小明对“篮球在空气中是否受受到浮力”进行探究,由此进行一系列的思考与实验,并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲,将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上,阀门连接未充气的气球,且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门,气球变大(假设篮球体积不变),天平指针向______偏转。指针偏转的原因是__________________________________________。
(2)为测量篮球受到浮力大小,小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6V, R是力敏电阻,其阻值与所受压力F压的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2A,此时压敏电阻R大小为20Ω;当篮球给气球充气到体积为篮球2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15A,力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示,则定值电阻R0阻值为______Ω,篮球所受浮力为______N。
(3)图乙中篮球与气球内气体的总质量保持不变,并控制气球体积为篮球的2倍,在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值,就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。若用此装置测量大于1.29kg/m3的空气密度,指针大概应在______(A/B)处。
九年级物理实验题困难题
小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究,由此进行一系列的思考与实验,并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲,将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上,阀门连接未充气的气球,且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门,气球变大,天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是______;
(2)为测量篮球受到的浮力大小,小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏,定值电阻R0的阻值为10欧,R是力敏电阻,其阻值与所受压力FB的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2安,当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15安。力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力______;
(3)图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变,并控制气球体积为篮球的2倍,在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值,就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1.29千克/米3的空气密度,指针大致指示在何处?______请在图戊的刻度盘中用箭头标出,并写出你的判断依据。______
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小明对“篮球在空气中是否受受到浮力”进行探究,由此进行一系列的思考与实验,并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲,将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上,阀门连接未充气的气球,且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门,气球变大(假设篮球体积不变),天平指针向______偏转。指针偏转的原因是__________________________________________。
(2)为测量篮球受到浮力大小,小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6V, R是力敏电阻,其阻值与所受压力F压的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2A,此时压敏电阻R大小为20Ω;当篮球给气球充气到体积为篮球2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15A,力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示,则定值电阻R0阻值为______Ω,篮球所受浮力为______N。
(3)图乙中篮球与气球内气体的总质量保持不变,并控制气球体积为篮球的2倍,在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值,就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。若用此装置测量大于1.29kg/m3的空气密度,指针大概应在______(A/B)处。
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小明想测量大米的密度,但由于大米容易吸水,导致体积明显变化,因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的。于是小明进行了如下实验和思考。
实验一:按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积,由此计算出大米的密度。
(1)使用托盘天平称取5克大米。称量过程中发现天平指针偏向右边(如图甲),接下来小明应如何操作?________。
(2)由于米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量简直接测量大米体积,则会导致测得的体积值偏________。
小明思考:能否用排空气的方法测量大米的体积呢?他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢?
查阅资料得知:温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了实验二:称取5克大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2P时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变),整理相关数据记录如表。
注射器内 空气压强 | 注射器内空气和大米的总体积 | 注射器内空气体积 | |
压缩前 | P | 23毫升 | V |
压缩后 | 2P | 13毫升 | 0. 5V |
(3)由实验二测得大米的密度为________克/厘米3。(计算结果精确到0.01)
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注射器内 空气压强 | 注射器内空气和大米的总体积 | 注射器内空气体积 | |
压缩前 | P | 23毫升 | V |
压缩后 | 2P | 13毫升 | 0.5V |
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器材 | 小车、台式电风扇 |
实验步骤 | (1)将小车放在写字台上,台式电风扇放在小车上,如图. (2)将台式电风扇的电源插头插在插座上. (3)闭合台式电风扇的开关,让电风扇转动. (4)记录观察到的现象. |
现象 | 小车及台式电风扇向吹出风的相反方向运动 |
结论 |
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某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出ρ-h图像,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( )
A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度h越大,受到的浮力越大
B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D.若图乙中ρ3-ρ2=ρ2-ρ1,则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
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小芳同学想探究“漂浮的木块受到的浮力大小与木块排开液体重力的关系”.她思考:可把实验分解为2个内容进行,即先测量漂浮的木块受到的浮力,再测量木块排开液体重力。
(1)首先,如何用测力计测量漂浮的木块受到的浮力呢?她作了如下的思考:
①画出漂浮木块的受力示意图。请你帮她在图丙中画出木块的受力示意图。
②只要用测力计测量 的大小,根据二力平衡条件,即可知道F浮= ,
(2)其次,如何测量木块排开液体重力呢?她做了如下的实验:
①如图甲所示,将水倒入溢水杯中直至有水从溢水口溢出为止;
②待溢水口不再溢水后,在溢水管下放一小桶,如图乙所示
③如图丙所示,将木块放进溢水杯,让溢出的水全部流入小桶中.
④实验后,小芳分析:只要用测力计测出2个物理量,即可求出G排的大小,这2个物理量分别是 , ,G排的表达式是
最后,小芳总结实验时思考:为了减少实验误差,在实验(1)的第②个步骤中测量该力大小应在木快 (选填“沾水前”或“沾水后”)测量。
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小明在生活中发现木块总浮在水面,铁块却沉入水底,由此他提出两个问题:
问题1:浸入水中的铁块是否受到浮力?
问题2:浮力大小与哪些因素有关?
为此他做了进一步的猜想,设计并完成了如图所示实验。
(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数,说明浸入水中的铁块_____(选填“受到”或“不受到”)浮力;
(2)做_____ (选填字母)两次实验,是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关;
(3)做(d)、(e)两次实验,是为了探究浮力大小与_____的关系,(d)图中弹簧测力计的示数_____(e)图中弹簧测力计的示数。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
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