实验题王强同学实验探究如何让沉在水中的鸡蛋浮起来的操作步骤是

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更新 2022-09-03
科目物理
题型实验题
难度中等
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实验题王强同学实验探究“如何让沉在水中的鸡蛋浮起来”的操作步骤是：1、将鸡蛋放入盛水的烧杯中．2、往杯里的水加盐并搅拌．请你回答下列三个问题：
问题一：完成实验步骤1，观察到的现象是　      　．
问题二：进行实验步骤2，加盐是使水变成　   　，搅拌是为了加速盐的溶解，使　  　盐水的密度（填：变大、变小或不变），根据公式=　    　可知鸡蛋受到的浮力　   　（填：变大、变小或不变）．
问题三：当鸡蛋受到的浮力　   　自身的重力时，就可观察到　  　．

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在不打破鸡蛋的前提下，如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度？小科进行了探究。

【查阅资料】

刚产出的鸡蛋密度相近，冷却后里面内容物收缩，会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大（称为钝端）、一端小（称为尖端）。蛋壳主要成分是碳酸钙，其表面有很多微小气孔，以便于蛋内外的气体交换，同时蛋内水分可通过气孔排出。

【实验过程】

任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚，将它们轻放在水中，观察静止后状态。

【实验现象】

（1）4枚鸡蛋漂浮在水面上，其余16枚鸡蛋沉于水底。

（2）沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角，记为 $θ$ ．16枚鸡蛋的大小不一，但尖端基本上比钝端更靠近底面，如图所示是其中3枚鸡蛋在水中静止时的状态。

【思考与分析】

鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和 $θ$ 大小。

（1）从实验现象可知：鸡蛋的气室位置在鸡蛋的　　（填“钝端”或“尖端” $)$ 附近。

（2） $θ$ 大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关，图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为　　。由此可以从 $θ$ 大小初步判断鸡蛋的新鲜度。

（3）自然状态下，随着鸡蛋存放时间变长，鸡蛋的　　会变小，从而使鸡蛋的密度变小。可以判断，实验中漂浮在水面上的鸡蛋存放时间较久。

题型：未知
难度：未知

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在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为 $3 V$ ，滑动变阻器规格为“ $20 Ω 1.0 A$ ”，还有多个阻值不小于 $5 Ω$ 的定值电阻可供选择。

（1）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误（其它元件连接正确），该元件和错误分别是　　。

（2）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。

实验次数	第一次	第二次	第三次
定值电阻 $/ Ω$	5	10	★
电流表示数 $/ A$	0.40	0.20	0.10

表中“★“处所选用定值电阻的阻值是　　 $Ω$ 。

（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率 $P_{变}$ 与其电阻值 $R_{变}$ 的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的　　。

题型：未知
难度：未知

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某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。

实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“ $3.8 V$ ”的小灯泡、学生电源（电压恒为 $6 V)$ 、电流表 $(0 ~ 0.6 A, 0 ~ 3 A)$ 、电压表 $(0 ~ 3 V, 0 ~ 15 V)$ 、滑动变阻器 $($ “ $20 Ω 1 A$ ” $)$ 、开关各一只，导线若干。

（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　瓦。

（2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表 $0 ~ 15 V$ 的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表 $0 ~ 3 V$ 的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：

步骤一：按图甲电路先将电压表 $(0 ~ 3 V)$ 接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏。断开开关，拆下电压表；

步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在　　两端；

步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向　　（填“左”或“右” $)$ 移动，直到电压表示数为　　伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。

（3）反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。

题型：未知
难度：未知

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在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。

步骤一：将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；

步骤二：将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但 $U$ 形管两侧的液面高度差逐渐减小；

步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图（甲 $) A$ 所示，在深度15厘米处观察到现象如图（甲 $) B$ 所示。

得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。

请完成下列问题：

（1）该实验过程用到的科学方法有　　（填字母）；

$A$ ．转换法

$B$ ．控制变量法

$C$ ．类比法

（2）步骤二中金属盒在水里的位置不动，但 $U$ 形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是　　；

（3）小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验，其目的是　　；

（4）对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图（乙 $)$ 为一圆柱形容器，容器内装有密度为 $ρ$ 的液体， $a$ 点在深度为 $h$ 处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式 $p = \frac{F}{S}$ ，推导出 $a$ 点所在横截面受到的液体压强 $p_{a}$ 与深度 $h$ 之间的关系式是 $p_{a} =$ 　　。

题型：未知
难度：未知

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降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等。某 $STEM$ 项目学习小组同学对降落伞下降的速度与哪些因素有关产生了兴趣，并开展了以下实验。

$[$ 实验器材 $]$ ①纱布、棉布、防水布；②小沙包若干；③剪刀、刻度尺、透明胶带、绳子、天平。

$[$ 提出问题 $]$ 降落伞下降的速度与哪些因素有关？

$[$ 建立假设 $]$

假设一：降落伞下降的速度与伞面材料有关；

假设二：降落伞下降的速度与伞面面积有关；

假设三：降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关。

$[$ 收集证据 $]$ 如图，将沙包挂在降落伞上，并使它从同一高度自由下落。实验时，同学们发现实验器材中缺少一种测量工具　　，完善实验器材后继续实验，获得以下数据。

组别	伞面材料	伞面面积 $(c m^{2})$	伞和重物的总质量 $(g)$	降落时间 $(s)$
组别	伞面材料	伞面面积 $(c m^{2})$	伞和重物的总质量 $(g)$	第1次	第2次	第3次	平均
1	纱布	1200	100	8.6	8.5	8.7	8.6
2	棉布	1200	100	9.3	9.5	9.4	9.4
3	防水布	1200	130	10.7	10.8	10.9	10.8
4	防水布	1500	130	13.1	13.4	13.4	13.3

$[$ 得出结论 $]$ 分析上述数据，发现降落伞下降的速度与　　有关。

$[$ 思考讨论 $]$ 进一步分析发现，针对建立的假设，所收集的证据并不完整，请你在答题卷的表格中将实验方案补充完整。

题型：未知
难度：未知

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