小李想测量食用油的密度ρ油,他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为D,如图20所示。下面是小李测出ρ油 的部分实验步骤,请你按照小李的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用刻度尺测出OD的长度Lo;
(2)将适量水倒入烧杯(水的密度为ρ水 为已知),金属块B没入水中且不碰烧杯,把重物A从D处移动到E处时(E点未标出),硬棒再次在水平位置平衡, ,将金属块B取出并将水擦干;
(3)将适量油倒入另一烧杯, ,将重物A从E处移动到F处时,硬棒再次在水平位置平衡, ,将金属块B取出,用抹布擦干;
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为:____________ 。
在实验条件受限制的情况,创造性地设计实验能解决一些实际问题。
小柯测量食盐水密度,能找到的器材有:两个相同的透明杯子、清水(ρ水=1克/厘米3)、食盐水、记号笔和托盘天平。因为没有量筒,液体体积无法直接测量,小柯想到借助于V食盐水=V水的方法,用天平测得m1=52.0克、m2=132.0克、m3=141.6克,利用三个数据完成了食盐水密度的测量。他的测量过程与方法如下图。
结合实验图解,ρ食盐水=克/厘米3。
三位同学针对“在家庭电路中,离进户线距离不同的用电器两端的电压是否完全相同”的问题进行探究。
(1)小柯设想借用实验室量程为0~15伏的电压表,直接测量家庭电路上各用电器两端的电压进行比较。仅从量程考虑,因为0~15伏的电压表,所以小柯的设想无法实现。
(2)小雪设想利用如图所示电路模拟家庭电路进行探究,所有导线选用电阻可以忽略不计的粗铜丝。如果用电压表测量两灯的电压,结果应该是灯L1和L2两端的电压。
(3)小妍参照小雪的电路图进行了实验,导线ab和cd拆自旧滑动变阻器上的电阻丝,电阻较大。小妍发现规格完全相同的灯L1和L2亮度不同,得出了“如果导线的电阻较大,离电源距离不同的电灯两端电压不同”的结论。她的依据是:规格相同的电灯亮度不同,是由于电灯两端的,导致实际功率不同。
小雪和小妍采用不同的方法,都在探究同一问题,小柯感慨“方法总比问题多”!
为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验,小柯同学选取了相应器材,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)如图甲电路无法正常完成实验,有一处导线连接错误,错误导线是(选填“①”或“②”)。
(2)改正电路后,小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是欧姆。
某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到密度为的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越;分析比较实验序号可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度(选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体的重力为N,A物体浸没在液体中时所受的浮力是N。
(3)同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块B物体的密度,她具体操作如下:
①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中,待其静止后用刻度尺测出有高度露出液面,如图甲所示,则木块浸入液体中的深度是,木块底部所受液体的压强是(以上两空均用相关的物理量表示)。
②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,如图乙。
③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,如图丙。
④则B物体的密度=(用相关的物理量表示)。实验结束后同学们展开了激烈讨论,认为小薇同学的操作还是有一些不足,请你说出一条不足之处。
图是某兴趣小组测量小灯泡电功率的部分实验电路,电源电压恒为3V,小灯泡额定电压是2.5V,其灯丝电阻为10Ω左右,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)各有两个量程。
(1)在图中用笔画线代替导线,使其成为完整的实验电路,要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯泡变亮;
(2)连接电路的过程中,开关应,滑动变阻器的滑片P应滑到端(选填“A”或“B”);检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,分析故障的原因是。
(3)排除故障后继续实验,测量数据如下表所示
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
发光情况 |
不亮 |
不亮 |
微光 |
较亮 |
明亮 |
更明亮 |
电压U/A |
0.4 |
0.5 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
电流I/A |
0.14 |
0.16 |
0.22 |
0.24 |
0.26 |
0.28 |
分析表中实验数据可知:小灯泡的额定功率为W;在第1、2两次实验中,灯泡不亮的原因是(答出一个原因即可)。
(4)兴趣小组的同学想接着探究电流与电压的关系,于是将图中的小灯泡换成定值电阻,移动滑动变阻器的滑片P,多次改变定值电阻两端的电压,并记录通过定值电阻对应的电流,多次测量的目的是为了;本实验用到的探究方法与下列哪个实验的探究方法相同。
A.通过灯泡发光认识电流的存在 B.探究摩擦力的大小与哪些因素有关