题目内容
【题目】在学完密度知识后,小强想利用天平和量筒测量粉笔的密度。
(1)小强将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端________处,发现指针在分度盘中线的右侧,他将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁平衡;
(2)他找来几根粉笔头,用天平测量它们的质量,天平平衡时盘中的砝码和游码对应的位置如图甲所示,这些粉笔头的质量是________g;
(3)他将适量水倒入量筒中,读出水的体积。将这些粉笔头放入量筒中,发现它们先是漂浮并冒出气泡,然后慢慢下沉继续冒出气泡。老师告诉他这是由于粉笔疏松多孔并具有吸水性造成的。如果用这种方法测量粉笔头体积,会导致密度的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)为了更加准确的测出粉笔头的体积,他把所有吸饱水的粉笔取出,放入装有25 mL水的量筒中,液面对应的示数如图乙所示,粉笔头的体积是________cm3,粉笔的密度为ρ粉笔=________g/cm3;
(5)小强又利用已知密度的粉笔和量筒测出了果汁的密度,请你根据他的实验步骤写出果汁的密度表达式;
①在量筒中倒入适量果汁,读出液面对应的示数为V1;
②将一根粉笔用保鲜膜包好,放入量筒中,粉笔漂浮(如图丙所示),读出液面对应的示数为V2;
③利用细长针将粉笔完全压入果汁中(如图丁所示),读出液面对应的示数为V3;
④果汁密度的表达式为ρ果汁=________(用字母表示,ρ粉笔已知)。
【答案】零刻度 左 6.8 偏大 10 0.68
【解析】
(1)[1][2]使用天平前应将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针在分度盘中线的右侧,他将平衡螺母向左调节,直至天平横梁平衡。
(2)[3]由图知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度值是1.8g。粉笔的质量为
5g+1.8g=6.8g
(3)[4]将这些粉笔头放入量筒中,由于粉笔疏松多孔并具有吸水性造成体积偏小,根据公式可知,密度变大。
(4)[5][6]乙图中量筒的示数为35mL,则粉笔的体积为
V=35mL-25mL=10mL=10cm3
则粉笔的密度为
(5)[7]粉笔漂浮时受到的浮力为
F浮= G=mg=ρ粉笔g(V3-V1)
由阿基米德原理可知
F浮=ρ果汁g(V2-V1)
所以
ρ粉笔g(V3-V1)=ρ果汁g(V2-V1)
解得
【题目】小阳家住在节能示范小区,小区建设时为每家都设计了如图所示的嵌入式太阳能阳台,它的集热器作为阳台一部分,与建筑完美结合,同时该太阳能热水器还具备电辅助加热功能,可不间断地为家庭提供生活热水。其相关参数见下表。
集热器面积/ | 水箱容量/L | 电辅加热器功率/W |
2.4 | 120 | 2000 |
(1)保温水箱安装于阳台上方,通过自然循环换热,将热能储存到水箱,没有其他能源消耗(完全免费热水)。热水器的集热器将太阳能转化为_______能,热水之所以能自然向上循环到水箱,是因为集热器中的水温度升高,密度变______(填“大”或“小”)。
(2)小阳查阅资料得知,当地夏季晴天时,平均太阳辐射功率为 1.95×106J/(m2·h),平均每天光照时间为10h,该热水器一天内能将水箱中的水从 20℃加热至 70℃,则一天内此水箱中的水吸收的热量是______?该太阳能热水器的光热转换效率是多少______?(百分号前保留一位小数)
(3)如果连续阴雨天(不计太阳辐射),需要开启电辅助加热,要升高相同温度,至少需要正常工作______时间?