【正文】 ； ② 若電池沒(méi)有電： . 實(shí)驗(yàn)中利用的物理知識(shí)： . 小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 通電導(dǎo)線周?chē)写艌?chǎng) 7． [2022長(zhǎng)安區(qū)質(zhì)檢一 ]如圖所示是小夢(mèng)從市場(chǎng)上 買(mǎi)來(lái)的磁鐵魔術(shù)玩具 ， 它呈橄欖球形．兩個(gè)橄欖球 形磁鐵拋起來(lái)后 ， 在空中就會(huì)相互吸引 、 碰撞 ， 發(fā)出類(lèi)似蛇叫的清脆響聲 ， 故又名 “ 響尾蛇蛋 ” ．小夢(mèng)想知道這個(gè)磁鐵的磁極在哪兒？請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)幫助小夢(mèng)解決問(wèn)題： (1)寫(xiě)出你選用的實(shí)驗(yàn)器材： . (2)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象： 把橄欖球形磁鐵放在大頭針盒里翻轉(zhuǎn)幾下 ， 拿出來(lái)觀察 ，吸引大頭針個(gè)數(shù)最多的兩個(gè)部位就是該橄欖球形磁鐵的磁極 . 橄欖球形磁鐵 ， 一盒大頭針類(lèi)型 二 力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn) 【 例 2】 [2022長(zhǎng)安區(qū)一模 ]某同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì) 、 燒杯 、 水 、 吸盤(pán) 、滑輪 、 細(xì)線來(lái)測(cè)量木塊 (不吸水 )的密度． 【 押題訓(xùn)練 】 (1)在彈性限度內(nèi) ， 彈簧受到的拉力越大 ， 彈簧的伸長(zhǎng)量就越 . (2)如圖甲所示 ， 木塊所受的重力為 N. (3)如圖乙所示 ， 將滑輪的軸固定在吸盤(pán)的掛鉤上 ， 擠出吸盤(pán)內(nèi)部的空氣 ， 吸盤(pán)在 的作用下被緊緊壓在燒杯底部．在燒杯中倒入適量的水 ， 將木塊放入水中后 ， 用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉入水中 ， 如圖丙所示 ， 此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 ， 不計(jì)摩擦和繩重 ，木塊受到的浮力為 N， 木塊的密度為 kg/m3. (4)將丙圖燒杯中的水換成另一種液體 ， 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn) ， 此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 ， 該液體的密度為 kg/m3. 長(zhǎng) 大氣壓 103 103 (1)在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)量與受到的拉力成正比，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長(zhǎng)量就越長(zhǎng)； (2)圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為 ，木塊在空氣中的重力即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 ；(3)將滑輪的軸固定在吸盤(pán)的掛鉤上，擠出吸盤(pán)內(nèi)部的空氣，吸盤(pán)內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下，吸盤(pán)被壓在燒杯底部；圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力 F拉 ＝ ，木塊受到的浮力F浮 ′ ＝ G＋ F拉 ＝ ＋ ＝ ，由 F浮 ′ ＝ ρ水 gV排 得，木塊的體積 根據(jù)公式 G＝ mg＝ρVg得，木塊的密度 (4)木塊在待測(cè)液體中受到的浮力 F浮 ＝ G＋ F拉 ′ ＝ ＋ ＝ ，根據(jù)F浮 ＝ ρ液 gV排 得，液體的密度 ＝ 103kg/m3. V ＝ V 排 ＝ F 浮 ′ρ水 g＝ 1 . 0 N1 . 0 10 3 k g / m 3 1 0 N / k g ＝10－ 4m3，ρ 木 ＝ GVg ＝ 0 . 6 N10 － 4 m 3 1 0 N / k g ＝0 .6 10 3 k g /m 3；ρ 液 ＝ F 浮gV ＝ 0 . 8 N1 0 N / k g 10 － 4 m 32． [2022裕華區(qū)一模 ]小明用彈簧測(cè)力計(jì) 、 合金塊 、 燒杯和水進(jìn)行了 “ 探究浮力的大小與哪些因素有關(guān) ” 的實(shí)驗(yàn) ， 如圖 1所示． (g＝ 10N/kg) (1)根據(jù)乙 、 丙 、 丁可得出的結(jié)論： . (2)合金塊的重力是 N， 合金塊的密度是 kg/m3. 【拓展】完成實(shí)驗(yàn)后 ， 小明將水倒出 ， 將該合金塊放在燒杯底部 ，然后向燒杯中倒另一種液體 ， 通過(guò)測(cè)量容器中液體的深度 h(如圖 2)，同時(shí)計(jì)算合金塊受到的浮力 F浮 ， 繪制了如圖 3所示的圖線． (1)分析圖象可知 ， 液體深度增至 10cm以后 ， 物體處于 (選填“ 漂浮 ” 、 “ 懸浮 ” 或 “ 沉底 ” )狀態(tài)． (2)小明所用液體的密度為 kg/m3. (3)若合金塊的底面積為 10cm2則液體深度增至 10cm以后 ， 合金塊對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)為 Pa. 物體浸入同種液體中 ， 排開(kāi)液體的體積越大 ， 所受浮力越大 103 沉底 103 3000 (1)根據(jù)乙、丙、丁可知，物體浸入液體中的體積越大，測(cè)力計(jì)示數(shù)越小，表示受到的浮力越大，故結(jié)論為：物體浸入同種液體中，排開(kāi)液體的體積越大，所受浮力越大； (2)由圖甲可知，合金塊的重力 G＝ ；合金塊的質(zhì)量 ，合金塊完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力 F浮 ＝ － ＝ 1N，金屬塊完全浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積 因?yàn)楹辖饓K浸沒(méi)在水中，所以 V＝ V排 ，合金塊的密度 103kg/m3.【拓展】 (1)將該合金塊放在燒杯底部，然后向燒杯中倒另一種液體，液體深度增至 10cm以后，浮力不再變化，故此時(shí)合金塊全部浸沒(méi)在液體中，處于沉底狀態(tài)； (2)液體的密度 (3)合金塊對(duì)地面的壓力 F＝ － ＝ 3N，則壓強(qiáng) m ＝ Gg ＝ 3 .6 N1 0 N /k g＝ρ＝ mV ＝ 0 .3 6 k g1 10 － 4 m 3＝ 3 .6 10 3 k g / m 3 .ρ 液 ＝ F 浮gV ＝ 0 . 6 N1 0 N / k g 1 10 － 4 m 3 ＝ 0 . 6 10 3 k g / m 3 ；p ＝ FS ＝ 3N0 . 0 0 1 m 2＝ 3 0 0 0 P a.4． [2022臺(tái)州中考 ]在學(xué)習(xí)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素后 ，小柯還是認(rèn)為：重力越大 ， 滑動(dòng)摩擦力越大．于是張老師用如圖裝置與他一起實(shí)驗(yàn)． 步驟一：將鐵塊放在木板上 ， 往沙桶中加入一定量細(xì)沙 ， 使壓力傳感器的示數(shù)為， 水平向左拉動(dòng)木板 ， 讀出拉力傳感器的示數(shù)并記錄． 步驟二：換用質(zhì)量不同 、 粗糙程度和底面積都相同的鐵塊 ， 重復(fù)步驟一 ， 記錄結(jié)果如表 . 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)第 1次實(shí)驗(yàn)中鐵塊受到的摩擦力為 N. (2)實(shí)驗(yàn)中能否用鉤碼代替細(xì)沙？并說(shuō)明理由 . (3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 . 實(shí)驗(yàn)不能用鉤碼代替細(xì)沙 ， 鉤碼的質(zhì)量是固定的不能連續(xù)變化 ，細(xì)沙的質(zhì)量可以連續(xù)變化 ， 方便控制鐵塊對(duì)水平木板的壓力 . 在壓力和接觸面粗糙程度相同時(shí) ， 滑動(dòng)摩擦力大小相同 (4)小柯認(rèn)為：該實(shí)驗(yàn)中壓力傳感器的上表面要盡量光滑 ， 否則會(huì)使拉力傳感器的讀數(shù)偏大 ， 你認(rèn)為他的說(shuō)法是否合理 ， 為什么？ (1)實(shí)驗(yàn)中，水平向左拉動(dòng)木板時(shí)，鐵塊在水平方向受到向左的摩擦力和拉力傳感器向右的拉力處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，水平方向受到的摩擦力和拉力大小相同，因此第1次實(shí)驗(yàn)中鐵塊受到的摩擦力為 ； (2)鉤碼的質(zhì)量是固定的不能連續(xù)變化，細(xì)沙的質(zhì)量可以連續(xù)變化，方便控制鐵塊對(duì)水平木板的壓力，所以實(shí)驗(yàn)中不能用鉤碼代替細(xì)沙； (3)三次實(shí)驗(yàn)中，木板受到的壓力和接觸面的粗糙程度相同，摩擦力大小相同，可得出結(jié)論：在壓力和接觸面粗糙程度相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小相同； (4)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的摩擦力是鐵塊與木板之間的摩擦力，鐵塊與壓力傳感器不接觸，壓力傳感器與木板之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響，所以小柯的說(shuō)法不合理． 小柯的說(shuō)法不合理；鐵塊與壓力傳感器不接觸 ， 壓力傳感器與木板之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響 . 6． [2022湘潭中考 ]利用小桌 、 海綿 、 砝碼等探究影響壓力作用效果的因素 ， 如圖 1至圖 3所示． (1)圖中壓力的作用效果是通過(guò)海綿發(fā)生 (選填 “ 形變 ” 或“ 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變 ” )來(lái)體現(xiàn)的 ， 我們 (選填 “ 可以 ” 或 “ 不可以 ” )用沙子代替海綿來(lái)完成實(shí)驗(yàn)． (2)通過(guò)比較圖 1和圖 2， 說(shuō)明受力面積一定時(shí) ， 壓力 (選填 “ 越大 ” 或 “ 越小 ” )， 壓力的作用效果越明顯 ， 通過(guò)比較圖 (填序號(hào) )和圖 3， 說(shuō)明壓力一定時(shí) ， 受力面積越小 ， 壓力的作用效果越明顯． (3)實(shí)驗(yàn)中主要采用的研究方法是 (選填 “ 控制變量法 ” 或 “ 理想實(shí)驗(yàn)法 ” )． 形變 可以 越大2 控制變量法 (1)實(shí)驗(yàn)中，海綿的凹陷程度越大，壓力作用效果越明顯，即壓力的作用效果是通過(guò)比較海綿的凹陷程度來(lái)反映的；我們一般選擇海綿、泡沫塑料、沙子等較易形變的材料，如果用沙子代替海綿做此實(shí)驗(yàn)，則仍然可以完成本次實(shí)驗(yàn)； (2)由圖1和圖 2可知，受力面積相同，而壓力不同時(shí)，壓力越大，海綿的凹陷程度越大，壓力的作用效果越明顯，故可得到的結(jié)論是：受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；由圖 2和圖 3可知，壓力相同而受力面積不同時(shí)，受力面積越小，海綿凹陷程度越大，力的作用效果越明顯，由此可知：壓力相同，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯； (3) 2兩圖比較，受力面積相同，壓力不同； 3兩圖比較，壓力相同，受力面積不同，用到的科學(xué)研究方法是控制變量法． 8． [2022無(wú)錫中考 ]同學(xué)們用空塑料瓶和細(xì)沙等實(shí)驗(yàn)器材探究影響浮力大小的因素． (g取 10N/kg， ρ水 ＝ 1 103kg/m3) (1)為了測(cè)出塑料瓶的體積 ， 進(jìn)行如下操作： ① 把天平放在水平桌面上 ， 調(diào)節(jié)天平平衡 ， 在左盤(pán)中放入盛有適量水的燒杯 ， 通過(guò)增減砝碼和移動(dòng)游碼使天平再次平衡 ， 所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示 ， 燒杯和水的總質(zhì)量為 g. ② 在空塑料瓶中裝入適量細(xì)沙 ， 擰緊瓶蓋 ， 在瓶頸系一細(xì)繩 ， 手拿細(xì)繩將塑料瓶完全浸沒(méi)于燒杯的水中 (瓶沒(méi)有接觸燒杯，水未溢出 )， 通過(guò)增減砝碼和移動(dòng)游碼使天平再次獲得平衡 ， 所用砝碼總質(zhì)量和游碼所示質(zhì)量之和為 167g， 塑料瓶的體積是 cm3. (2)同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出了如下三種猜想 ， 并舉出了相應(yīng)的實(shí)例． 猜想一：浮力的大小與物體的密度有關(guān) ， 實(shí)例：鐵塊可以在水中下沉 ， 木頭可以浮在水面上； 133 34 猜想二：浮力的大小與液體的密度有關(guān) ， 實(shí)例：雞蛋可以在水中下沉 ， 在鹽水中可以浮起來(lái)； 猜想三：浮力的大小與浸入液體的深度有關(guān) ， 實(shí)例：在游泳池里 ， 人越往下蹲感覺(jué)到水向上托自己的力越大． 為了驗(yàn)證以上猜想是否正確 ， 同學(xué)們選擇了裝入細(xì)沙的塑料瓶和其他實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究 ， 實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖乙所示． ① 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟 d和 (填序號(hào) )， 可以確定猜想二是正確的． ② 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟 c和 d可以驗(yàn)證猜想三是 (選填 “ 正確 ” 或“ 錯(cuò)誤 ” )的 ， 對(duì)該猜想對(duì)應(yīng)的實(shí)例 ， 合理的解釋是 . ③ 要驗(yàn)證猜想一是否正確 ， 可以在塑料瓶中 后再進(jìn)行探究． ④ 同學(xué)們討論認(rèn)為 ， 猜想一和猜想二中的實(shí)例反應(yīng)了物體的浮與沉可能與密度有關(guān) ， 要選用一個(gè)能漂浮在圖 e中鹽水上的物體時(shí) ，物體的密度應(yīng)小于 g/cm3(計(jì)算結(jié)果保留 1位小數(shù) )． e 錯(cuò)誤 人在下蹲時(shí) ， 排開(kāi)液體的體積增大 ， 浮力增大 增加或者減少細(xì)沙 (1)① 由圖甲可知，燒杯和水的總質(zhì)量為 133g； ② 瓶中細(xì)沙質(zhì)量等于瓶排開(kāi)水的質(zhì)量，即 167g－ 133g＝ 34g，塑料瓶浸沒(méi)在水中，其體積等于排開(kāi)水的體積，即 (2)① 要驗(yàn)證浮力大小與液體密度的關(guān)系，要保持物體排開(kāi)液體的體積不變，將物體分別浸入不同液體中的相同深度，由圖可知，應(yīng)選擇 d、 e兩圖進(jìn)行比較； ② 實(shí)驗(yàn)步驟 c、 d，將物體浸沒(méi)在同種液體的不同深度，可驗(yàn)證猜想三是錯(cuò)誤的，合理的解釋是：人在下蹲時(shí)，排開(kāi)液體的體積增大，浮力增大； ③ 要驗(yàn)證浮力大小與物體密度的關(guān)系，要將密度不同的物體浸在同種液體的相同深度處，可以在塑料瓶中增加或減少細(xì)沙，再進(jìn)行探究； ④ 由步驟 a、 e可知，塑料瓶浸沒(méi)在鹽水中時(shí)受到的浮力 F浮 ′ ＝ G－ F2＝ －＝ ，則鹽水的密度 為使物體能漂浮在鹽水上，其密度應(yīng)小于鹽水的密度． V ＝ V 排 ＝ m 排ρ水＝ 34g1 g / cm 3 ＝ 3 4 cm 3 ；ρ ′ ＝ F 浮 ′gV ＝ 0 . 3 8 N1 0 N / k g 3 . 4 10 － 5 m 3