（天平记号笔测固体密度、弹簧测力计测固体密度）小文和小红想测-优题课

（天平+记号笔测固体密度、弹簧测力计测固体密度）小文和小红想测石块的密度，发现桌上的器材有：天平、砝码、烧杯、足量的水、胶头滴管。他们经过思考，进行下面的操作：
(l)小文把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母，使天平平衡。小红认为此操作有误，错误是            。
（2）用调节好的天平称石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则石块的质量为     g。
（3）为了测石块体积，他们进行了如图乙所示的实验操作：
a．把烧杯中装适量水，并在水面的位置做好标记，并用天平测出烧杯和水的总质量为103g。
b．将石块放入装水的烧杯中，倒出超过标记处的水，并用胶头滴管使水面恰好在标记处，测出此时烧杯、水、石块全部的质量为145g。
c．通过计算，求出石块的体积为    cm³，石块的密度为       kg/m³。

（4）实验结束后，他们进行讨论：若b操作中倒出水后，水面低于标记处，这样的情况下测出的密度值将    （填“偏大”或“偏小”）。
(5)在这个实验中，若把天平换成另一种测量工具——弹簧测力计，利用其余部分器材，也可以测出石块的密度。请完成实验操作的步骤，并写出石块密度的表达式。
实验步骤①用细线把石块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测得               。
②                                                              。
③石块密度的表达式：            （用所测物理量的字母表示，水的密度为ρ水）。

科目物理题型实验题难度中等

知识点：天平的使用固体密度的测量阿基米德原理的应用

在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。

（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与　　的磁场相似。

（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动 $180 °$ ，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中　　方向有关。

（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关 $S$ 接 $a$ ，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关 $S$ 从 $a$ 换到 $b$ ，调节变阻器的滑片 $P$ ，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了　　，来探究　　的关系。

小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时连接了如图甲所示的电路

（1）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，发现小灯泡不亮，经检查有一根导线连接错误，请你在电路中将连接错误的导线上打“ $\times$ ”，并补测出正确的连线。

（2）正确连接电路后，滑片 $P$ 移动到某一位置时，电压表和电流表示数如图乙所示小灯泡此时的电功率是多少？

（3）小明根据记录的多组数据绘制出小灯泡的 $I - U$ 图象（图丙），分析评估时，小明对自己的实验产生了困惑，他认为：由欧姆定律 $I = \frac{U}{R}$ 知， $I$ 与 $U$ 之间的变化关系是正比函数，所以其图象理论上应该是过原点的一条直线，请你帮助他解除困惑。

在用天平，量筒“测量盐水密度”的实验中，甲、乙、丙三位同学设计了如下三种实验方案：

方案一：

1．调节天平平衡

2．用天平测出空烧杯的质量 $m_{1}$

3．在烧杯中倒入适量的被测液体，测出总质量 $m_{2}$

4．将烧杯中的液体倒入量筒中，读出液体的体积 $V$

5．算出液体的密度 $ρ_{液}$

方案二：

1．调节天平平衡

2．在烧杯中盛被测液体，测出它们的质量 $m_{1}$

3．将烧杯中的适量液体倒入量筒中，读出液体的体积 $V$

4．测出烧杯和杯中剩余液体的质量 $m_{2}$

5．算出液体的密度 $ρ_{液}$

方案三：

1．调节天平平衡

2．将适量的液体例入量筒中，读出液体的体积 $V$

3．用天平测出空烧杯的质量 $m_{1}$ ；

4．将量筒中液体倒入烧杯，测出总质量 $m_{2}$

5．算出液体的密度 $ρ_{液}$

（1）请观察图，简要说明调节天平平衡的步骤

（2）写出以上三种实验方案密度的表达式

（3）分析评估以上三种实验方案，指出哪种方案最合理

如图是利用平板玻璃，两支相同的蜡烛 $A$ 和 $B$ 、刻度尺，笔等器材探究“平面镜成像特点”的实验装置

（1）实验器材选用两只相同蜡烛的目的是什么？刻度尺的作用是什么？

（2）为了保证实验效果，对实验环境有什么要求？

（3）简述确定记录像位置的方法步骤；

（4）实验过程中，某实验小组无论怎样操作，总是观察到两个几乎重叠的像，其原因是什么？

某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量 $x$ 成正比，也可能与形变量的平方 $x^{2}$ 成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：

①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度 $h_{0}$ ；

②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度

$h_{1}$ ；

③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度 $h_{2}$ ；

④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量 $x$ 、形变量的平方 $x^{2}$ 和小铁块上升的距离△ $h$

实验次数	$h_{0} / m$	$h_{1} / m$	$h_{2} / m$	$x / m$	$x^{2} / m^{2}$	△ $h / m$
1	0.50	0.40	0.55	0.10	0.01	0.15
2	0.50	0.30	0.90	0.20	0.04	0.60
3	0.50	0.20	1.55	0.30	0.09	1.35
4	0.50	0.15	2.00	0.35	0.12	1.85

（1）实验中弹簧的形变量 $x =$ 　　（用所测物理量符号表示）；

（2）本实验中，弹簧弹性势能大小是通过　　来间接反映的；

$A$ ． $h_{1}$ $B$ ． $h_{2} C$ ． $h_{2} - h_{0}$ $D$ ． $h_{2} - h_{1}$

（3）该同学根据表中数据分别做出图甲△ $h - x$ 和图乙△ $h - x^{2}$ 图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与

　　成正比