2014年北京第一场大雪，给人民群众的生活、生产带来一些困难-优题课

2014年北京第一场大雪，给人民群众的生活、生产带来一些困难．小亮看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒大量的盐，他产生了这样的疑问：含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化特点有何不同？含盐浓度不同的冰，熔化特点有无区别？为此，他进行了下列探究过程：
[设计实验]
他用同样多的适量纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰，然后将这些冰弄碎放入试管中，在碎冰中插入温度计，记下此时温度计的示数．每隔0.5分钟记录一次温度计的示数，同时观察试管中冰块状态的变化．在选择冰块吸热方式时他遇到了一个难题，现有如图所示的三种方法，请你为他选择一种最佳的方法．你选择的方法是（选填“A”、“B”或“C”）．（当时的室温大约是15℃），这样选择的理由是、．
[测量数据] 在相同条件下测量三者的温度变化，得到三条温度变化曲线（纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③）。
[分析数据]根据曲线图可知：利用不同浓度的盐水制成的冰熔点不同，其中浓盐冰的熔点是______℃。
[得出结论]根据分析可以得到：在冰雪覆盖的道路上洒盐，可以（选填“提高”或“降低”）冰的熔点，并且含盐浓度越高的冰，能在更（选填“高”或“低”）的温度下熔化。
[拓展思维]如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中（如图所示），试管中的冰水混合物中的冰会___________。（选填“变多”、“变少”或“不变”）

科目物理题型实验题难度中等

知识点：晶体的熔化和凝固图像

用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系。

（1）闭合开关，发现 $L_{1}$ 亮，而 $L_{2}$ 不亮。小易认为 $L_{2}$ 不亮的原因是 $L_{2}$ 短路，你认为他的判断是　　（填“正确”或“错误” $)$ 的。

（2）小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“ $-$ ”接线柱上。其它都不动。这样连接的目的是测　　的电流（填“干路”或“ $L_{2}$ ” $)$ ，请评价其可行性并说明理由：　　；

（3）小易将实验数据记录在下表中。分析表中数据。可得出的结论是：　　；

电流表的测量对象	电流表的示数 $I / A$
$L_{1}$ 所在的支路	0.30
$L_{2}$ 所在的支路	0.20
干路	0.50

（4）根据上表信息，若灯泡 $L_{1}$ 的电阻大小为 $10 Ω$ ，则电路的总电阻为　　 $Ω$

用如图1的实验装置，让静止的小车从斜面的同一高度滑下，观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离，探究阻力对物体运动的影响。

（1）图2是对在水平面上运动小车进行的受力分析，其中正确的是　　；

（2）小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验，实验记录如下表。

分析比较表中内容，可得出的初步结论是：小车受到的摩擦力越小，运动距离　　；

深入分析发现，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，由此进一步推理得出的结论是：　　；

接触面	小车受到摩擦力的大小	小车在水平面上的运动距离 $s / cm$
毛巾	大	23.1
棉布	较大	37.5
木板	小	85.6

（3）早在17世纪初期，意大利物理学家　　（填写科学家名字）就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。

结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题，

（1）对图①中的两支蜡烛的要求是　　；

（2）图②中，　　的机械效率高；

（3）图③研究的是电流产生的热量跟　　的关系；

（4）图④中的　　（填“铁屑”或“小磁针” $)$ 能更好的显示磁场的分布。

实验课上，小明班的同学用图甲所示的实验器材探究“电流的大小与电阻的关系”，并连接了部分实验电路。

（1）请你用笔画线代替导线，在答题卡上把图甲中的器材连接成完整的实验电路。

（2）小明首先选用了阻值为 $5 Ω$ 的电阻，电路连接无误后，闭合开关。移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 $2 V$ 时，电流表的示数如图乙所示，此时通过电阻的电流是　　 $A$ 。

（3）在表格中记录下 $5 Ω$ 电阻中的电流，小明接下来的操作是：断开开关，换用　　的电阻，多次重复前面的实验，并把相应的数据记录下来。

（4）同学们陆续完成了实验，分析数据他们都得出了同样的结论。其中小明、小刚、小民的实验数据如表一、表二、表三所示。

表一

电压 $U = 2 V$
电阻 $R / Ω$	5	10	20
电流 $I / A$		0.21	0.10

表二

电压 $U = 3 V$
电阻 $R / Ω$	10	20	30
电流 $I / A$	0.30	0.14	0.11

表三

电压 $U = 3 V$
电阻 $R / Ω$	5	15	30
电流 $I / A$	0.60	0.20	0.10

通过交流分享，小明又提出了一个新的问题：若电阻保持不变，电流与电压之间存在着怎样的关系呢？

为了尽快解决这一问题，除了重新进行实验收集数据外，小明还可以　　进行分析论证，得出结论。

在学习浮力的相关知识时，小军对影响浮力大小的因素产生了浓厚的兴趣。

（1）小军记起自己在游泳池里从浅水区走向深水区时，会感觉到身体越来越轻。由此他想：浮力的大小与物体浸入水中的体积有什么关系呢？

于是，他按图甲所示的方法，将物体浸入水中，并不断改变物体浸入水中的体积。观察弹簧测力计示数的变化。记录的实验数据如表一所示。

表一

物体浸入水中的体积	$\frac{1}{5} V$	$\frac{2}{5} V$	$\frac{3}{5} V$	$\frac{4}{5} V$	$V$
弹簧测力计的示数 $/ N$	3.4	2.9	2.3	1.8	1.2

分析表一中的实验数据，小军得出的结论是：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力　　（选填“越小”、“越大”或“不变” $)$ 。

（2）小军又联想到“死海不死”的传说 $- - -$ 人在死海中即使不会游泳也沉不下去。就想：浮力的大小一定还与液体的密度有关！

为了证实自己的想法，小军先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，发现鸡蛋竟然能浮在液面上！

这个简易实验说明，小军关于浮力的大小与液体的密度有关的猜想是　　 $($ “正确”、“错误”或“不确定” $)$ 的。

（3）小军结合密度和重力的知识，对前面两个实验的结论进行了深入思考后，认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。

为了找到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小之间的关系，他又利用水和石块进行了图乙所示的实验。相关实验数据的记录如表二所示。

表二

石块重 $G_{石} / N$	空杯重 $G_{杯} / N$	石块浸没在水中时弹簧测力计的示数 $F / N$	杯和水的总重 $G_{总} / N$	石块浸没在水中时受到的浮力 $F_{杯浮} / N$	石块排开水所受的重力 $G_{重} / N$
2.0	1.0	1.4	1.6

请你帮小军完成表二

（4）分析表二的实验数据得出的结论是：石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小　　。

（5）为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小之间的关系，接下来小军还要　　。