题目内容

12．实验桌上有两只大烧杯，其中一杯盛有纯净水，另一杯盛有盐水．老师要求用压强计将它们区别开．如图所示，小敏将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中，分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h甲和h乙．她发现h甲小于h乙，于是认为乙杯子中盛的是盐水．老师指出小敏的实验过程是不正确的．

小敏实验的错误是没有控制液体的深度相同．小敏提出了新的实验思路如下：将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中，使金属盒在甲、乙中的深度相同，根据公式p=ρgh比较压强计U形管两侧的液柱高度差，即将两杯液体区别开．

分析 （1）每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．此题中的变量是甲、乙两杯密度不同的液体，不变量是两杯液体的同一深度．
（2）U形管两边液面的高度差的大小，表示液体内部压强的大小，高度差越高，说明液体产生的压强越大，由p=ρgh可知，压强大的，是密度大的：即盐水．

解答 解：（1）利用控制变量法，小敏的实验思路应该是将压强计的金属盒（探头）先后浸没在甲、乙两杯液体的同一深度，计下压强计U型管两侧液面的高度差，然后比较试验数据，总结结论；
由图可知：小敏将压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两杯液体中的深度不同，所以根据控制变量法，要探究液体的密度与液体压强的关系，应控制液体的深度相同，所以本次实验不能由此数据得出结论；
（2）由U形管两边液面的高度差的大小判断液体密度，需要金属盒在不同液体中所处的深度相同，由p=ρgh可知，U形管两边液面的高度差大 的，产生的压强大，液体的密度大，是盐水．
故答案为：没有控制液体的深度相同；深度；p=ρgh．

点评 本题用反向思维的方法研究液体内部压强的特点，新颖，但相对而言，有一定的难度．控制变量法是初中物理研究最主要的方法，在大部分实验中都有所体现，恰当地利用控制变量法是得到正确实验结论的前提．

练习册系列答案
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3．如图所示，EF为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角∠AON等于45°．已知∠NOB等于30°，∠NOC等于45°，∠NOD等于60°．则入射光线AO的反射光射出的方向将沿着（　　）
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20．如图是两车发生交通事故后的现场照片，两车的前脸均被撞损，而乙车损坏更严重．下列说法正确的是（　　）
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1．如图所示，工人用扳手沿逆时针方向拧螺丝．请你在图中画出工人拧螺丝所用的最小力的示意图及其力臂．
2．小红做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：3节新干电池（电源电压恒为4.5V）、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、开关各一个、规格为10Ω 0.6A的滑动变阻器各一个、导线若干．
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（2）小红实验中闭合开关后，看到灯立即发出较亮的光，两电表的指针立即偏转到最右侧，这一现象反映出小红操作中存在的问题是闭合开关前，滑动变阻器滑片未至于最大阻值处；
（3）小红认识到问题所在后，加以改正后重新开始实验，闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器滑片P到某处，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.25W．
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①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0；
③通过计算，可先求出电路中的电流I，就可得到小灯泡的额定功率P．
请你指出该设计方案中存在的两个问题：无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反．

（5）小红继续进行实验，她又跟老师要了一个单刀双掷开关，一个阻值合适的定值电阻R0′，她要求R0′阻值要小于（小于/大于）R0=5Ω，加上原有实验器材，重新设计了如图丁所示的电路，终于测出了灯泡的额定功率．请完成下列实验步骤：
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