2010年5月7日，在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展-优题课

2010年5月7日，在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中，一位老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验．该实验的主要步骤如下（g取10N／kg）：
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在弹簧测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
②当水不再流出时，读出弹簧测力计的示数G₁和G₂；
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的示数G₃和G₄；
④根据以上数据，通过计算得出小石块的密度ρ．
（1）上述实验中，他测得G₁＝0.94N，G₂＝0.40N．G₃和G₄的示数如图乙所示，则G₃＝________N，G₄＝________N．
（2）实验中，小石块排开的水的重量是________N，小石块的体积是________m³．
（3）小石块的重量是________N．
（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是________kg／m³．
（5）若将小石块换成一个小盐块，其他步骤不变，不考虑弹簧测力计读数的误差，则他测得的盐块的密度ρ_盐′与它的真实密度ρ_盐相比，ρ_盐′________ρ_盐（填“＞”“＝”或“＜”）．

科目物理题型综合题难度较难

知识点：阿基米德原理的应用

小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的 $U ﹣ I$ 关系图象如图乙所示。其中 $U_{0} 、 U_{m} 、 I_{0}$ 均为已知量，电源电压不变。

请解答如下问题：

（1）写出电源电压值；

（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的 $U ﹣ I$ 关系图象，并标出端点的坐标；

（3）滑片移动过程中，当电压表 $V_{1}$ 示数由 $U_{1}$ 变为 $U_{2}$ 时，电流表示数增加了 $Δ I$ ，请你推导出定值电阻的电功率变化量 $Δ P$ 的数学表达式（用 $U_{1} 、 U_{2}$ 和 $Δ I$ 表示）。

小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底，乐于探索的她想测量这串项链的密度。受到“曹冲称象”故事的启发，她利用如图所示的器材和足量的水（含取水工具，水的密度为 $ρ_{0}$ ）进行实验，实验步骤如下：

①在量筒中装入适量的水，记下体积 $V_{1}$ ；

②将项链浸没在量筒的水中，记下体积 $V_{2}$ ；

……

请你帮小芳完成实验。要求：

（1）写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

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（2）写出珍珠项链密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。＿＿＿＿＿。

热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。

问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。

问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。

（1）做实验①②③是为了探究＿＿＿＿＿（选填“问题一”或“问题二”）；

（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与＿＿＿＿＿是否有关；

（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

如图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以 $O$ 为支点的杠杆，若动力 $F_{1}$ 为 $200 N$ ，动力臂 $l_{1}$ 为 $1.2 m$ （图中未画出），阻力臂 $l_{2}$ 为 $0.06 m$ ，不计道钉撬自身重力。

（1）在图中画出动力臂 $l_{1}$ ；

（2）求道钉对道钉撬的阻力 $F_{2}$ 的大小。

小明同学利用伏安法测电阻。

（1）请你根据小明设计的如图所示电路图甲，用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整；

（2）小明进行第二次测量时，电表示数如图丙所示，请你将下表补充完整。

实验次数	电压 $U / V$	电流 $I / A$	电阻 $R / Ω$	电阻平均值 $R / Ω$
1	$1.7$	$0.16$	$10.6$	＿＿＿＿＿
2	＿＿＿＿＿	＿＿＿＿＿	＿＿＿＿＿
3	$2.8$	$0.28$	$10.0$