探究液体内部压强的特点。（1）用压强计和盛有水的容器进行实验

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更新 2022-09-04
科目物理
题型实验题
难度中等
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探究液体内部压强的特点。

（1）用压强计和盛有水的容器进行实验，情形如图甲所示。比较 $A$ 、 $B$ 可知：在液体内部的同一深度，向　　的压强都相等；比较 $A$ 、 $C$ 可知：液体内部压强的大小跟　　有关。

（2）用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分，隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验，情形如图丙的 $D$ 、 $E$ 所示。由此可推断： $a$ 、 $b$ 两种液体密度的大小关系是 $ρ_{a}$ 　　 $ρ_{b}$ ， $a$ 、 $c$ 两种液体密度的大小关系是 $ρ_{a}$ 　　 $ρ_{c}$ 。

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电灯是一项伟大的发明，没有人能独享这份荣耀，它经历着如下的“进化史”；

1879年，托马斯 $\cdot$ 爱迪生发明碳丝灯，通电后碳丝温度高达 $2000^{°} C$ 左右，进入白炽状态而发光，所以也称“白炽灯”。

1910年，美国通用电气实验室发现用钨丝制造的灯既便宜又明亮。

1934年，欧文 $\cdot$ 米兰尔进一步改进，将灯丝烧成螺旋形，使发出的光更明亮。

20世纪30年代，人们研制出了荧光灯，利用发光气体发出的光使灯里的涂膜发亮。它比普通灯温度低并省电。

最近，人们还发明了大功率 $LED$ 灯，它更省电，寿命更长。

请回答：

（1）为了安全用电，控制灯的开关必须接在家庭电路的　　线上。

（2）如图，灯丝烧成螺旋形的原因是　　（选填“增加”或“减少” $)$ 散热。

（3）5瓦的 $LED$ 灯与100瓦的白炽灯正常发光时的亮度相当。若用1只5瓦的 $LED$ 灯代替100瓦的白炽灯使用4万小时，请通过计算说明选择哪种灯比较经济？

注：目前电费0.53元 $/$ 千瓦时，其他数据如表。

灯的种类	额定功率	使用寿命	市场价格
白炽灯	100瓦	1万小时	3元 $/$ 只
$LED$ 灯	5瓦	4万小时	20元 $/$ 只

题型：未知
难度：未知

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小明在学习物体浮沉条件时，由于调制食盐水密度的操作不够精准，导致实验中鸡蛋很难悬浮在食盐水中，于是他对实验进行了改进：分别用量筒和烧杯等器材配制了三杯不同质量分数的酒精溶液，其中图甲 $B$ 烧杯中的酒精与水的体积比为 $9 : 6$ ．用注射器吸取密度为0.9克 $/$ 厘米 $^{3}$ 的食用油分别在三杯酒精溶液中部注射一团油滴，一段时间后，如图甲所示。再过一段时候后，小明观察到油滴所处的状态如图乙所示。

为此，他作了如下探究：

【提出问题】______

【建立假设】假设一：可能是油滴的密度变小了。

假设二“可能是酒精溶液的密度变大了。

【实验方案】针对“假设一”的实验：用注射器吸取图乙任一烧杯中的油滴，将油滴注入到某一溶液中，观察其浮沉状况。

针对“假设二”的实验：先测定酒精溶液密度为 $ρ_{1}$ ，敞口放置一段时间后再次测定它的密度为 $ρ_{2}$ ，比较 $ρ_{1}$ 和 $ρ_{2}$ 的大小。

【得出结论】油滴密度不变，酒精溶液密度变大。

请回答：

（1）根据小明所作的假设，推测小明所提出的问题是：　油滴沉浮变化的原因是什么　？

（2）针对“假设一”的实验中，“某一溶液”是　　，

（3）小明经过思考，对“酒精溶液密度变大”这一结论作出合理的解释，即　　。

题型：未知
难度：未知

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小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（支点和杠杆的摩擦不计）问：

（1）重为 $5 N$ 的钩码挂在 $A$ 点时，人的拉力 $F$ 为 $4 N$ ，钩码上升 $0.3 m$ 时，动力作用点 $C$ 上升 $0.5 m$ ，此时机械效率 $η_{1}$ 为多大？

（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到 $B$ 点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点 $C$ 仍然上升 $0.5 m$ 。问：人的拉力 $F$ 与第一次相比　变小　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$ 。比较此时的机械效率 $η_{2}$ 与 $η_{1}$ 的大小并用学过的知识给以推导。