题目内容

10．小东想估测出某种油的密度ρ油，他手边的测量工具只有刻度尺，小东利用身边的器材设计出一个实验方案．首先找一根直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示．下面是小东测出ρ油的余下实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整．
a．用刻度尺测出OC的长度L0；
b．用刻度尺测出OE的长度L1；
c．把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次水平平衡；
d．用刻度尺测出OD的长度l2；
实验完毕后，同组的小明利用两次平衡条件及阿基米德原理去推算这种油的密度时，发现a（选填“a”或“b”）的实验步骤是没有必要的．
利用上述测量出的必要物理量和题中的已知量，推导ρ油的表达式．

分析 要解决此题，需要掌握杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2．
同时要掌握浮力的计算公式F浮=ρ液gV排．
知道浸没在液体中的物体受到拉力、浮力和重力之间的关系．F=G-F浮．

解答 解：
本实验主要想利用杠杆的平衡条件进行计算，第一次在B和A的拉力作用下杠杆保持平衡，根据杠杆的平衡条件列车一个关系式；第二次当把A浸没在油中时，由于受到油的浮力作用，通过挪动A的位置使杠杆第二次平衡，这样可以根据杠杆的平衡条件列车第二个关系式．这样根据两个关系式，组成方程组，便可以求出油的密度．所以在实验过程中要注意测量出OD的长度L2．
当A在空气中时，根据杠杆的平衡条件：ρgVB•L0=ρAgVA•L1---①
把金属块B浸没在油中时，金属块A将受到油向上的浮力作用．
则根据杠杆的平衡条件得：ρgVB•L0=（ρAgVA-ρ油gVA）•L2---②
由①、②得：
ρ油=$\frac{{L}_{1}-{L}_{2}}{{L}_{1}}$ρ，与所测的L0的值无关．所以可以看出a步骤是没有必要的．
故答案为：
OD的长度L2；a；ρ油=$\frac{{L}_{1}-{L}_{2}}{{L}_{1}}$ρ．

点评 此题是探究压力作用效果与压力大小之间的关系．在此题注意控制变量法的应用，要保持受力面积不变，同时考查了学生对实验的设计能力，在实验过程中要注意实验效果要明显，并且易操作．

练习册系列答案
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20．中国首次太空授课活动于2013年6月20号上午10时举行，神舟十号女航天员王亚平为全国青少年进行了五个精彩绝伦的太空“微重力“环境下的物理实验，试想地球上如果没有重力，下列说法中不正确的是（　　）
A．河水不流动B．物体没有质量
C．人一跳起来就会离开地球D．茶杯里的水倒不进嘴里
1．为“探究平面镜成像特点”，小勇选择了如图所示的实验装置；
（1）选用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置；应选择较薄（“厚”或“薄”）的玻璃板进行实验；为了探究像与物的大小关系，应选取两支相同蜡烛；为了探究像和物的位置关系，还应选择的测量器材刻度尺；
（2）实验时，应使玻璃板竖直放置在水面纸面上，若玻璃板放置未符合要求，带来的问题是无法比较像与物的大小关系；
（3）小勇点燃了其中一支蜡烛A置于玻璃板前，玻璃板后的蜡烛B不点燃（“也应点燃”或“不点燃”），他应透过（选填“透过”或“不透过”）玻璃板来观察蜡烛A的像，并移动蜡烛B知道看上去它和蜡烛A的像完全重合；
（4）平面镜有着广泛的应用，如图1所示检查视力时，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像，则视力表在镜中的像与被测者距离为4.6m；被测者看到的像与视力表大小相等（“相等”或“不相等”），与不用平面镜的方法相比，这样安排的好处是可以节省空间；
（5）自行车的尾灯使用彼此垂直的小平面镜组成的，结构如图2所示，此时平面镜的作用是改变光路（“成像”或“改变光路”）．请在如图2中画出表示尾灯工作原理反射光线．（做出一条光线即可）．
18．如图现象中，与大气压强无关的是（　　）
A．真空吸盘挂钩
B．吸饮料
C．橡皮膜向外凸出
D．纸片没掉下来
5．小宇为了探究“液体内部压强特点”，在一个无盖的熟料饮料瓶的侧壁上开一个圆孔，用胶布将一块薄橡皮膜紧贴在圆孔上；
（1）当小宇将水倒入瓶内，观察到橡皮膜向外凸，如图甲所示，此现象说明水对容器侧壁有（选填“有”或“没有”）压强；
（2）小宇将饮料瓶浸入一个盛水的水槽中，如图乙所示，当橡皮膜既不凸也不凹进，同时能观察到瓶内外水面高度相同，此现象说明饮料瓶内外同一深度水的压强相等；
 （3）小宇又将瓶子浸入一个盛有盐水的水槽中，当瓶内外液面相平，现象如图丙所示，此现象说明同一深度，液体密度越大，压强越大；
 （4）为了使图丙中橡皮膜变成不凸也不凹进，可以将饮料瓶竖直上提（选填“上提”或“下压”），
还可以往塑料瓶加水．
15．下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案，请完善他们的方案，并回答后面的问题：
（1）小方的方案：用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1，向烧杯内倒入适量食用油，再测出烧杯和食用油的总质量m2，然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V1．其测得的食用油密度的表达式是：ρ油=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$
（2）小王的方案：在烧杯内倒入适量的食用油，用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3，然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4，读出量筒内食用油的体积V2．其测得的食用油密度的表达式是：ρ油=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$．
（3）按小王的实验方案进行测量，实验误差可能小一些；如果选择另一种方案，测得的密度值偏大（填“偏大”、“偏小”），
（4）如图是按小王的实验方案进行某次实验的情况

①小王将天平放在水平台上，把游码归零后，发现指针静止时如图1所示，这时他应将横梁右端的平衡螺母向右调节（选填“左”或“右”），使天平平衡．
②如图2是小王实验时测烧杯和剩余食用油的总质量时砝码和游码的情况，如图3是倒入量筒中的油的体积，请将实验的数据测量结果填入表中．
烧杯和食用油的总质量（g）烧杯和剩余油的总质量（g）倒出油的体积（cm3）油的密度
（g/cm3）
34.1
2．为了解决日常饮水需要，新安装了即热式电热水器，如图，该电热水器正常工作时的电流是44 A，忽略温度对电热水器电阻的影响，若在实际电压为210V情况下的工作，该电热水器的实际功率是8820W．
型号N-5
额定功率（W）9680
额定电压（V）220
频率（Hz）50
19．下列现象中，与光的折射有关的是（　　）
A．中午树萌下出现的圆形光斑B．湖边的树木倒映在水中
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