(zhì)量為m=100g+20g+5g+2.2g=127.2g②[2]將土豆完全浸沒在溢水杯中,從溢水杯中溢出的水的體積就等于土豆的體積,所以將小桶中的水倒入量筒可以測出土豆的體積。由圖知,量筒中水的體積為114mL=114cm3由此可求得土豆的密度為[3]但是在將小桶中的水倒入量筒的過程中,會有部分水沾在水桶內(nèi)側(cè)而沒有進(jìn)入量筒中,所以會導(dǎo)致測得的水的體積偏小,即測得的土豆的體積偏小,這將導(dǎo)致求得的土豆密度偏大。(2)[4][5]B杯中水面高度在h0時,B杯中水的質(zhì)量為m水0=ρ水Sh0水面高度在h1時,B杯中水的質(zhì)量為m水1=ρ水Sh1由此可得,倒入A杯中的水的質(zhì)量為m水2=m水0-m水1=ρ水Sh0-ρ水Sh1=ρ水S(h0-h1)A杯中有水時仍處于漂浮狀態(tài),則可得A杯此時所示的浮力為F浮A1=GA+G水2=GA+m水2g=GA+ρ水S(h0-h1)g當(dāng)我們將A、B中水倒掉后,向B中倒入胡麻油至標(biāo)記1處,則B杯中胡麻油的質(zhì)量為m胡0=ρ胡Sh0將B中胡麻油倒入A中使標(biāo)記2再次與水面相平時,量出B中胡麻油的高度h2,則A杯中胡麻油的質(zhì)量為m胡2=m胡0-m胡1=ρ胡Sh0-ρ胡Sh2=ρ胡S(h0-h2)A杯此時所受的浮力為F浮A2=GA+G胡2=GA+m胡2g=GA+ρ胡S(h0-h2)g兩次實(shí)驗(yàn)中,A杯排開水的體積相同,所以可得F浮A1=F浮A2即GA+ρ水S(h0-h1)g=GA+ρ胡S(h0-h2)g故可得6.(2023·重慶九龍坡·重慶實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校??家荒#﹫D1是小楊探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn),他將同一物體分別放在不同液體中:(1)乙圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)是___________N,物體在乙中所受浮力為___________N;(2)由___________圖可知,浮力大小與排開液體的體積有關(guān),由甲、丙、丁兩圖可知,浮力大小和浸沒的深度無關(guān),由甲、丁、戊圖可知,浮力大小和___________有關(guān),由甲、丙兩圖可知物體的體積為___________m3;(3)戊圖中液體的密度是___________kg/m3;(4)圖2是小楊設(shè)計(jì)的測量巧克力球密度的實(shí)驗(yàn):①如圖甲所示,用電子秤測出銅塊的質(zhì)量為m0;②如圖乙所示,測出圓柱形容器和適量水的質(zhì)量為m1;③如圖丙所示,將鋼塊和巧克力球用繩子系在一起后,使銅塊浸沒在水中,電子稱的示數(shù)為m2;④如圖丁所示,銅快和巧克力球都浸沒后,電子秤的示數(shù)為m3;⑤如圖戊所示,放手后,銅塊沉底,電子樣示數(shù)為m4;請幫助小楊的測量結(jié)果可知:a.巧克力球的密度表達(dá)式是___________(用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示);b.當(dāng)小楊測完所有數(shù)據(jù)后,將杯子從電子秤上拿下卻發(fā)現(xiàn)電子稱上顯示“-0.2g”,這樣測量會造成密度測量值___________(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)?!敬鸢浮?.41.6甲、乙、丙液體密度2.5×10-40.8×103偏大【解析】(1)[1]乙圖中彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為4.4N。[2]物體在乙中所受浮力為F浮=G-F示=6N-4.4N=1.6N(2)[3]由乙丙可知,液體的密度相同,隨著排開液體的體積的增大,彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小,由稱重法可知,浮力在變大,可知浮力大小與排開液體的體積有關(guān)。[4]由甲、丁、戊圖可知,同一物體浸沒在不同的液體中,液體的密度不同,排開液體的體積相同,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同,由稱重法可知,受到的浮力不同,可知浮力大小和液體的密度有關(guān)。[5]由甲、丙兩圖可知物體受到的浮力為F浮1=G-F示1=6N-3.5N=2.5N物體的體積為(3)[6]戊圖中物體受到的浮力為F浮2=G-F示2=6N-4N=2N戊圖中液體的密度(4)[7]由圖2乙丙可知,電子秤示數(shù)的變化是由于把銅塊放進(jìn)容器中引起的,銅塊受到浮力的作用,由于力的作用是相互的,容器中的水也受到銅塊的豎直向下的壓力作用,從而使電子秤受到的壓力發(fā)生改變,由阿基米德原理可知,銅塊所受到的浮力等于排開液體受到的重力,則電子秤示數(shù)的變化量等于銅塊排開液體的質(zhì)量,銅塊受到的浮力為F浮丙=G排丙=ΔF丙=(m2-m1)g同理,由乙丁兩圖可知,銅塊和巧克力球一起受到的浮力為F浮丁=G排丁=ΔF丁=(m3-m1)g由甲乙戊可知,巧克力球的質(zhì)量為m=m4-m1-m0由丙丁可知,巧克力球受到的浮力為F球=F浮丁-F浮丙=(m3-m1)g-(m2-m1)g=(m3-m2)g由F浮=ρ液V排g可知,巧克力球的體積為巧克力球的密度表達(dá)式是[8]將杯子從電子秤上拿下卻發(fā)現(xiàn)電子稱上顯示“-0.2g”,說明之前的示數(shù)比實(shí)際值偏小,因此之前測量的質(zhì)量都要加上0.2g才等于實(shí)際的質(zhì)量。則巧克力球的實(shí)際密度為故這樣測量會造成密度的測量值偏大。7.(2023·遼寧營口·??家荒#┬」夥浅O矚g喝蜂蜜水,于是他在實(shí)驗(yàn)室測量蜂蜜水的密度。實(shí)驗(yàn)過程如下:(1)他將天平放在水平臺上,指針靜止時恰好在分度盤的中線處。那么當(dāng)把游碼放在標(biāo)尺左端零刻度線處后,應(yīng)向_______(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡;(2)他接下來進(jìn)行了下列操作,請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整①測量出空燒杯的質(zhì)量為17g;②將蜂蜜水倒入燒杯中測量出總質(zhì)量如圖甲所示為_______g;③將蜂蜜水倒入量筒中一部分,用量筒測出體積如圖乙;④測量燒杯和剩余蜂蜜水的質(zhì)量為39g。你認(rèn)為小光的實(shí)驗(yàn)操作中_______(填序號)是沒有必要測量的,除去該步驟,根據(jù)圖中所給的信息可以得出蜂蜜水的密度為______kg/m3;(3)小光還想測量彈力球的密度時,發(fā)現(xiàn)天平被老師收走了,彈力球又放不進(jìn)量筒里,于是他找來一個溢水杯和能在水面漂浮的小塑料盒,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整;①將溢水杯裝滿水,并使小塑料盒漂浮在溢水杯的水面上;②當(dāng)溢水杯的杯口不再流水時,將彈力球放入塑料盒中,保持漂浮,同時用量筒測出溢出水的體積V1;③將彈力球從塑料盒中取出,放入溢水杯中沉入水底(塑料盒仍漂浮水面);④用量筒中的水_______,測出量筒中剩余水的體積為V2;彈力球密度的表達(dá)式為ρ=_______(用字母表示,水的密度記為ρ水);若小光在進(jìn)行步驟③之前仍有水從溢水杯杯口滴出,會造成彈力球密度的測量值_______(選填“偏大”或“偏小”)?!敬鸢浮坑?9.4①1.02×103將溢水杯補(bǔ)滿偏小【解析】(1)[1]他將天平放在水平臺上,指針靜止時恰好在分度盤的中線處,可以知道當(dāng)把游碼放在標(biāo)尺左端零刻度線處后,天平左端下沉,所以應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母,使橫梁平衡。(2)[2]蜂蜜水倒入燒杯中測量出總質(zhì)量為砝碼質(zhì)量加游碼示數(shù)50g+5g+4.4g=59.4g[3][4]用燒杯和蜂蜜水的總質(zhì)量減去燒杯和剩余蜂蜜水的質(zhì)量就是量筒中蜂蜜水的質(zhì)量59.4g﹣39g=20.4g所以測量空燒杯質(zhì)量是不需要的,量筒中蜂蜜水的體積20cm3,所以蜂蜜水密度(3)[5][6]根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理知:增加的浮力就是彈力球的重力,即ΔF?。紾彈力球=ρ水gV1由G=mg可得,彈力球的質(zhì)量因?yàn)樗芰虾懈≡谝缢?,溢水杯是滿的,步驟④相當(dāng)于把小球放入溢水杯,而排出了水,則彈力球的體積是量筒中剩余水的體積V2,則彈力球的密度[7]若小光在進(jìn)行步驟③之前仍有水從溢水杯杯口滴出(即沒有用量筒測出這部分水的體積),則會造成測得V1的值偏小,V2不變,那么根據(jù)上面表達(dá)式和數(shù)學(xué)知識可知,會造成彈力球密度的測量值偏小。8.(2023·河北石家莊·一模)小明學(xué)習(xí)了杠桿的平衡條件后,利用如圖所示的裝置對杠桿做了進(jìn)一步研究。(1)杠桿靜止時的位置如圖甲所示,為了使杠桿靜止時處于水平位置,接下來的操作是將杠桿的平衡螺母向___________(選填“左”或“右”)移動;(2)在杠桿上的B點(diǎn)用如圖乙所示的動力F拉杠桿,請?jiān)趫D中畫出動力臂l1;___________此時杠桿的類型與___________(選填序號)相同。A.天平
B.釣魚竿
C.鉗子(3)如圖丙所示,用彈簧測力計(jì)拉杠桿的C點(diǎn),當(dāng)彈簧測力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中,測力計(jì)示數(shù)變化情況是___________;(4)如圖甲所示,小明在杠桿左側(cè)距離O點(diǎn)20cm的D處掛一個重為G的物體,在杠桿右側(cè)不同位置處施加豎直向下的力F,保證杠桿處于水平平衡狀態(tài),根據(jù)多次測量的F、L數(shù)據(jù),畫出如圖乙所示的圖像,結(jié)合杠桿平衡條件,可求出物重G的大小是___________N?!就卣埂糠叫〖t根據(jù)學(xué)到的知識,利用杠桿、刻度尺、細(xì)線和兩個重物A、B,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案,測量物體的密度。如圖所示:①用細(xì)線系在杠桿的中點(diǎn)O,使杠桿在水平位置平衡,然后將重物B掛在硬棒左端C處,重物A掛在硬棒右端,調(diào)節(jié)重物A的位置,使杠桿再次在水平位置平衡,此時重物掛在硬棒上的位置為D處,用刻度尺測出OC的長度L0和OD的長度L1;②保持重物B的位置不變,把重物A浸沒在水中,把重物A從D處移動到F處時,杠桿再次水平平衡,用刻度尺測出OF的長度L2;通過實(shí)驗(yàn)可以得到物體A的密度ρA=___________。(請用ρ水和已測量的物理量符號表示)【答案】左A先變小后變大2.5【解析】(1)[1]杠桿的左端上翹,左端的平衡螺母或右端的平衡螺母都向上翹的左端移動,才能使杠桿在水平位置平衡。(2)[2]從支點(diǎn)O向動力F作用線做垂線段,垂線段長為動力臂l1,如圖所示:[3]設(shè)杠桿一格長為L,由圖可知動力臂阻力臂為2L,動力臂等于阻力臂,此杠桿是等臂杠桿;A.天平的動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,故A符合題意;B.釣魚竿的動力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B不符合題意;C.鉗子的動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C不符合題意;故選A。(3)[4]如圖丙所示,用彈簧測力計(jì)拉杠桿的C點(diǎn),當(dāng)彈簧測力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中,動力臂先變大后變小,因?yàn)樽枇?、阻力臂不變,故測力計(jì)的拉力先變小后變大。(4)[5]由圖乙可知,F(xiàn)=2N時,,根據(jù)杠桿平衡條件得GL′=FLL'=20cm=0.2m物體的重力(5)[6]設(shè)A物體的體積為VA,其重力GA=mAg=ρAVAg當(dāng)兩物體都在空氣中時,根據(jù)杠桿的平衡條件可得ρAVAg·L1=GB·L0①把物A浸沒在水中時,A將受到水向上的浮力作用,其浮力F水=ρ水gVA,則根據(jù)杠桿的平衡條件得(ρAVAg-ρ水gVA)·L2=GB·L0②由①和②得到ρAVAg·L1=(ρAVAg-ρ水gVA)·L29.(2023·重慶九龍坡·重慶市育才中學(xué)??家荒#╈o靜用天平和量筒測量一塊礦石的密度,實(shí)驗(yàn)操作如下:(1)將天平放在水平桌面上,并將游碼移到標(biāo)尺左端的______線處,發(fā)現(xiàn)指針指示如圖甲所示,此時應(yīng)將平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),才能使天平平衡;(2)把礦石放在天平的左盤中進(jìn)行稱量,當(dāng)天平再次平衡時,右盤中的砝碼及游碼的位置如圖乙所示,則礦石的質(zhì)量m是______g;(3)礦石放入量筒前后,量筒中水面位置如圖丙所示,讀數(shù)時視線要與凹液面最低處______,則礦石的體積V為______cm3,礦石的密度ρ=______kg/m3;(4)若該礦石吸水,按以上步驟測量出的礦石密度將偏______(選填“大”或“小”);(5)靜靜回到家還想測量生抽的密度,于是她找來臺秤、圓柱體玻璃杯和在學(xué)校測過密度的這塊礦石(并包裹一層體積和質(zhì)量可忽略不計(jì)的保鮮膜),測量步驟示意圖如圖丁所示。①向玻璃杯中裝入適量的生抽,用臺秤測出玻璃杯和生抽的總質(zhì)量為m1;②用細(xì)線系住礦石,使其浸沒在生抽中,記下此時臺秤的示數(shù)為m2;③則生抽的密度表達(dá)式為ρ生抽=______(用m1、m2、礦石的質(zhì)量m和礦石密度ρ表示)?!敬鸢浮苛憧潭扔?2持平202.6×103大【解析】(1)[1]使用天平測量物體質(zhì)量時,應(yīng)將天平放在水平桌面上,移動游碼直零刻度線上,調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在中央刻度線上。[2]如圖甲所示,指針指在中央刻度線的左邊,說明天平左邊低、右邊高,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至指針指在中央刻度線上。(2)[3]右盤中的砝碼及游碼的位置如圖乙所示,標(biāo)尺上分度值為0.2g,故礦石的質(zhì)量m=50g+2g=52g(3)[4][5][6]使用量筒測量液體體積時,讀數(shù)時視線應(yīng)該與液體凹液面的最低處持平。由圖丙可知,液體體積為20mL,放入礦石后體積為40mL,則礦石的體積為V=40mL-20mL=20mL=20cm3則礦石的密度(4)[7]若該礦石吸水,會導(dǎo)致測得的體積偏小,根據(jù)密度公式可知,測量出的礦石密度將偏大。(5)[8]步驟①到步驟②的過程中,臺秤上增加的壓力大小等于礦石浸沒時受到的浮力,則①因?yàn)榈V石完全浸沒,則有②聯(lián)立兩式有故生抽的密度10.(2023·陜西·??寄M預(yù)測)小紅陪奶奶就醫(yī)時,看見如圖甲所示豎直放置的靜脈輸液裝置,觀察到輸液管口的鹽水一滴一滴地往下滴,于是,她提出:相同時間內(nèi)管口處流出的水量與哪些因素有關(guān)?并作出如下猜想:猜想1:與輸液瓶內(nèi)液面高低有關(guān)。猜想2:與輸液管的內(nèi)徑有關(guān)。猜想3:與輸液瓶的高度有關(guān)。為驗(yàn)證上述猜想,她準(zhǔn)備了如下器材進(jìn)行探究:鐵架臺、錐形瓶、量杯、雙孔軟木塞、橡膠軟管、彈簧夾、秒表,4根粗細(xì)均勻的玻璃管:a管(長20cm、內(nèi)孔直徑3mm)、b管(長20cm、內(nèi)孔直徑6mm)、c管(長25cm、內(nèi)孔直徑3mm),長5cm的d管。探究過程如下:(1)如圖乙所示,錐形瓶中裝有紅色的水,a、d管通過雙孔軟木塞插入瓶中,兩管上方端口接近瓶口并齊平,a管下端放入量杯,d管下端套有橡膠軟管,并用彈簧夾夾住,裝置呈豎直放置。此時,a管下端管口無水流出,這是由于___________的作用;(2)松開彈簧夾,水從a管口流出,用秒表測出量杯中的水分別達(dá)到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位時的時間t,記錄在表1中。表1量杯中水的體積V/mL020406080100時間t/s0.002.004.006.008.0010.00①依據(jù)所測數(shù)據(jù),在圖丙中畫出量杯中水的體積V與時間t的圖像___________;②每秒鐘從a管口流出的水量是___________mL;a管口處水流出的速度大小為___________m/s(保留1位小數(shù));③分析表中數(shù)據(jù)可知:猜想1是___________(選填“正確”或者“錯誤”)的。(3)將a管換成b管,重復(fù)步驟(2)的操作,將所測數(shù)據(jù)記錄在表2中。表2量杯中水的體積V/mL020406080100時間t/s0.000.501.001.502.002.50分析表1和表2的數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論:相同時間內(nèi)管口處流出的水量與輸液管的內(nèi)徑___________。(4)調(diào)整輸液瓶高度將b管換成c管,重復(fù)步驟(2)操作,將所測數(shù)據(jù)記錄在表3中。表3量杯中水的體積V/mL020406080100時間t/s0.001.503.004.506.007.50比較表___________和表3可以驗(yàn)證猜想3是否正確?!敬鸢浮看髿鈮?01.4錯誤無關(guān)1【解析】(1)[1]用彈簧夾夾住橡膠管后,瓶內(nèi)和外界大氣不連通,大氣壓作用在液體上,使液體不流出。(2)①[2]根據(jù)表中數(shù)據(jù),描出對應(yīng)的時間和液體體積,然后連線。如圖所示②[3]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,每秒鐘從a管口流出的水量為每秒鐘從a管口流出的水量為10mL。[4]水流速度a管口處水流出的速度大小為1.4m/s。③[5]分析表中的數(shù)據(jù),結(jié)合描出的圖像可知,每秒鐘流出的水量是相同的,所以猜想1是錯誤的。(3)[6]b管口處水流出的速度大小b管口處水流出的速度大小約等于a管口處水流出的速度大小,說明管口處水流出的速度大小與管子粗細(xì)無關(guān),則猜想2錯誤。(4)[7]要驗(yàn)證猜想3是否正確,根據(jù)控制變量,應(yīng)該控制輸液瓶內(nèi)液面高低、輸液管的內(nèi)徑相同,改變輸液瓶的高度,所以應(yīng)該比較表1和表3中的數(shù)據(jù),驗(yàn)證猜想3是否正確。11.(2023·湖南婁底·統(tǒng)考一模)在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電壓恒為3V)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個,三個定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω)和導(dǎo)線若干。(1)如圖甲,閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的____(填“左”或“右”)端;(2)圖乙是根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪制的電流與電阻關(guān)系的圖像,分析圖像可得出結(jié)論:導(dǎo)體兩端電壓一定時,_______;(3)小明利用電源(電壓恒定)、電流表、阻值為R0的定值電阻、銘牌磨損的滑動變阻器、開關(guān)和單刀雙擲開關(guān)各一個,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,測量未知電阻Rx的阻值,請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①開關(guān)S閉合,開關(guān)S1接a時,移動變阻器的滑片到某一位置,此時電流表的示數(shù)為I1;②開關(guān)S閉合,開關(guān)S1接b時,變阻器的滑片_______(選填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不動”),此時電流表的示數(shù)為I2;③電阻Rx=______(用I1、I2和R0表示)?!敬鸢浮坑彝ㄟ^導(dǎo)體的電流與其電阻成反比保持不動【解析】(1)[1]為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器必須以最大阻值接入電路,故滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的右端。(2)[2]由圖像可知,導(dǎo)體的電阻增大,通過導(dǎo)體的電流減小,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的乘積保持不變,故可得出結(jié)論:導(dǎo)體兩端電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與其電阻成反比。(3)[3][4]開關(guān)S閉合,開關(guān)S1接a時,電流表測通過未知電阻Rx的電流為I1;開關(guān)S閉合,開關(guān)S1接b時,變阻器的滑片保持不動,此時電流表測通過干路的電流為I2;根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過R0的電流為I0=I2-I1由歐姆定律可知,R0兩端的電壓U0=I0R0=(I2-I1)R0由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,Rx兩端的電壓Ux=U0=(I2-I1)R0故未知電阻的阻值為12.(2023·重慶·重慶巴蜀中學(xué)??家荒#?)小強(qiáng)同學(xué)想知道牛奶的密度,于是他用天平和量筒做了如下圖的實(shí)驗(yàn)。①將天平放在水平桌面上,并將游碼移至零刻度線后,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè),如圖甲,此時他應(yīng)將平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平橫梁水平平衡;②將裝有牛奶的燒杯放在天平的左托盤中,天平平衡時所用砝碼和游碼位置如圖乙所示,測得燒杯和牛奶的總質(zhì)量m1=________g;③將牛奶倒一部分至量筒中,如圖丙測出體積為V=_______mL,再測出剩余牛奶和燒杯的總質(zhì)量m2=67.6g,則牛奶的密度是________g/cm3;(2)小婷同學(xué)在登山時拾到一塊漂亮的石塊,為了知道石塊的密度,她利用電子秤、水杯、記號筆等工具進(jìn)行了如圖的測量。①用電子秤測出裝有適量水的杯子總質(zhì)量m1,示數(shù)如圖甲所示;②將石塊緩慢浸沒在杯中,測得杯、水、石塊的總質(zhì)量m2,示數(shù)如圖乙所示,石塊浸沒足夠長時間后,在水面到達(dá)的位置上做標(biāo)記,然后取出石塊;③向杯中緩慢加水,讓水面上升至標(biāo)記處,測得杯和水的總質(zhì)量m3,示數(shù)如圖丙所示。根據(jù)以上測量,可得石塊的體積表達(dá)式為V石=_______(用所測物理量的符號表示,水的密度用ρ水表示);④在測量完成后,小婷發(fā)現(xiàn)石塊吸水,若已知該未吸水的石塊每50cm3最多能吸水2.5cm3,則未吸水時石塊的密度為_______g/cm3。小婷在評估實(shí)驗(yàn)時還想到因取出石塊時表面會帶出水,則以上步驟所測得的未吸水石塊密度值與真實(shí)值相比_______(選填“偏大”或“偏小”或“相等”)?!敬鸢浮孔?7.0281.052.3不變【解析】(1)①[1]根據(jù)圖甲可知,天平的指針指向分度盤的右方,根據(jù)右偏左調(diào)的原則,應(yīng)將平衡螺母向左移動,使天平平衡。②[2]物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量和游碼對應(yīng)的刻度值,因此燒杯和牛奶的總質(zhì)量為③[3]量筒的分度值為2mL,量筒的讀數(shù)即倒入量筒中的牛奶的體積為[4]倒入量筒中牛奶的質(zhì)量為牛奶的密度為(2)③[5]在如圖所示的方法中,取出石塊,再將水補(bǔ)充到原來的標(biāo)記處,這樣增加的水的體積即為是石塊的體積,因此石塊的體積為④[6]石塊的質(zhì)量為增加水的質(zhì)量為增加水的體積為測得的石塊體積為已知該未吸水的石塊每50cm3最多能吸水2.5cm3,設(shè)石塊的實(shí)際體積為V實(shí),由題意可得則因此石塊的實(shí)際密度為[7]取出石塊后并沒有測量燒杯和水的質(zhì)量,接下來繼續(xù)加水至標(biāo)記,再測出燒杯和水的總質(zhì)量。因此石塊將一部分水帶出,不會影響增加的水的質(zhì)量,即測量的石塊的體積不變,則密度不變。13.(2022·重慶·重慶巴蜀中學(xué)校考二模)兩名同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測量密度的實(shí)驗(yàn),各自方案如下:(1)田田測量一塊小礦石的密度。①將天平放在___________桌面上,并將游碼移到稱量標(biāo)尺的零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示,此時應(yīng)該向___________移動平衡螺母,使天平平衡;②隨后正確操作,測量出小礦石的質(zhì)量如圖1乙,小礦石的質(zhì)量為___________g;③用細(xì)線拴住小礦石,緩慢浸沒在如圖丙所示的裝有適量水的量筒中,液面上升到與50ml刻度相平,則小礦石的密度為___________kg/m3。(2)喜喜用如圖所示的裝置測金屬塊A的密度,在薄壁柱形容器中裝有適量的水,將一只裝有配重的薄壁柱形燒杯放入柱形容器的水中,穩(wěn)定后容器中水的深度H1=10cm,燒杯露出水面的高度h1,如圖2甲;將金屬塊A用細(xì)線吊在燒杯底部,穩(wěn)定后容器中水的深度H2=18cm,燒杯露出水面的高度h2,如圖2乙;剪斷細(xì)線,穩(wěn)定后容器中水的深度H3=12cm,燒杯露出水面的高度h3,如圖2丙;將丙圖中金屬塊A取出放入燒杯中,穩(wěn)定后容器中水的深度H4,燒杯露出水面的高度h4,如圖2丁。不計(jì)細(xì)線的體積和質(zhì)量,則:①H2___________H4(選填“>”、“=”或“<”);②ρ=___________kg/m3;③ρ=________(用H1、H2、H3和ρ水表示);④在③問中,如果丁圖中金屬塊A表面沾有部分水分,所測金屬塊A的密度將___________(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。【答案】水平右62.42.6×103=4×103不變【解析】(1)①[1]用托盤天平測量物體質(zhì)量時,把天平放置在水平桌面上易于操作的地方。[2]在調(diào)節(jié)天平平衡時,先將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處,然后調(diào)節(jié)平衡螺母。由于指針靜止時指在分度盤中央刻度線的左側(cè),說明左邊沉,所以應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。②[3]由圖1乙可知,天平橫梁標(biāo)尺的最小分度值是0.2g,小礦石的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼的示數(shù),所以小礦石的質(zhì)量為m=50g+10g+2.4g=62.4g③[4]由圖丙可知,量筒的分度值為2mL,所以水的體積為26mL;用細(xì)線拴住小礦石,緩慢浸在如圖1丙所示的裝有適量水的量筒中,液面上升到與50mL刻度相平,小礦石的體積為V=50mL-26mL=24mL=24cm3小礦石的密度為(2)①[5]圖2乙和丁中,將金屬A和薄壁圓柱形容器看作一個整體,它們都是漂浮,浮力都等于其重力,兩者重力相同,由F浮=ρgV排可知,排開水的體積相同,則水的深度相同,即H2=H4。②③[6][7]設(shè)容器底面積為S容,燒杯包括配重的重力為G,對于甲圖有F浮1=G,即ρ水gV排1=G①對于乙圖有F浮2=G+GA即ρ水gV排2=G+GA②其中V排2-V排1=S容(H2-H1)③由圖2甲和丙可知VA=S容(H3-H1)⑤GA=ρAgVA⑥將①⑥式帶入②式,得ρ水gV排2=ρ水gV排1+ρAgVA⑦將③⑤式帶入⑦式,得ρ水gS容(H2-H1)=ρAgS容(H3-H1)解得,金屬塊A的密度為帶入數(shù)值得④[8]由以上計(jì)算過程可知,通過甲、乙、丙三圖就可以計(jì)算出金屬塊A的密度,和丁圖操作無關(guān),故如果丁圖中金屬塊A表面沾有部分水分,密度不變。14.(2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考一模)如圖甲是研究彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置。用彈簧測力計(jì)提著物體A,使其緩慢浸入水中(水未溢出),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與物體A的下表面浸入水中的深度h的關(guān)系圖象(如圖乙)。(1)物體A完全浸沒在水中之前,彈簧測力計(jì)的示數(shù)隨A向下運(yùn)動距離的增加而減小,說明浮力與______(選填“物體體積”或“排開液體體積”)有關(guān)。(2)物體A完全浸沒在水中后,所受的浮力為______N,且保持不變,說明浸沒在水中的物體所受的浮力與它浸沒在水中的深度無關(guān)。若某同學(xué)在使用彈簧測力計(jì)時,指針在零刻度線以上,該同學(xué)沒有調(diào)零而直接進(jìn)行測量,這樣計(jì)算出的浮力值______(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),物體A的密度為______kg/m3。若改變操作先后順序(既先測浮力后測重力),物體A的密度的測量結(jié)果______(選填“偏大”、“不變”或“偏小”或“無法判斷”)。(4)圓柱體A的底面積為______cm2。若把圓柱體A從水中取出,用抹布抹干A上的水,把它放在水平桌面上(如圖丙所示),則A對桌面的壓強(qiáng)為______Pa。(5)如果將盛水的柱形容器換成梯形容器,如圖丁,再將物體按上述操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則物體放入水的過程中水對容器底部的壓強(qiáng)增加量Δp隨h的變化圖象是圖戊中的______(選填“”“”“”)。【答案】排開液體體積1不變偏小20600B【解析】(1)[1]物體A浸沒在水中之前,浸入水中深度越大排開水的體積越大,物體A浸沒前,彈簧測力計(jì)的示數(shù)F隨A向下運(yùn)動距離的增加而減小,根據(jù)稱重法測浮力可知受到的浮力增大,說明浮力與排開液體體積有關(guān)。(2)[2]由圖乙可知,時彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為物體A的重力時物體剛好浸沒在液體中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)則物體A浸沒在水中后所受的浮力[3]由圖乙知,物體A浸沒在水中后,測力計(jì)示數(shù)不變,根據(jù)稱重法,受到的浮力不變,說明浸沒在水中的物體所受的浮力與它浸沒在水中的深度無關(guān);若某同學(xué)在使用彈簧測力計(jì)時指針在零刻度線以上,則相當(dāng)于提前少加了示數(shù),沒有調(diào)零而直接進(jìn)行測量,這樣每次測量的結(jié)果偏小,都少加了相同的示數(shù),但浮力是兩次測量結(jié)果之差,所以計(jì)算出的浮力值不變。(3)[4]因物體A完全浸沒在水中,由可得,物體A的體積則由得物體A的密度由(1)(2)得將已知量代入(3)得[5]由(3)分子分母同除以GA得若先測浮力再測重力時,由于物體上面沾有水,所測重力值偏大,而測力計(jì)示數(shù)不變,(4)可知物體A的密度的測量結(jié)果偏小。(4)[6]由(1)知因時物體剛好浸沒在液體中,故有圓柱體A的底面積[7]靜止放置在水平桌面上的圓柱體A對桌面的壓力等于圓柱體的重力,所以物體對桌面的壓力根據(jù),圓柱體A對桌面的壓強(qiáng)(5)[8]將圓柱形A放到柱形容器中,水面升高的高度因S容為一定值,故水面升高的高度與排開水的體積成正比,根據(jù),物體放入水的過程中水對容器底部的壓強(qiáng)增加量隨的變化圖象是過原點(diǎn)的直線,即C圖;梯形容器與柱形容器相比較,故圖丁縮口的梯形容器液面上升的高度比柱形更高一些,根據(jù),則水對容器底部的壓強(qiáng)增加量會相應(yīng)的變大;則與h不成正比,故B符合。15.(2022·湖南·??家荒#┬↓埻瑢W(xué)利用如圖甲所示的電路“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”,所選擇的器材有新干電池兩節(jié),5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一只,“30Ω1A”的滑動變阻器,電壓表、電流表、開關(guān)各一只,導(dǎo)線若干。(1)如圖甲連接的實(shí)物圖中有一根導(dǎo)線連接錯了,請你在按錯的那根導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代表導(dǎo)線將電路連接正確(要求導(dǎo)線不能交叉);______(2)小龍選擇了一個10Ω的電阻,將電路正確連接后,閉合開關(guān)前發(fā)現(xiàn)電流表指針位置如圖乙所示,產(chǎn)生此現(xiàn)象原因是_______;(3)閉合開關(guān),移動滑片,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù)??赡艿墓收鲜嵌ㄖ惦娮鑂_______(選填“斷路”或“短路”);(4)排除故障后,小龍首先探究電流與電壓的關(guān)系。小龍將多次測量所得數(shù)據(jù)的結(jié)果繪制成如圖丙所示的U-I圖像,可得出結(jié)論:當(dāng)電阻一定時,流經(jīng)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成_______;(5)小龍繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系。①他首先把5Ω電阻接入電路,移動滑片置于阻值最大處,閉合開關(guān),緩慢移動滑片,直到使電壓表指針如圖丁所示,則電壓表示數(shù)為____V,接下來用10Ω的電阻代替5Ω的電阻做實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)將滑片從上一位置向______(選填“左”或“右”)滑動,使電壓表示數(shù)保持不變;②他又分別將15Ω和20Ω的電阻接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)20Ω的電阻接入電路后,無法將電壓表示數(shù)調(diào)節(jié)到用5Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時的控制電壓值。為了用以上四個電阻都能完成實(shí)驗(yàn),定值電阻兩端所控制的電壓應(yīng)該不低于_____V;③在完成以上四組實(shí)驗(yàn)的電路狀態(tài)中,移動滑片,在保證電路安全的情況下,滑動變阻器可達(dá)到的最大功率為P1,定值電阻R的功率最大值為P2,P1:P2的比值為______。【答案】電流表未調(diào)零短路正比1左1.21:4【解析】(1)[1]連接電路時,要將滑動變阻器、電流表、電阻、開關(guān)串聯(lián)起來,將電壓表并聯(lián)在電阻兩端,改正后的電路圖如圖所示:(2)[2]由圖乙可知,閉合開關(guān)前,電流表指針沒有對準(zhǔn)零刻度線,原因是電流表沒有調(diào)零。(3)[3]電流表有示數(shù),說明電路不是斷路,電壓表無示數(shù),可能是與電壓表并聯(lián)的支路短路,因此故障可能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻R短路了。(4)[4]由丙圖可知,當(dāng)電阻兩端的電壓增大為原來的幾倍時,通過電阻的電流也增大為原來的幾倍,因此可得出結(jié)論:當(dāng)電阻一定時,流經(jīng)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(5)[5]電壓表接的是0~3V量程,其分度值為0.1V,所以電壓表的示數(shù)為1V。[6]電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向左端移動,使電壓表的示數(shù)不變。[7]由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓規(guī)律有實(shí)驗(yàn)時控制電阻兩端的電壓Uv一定,電源電壓U不變,則方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,當(dāng)變阻器連入電路的電阻最大時,對應(yīng)的定值電阻應(yīng)最大,此時,電阻兩端的電壓最小,即解得Uv=1.2V,所以定值電阻兩端所控制的電壓應(yīng)不低于1.2V。[8]電源電壓為3V,電壓表接0~3V量程是安全的,因電流表接0~0.6A量程,則電路中最大電流為0.6A;由可得,當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值為0、定值電阻選最小為5Ω時,此時電路中的電流為此時能保證電路安全,電路中定值電阻的電功率最大為滑動變阻器消耗的電功率為當(dāng)滑動變阻器與定值電阻的阻值相同時,滑動變阻器有最大電功率,此時定值電阻和滑動變阻器平分電源電壓,即滑動變阻器有最大電功率時,其兩端的電壓一定,由可知,當(dāng)滑動變阻器電阻取最小為5Ω時,滑動變阻器的電功率最大,此時滑動變阻器的最大電功率為則P1:P2的比值為P1:P2=0.45W:1.8W=1:416.(2021·重慶·重慶巴蜀中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖甲所示是探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)過程,彈簧測力計(jì)掛著同一金屬塊的示數(shù)。(1)圖甲中金屬塊浸沒在水中時,受到的浮力是______N。在D中畫出物體所受浮力的示意圖();(2)分析圖甲中B、C、D可知,浮力大小跟______有關(guān);(3)小明用一只如圖乙所示的薄底圓柱狀玻璃筒來測量某種液體的密度,圓筒水平截面內(nèi)徑為R1,外徑為R2,在筒壁外側(cè)從底端起沿豎直方向向上標(biāo)有顯示高度的刻度。(設(shè)玻璃密度為ρ玻,水的密度為ρ水,且ρ玻>ρ水)小明使圓筒直立漂浮于水面后,在圓筒內(nèi)緩慢注入少量某種未知液體,記錄下此時圓筒內(nèi)液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值h1、h2(如圖丙所示),再分批添加該液體,記錄多組h1、h2數(shù)據(jù),通過描點(diǎn)作圖的方法作出h1﹣h2圖像(如圖丁所示)。若筒底厚度可忽略不計(jì),則該液體密度值為ρ液=______(用給出的符號表示)。若筒底厚度不能忽略且為L,則上述液體密度測量值與真實(shí)值相比______。(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)【答案】1N排開液體的體積不變【解析】(1)[1][2]由圖A、D知,金屬塊完全浸沒后,受的浮力為浮力的方向豎直向上,故如下圖所示:(2)[3]比較B、C、D圖可知,液體的密度相同,排開液體的體積不相同,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同,浮力不同,可以探究浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)系。(3)[4][5]設(shè)圓筒的重力G0,由圖丁可知,當(dāng)玻璃筒內(nèi)沒有液體時,玻璃筒浸入水的深度為a,排開水的體積則當(dāng)玻璃筒內(nèi)液體的深度為c時,玻璃筒浸入水的深度為b,玻璃筒內(nèi)液體的重力玻璃筒受到的浮力則解得故該液體密度值為;考慮筒底厚度,當(dāng)h水=0時,h1=m,假設(shè)此時h2=d,如下圖所示:排開水的體積則則當(dāng)h1=c時,液體的深度h液=c﹣m,水的深度為h2=b,此時液體的重力玻璃筒受到的浮力由玻璃筒漂浮可得解得由下圖可知因?yàn)椤鰽BF≌△ACE,則因?yàn)椤鰿BD≌△CAE,則所以,則即即故因此,筒底厚度對液體密度測量值沒有影響。17.(2023·河南開封·統(tǒng)考一模)在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小明使用電壓恒為3V的電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、定值電阻R1、電流表、電壓表和滑動變阻器連接了圖甲所示的部分電路:(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲電路補(bǔ)畫完整_______;(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),移動滑片P,兩電表示數(shù)均無變化,則故障可能是定值電阻R1_______。排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小明調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0.5V,記錄電流表示數(shù),再將滑片向______(填“A”或“B”)端移動,使電壓表示數(shù)為1.0V、再次記錄電流表示數(shù);(3)完成實(shí)驗(yàn)并整理器材后,小明將所得數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線畫出R1的圖像如圖乙所示,并根據(jù)圖像得出結(jié)論:______時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成_______比;(4)實(shí)驗(yàn)后不同小組之間進(jìn)行交流時,發(fā)現(xiàn)有一組同學(xué)畫出的圖像如圖丙所示,造成該現(xiàn)象的原因是:_______;(5)同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展,利用電源(電壓未知但恒定不變)、阻值為R0的定值電阻、電壓表、開關(guān)等器材,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,測出Rx的阻值,請你將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①閉合開關(guān)S1,斷開S2,讀出電壓表的示數(shù)為U;②______,讀出電壓表示數(shù)為U1;③待測電阻阻值的表達(dá)式R=_______(用R0、U、U1表示)?!敬鸢浮繑嗦稡在電阻一定正電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端了閉合開關(guān)S1、S2【解析】(1)[1]探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,滑動變阻器、電阻、電流表串聯(lián),電壓表接在定值電阻兩端,如圖(2)[2]閉合開關(guān),電流表無示數(shù),說明電路存在斷路;電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源構(gòu)成通路,移動滑片P,兩電表示數(shù)均無變化,則故障可能是定值電阻R1斷路。[3]排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小明調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0.5V,記錄電流表示數(shù),要使電壓表示數(shù)為1.0V、再次記錄電流表示數(shù),應(yīng)增大電路中的電流,即減小滑動變阻器的電阻,滑動變阻器的劃片應(yīng)向B端滑動。(3)[4][5]由圖乙可知,R1的圖像是一條過原點(diǎn)的直線,電阻兩端的電壓增大為原來的幾倍,電流也增大為原來的幾倍,結(jié)論是:導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(4)[6]如圖丙,電阻兩端的電壓越大,通過導(dǎo)體的電流越小,說明導(dǎo)體的電阻變大,造成該現(xiàn)象的原因是:電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。(5)①閉合開關(guān)S1,斷開S2,讀出電壓表的示數(shù)為U,此時電壓表與Rx串聯(lián),讀數(shù)U為電源電壓;②[7]閉合開關(guān)S1、S2,兩個電阻串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓,讀出電壓表示數(shù)為U1,電路中的電流為③[8]待測電阻阻值的表達(dá)式18.(2021·四川成都·??既#┰谒奶煳锢硇∵_(dá)人活動中,小楷利用三個定值電阻、、制作了一個電阻箱,其外觀如圖甲所示,有A、、、四個接線柱,將其中任意兩個接線柱接入電路,可以得到若干個阻值不同的電阻。小睿對這個電阻箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了極大的興趣,于是組裝了如圖乙所示的探測電路,其中電源電壓恒為3V,電流表量程為。(1)小睿的基本思路是將探測電路、兩點(diǎn)分別與A、、、四個接線柱中的任意兩個相連接,從而根據(jù)電流表的示數(shù)得到這兩個接線柱之間的______;(2)當(dāng)小睿將、分別與A、相連,正要閉合開關(guān),小楷阻止了他,這是因?yàn)開_____;(3)小睿改進(jìn)了圖乙中的探測電路,在其中串聯(lián)一個的定值電阻,并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如表所示的的數(shù)據(jù),通過計(jì)算及推導(dǎo),請你幫他在圖丙虛線框中畫出電阻箱內(nèi)部三個電阻連接電路圖______;測試次數(shù)與、連接的接線柱電流表示數(shù)/A第1次A、0.6第2次、0.5第3次、0.3(4)對整個探究過程與結(jié)果,下列說法中正確的兩項(xiàng)是______。A.若直接將A、、、中任意兩個接線柱連入電路,可以分別得到、、、、、六個不同的電阻值B.若先用一根導(dǎo)線將A、、、中任意兩個接線柱連接起來后,再任意兩個接線柱連入電路,在可以得到的阻值中,最小和最大的阻值分別為、C.若將(3)中改進(jìn)后的探測電路、分別與、連接,電流表的示數(shù)為D.若在(3)中不加的電阻,而將電流表換接“”量程,也可完成實(shí)驗(yàn)E.若將(3)中的定值電阻換成“”的滑動變阻器,也可完成實(shí)驗(yàn)【答案】電阻電路中的電流可能過大,燒壞電流表AD【解析】(1)[1]將探測電路、兩點(diǎn)分別與A、、、四個接線柱中的任意兩個相連接,讀出電流表的示數(shù),又知道電源的電壓為3V,根據(jù)的變形式可知這兩個接線柱之間的電阻。(2)[2]假設(shè)A、間的電阻為R1(或、或時,由可得,電路中的電流為3A(或1.5A、或0.75A,大于電流表的量程0.6A,會燒壞電流表,所以,當(dāng)小睿將、分別與A、相連,正要閉合開關(guān),小楷阻止了他。(3)[3]當(dāng)電路中的電流為時,電路的總電阻,由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可得,之間的電阻由表格數(shù)據(jù)知,當(dāng)、與A、相連時,電路中的電流為0.6A,則間的電阻即AB間接的是電阻R1;當(dāng)、與、相連時,電路中的電流為0.5A,則間的電阻即BC間接的是電阻R2;當(dāng)、與、相連時,電路中的電流為0.3A,則間的電阻而R2+R3=2Ω+4Ω=6Ω所以CD間是R2、R3串聯(lián)連接。則電阻箱內(nèi)部三個電阻連接電路圖如圖丙所示:(4)[4]A.由圖丙可知:A、間的電阻為,A、間的電阻為,A、間的電阻為,、間的電阻為,、間的電阻為,、間的電阻為,故正確;B.用一根導(dǎo)線將A、相連時,、的電阻為最小,、間的電阻為最大;用一根導(dǎo)線將A、相連時,連接A(或C)、間,R1、R2并聯(lián)在電路中,電路中總電阻最小為連接A(或C)、間,R1、R2并聯(lián)后,再與R3串聯(lián),電路中的總電阻最大為用一根導(dǎo)線將A、相連時,連接A(或D)、間,R1和R3并聯(lián)在電路中,總電阻最小為連接A(或D)、間,R1、R3并聯(lián)后再與R2串聯(lián),電路中的總電阻最大,最大為用一根導(dǎo)線將、相連時,連接A、(或C)間,電路中只有R1工作,電阻最小為連接A、間,R1、R3串聯(lián)在電路中,總電阻最大為用一根導(dǎo)線將、相連時,連接、(或D)間,R2、R3并聯(lián)在電路中,總電阻最小為連接A、(或D)間,R2、R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián),電路中的總電阻最大為故B錯誤;C.若將(3)中改進(jìn)后的探測電路、分別與、連接,電電路中的電流由于量程電流表的分度值為,電流表示數(shù)讀不出,故C錯誤;D.若在(3)中不加的電阻,表格第一次和第二次、第三次對應(yīng)的電流為3A、1.5A、0.5A,將電流表換接“”量程,也可完成實(shí)驗(yàn),故D正確;E.若將(3)中的定值電阻換成“”的滑動變阻器,此時三次實(shí)驗(yàn),電路中的總電阻分別為R總1=1Ω+10Ω=11Ω,R總2=2Ω+10Ω=12Ω,R總3=6Ω+10Ω=16Ω而電源電壓保持為3V,據(jù)歐姆定律知,表格第一次和第二次、第三次對應(yīng)的電流為、、,由于量程電流表的分度值為,電流表無法讀出對應(yīng)的電流,不能完成實(shí)驗(yàn),故E錯誤。故選AD。19.(2021·江蘇鹽城·統(tǒng)考二模)(8分)如圖,小明在“測量某種液體的密度”實(shí)驗(yàn)中,操作步驟如下:(1)把托盤天平(最大測量值200g,分度值0.2g)放在水平桌面上,游碼放在零刻度線,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖A所示,此時應(yīng)將平衡螺母向________(左/右)調(diào)節(jié),直到橫梁水平平衡;(2)將適量待測液體裝入燒杯,并放在天平的左盤,測量其質(zhì)量,待天平平衡時,如圖B所示。然后將燒杯中的液體全部倒入量筒中,如圖C所示。再測出空燒杯的質(zhì)量為50g,由此計(jì)算出液體的密度為_________kg/m3;(3)由于空燒杯可能有液體殘留,將使測得的液體密度________;(偏大/偏小/沒有影響)(4)小明想按照教材中“綜合實(shí)踐活動”要求制作簡易密度計(jì)來測量液體密度。①取一根粗細(xì)均勻的飲料吸管,在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入適量金屬絲的目的是使吸管能豎直________在液體中;②將吸管放到水中的情景如圖D所示,測得浸入的長度為H;放到另一液體中的情景如圖E所示,浸入的長度為h,用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度,用ρ水、h及H表示液體密度的關(guān)系為:ρ液=________;③小明根據(jù)上述表達(dá)式標(biāo)出刻度后測量食用油的密度,操作時出現(xiàn)了如圖F所示的情形,在不更換食用油和密度計(jì)的情況下,仍用此密度計(jì)能正常測量食用油的密度,可以進(jìn)行的改進(jìn)操作是:________(提出一個即可);(5)小紅發(fā)現(xiàn)可以用實(shí)驗(yàn)中的天平和燒杯制作另一“密度計(jì)”。她測出空燒杯的質(zhì)量為50g,然后在燒杯中加水,使燒杯和水的總質(zhì)量為100g,并在水面位置處做好標(biāo)記,如圖G所示。測量液體密度時,將待測液體加至“標(biāo)記”處,用天平稱量出燒杯和液體的總質(zhì)量m,為方便使用該“密度計(jì)”,小紅做了如下的使用說明:①圖H中橫坐標(biāo)表示m,縱坐標(biāo)表示待測液體密度ρ,請?jiān)趫DH的坐標(biāo)系中畫出ρ-m圖象。_______②理論上,該“密度計(jì)”可以鑒別密度差異不小于_______g/cm3的液體。【答案】左沒有影響漂浮在容器中加入更多的食用油0.004【解析】(1)[1]由圖A可知,指針向右偏轉(zhuǎn),說明右邊的質(zhì)量較大,需要將平衡螺母向左端調(diào)節(jié),才能讓指針在零刻度線上。(2)[2]由圖B可知,液體和燒杯的總質(zhì)量為94g,空燒杯的質(zhì)量為50g,則液體的質(zhì)量為量筒中液體的體積為60mL,即60cm3,則液體的密度為(3)[3]此實(shí)驗(yàn)過程是先測量總質(zhì)量,再去測量空燒杯和殘留液體的質(zhì)量,兩者之差就是倒出液體的質(zhì)量,倒出液體的質(zhì)量和倒出液體的體積之比就是此液體的密度,所以對測量的結(jié)果沒有影響。(4)①[4]密度計(jì)的原理是根據(jù)密度計(jì)漂浮在液體的高度來測量密度。所以塞入適量金屬絲的目的是使吸管能豎直漂浮在液體中。②[5]在D中密度計(jì)受到的浮力為在E中密度計(jì)受到的浮力為則根據(jù)阿基米德原理可知在D中密度計(jì)受到的浮力為E中密度計(jì)受到的浮力為則則③[6]由圖F可知,密度計(jì)沉底,說明密度計(jì)的重力大于浮力,在不更換食用油和密度計(jì)的情況下,仍用此密度計(jì)能正常測量食用油的密度,需要增大浮力,即增大排開液體的體積,所以需要在容器中加入更多的食用油,直至使其漂浮。(5)①[7]由題意可知,初始時刻,燒杯內(nèi)水的質(zhì)量為此時水的體積為在增加液體的過程中,由于總質(zhì)量為m,根據(jù)密度公式可知分析上式可知,該函數(shù)與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為50g,斜率為而橫坐標(biāo)的最大值為200g,由此作圖為:②[8]托盤天平的分度值為0.2g,所以可以鑒別的差異為0.2g,則該“密度計(jì)”可以鑒別密度差異不小于20.(2021·重慶·重慶一中??既#┬×⑼瑢W(xué)在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖a所示的實(shí)驗(yàn)。請根據(jù)小立的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問題。(1)實(shí)驗(yàn)前手持拉環(huán),來回拉動掛鉤,對彈簧測力計(jì)進(jìn)行___________;(2)小明對A、B、C、D四個步驟進(jìn)行了觀察研究,浮力的大小隨著排開水體積的增大而___________(選填“增大”或“減小”),當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與深度___________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);(3)在C與E兩圖中,探究浮力的大小跟液體的密度關(guān)系,根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出浮力與液體密度的關(guān)系如圖b,她分析后發(fā)現(xiàn),由于誤將物體受到的拉力當(dāng)作了浮力,導(dǎo)致圖像甲未經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)。由此可推斷:物體受到的浮力大小與液體密度的關(guān)系圖像應(yīng)該是___________(選填“乙”、“丙”或“丁”);(4)根據(jù)圖a有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以計(jì)算出鹽水的密度為___________kg/m3;(5)如圖c是小立同學(xué)利用U形管壓強(qiáng)計(jì)改裝而成的測量液體密度的儀器。A為固定支架,保證橡皮膜在不同液體中深度均為5cm。U形管內(nèi)盛水,在U形管右管有一個指示液面位置的浮標(biāo)(厚度重力不計(jì)),未測量時,U形管兩側(cè)水面相平。當(dāng)橡皮膜浸入某液體中靜止時,浮標(biāo)指示在b處,ab間距2cm,則液體密度為___________g/cm3(不計(jì)橡皮膜形變抵消的壓強(qiáng));若考慮浮標(biāo)重力,仍然正常使用U形管壓強(qiáng)計(jì),則所測液體密度值___________(選填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。【答案】測試看能否正常工作增大無關(guān)丙0.8偏小【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)前手持拉環(huán),來回拉動掛鉤,對彈簧測力計(jì)進(jìn)行測試看能否正常工作。(2)[2]觀察A、B、C、D四個步驟可知,從A到B,彈簧測力計(jì)的示數(shù)從8N變?yōu)?N,變小了,減小了1N,物體A的自身重力不變,在A步驟中,對物體A進(jìn)行受力分析,它受到重力和測力計(jì)的拉力作用,在B步驟中,對物體A進(jìn)行受力分析,它受到重力、測力計(jì)的拉力、水對它的浮力作用,測力計(jì)的拉力是7N,浮力大小是1N;從B到C,物體A排開水體積增大,測力計(jì)的示數(shù)是6N,浮力大小是2N;由上述可知,浮力的大小隨著排開水體積的增大而增大。[3]觀察圖a中的C、D步驟,物體都是完全浸沒在水中,但是所處的深度不同,測力計(jì)的示數(shù)是相同的,都是6N,那么浮力大小都是相同的,是2N,由此可知浮力的大小與深度無關(guān)。(3)[4]C與E兩圖中,鹽水的密度大于水的密度,物體A在E步驟中受到的浮力大于C步驟中的浮力,可知密度越大,浮力越大,拉力越小,所以物體受到的浮力大小與液體密度的圖像,和拉力與液體密度的圖像是相反的,由此推斷,物體受到的浮力大小與液體密度的關(guān)系圖像應(yīng)該是丙。(4)[5]觀察圖a,由步驟A可知物體的重力是8N,由步驟C可知,測力計(jì)的拉力是6N,物體完全浸沒在水中,對物體受力分析,受到自身的重力、浮力、測力計(jì)拉力,則浮力大小是2N,水的密度知道,根據(jù)阿基米德原理可知,物體排開水的體積觀察步驟C可知,這排開水的體積大小也等于物體自身的體積,即物體自身的體積是;再觀察步驟E,物體完全浸沒在鹽水中,排開鹽水的體積大小等于其自身的體積,即測力計(jì)的示數(shù)是5.6N,物體的重力是8N,則物體受到鹽水的浮力據(jù)阿基米德原理可知,鹽水的密度鹽水的密度是。(5)[6]由題意可知,當(dāng)橡皮膜浸入某
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