小明和物理实验小组的同学们在探究物体所受重力与物体质量的关系-优题课

小明和物理实验小组的同学们在探究物体所受重力与物体质量的关系时，实验记录如下表．

被测物体	物体质量m／kg	重力G／N	比值
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.91	9.7

(1)在实验过程中，需要的测量工具有____________和____________．
(2)分析表中实验数据，得出的结论是_____________________．
(3)在一般情况下，g为定值，但经过科学家的精确测量，各地区的g值仍有些差异，下表是小明查阅资料得到的有关g值的信息．

地点	g值的大小	地球纬度	地点	g值的大小	地球纬度
赤道	9.780	0°	北京	9.801	39°56′
广州	9.788	23°06′	纽约	9.803	40°41′
武汉	9.793	30°33′	莫斯科	9.816	55°45′
上海	9.794	31°12′	北极	9.832	90°

通过分析上表，可以发现，g值最小和最大的地点分别是________、________．g值的变化规律是___________________________．

科目物理题型实验题难度中等

知识点：重力

某小组在探究电流与电阻关系的实验中，设计了如图所示的电路：

（1）请你用笔画线代替导线将如图所示电路连接完整；

（2）电源由两节电压为 $1.5 V$ 的电池串联组成，则电源电压为　　 $V$ ；

（3）若分别将 $5 Ω$ 、 $10 Ω$ 、 $15 Ω$ 的电阻接入电路进行实验时，调节滑动变阻器，保持电压表示数为 $1.5 V$ 不变，那么选取的滑动变阻器的最大阻值应该不小于　　 $Ω$ ，由此得到结论：电压一定时，电流与电阻成　　；

（4）保持电压表示数为 $2 V$ 的条件下重复进行上述实验，其目的是：　　。

在"探究电流与电阻的关系"实验中，现有器材如下：电源（电压恒定但未知），四个定值电阻 $R_{1} (5 Ω)$ 、 $R_{2} (10 Ω)$ 、 $R_{3} (15 Ω)$ 、 $R_{4} (20 Ω)$ ，标有" $\times Ω 1 A$ "的滑动变阻器（阻值模糊不清），电压表（可用量程： $0 ~ 3 V$ 、 $0 ~ 15 V)$ ，电流表（可用量程： $0 ~ 0.6 A)$ ，导线，开关。

（1）设计并正确连接如图甲所示的电路，把定值电阻 $R_{1}$ 接入图甲中的 $A$ 、 $B$ 两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最　　端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 $2 V$ 时，电流表的示数应为　　 $A$ 。

（2）分别用定值电阻 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 、 $R_{4}$ 依次替换 $R_{1}$ ，重复（1）的实验步骤。根据所得的四次试验数据绘制出 $I - R$ 图象，如图乙所示。由图象可得出的结论是：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　　。

（3）当使用定值电阻 $R_{4}$ 进行实验时，刚一闭合开关，就发现电压表示数恰好为 $2 V$ ，为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制 $A$ 、 $B$ 两点之间的电压在　　范围内。

（4）在使用定值电阻 $R_{1}$ 和 $R_{4}$ 进行实验过程中，读取数据时，滑动变阻器消耗的电功率之比为　　。

小红在海边捡到一个精美的小石块，她想测量该石块的密度，于是利用家中的长刻度尺、两个轻质小桶（质量不计）、细线、水杯、水，设计并进行了如下试验：

（1）用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上，调整悬挂点的位置，当刻度尺在水平位置平衡时，记下悬挂点在刻度尺上的位置 $O$ 。

（2）向水杯内倒入适量的水，在水面处做一标记，如图甲所示。

（3）将石块浸没在该水杯内的水中，不取出石块，将杯中的水缓慢倒入一个小桶中，至杯内水面下降到标记处（石块未露出水面），此时小桶中水的体积　　（选填"大于"、"小于"或"等于" $)$ 石块的体积。

（4）将石块从水杯内取出，放入另一个小桶中，将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端，移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置，直到刻度尺在　　位置恢复平衡，如图乙所示，记下这两个悬挂点到 $O$ 点的距离分别为 $l_{1}$ 和 $l_{2}$ ，则石块的密度 $ρ_{石} =$ 　　（用 $l_{1}$ 、 $l_{2}$ 和 $ρ_{水}$ 表示）

（5）实验结束后，小红反思自己的测量过程，由于从水杯内取出的石块沾有水，导致最后的测量结果　　（选填"偏大"、"偏小"或"不变" $)$

科技小组的同学利用一个两端开口的金属盒、橡皮膜、两个置于同一水平桌面的完全相同的容器（分别装有 $A$ ， $B$ 两种液体），探究液体压强及浮力等相关问题。

（1）将金属盒的一端扎上橡皮膜，并将橡皮膜朝下，竖直浸入 $A$ 液体中。缓慢向下压金属盒（未浸没），感觉用力逐渐变大。从上端开口处观察到橡皮膜的凹陷程度越来越大，这说明：液体的压强随　　的增加而增大，此过程中金属盒所受的浮力　　（选填"变大"、"变小"或"不变" $)$ 。松手后，金属盒静止时漂浮在 $A$ 液面上，此时分别在金属盒和容器上记下液面所在位置 $M$ 和 $P$ ．如图甲所示。

（2）将金属盒从 $A$ 液体中取出，橡皮膜朝下竖直浸入 $B$ 液体中，金属盒静止时也漂浮在液面上，分别在金属盒和容器上记下液面所在位置 $N$ 和 $Q$ ，如图乙所示。

（3）对比标记 $P$ 和 $Q$ ，发现两次金属盒漂浮时，两容器中液面高度相同，对比标记 $M$ 与 $N$ ，发现金属盒浸入 $A$ 液体中的体积较大。则金属盒漂浮在 $A$ ， $B$ 两液面时，液体对容器底部的压强大小关系为 $p_{A}$ 　　 $p_{B}$ ；橡皮膜在 $A$ 液体中的凹陷程度　　橡皮膜在 $B$ 液体中的凹陷程度。

如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝 $R_{3}$ 和 $R_{2}$ 并联。

（1）图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与　　的关系，电阻丝 $R_{3}$ 的作用是使通过电阻丝 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的电流　　。

（2）如图乙所示，某小组在实验中观擦到左侧 $U$ 形管中液面很快出现高度差，右侧 $U$ 形管中液面高度差为零，原因是电阻丝　　断路。