Question

【題目】根據(jù)所學知識完成下列實驗
（1）實驗探究一：阿基米德原理 小剛同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究．下圖表示探究的過程及有關(guān)數(shù)據(jù)．

a.分析②、③、④，說明浮力大小跟有關(guān)．
b.分析 ， 說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)．
c.物體完全浸沒在酒精中所受的浮力是N．
d.根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)，該金屬塊的密度是kg/m3 ． （g取10N/kg）
（2）探究實驗二：測量液體的密度 下面是小方和小王設計的“測食用油密度”的實驗方案，請完善他們的方案，并回答后面的問題：

a.小方的方案：用調(diào)節(jié)平衡的天平測出空燒杯的質(zhì)量m1 ， 向燒杯內(nèi)倒入適量食用油，再測出燒杯和食用油的總質(zhì)量m2 ， 然后把燒杯內(nèi)的食用油全部倒入量筒內(nèi)，讀出量筒內(nèi)食用油的體積為V1；
其測得的食用油密度的表達式是：ρ油=
b.小王的方案：在燒杯內(nèi)倒入適量的食用油，用調(diào)節(jié)平衡的天平測出燒杯和食用油的總質(zhì)量m3 ， 然后將燒杯內(nèi)的適量食用油倒入量筒內(nèi)，再測出燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量m4 ， 讀出量筒內(nèi)食用油的體積V2 ．
其測得的食用油密度的表達式是：ρ油′= ．
c.按的實驗方案進行測量，實驗誤差可能小一些；如果選擇另一種方案，測得的密度值（填“偏大”、“偏小”），
d.如圖是按小王的實驗方案進行某次實驗的情況，燒杯和食用油的總質(zhì)量為34.1g，將燒杯內(nèi)的適量食用油倒入量筒內(nèi)，再測出燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量如下圖所示，并讀出量筒內(nèi)的食用油的體積，算出油的密度為g/cm3 ．
（3）探究電流與電阻的關(guān)系 用如圖所示電路探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗中：

a.閉合開關(guān)前，滑動變阻器應處于（選填“A”或“B”）端；
b.探究“電流與電阻的關(guān)系”，所測的數(shù)據(jù)如表二所示：

U=2V	電阻/Ω	5	10	20
	電流/A	0.4	0.2	0.1

①依據(jù)表格和電路圖分析，將電阻R由5Ω換成10Ω，閉合開關(guān)進行實驗時，應向（選填“A”或“B”）端移動滑片P，使電壓表的示數(shù)保持V不變；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得：在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成比．
（4）探究實驗四：測定小燈泡的額定功率 小金在進行“測定小燈泡電功率”的實驗時，電源電壓為3V恒定不變，他們設計的實驗電路圖如圖甲所示．
小金實驗時使用的小燈泡的額定電壓為2.5V．
①根據(jù)電路圖連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗，移動滑動變阻器金屬滑片，小燈泡亮度不變，如果實驗中所用的滑動變阻器如圖乙所示，你認為造成上述現(xiàn)象的原因是將滑動變阻器的（用字母表示）兩接線柱接入到電路所引起的．

②斷開開關(guān)，使滑動變阻器正確接入電路，再次閉合開關(guān)，又發(fā)現(xiàn)燈不亮，電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)為零，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是
A．燈泡燈絲斷了 B．滑動變阻器接線短路 C．滑動變阻器接觸不良 D．燈座接線短路
③排除故障，進行實驗，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)是2V，應將滑片P向端（選填“A”或“B”）移動，直至燈泡正常發(fā)光．
④正確連接后，小金通過實驗得到的數(shù)據(jù)如下表，請分析數(shù)據(jù)并回答：

實驗序號	1	2	3	4	5
小燈泡兩端的電壓U/伏	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
通過小燈泡的電流I/安	0.10	0.14	0.18	0.20	0.22
小燈泡的發(fā)光亮度	很暗	較暗	較亮	正常發(fā)光	很亮

小燈泡的額定功率為瓦；依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可知滑動變阻器的最大阻值至少是span>歐．

Answer 1

【答案】
（1）排開液體的體積；①④⑤；4.4；2.4×103
（2）；；小王；偏大；0.84
（3）B；B；2；反
（4）AB；C；A；0.5；20
【解析】解：（1）a.由圖②③④可知，液體的密度相同而物體排開液體的體積不同，物體排開液體的體積越大，彈簧測力計示數(shù)越小，由F浮=G﹣F可知物體受到的浮力越大，由此可得：浮力大小跟排開液體中的體積有關(guān)；b.探究浮力大小與液體的密度有關(guān)時應控制排開液體的體積相同，液體密度不同；由圖可知，由①④⑤所示實驗分析可說明說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)；c.由圖可知，物體的重力G=12N，物體浸沒在酒精中時測力計示數(shù)為7.6N，則所受的浮力是：F浮=G﹣F=12N﹣7.6N=4.4N；d.根據(jù)G=mg可得，金屬塊質(zhì)量：m= = =1.2kg， 圖④中金屬塊浸沒在水中時，測力計示數(shù)為7N，由F浮=G排=ρ液gV排得金屬塊體積：
V=V排= = =5×10﹣4m3 ，
所以金屬塊的密度為：
ρ= = =2.4×103kg/m3 ．
所以答案是：a.排開液體的體積；b.①④⑤；c.4.4；d.2.4×103 ．
（2.）a.由題知，空燒杯的質(zhì)量m1 ， 燒杯和食用油的總質(zhì)量m2 ，
則食用油的質(zhì)量為m2﹣m1 ， 量筒內(nèi)食用油的體積為V1 ，
根據(jù)密度公式ρ= 可得，食用油密度的表達式是：ρ油= ，b.燒杯和食用油的總質(zhì)量m3 ， 燒杯和剩余食用油的質(zhì)量m4 ，
則量筒內(nèi)油的質(zhì)量為m3﹣m4 ， 量筒內(nèi)食用油的體積為V2 ，
則食用油密度的表達式是：ρ′油= ．c.小方先測空燒杯的質(zhì)量，再測燒杯和液體總質(zhì)量，最后將液體倒入量筒來測體積，這種做法會因燒杯壁粘有少量食用油而使測出的體積偏小，導致算出的液體密度偏大；
而小王先測出燒杯和食用油的總質(zhì)量，然后將燒杯內(nèi)的適量食用油倒入量筒內(nèi)，再測出燒杯和剩余食用油的總質(zhì)量，讀出量筒內(nèi)食用油的體積，避免了容器壁粘有液體帶來的實驗誤差，實驗誤差減小．d.由圖可知，燒杯和剩余油的總質(zhì)量：m'=10g+5g+2g+0.3g=17.3g，
倒入量筒中食用油的質(zhì)量為：m=m0﹣m'=34.1g﹣17.3g=16.8g，
食用油的體積：V=20ml=20cm3 ，
食用油的密度是：ρ= = =0.84g/cm3 ．
所以答案是：a. ；b.ρ′油= ；c.小王；偏大；d.0.84．
（3.）a.為保護電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應處于最大阻值處的B端；b.①探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗中應保持電阻兩端的電壓不變，
由表格數(shù)據(jù)可知，電壓表保持不變的電壓U=I1R1=0.4A×5Ω=2V，
將電阻R由5Ω換成10Ω，由串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大可知，定值電阻兩端的電壓變大，
要使電壓表的示數(shù)2V不變，應減小電路中的電流，即滑片向B端移動，直至電壓表的示數(shù)為2V時為止；
②由表格數(shù)據(jù)可知，電流表的變化倍數(shù)等于電阻變化倍數(shù)的倒數(shù)，
故可得結(jié)論：在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比．
所以答案是：a.B；b.①B；2；②反．
（4.）①根據(jù)電路圖連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗，說明電路中電流較小，電路的電阻較大，移動滑動變阻器金屬滑片，小燈泡亮度不變，即變阻器失去了變阻的作用，造成上述現(xiàn)象的原因是將滑動變阻器的AB兩接線柱接入到電路所引起的．
②A．若燈泡燈絲斷了，則電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表與電源連通，電壓表有示數(shù)，不符合題意；
B．滑動變阻器接線短路，變阻器連入電路中的電阻為0，電源電壓全部加在燈的兩端，電壓表有示數(shù)，不符合題意；
C．若滑動變阻器接觸不良，會使整個電路斷路，故兩表均無示數(shù)，燈不亮，符合題意；
D．若燈座接線短路，燈不亮，電路是連通的，電流表應有示數(shù)，不符合題意；
故選C．
③排除故障，進行實驗，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)是2V，小于燈的額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應增大燈的電壓減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理應減小變阻器連入電路中的電阻，應將滑片P向 A移動，直至燈泡正常發(fā)光．
④由表中數(shù)據(jù)，燈的電壓為2.5V時，通過的電流為0.2A，小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×02A=0.5W；
由表中數(shù)據(jù)，當燈的電壓為U1=1V時，通過的電流I1=0.1A，變阻器分得的電壓：
U滑=U﹣U1=3V﹣1V=2V，
根據(jù)歐姆定律，可知滑動變阻器連入電路中的電阻為：
R滑= =20Ω，即最大阻值至少是20歐．
所以答案是：①AB；②C；③A；④0.5；20．
【考點精析】掌握探究浮力大小的實驗是解答本題的根本，需要知道浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)．