题目内容

14．小薇在一已调零、能够准确测量的弹簧测力计下悬挂一重为G1、密度为ρ1的金属块，并在测力计刻度盘上力的刻线处分别标注相应的密度值（图中未画出），制成一个可以直接测量液体密度的“密度计”，使用时只需将悬挂的金属块完全浸入待测液体中（如图所示），就可以从刻度盘中“看”出此液体的密度．请你解答下列问题：
（1）在图中画出正常使用时，金属块沿竖直方向受力的示意图；
（2）推导出被测液体的密度ρ液与弹簧测力计示数F之间的关系式；
（3）若原测力计的分度值为F0，则改装后这只“密度计”的分度值是多少？

分析 （1）金属块处于静止，受F拉、F浮、G的作用，由此做出，分析受力的示意图；
（2）对铁块的受力分析F拉+F浮=G，据此可得ρ液与F拉的关系；
（3）若测力计的分度值为F0，可根据ρ液与F拉的关系式求出拉力变化F0的密度，然后求出密度之差即为密度计的分度值．

解答 解：
（1）金属块处于静止，受F、F浮、G的作用，受力的示意图如下：

（2）由于金属块处于静止，则F+F浮=G1，
由F浮=ρ液gV排得：F+ρ液gV=G1，
ρ液=$\frac{{G}_{1}-F}{gV}$=$\frac{{G}_{1}-F}{g×\frac{{G}_{1}}{{ρ}_{1}g}}$=ρ1-$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$F；
（3）当拉力在F1时，液体的密度为ρ液1=ρ1-$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$F1，
若原测力计的分度值为F0，当拉力在F2=F1-F0，则液体的密度为ρ液2=ρ1-$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$F2=ρ1-$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$（F1-F0）
所以密度计的分度值ρ0=ρ液2-ρ液1=ρ1-$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$（F1-F0）-（ρ1-$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$F1）=$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$F0．
答：（1）受力示意图如上；
（2）被测液体的密度ρ液与弹簧测力计示数F之间的关系式是ρ液=ρ1-$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$F；
（3）改装后这只“密度计”的分度值是$\frac{{ρ}_{1}}{{G}_{1}}$F0．

点评 本题是一道实验设计题．学生要根据测力计的原理和阿基米德原理，认真思考，寻找便捷、合理的解题方法，培养综合解答问题的能力．

练习册系列答案
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4．在比较不同燃料热值的实验中，小明利用与如图完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热，燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度为30℃，另一杯水温为24℃．此过程水的内能增大（增大/减小），此时不能（能/不能）说明甲的热值较大．理由是相同时间内，不同燃料燃烧的质量可能不相等．
5．小强测量图中甲、乙两个滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录在下面的表格中（绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计）．
次数物体重G/N物体上升的
高度h/m		拉力F/N绳端移动的
距离s/m		机械效率η
130.120.2
230.120.350%
（1）第1次实验中，测出的滑轮组的机械效率是75%；
（2）第2次实验测的是滑轮组甲的机械效率；甲、乙两个滑轮组机械效率不同的原因是动滑轮重不同．
2．通常情况下，橡胶棒是绝缘体（选填“导体”或“绝缘体”），把带负电的橡胶棒靠近与作业纸摩擦过的塑料吸管，发现吸管被推开，说明吸管带负电．
9．同学们选择用如下器材做光学实狯：两只等大的蜡烛A和B、玻璃板、带有刻度尺的光具座、焦距是15cm的凸透镜、光屏．

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（2）第二小组在做“探究凸透镜成像规律”实验中，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，如图2所示，你认为接下来应该如何调整将光屏向下调整，使蜡烛、凸透镜、光屏，三者的中心大致在同一高度上．调整后，保持透镜位置不变，若要使光屏上呈现淸晰的像，应该如何操作将光屏向远离透镜方向（在65cm-80cm之间）移动，直到找到清晰的像为止．
（3）请你总结凸透镜成像和平面镜成像的不同之处（说出-点即可）．
19．如图所示，A、B之间的电压U=220V，通过导线为远处的M、N之间的用电器供电．由于距离很远，导线AM和BN的电阻不可忽略，他们的总电阻用图中的r表示，r=4Ω．若M、N之间接一个“220V 2200W”的用电器，试通过定量计算说明：该用电器是否正常工作？若不正常工作，该用电器消耗的实际功率是多少？
6．下列装置中，与发电机工作原理相同的是（　　）
A．
动圈式话筒		B．
电动机		C．
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扬声器
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4．下列物态变化中，吸收热量的是（　　）
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