固体在液体中所受的浮力大小跟什么因素有关？在进行该问题的实验-优题课

固体在液体中所受的浮力大小跟什么因素有关？在进行该问题的实验探究时，小李根据自己的经验感受，提出：“在同种液体中，固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比。” 现有实验器材：测力计、多个相同的钩码、高度足够的烧杯、水。请你根据提供的器材设计一个实验验证小李的猜想。简明陈述实验步骤并写出实验记录表。

科目物理题型实验题难度中等

知识点：控制变量法与探究性实验方案探究影响浮力大小因素的实验

小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”，所用电源电压为 $6 V$ ，小灯泡额定电压为 $2.5 V$ ，电阻约为 $10 Ω$ 左右。

（1）甲图是小明同学连接的错误电路，在应改动的一根导线上打“ $\times$ ”，并用笔画线代替导线画出正确的接法

（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，他接下来的操作是　　。

（3）故障排除后，开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向　　（选填“左”或“右” $)$ 端移动滑片：最后小明根据测量数据绘制了灯泡的 $I - U$ 图象，如图丙所示。则灯泡的额定电功率为　　。

（4）他又找来了3个阻值分别为 $5 Ω$ 、 $10 Ω$ 、 $20 Ω$ 的定值电阻替换小灯泡，来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中，控制电阻两端的电压为 $2 V$ 不变，为了完成实验，他选用的滑动变阻器的阻值至少为　　 $Ω$ 。

小明同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律，每次都使小木块从斜面上 $O$ 点静止释放，沿斜面向下运动，利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程，记录的数据如下表。

从 $O$ 点开始计时的时间 $t / s$	0	1	2	3	4	5
从 $O$ 点开始的路程 $s / m$	0	0.3	1.2	2.7	4.8

（1）通过分析上表数据可知：物块通过的路程与　　成正比，表达式为： $s =$ 　　；

（2）根据表格中的数据，物块自 $O$ 点开始计时的 $5 s$ 时间内通过的路程为　　；

（3）小明通过查阅资料知道，满足上述路程表达式的运动是一种由静止开始的匀加速运动（即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动），而且表达式中系数是一个恒量，这个恒量在不同情况下是不同的。在上面实验中，你可以通过改变实验装置中的哪个方面因素来增大这个系数？　　。（只需填一种方法即可）

小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素，做了如图所示的四次实验，高兴地发现浮力的大小与深度有关，而且深度越深浮力越大，老师肯定了他的实验，又带他做了一次实验，小明同学便恍然大悟。你认为：

（1）他在探究过程中存在的问题是　　；

（2）老师的实验操作是：　　观察测力计的示数是否不同；

（3）结合五次实验，得到的正确结论是：液体密度一定时，　　。

如图甲所示是测量未知电阻 $R_{x}$ 的实验电路，电源两端电压不变，定值电阻 $R_{0} = 30 Ω$ 。

请补充完成主要实验步骤，并进行数据处理。

（1）实验步骤

①只闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，读出并记录电流表示数 $I_{1}$ 。

②　　读出并记录电流表示数 $I_{2}$ （如图乙所示）。

③计算 $R_{x}$ 的阻值。

（2）数据记录与处理（请你补充完整表中①②位置的数据）

实验数据记录表（定值电阻 $R_{0} = 30 Ω)$

$I_{1} / A$	$I_{2} / A$	$R_{x} / Ω$
0.2	①	②

某同学利用焦距为 $f_{1}$ 的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图所示。

（1）由图所示的实验现象可知：随着物距的不断变小，像距和像的大小变化情况是　　。

（2）在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为 $f$ 的凸透镜 $(f < f_{1})$ ，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向　　侧移动。