题目内容

设计一实验方案，测出一墨水瓶的容积。
“略”（只要合理即可）
练习册系列答案
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（2013?黄石）联合国定义每年3月22日为国际水资源日（world water day），为了配合节约用水活动的开展，某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量．

（一）测自来水的密度
（1）某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是
未先将游码移到标尺左端的“0”刻度线处
未先将游码移到标尺左端的“0”刻度线处
．
（2）在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为
60
60
cm3．再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为
62
62
g．
（3）根据上述实验数据，计算自来水的密度为
1.01×103
1.01×103
kg/m3．
（二）测量水龙头打开后的出水速度
（1）首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S．如图丙所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l=
vt
vt
，根据流量的定义，Q=
Sv
Sv
．（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）．
（2）某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：
①测出水龙头出水口的内壁直径d
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的体积V．
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为
v=
4V
πd2t
v=
4V
πd2t
．（用d、t、π、V表示）
在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中，一些同学作出了以下的猜想：
猜想A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大；
猜想B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；
猜想C：加在电阻两端的电压增大，通过的电流不变．
为了验证上述猜想是否正确，小东用一定值电阻和一个电压恒定的电源，及有关的实验器材，设计了电路，按设计的实验方案分别测出有关的物理量．
（1）请你在下边的方框内画出能验证上述猜想的实验电路图．
（2）表是小东在实验中测出的数据，其中R为定值电阻，阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω，U是电阻R两端的电压，I是通过电阻R的电流．
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R/Ω R=20Ω R=10Ω R=5Ω
U/V 1 2 3 1 2 3 1 2 3
I/A 0.05 0.1 0.15 0.1 0.2 0.3 0.2 0.4 0.6
通过分析比较实验序号
1、2、3或4、5、6或7、8、9
1、2、3或4、5、6或7、8、9
的数据，可知猜想
A
A
是正确的．（选填“A”“B”或“C”）
（3）通过分析比较以上数据，你还能发现电压、电流、电阻三个物理量之间有什么关系吗？
电压一定时，电流跟电阻成反比（或电压相同时，电阻越大，电流越小）
电压一定时，电流跟电阻成反比（或电压相同时，电阻越大，电流越小）
．
逆风骑自行车时，弯着身体，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，风速越大，行走越困难，这是因为受到空气阻力的作用．物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢？小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关．为验证以上猜想，小明选用了如下器材：可调速电风扇（高、中、低三档）、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车．
（1）小明设计了如图所示实验，用电风扇向小车及挡板吹风，模拟小车运动时受到的空气阻力．根据
二力平衡
二力平衡
的知识，通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力．
（2）小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得数据如下：
风速 低 中 高
小车受到的空气阻力/N 0.8 2.2 3.8
通过对表中数据分析，可得出的结论是：迎风面积一定时，
风速越大，阻力越大
风速越大，阻力越大
．
（3）小明还想探究小车所受空气阻力与物体迎风面积是否有关，请你帮他设计一个实验方案，并简述你的实验方案．
①简要做法：
保持风扇风速不变，在小车上放置面积不同的塑料挡板，分别测出小车所受到的空气阻力
保持风扇风速不变，在小车上放置面积不同的塑料挡板，分别测出小车所受到的空气阻力
；
②分析论证：a．如果
小车所受的空气阻力不相等
小车所受的空气阻力不相等
，小车所受空气阻力与物体迎风面积有关．
b．如果
小车受的空气阻力相等
小车受的空气阻力相等
，小车所受空气阻力与物体迎风面积无关．
（4）你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有
物体迎风面的形状
物体迎风面的形状
（写出一个）．
给你一架无砝码，无游码已调节好的等臂天平，一个带有刻度的烧杯，细线，两张相同的纸片，一些细沙及适量的水，请你设计一个实验方案，测出一块小矿石的密度。
（1）写出实验步骤及要测的物理量；
（2）写出矿石密度的计算式ρ=________。

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