题目内容

15．某实验小组为测定某食用油的密度，进行了以下实验操作：
（1）先测出空烧杯的质量：把天平放在水平台上，正对称量标尺时，将游码移至零刻度线处，发现指针向左偏转，为了使天平横梁平衡，应向右（选填“左”或“右”）条调节平衡螺母，直至天平平衡；
利用调好的天平称量空烧杯的质量，天平平衡时，如图所示，则空烧杯的质量为m1=152g．
（2）继续完成实验操作步骤时，设计了以下两种实验方案．
【方案一】：向量筒内倒入适量的食用油，读出量筒内食用油的体积为V1，然后将量筒内的食用油全部倒入空烧杯中，称量出烧杯和油的总质量为m2，则食用油的密度表达式为ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$．（均用字母表示）
【方案二】：向量筒内倒入适量的食用油，读出量筒内食用油的体积为V2，然后将量筒内食用油的一部分倒入空烧杯中，测出烧杯和油的总质量m3，读出量筒中剩下食用油的体积V3，则食用油密度的表达式为ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{V}_{2}-{V}_{3}}$．（均用字母表示）
（3）在操作过程正确无误的情况下，两种实验方案中，方案一的误差可能会大一些，引起误差的主要原因是有油粘在量筒内壁上测得的质量比真实值偏小．

分析 （1）在调节天平横梁平衡时，指针偏向左侧，左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的方向移动．
天平读数规则：盘中砝码总质量加法游码在标尺上对应的刻度值，注意天平的分度值是0.2g；
（2）根据食用油和烧杯的总质量以及空烧杯的质量求出食用油的质量，利用密度公式即可求出食用油的密度表达式；
根据量筒内前后两次体积可求出倒入烧杯内食用油的体积；利用食用油和烧杯的总质量以及空烧杯的质量求出烧杯内食用油的质量，最后根据密度公式即可表示出食用油的密度表达式；
（3）方案一量筒内的食用油不可能全部倒入烧杯中，会沾在量筒壁上，使质量测量值大于倒入烧杯中食用油的质量．

解答 解：（1）当调节天平横梁平衡时，将游码移至横梁标尺左端零刻度线处，发现指针停在分度盘的左侧，左端下沉，右端上翘，要使平衡螺母向右移动．
空烧杯的质量m1=100g+50g+2g=152g；
 （2）方案一：已知烧杯和食用油的总质量m2，空烧杯的质量m1，则量筒内油的质量为m2-m1；
又因为量筒内食用油的体积为V1，所以食用油密度的表达式是：ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$；
方案二：已知烧杯和食用油的总质量m3，空烧杯的质量m1，则烧杯内油的质量为m3-m1；
烧杯内食用油的体积：V2-V3，故食用油密度的表达式是：ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{V}_{2}-{V}_{3}}$；
（3）方案一量筒内的食用油不可能全部倒入烧杯中，会粘在量筒壁上，使质量测量值大于倒入烧杯中食用油的质量，测得的质量比真实值偏小．
故答案为：（1）右；（2）152；$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{V}_{2}-{V}_{3}}$；$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{V}_{2}-{V}_{3}}$；（3）有油粘在量筒内壁上测得的质量比真实值偏小．

点评 同样测量液体的密度，本题同时给出了两种方案，让学生分析辨别，提高了学生的思考能力，锻炼了学生思维能力．是一道好题．

练习册系列答案
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18．小宇利用天平、细线、烧杯和适量的水测量一个小石块的密度．小宇用天平测出小石块的质量为50g后，又用天平称出烧杯和水的质量，如图甲所示，再用细线将小石块系住，浸没在烧杯的水中，如图乙所示．则小石块密度为2.5×103kg/m3．
6．下列关于实验仪器使用的说法中，正确的是（　　）
A．使用电流表是要并联在被测电路中
B．使用电压表是要串联在被测电路中
C．使用电流表时，要进行试触
D．使用电压表时，绝对不允许不经过用电器把它直接接在电源两极上
3．小明制作氧气浓度探测器，过程如下：
（一）小明找来氧敏电阻Rx，其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示，其中，氧气浓度为0时，氧敏电阻的阻值模糊不清，他对该电阻值进行测量．
氧气浓度/%051015202530
Rx/Ω101621252830
在集气瓶内，小明通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气，再将Rx置于瓶内，甲图中电源电压恒为6V，①、②号导线已经连好．
（1）请用笔画线代替导线，在甲图中完成测量电路连接．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至A（A/B）端．
（3）闭合开关S，发现电流表、电压表示数均为0．小明取下电压表，将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0；将电压表与滑动变阻器B、D两端并联，示数也为6V；将电压表与开关两端的接线柱并联，示数为0，若电路只有一处故障，则电路故障为D．
A．导线①断路  B．导线②断路  C．滑动变阻器内部断路  D．开关S内部断路
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，则氧气浓度为0时，Rx阻值为3Ω．
（5）请在丙图中作出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气浓度的关系图象．
（二）小明制作氧气浓度探测器的电路如图丁所示，其中，电源电压恒为6V，定值电阻R．，其阻值为5Ω．
（6）小明将氧敏电阻包裹在塑料袋中，先用嘴吸尽其中的空气，在对塑料袋儿呼气，闭合开关S，电流表的示数为0.25A，他呼出气体中氧气浓度为14%；可见人呼吸时，不能（能/不能）将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳．
（7）小明制作的探测器工作时，氧气浓度越低，电流表示数越小；要想实现“氧气浓度越高，电表示数越小”，应选用电压表与上述电路中的Rx并联．
10．小明做“测量小灯泡额定功率”的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）．
（1）如图甲所示，小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）电路连接正确后，闭合开关，小灯泡发光，电流表、电压表有示数．接下来应进行的操作是移动滑片，使电压表示数为2.5V时读出电流表示数．
（3）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图乙所示的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（4）在进行实验结论交流时，小刘对小明所画图乙的图象产生了困惑．根据欧姆定律，在电阻不变时，电流与电压成正比，所连成的线应是一条直线，而小明的图乙却是一条曲线．实验过程中没有操作错误啊！你的解释是灯丝的电阻受温度影响．
20．如图是学校里面常用的一种移动指示牌，某天下午摆放在水平地面上的指示牌被一阵风刮倒了．爱动脑子的小明同学非常想知道那阵风有多大，于是他画了指示牌的模型，其中AB为牌面，CD和BE为支架，并且测得牌面长为60cm （即模型中AB部分长度），宽为50cm，支架长度CD=BE=60cm，指示牌的质量为3Kg，据此回答（支架面积不计）．
（1）小明所画指示牌的模型可以看作杠杆模型．  
（2）假设此时指示牌的重心恰好在E点，根据图示风向可计算出刚好把D端吹离地面瞬间的风力大小为10N，此 时的支点为C点．（提示风力作用点可认为在AB的中点）
7．小夏同学在实验室测量了石块和盐水的密度，还意犹未尽地想测量其他物体的密度，老师拿出一件图甲所示的工艺品让他测量．

（1）小夏发现工艺品不能放入量筒中，他想出了如下的测量方法：
①用天平测量它的质量，天平平衡时，右盘中砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则它的质量m=288g．
②把工艺品浸没在装有适量水的大烧杯中，在水面处做好记号．取出工艺品，用装有200mL水的量筒缓慢向烧杯中加水至记号处．量筒中剩余水的体积如图丙所示，则工艺品的密度为2.4g/cm3．
③他测得的工艺品体积偏大，密度偏小．
（2）小天利用已经测出的工艺品质量m，采用如下方法更准确地测出了工艺品的密度，请将小天的实验步骤补充完整：
①用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1．
②将工艺品浸没在水中，在水面处做一个记号，再取出工艺品．
③向烧杯中缓慢加水至记号处，测量烧杯和水的总质量m2．
④表达式，ρ工艺品=$\frac{m}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$（用物理量的符号表示）．
4．在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中：
（1）如图甲所示，用手按压强计的橡皮膜，U形管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中（图乙），U形管内水面也出现高度差，这说明液体有压强，这种研究问题的方法是等效替代法．
（2）若在使用压强计前发现，U形管中有高度差，通过②方法可以进行调节；（填序号）
①从U形管内向外倒出适量水； ②拆除软管重新安装；③向U形管内加适量水．
（3）比较图乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的密度有关；比较图丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的深度有关．
（4）实验还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变．这说明：在同一深度，液体向各个方向的压强相等．
5．在做“观察水沸腾”的实验时，甲、乙、丙三组同学分别从A、B两套器材中任选一套来完成实验．（实验室已准备多套A、B装置）
（1）甲组同学发现所测水的沸点高于100℃，他们选择的是B（填“A”或“B”）套装置．
（2）乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图象如图C所示：a、b两种图象不同的原因是水的质量不同．图D（选填“D”或“E”）所示的情形可表示水正在沸腾
（3）通过分析图象C，归纳出水沸腾的特点是：①吸热．②温度保持不变．

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