如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 。
(2)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。
(3)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。
(4)金属块的密度为 。
(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: 。
(6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。有同学对此结论提出质疑,他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性,使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋(质量可忽略)、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验,研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。
实验器材: ;
实验步骤: ;
分析与论证: 。
图甲是探究“水的沸腾”实验装置。
(1)安装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行。
(2) 、 、 三种读数方法正确的是 (填字母代号)。
(3)由图乙可知,水的沸点是 .水沸腾过程中不断吸热,温度 (选填“升高”、“降低”或“保持不变”)。
(4)实验器材中纸板的作用: 、 。
(5)实验结束后,移开酒精灯,发现烧杯内的水没有立即停止沸腾,可能的原因是 。
小强对热现象的有关实验进行如下探究:
(1)在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中用“水浴法”加热,其目的是使冰 ;根据图甲可知,冰属于 (选填“晶体”“非晶体”)。
(2)完成上述实验后,小强换用其它装置继续探究“水沸腾时温度变化的特点”。加热一段时间后,烧杯内的水温度升高,是通过 方式增加水的内能。图乙水的沸点没有达到 ,可能是当地大气压强 (选填“高于”、“低于”或“等于”) 标准大气压。
(3)结合两次实验图象可知:冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是 。
在测量不规则小物块的密度实验中,某实验小组的实验步骤如下:
(1)将天平放在 桌面上,游码归零后发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 调节使横梁平衡(选填“左”或“右”)。
(2)天平调好后,测量小物块的质量。天平平衡时,游码位置和所加砝码如图乙所示,则小物块的质量是 。
(3)在量筒中倒入适量的水,记下水的体积为 ;再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中,这时的总体积为 ,则小物块的体积为 。
(4)小物块的密度 。
(5)该小组尝试用另一种方法测量该物块的密度,如图丙所示,他们做了如下的操作:
①向量筒内倒入适量的水,记下水的体积 为 。
②将小物块轻轻放入量筒内,稳定后水面上升至 为 。
③再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中时,水面上升至 为 。
由以上测量数据可知:物块的质量 ,物块的体 ,物块的密度 。
小云用如图所示装置探究水的沸腾。
(1)组装实验器材时,应按照 的顺序(选填“自上而下”或“自下而上” 。实验室现有水银温度计 、酒精温度计 、体温计、寒暑表等不同种类的温度计,本实验应选用的温度计是 ;
(2)实验中,小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图甲、乙所示。表示沸腾前气泡上升情况的是图 ;水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”实际上是 (选填“小冰晶”、“小水滴”或“水蒸气” ;
(3)实验完毕,小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间,原因是 。
火山石可以漂浮在水面上,小王用天平。量筒和水等器材测量某块火山石的密度,实验步骤如下:
.小王用调节好的天平测出火山石的质量 ,其示数如图所示;
.往向量筒中倒入水,使水面到达 处;
.用细线系住火山石,放入量筒,用铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达 处;
.取出火山石,水面下降到了 处;
.小王认为火山石体积测量不够准确,它的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积,于是又向量筒中加水到 处,将刚才取出的石块表面附着的水擦干净,再次没入量筒的水中,此时水面到达 处。
请解答下面问题:
(1)该实验原理为 (用公式表示)。
(2)在步骤 中,水面没有回到 处的原因是 。
(3)请你根据小王的实验思路,将有关数据及计算结果填入下表。
物理量 次数 |
火山石的质量 |
|
|
|
|
火山石的体积 |
火山石的密度 |
1 |
① |
50 |
54 |
48 |
55 |
② |
③ |
(4)观察表格,请你指出其中存在的不足之处 。
牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标,小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度,设计了如下实验:
(1)通过观察比较牛奶的密度
小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中,让它漂浮在液面上,观察塑料块露出液面的体积,露出液面体积较大的牛奶的密度较 。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度,观察 形管液面的高度差,高度差较大的牛奶的密度较 。
(2)通过测量比较牛奶的密度
小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量。其操作步骤是:
①用弹簧测力计测出石块的重力为 ;
②将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为 ;
③ (写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示)
④牛奶密度的表达式为 (用测出物理量的字母表示,水的密度用 表示)。
在探究热现象的实验中,小明用烧杯、试管、温度计、圆底烧瓶等器材进行了如下实验。
(1)小明用图1甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”,根据实验数据绘制了温度随时间变化的图象,如图1乙所示。该物质在 段处于 (选填“固体”、“液体”或“固液共存” 状态,此过程中物质的内能 (选填“增加”、“减少”或“不变” ;比较图乙中 段与 段可知,质量相同的冰和水在升高相同的温度时,加热时间不同,原因是 。
(2)小明用如图2甲所示的装置“探究水沸腾时温度变化的特点”,纸板上留有小孔的目的是 。实验中温度随时间变化的图象如图乙所示,分析 段会发现 (请写出一条)。
(3)小明用图3所示的烧瓶将水加热至沸腾后,把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾。再迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,发现水又重新沸腾了,这是因为 。
吴丽知道了水的密度是 ,她还想知道家中食用油的密度。于是,她找来一个干净的小瓶 、装满食用油,利用如图所示的天平(砝码已丢失)、量筒、茶杯、水和胶头滴管等来进行测量。爸爸说,食用油太粘、不易清洗,不要直接用量筒测量它的体积。吴丽想了想,又找来了一个与 完全相同的干净的小瓶 ,最终测出了食用油的密度。她的探究过程如下。
(1)将托盘天平放在水平桌面上, ,调节右端的平衡螺母,使横梁平衡。
(2)将盛满食用油的小瓶 放入左盘,将小瓶 放入右盘,向 中加水,直至天平再次平衡。将小瓶 中的水全部倒入量筒中,量筒的示数如图所示,记为 .然后将量筒中的水全部倒出。
(3) ,然后将水全部倒入量筒,读出示数,即为食用油的体积,记为 。
(4)根据以上数据,计算得到食用油的密度为 。
回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究密度概念的建构:
表格图象 |
|
请利用表格中的数据,用描点法画出铝块的 图象 |
||||||||||||
结论 |
同种物质的质量与体积的比值是 的。 |
|||||||||||||
问题讨论 |
小雨用天平和量筒测量饮料的密度,运用的科学方法是 法。他的实验步骤如下:①用天平测出空烧杯的质量 ;②用量筒测出饮料的体积 ;③把饮料从量筒倒入空烧杯,测出烧杯和饮料的总质量 ;④代入公式 求出饮料的密度。测出的饮料密度值比真实值 (填“偏大”或“偏小” 。 |
(2)探究影响滑动摩擦力大小的因素:
猜想 |
小雨猜想:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小和速度大小有关。 |
过程 |
叶子姐姐认为小雨的猜想不对,于是进行了如下实验: ①如图甲,用弹簧测力计以速度 匀速拉动木块使它沿水平木板滑动,弹簧测力计示数为 ; ②如图乙,在木块上加放砝码,以速度 重做上述实验,弹簧测力计示数为 ; ③如图丙,改变拉动速度,以速度 重做上述实验,弹簧测力计示数为 。 发现: 。 说明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小有关,与速度大小 。 这就证明小雨的猜想是 。 |
程序 |
提出问题 实验反驳 得出结论。 |
作图 |
画出图甲中木块在水平方向上所受力的示意图。 |
问题 讨论 |
把一个钢笔帽竖放在静止的木块上,突然向右拉动木块,发现钢笔帽 倾倒(填“向右”或“向左” ,这说明物体具有惯性。 |
回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究水沸腾时温度变化的特点:
表格 |
|
||||||||||||||||||
结论 |
水沸腾过程中,不断吸热,温度保持 不变。 |
||||||||||||||||||
方法 |
实验中通过 来说明水吸收热量的多少,运用的科学方法是转换法。 |
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问题 |
再增加烧杯、红墨水和滴管,可验证“热运动和温度的关系”;分别在质量相等的 、 、 的水中滴入等量红墨水,观察水的颜色变化快慢。设计记录表格:
|
(2)探究光的反射定律:
过程 方法 |
如图,让一束光贴着纸板沿 射到 点,把纸板 向后折,在 面上 (填“能”或“不能” 观察到反射光线。这说明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 。运用的科学方法是 法。 |
|
问题 结论 |
如图, 、 是两支相同的蜡烛,当 与 的像完全重合时,移去 换上光屏,光屏上观察不到像,说明 的像是 (填“实像”或“虚像” 。 |
同学们利用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)实验时,小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水,这种做法的优点是 。实验时,当看到水中大量气泡 ,这就说明水沸腾了;
(2)小雯在水温升高到 时开始计时,每隔 记录1次温度,直到水沸腾后几分钟为止,记录的数据如下表:
时间 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
温度 |
88 |
90 |
92 |
94 |
98 |
98 |
98 |
98 |
当加热到 时,温度计示数如右图乙所示,此时水的温度是 ;
(3)水沸腾过程中,不断加热,但温度 ,这个温度叫做水的沸点,该实验中水的沸点是 。
石油是我市主要的矿产资源,石油化工对实施黄蓝国家战略发挥着重要作用。某化工企业以石油为原料,研发出一种密度比水小、强度大的复合材料,广泛应用于汽车、飞机等制造业。为了测量这种复合材料的密度,实验室提供了如下器材:一小块形状不规则的复合材料样品、量筒、烧杯、溢水杯、弹簧测力计、细线、长钢针、适量水(所给器材数量充足)。请利用所给器材,设计测量小块复合材料样品密度的实验方案。 和水的密度 为已知量。
(1)从上述器材中选出实验所需器材;
(2)实验步骤;
(3)样品密度的表达式: (用测量的物理量和已知量的符号表示);
(4)这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点: 。
探究“水的沸腾”的实验。(请将实验报告中空缺的部分填写完整)
数据表格 |
时间 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
温度 |
83 |
87 |
91 |
95 |
99 |
99 |
99 |
99 |
|
|
结论 |
水沸腾过程中,不断吸热,但温度 ,这个温度叫做水的沸点,实验中水的沸点为 |
|||||||||
方法 |
实验中用加热时间的长短来表示水吸收热量的多少,运用了 法。 |
在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度 、高度 、圆柱体底面积 是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。
序号 |
物体 |
底面积 |
高度 |
海绵被压下深度 |
1 |
合金甲圆柱体 |
10 |
5 |
0.5 |
2 |
合金甲圆柱体 |
10 |
10 |
1 |
3 |
合金甲圆柱体 |
20 |
10 |
1 |
4 |
合金乙圆柱体 |
10 |
5 |
1.5 |
5 |
合金乙圆柱体 |
10 |
10 |
3 |
6 |
合金乙圆柱体 |
20 |
10 |
3 |
(1)该小组同学是通过 来判断压强大小的。
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的 有关。
(3)分析 可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关。
(4)此探究过程用到的科学探究方法有 、 。
(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为 ,圆柱体合金的高度为 ,底面积为 。表达式为 。
(6)上面推导出的表达式 (选填“能”或“不能” 应用于各类固体的压强的计算。