Question

【题目】根据所学知识完成下列实验
（1）实验探究一：阿基米德原理 小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．下图表示探究的过程及有关数据．

a.分析②、③、④，说明浮力大小跟有关．
b.分析 ， 说明浮力大小跟液体的密度有关．
c.物体完全浸没在酒精中所受的浮力是N．
d.根据图中的实验数据，该金属块的密度是kg/m3 ． （g取10N/kg）
（2）探究实验二：测量液体的密度 下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案，请完善他们的方案，并回答后面的问题：

a.小方的方案：用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1 ， 向烧杯内倒入适量食用油，再测出烧杯和食用油的总质量m2 ， 然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V1；
其测得的食用油密度的表达式是：ρ油=
b.小王的方案：在烧杯内倒入适量的食用油，用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3 ， 然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4 ， 读出量筒内食用油的体积V2 ．
其测得的食用油密度的表达式是：ρ油′= ．
c.按的实验方案进行测量，实验误差可能小一些；如果选择另一种方案，测得的密度值（填“偏大”、“偏小”），
d.如图是按小王的实验方案进行某次实验的情况，烧杯和食用油的总质量为34.1g，将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量如下图所示，并读出量筒内的食用油的体积，算出油的密度为g/cm3 ．
（3）探究电流与电阻的关系 用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”实验中：

a.闭合开关前，滑动变阻器应处于（选填“A”或“B”）端；
b.探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示：

U=2V	电阻/Ω	5	10	20
	电流/A	0.4	0.2	0.1

①依据表格和电路图分析，将电阻R由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向（选填“A”或“B”）端移动滑片P，使电压表的示数保持V不变；
②根据表中数据可得：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成比．
（4）探究实验四：测定小灯泡的额定功率 小金在进行“测定小灯泡电功率”的实验时，电源电压为3V恒定不变，他们设计的实验电路图如图甲所示．
小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V．
①根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变，如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示，你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的（用字母表示）两接线柱接入到电路所引起的．

②断开开关，使滑动变阻器正确接入电路，再次闭合开关，又发现灯不亮，电压表示数、电流表示数为零，出现这种现象的原因可能是
A．灯泡灯丝断了 B．滑动变阻器接线短路 C．滑动变阻器接触不良 D．灯座接线短路
③排除故障，进行实验，发现电压表示数是2V，应将滑片P向端（选填“A”或“B”）移动，直至灯泡正常发光．
④正确连接后，小金通过实验得到的数据如下表，请分析数据并回答：

实验序号	1	2	3	4	5
小灯泡两端的电压U/伏	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
通过小灯泡的电流I/安	0.10	0.14	0.18	0.20	0.22
小灯泡的发光亮度	很暗	较暗	较亮	正常发光	很亮

小灯泡的额定功率为瓦；依据表中的数据，可知滑动变阻器的最大阻值至少是span>欧．

Answer 1

【答案】
（1）排开液体的体积；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.由图②③④可知，液体的密度相同而物体排开液体的体积不同，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，由F浮=G﹣F可知物体受到的浮力越大，由此可得：浮力大小跟排开液体中的体积有关；b.探究浮力大小与液体的密度有关时应控制排开液体的体积相同，液体密度不同；由图可知，由①④⑤所示实验分析可说明说明浮力大小跟液体的密度有关；c.由图可知，物体的重力G=12N，物体浸没在酒精中时测力计示数为7.6N，则所受的浮力是：F浮=G﹣F=12N﹣7.6N=4.4N；d.根据G=mg可得，金属块质量：m= = =1.2kg， 图④中金属块浸没在水中时，测力计示数为7N，由F浮=G排=ρ液gV排得金属块体积：
V=V排= = =5×10﹣4m3 ，
所以金属块的密度为：
ρ= = =2.4×103kg/m3 ．
所以答案是：a.排开液体的体积；b.①④⑤；c.4.4；d.2.4×103 ．
（2.）a.由题知，空烧杯的质量m1 ， 烧杯和食用油的总质量m2 ，
则食用油的质量为m2﹣m1 ， 量筒内食用油的体积为V1 ，
根据密度公式ρ= 可得，食用油密度的表达式是：ρ油= ，b.烧杯和食用油的总质量m3 ， 烧杯和剩余食用油的质量m4 ，
则量筒内油的质量为m3﹣m4 ， 量筒内食用油的体积为V2 ，
则食用油密度的表达式是：ρ′油= ．c.小方先测空烧杯的质量，再测烧杯和液体总质量，最后将液体倒入量筒来测体积，这种做法会因烧杯壁粘有少量食用油而使测出的体积偏小，导致算出的液体密度偏大；
而小王先测出烧杯和食用油的总质量，然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量，读出量筒内食用油的体积，避免了容器壁粘有液体带来的实验误差，实验误差减小．d.由图可知，烧杯和剩余油的总质量：m'=10g+5g+2g+0.3g=17.3g，
倒入量筒中食用油的质量为：m=m0﹣m'=34.1g﹣17.3g=16.8g，
食用油的体积：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.为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处的B端；b.①探究“电流与电阻的关系”实验中应保持电阻两端的电压不变，
由表格数据可知，电压表保持不变的电压U=I1R1=0.4A×5Ω=2V，
将电阻R由5Ω换成10Ω，由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知，定值电阻两端的电压变大，
要使电压表的示数2V不变，应减小电路中的电流，即滑片向B端移动，直至电压表的示数为2V时为止；
②由表格数据可知，电流表的变化倍数等于电阻变化倍数的倒数，
故可得结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
所以答案是：a.B；b.①B；2；②反．
（4.）①根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，说明电路中电流较小，电路的电阻较大，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变，即变阻器失去了变阻的作用，造成上述现象的原因是将滑动变阻器的AB两接线柱接入到电路所引起的．
②A．若灯泡灯丝断了，则电压表串联在电路中，电压表与电源连通，电压表有示数，不符合题意；
B．滑动变阻器接线短路，变阻器连入电路中的电阻为0，电源电压全部加在灯的两端，电压表有示数，不符合题意；
C．若滑动变阻器接触不良，会使整个电路断路，故两表均无示数，灯不亮，符合题意；
D．若灯座接线短路，灯不亮，电路是连通的，电流表应有示数，不符合题意；
故选C．
③排除故障，进行实验，发现电压表示数是2V，小于灯的额定电压，根据串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器的电压，根据分压原理应减小变阻器连入电路中的电阻，应将滑片P向 A移动，直至灯泡正常发光．
④由表中数据，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×02A=0.5W；
由表中数据，当灯的电压为U1=1V时，通过的电流I1=0.1A，变阻器分得的电压：
U滑=U﹣U1=3V﹣1V=2V，
根据欧姆定律，可知滑动变阻器连入电路中的电阻为：
R滑= =20Ω，即最大阻值至少是20欧．
所以答案是：①AB；②C；③A；④0.5；20．
【考点精析】掌握探究浮力大小的实验是解答本题的根本，需要知道浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关．