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1、科学课上同学们利用装有水的透明大桶、剪去底部的塑料瓶、50g钩码4个、金属块、刻度尺、记号笔等器材设计了一个“浮力秤”(如图所示)。
Ⅰ.将装有金属块的去底塑料瓶头朝下放入大桶内,使其漂浮,用记号笔将质量的刻度标在塑料瓶壁上。具体做法:①标定“0g”刻度,将塑料瓶漂浮在透明大桶的水里,用记号笔在塑料瓶外壁上画出此时水面的位置,即为“0 g”刻度;②标定“50g ”刻度,在①操作后,往塑料瓶内加入50g钩码一个,用记号笔在塑料瓶外壁上画出此时水面的位置,即为“50g”刻度;③依次类推,分别标定刻度“100g”“150g”“200g”。
Ⅱ.用刻度尺量出每条刻度线到瓶底的距离(如图中“0g”刻度线到瓶底的距离为10.40 cm),记在表格中。
实验次序
刻度线
刻度线到瓶底的距离/cm
1
0g
10.40
2
50g
8.70
3
100g
7.01
4
150g
5.29
5
200g
3.60
Ⅲ.为了进一步完善作品,同学们制定了如表所示的评价量表。
自制“浮力秤”评价量表(部分)
评价指标
优秀
良好
待改进
指标一
有刻 度 线 且 均匀(±0.05 cm 属于正常误差)
有刻度线但不均匀
没有刻度线
指标二
每隔 1 cm 的两条刻度线代表的质量差小于 20g
每隔 1 cm的两条刻度线代表的质量差在20g到50g之间
每隔 1 cm的两条刻度线代表的质量差大于50g
(1)、“浮力秤”中金属块的作用是。(2)、根据评价量表,同学们的“浮力秤”在“指标一”中应被评为(填“优秀”“良好”或“待改进”),理由是。(3)、根据表中实验1和2 中的数据估算出塑料瓶的底面积为。(结果精确到0.1,g 取10 N/ kg)(4)、分析表中数据可知,“浮力秤”的最大刻度应标为g。(结果精确到整数)(5)、同学们制作的“浮力秤”在“指标二”中被评为良好,想要达到优秀,你的改进建议是(写出一条)。 -
2、利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系,其中电流表的量程为0~0.6 A,电压表量程为 0~3 V,滑动变阻器的规格为“50 Ω 1 A”,依次将阻值为 5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入 AB之间完成实验,获得数据如表所示:
实验次序
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
(1)、完成第一组实验,断开开关,拆下5 Ω的电阻,改接 10 Ω的电阻。继续进行的操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到最右端;③记录电流表的示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是 (填序号)。
(2)、上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是。(3)、依据表中数据作出了下列图像,其中正确的是(多选,填字母)。(4)、要完成本次实验,最多只能将节干电池串联作为电源。 -
3、在探究电流与电压的关系时,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压U为3 V。(1)、小明根据设计好的电路图连接实物图(如图乙所示),但有一处连接错误,请在连接错误的那根导线上打“×”,并画出正确的连接方法。(2)、连接正确后,小明分别将阻值为 5 Ω、10 Ω和20Ω的定值电阻R0接入电路,测得电阻R0两端的电压U 和通过的电流I,如表所示。由此可得出结论:。根据数据分析,滑动变阻器的最大阻值至少为。
组别
1
2
3
R0/Ω
5
10
20
U/V
1.0
2.0
2.5
1.2
1.8
2.4
1.6
2.4
2.8
I/A
0.20
0.40
0.50
0.12
0.18
0.24
0.08
0.12
0.14
(3)、小明想进一步探究电阻R0两端电压的变化量△U0与通过电流的变化量△I0的关系,根据数据计算,发现两者的比值始终等于 。(4)、小刚认为可将定值电阻替换成小灯泡,也能得到电流与电压的关系。你认为合理吗?。请说明理由:。 -
4、要求用一个阻值为 10 Ω的定值电阻、两个开关、若干导线和一个电压表设计一个能测定如图所示的电源箱电源内阻r 的阻值的实验方案(已知电压表内阻很大,其量程大于电源电压,r约为几欧)。(1)、画出实验电路图。(2)、简要写出完成接线后的实验步骤。(3)、写出用测得的量计算r 的表达式。
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5、学习了欧姆定律后,某班的同学成立了3个实验小组进行未知电阻的测量。(1)、第1小组同学设计的电路如图甲所示,当连接好电路的最后一根导线时,电压表指针立即发生较大偏转,电流表几乎没有示数,造成这一现象的原因一定涉及和两个元件的操作或连接的异常。排除故障后,重新正确操作,将滑片 P 移到某处时,电压表示数为3 V,电流表示数如图乙所示,读数为A。此时,电阻 Rx的阻值为Ω。(2)、第2小组同学使用和第1小组同学完全相同的器材连接电路并进行实验,根据所记录的实验数据绘制了如图丙所示的U-I图像,发现两个小组绘制的U-I图像不同,经过对比发现是的连接位置不同造成的。结合第1、2两个实验小组获得的数据及图像信息可以推断,他们所使用的电源电压为V。(3)、第3 小组同学经过研究发现:由于实际上电流表有很小的电阻,电压表中也有微弱的电流通过,导致前两个小组同学测量结果并不精确。于是他们设计了新的电路,如图丁所示为电路的一部分。当开关接c 时,两电表示数分别为3.9 V 和0.5 A。当开关接d时,两电表示数分别为4 V 和0.4 A。此时,A、B 之间的电压为V,电阻 Rx的阻值为Ω。
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6、小明根据如图甲所示的电路连接器材来探究导体电阻与长度的定量关系,电路中m 为长50cm且粗细均匀的合金丝。实验中,小明多次移动夹片 P 来改变合金丝接入电路的长度L,然后通过调节滑动变阻器的滑片,使每次电流表示数均为0.5A 后,记录电压表示数U(期间未更换量程),从而通过描点连线作出 U-L图像如图乙中图线a所示。(1)、在某次测量中,电压表的指针如图丙所示,则读数为V。(2)、通过图乙中图线 a 能否得出结论“导体电阻与长度成正比”?并说明理由。。(3)、现有另一根合金丝n,与m 材料和长度均相同,但横截面积未知。将两根合金丝紧贴在一起(如图丁所示),采用同样的步骤得到新的U-L图像如图乙中的图线b(电流仍是0.5A)。已知导体电阻与横截面积成反比,则由图分析可得,合金丝 n 的横截面积(填“大于”“小于”或“等于”)合金丝m的横截面积。
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7、小明想利用容器中的食盐水来探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、一定浓度的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示,将电极 M、N分别固定在水槽左右两侧的底部。(1)、闭合开关,读出电流表和电压表的示数,继续向水槽中添加一定量相同浓度的食盐水,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大,可知容器中食盐水的电阻(填“变大”“变小”或“不变”)。从而得出结论:导体的电阻与导体的有关。(2)、小明再次向水槽中加入一定量的水,降低水槽内食盐水的浓度,结果发现水槽内食盐水的电阻减小,由此得出“食盐水的浓度越低,电阻越小”的结论。你认为这个结论应该是(填“可靠”或“不可靠”)的,原因是。(3)、其他条件不变,改变电极 MN 之间的距离,小明还能够得出结论:导体的电阻与导体的有关。
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8、小柯和小妍分别用如图甲、乙所示的电路图探究并联电路的电流特点,实验获得的数据记录在对应的表中。
小柯的实验记录表
I1/A
I2/A
I/A
0.2
0.3
0.5
小妍的实验记录表
电流
第1次
第2次
第3次
第4次
I1/A
0.18
0.22
0.24
0.28
I2/A
0.18
0.22
0.24
0.28
I/A
0.36
0.44
0.48
0.56
(1)、综合两名同学的实验数据可得出结论:并联电路中的总电流(填“大于”“小于”或“等于”)各支路电流之和。(2)、从实验操作的角度分析,小妍设计的实验电路与小柯设计的实验电路相比,明显的优点是。小妍在实验中还发现:每次闭合开关时电流表指针迅速偏转到较大角度,然后再慢慢偏回一定角度后,示数才稳定下来,检查电路又一切正常。造成这种现象的合理解释是。(3)、分析讨论后,他们发现自己的实验都有缺点,则小柯、小妍的实验应该如何改进?小柯:。
小妍:。
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9、某拓展性学习小组的同学们进行“探究串联电路的电压特点”的实验,设计了如图甲所示的电路图,并按图甲连接了如图乙所示的实物电路。(1)、图乙的实物电路连接中有一处错误,使实验无法完成,连接错误的导线是(填“a”“b”或“c”)。(2)、按如图甲所示的电路图正确连接电路后,继续实验,根据实验测得的数据,绘制了如图丙所示的电流与电压的关系图。
①图丙中与图甲电路中电压表 V1 相对应的图线是(填“A”或“B”)。
②已知电源电压恒为6 V,根据探究目的分析如图丙所示的关系图,得出的实验结论是。
(3)、同学们根据串联电路的特点,重新设计了如图丁所示的电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻 Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作可行的是____(多选,填字母)。A、先闭合S1、断开S2 , 读出电压表的示数U1;再闭合S2、断开S1 , 读出电压表的示数U2 B、先闭合S2、断开S1 , 读出电压表的示数U1;再闭合S1、断开S2 , 读出电压表的示数U2 C、先闭合S1、断开S2 , 读出电压表的示数U1;后闭合S1、S2 , 读出电压表的示数U2 D、先闭合S1、S2 , 读出电压表的示数U1;后闭合S1、断开S2 , 读出电压表的示数U2 -
10、某科学小组的同学从理论上初步探究“从已知质量比的硝酸钾和氯化钠的混合物中提纯硝酸钾”。
〔分析提纯方法〕
表一:常温下(20℃)溶解度和溶解性的关系
溶解度S
S≥10g
1g≤
S<10g
0.01g≤
S<1g
S<
0.01g
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
表二:硝酸钾和氯化钠在不同温度时的溶解度
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
硝酸钾
13.3
31.6
63.9
110
169
246
氯化钠
35.7
36
36.6
37.3
38.4
39.8
常温下,硝酸钾和氯化钠的溶解性均为____。
(1)、方案一:计算析出硝酸钾晶体的质量约为g(结果精确到0.1),与④中得到晶体的质量进行比较。(2)、方案二:用与95%进行比较。(3)、方案三:。 -
11、某兴趣小组的同学去盐场参观,带回了部分粗盐样品,并对其进行了如下探究:(1)、操作①中必须用到的一种仪器是____(填字母)。A、研钵 B、量筒 C、烧杯 D、试管(2)、操作④的名称是。该操作中所需的仪器有铁架台、酒精灯、玻璃棒、。整个粗盐提纯过程中多次用到玻璃棒,在操作③中玻璃棒的作用是。(3)、下列操作中,可能导致所得粗盐的产率偏低的有____(多选,填字母)。A、步骤②中加水的量不足 B、滤液浑浊 C、步骤④中没用玻璃棒搅拌 D、步骤④结束时精盐较湿润(4)、用提纯得到的“精盐”配制100g溶质质量分数为7.5%的氯化钠溶液。主要的操作步骤有:计算、称量、、装瓶、贴标签。
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12、根据氯化钠和硝酸钾的溶解度表,回答下列问题。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
氯化钠溶解度/g
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
37.8
硝酸钾溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
(1)、若发现硝酸钾固体中混有少量氯化钠固体,可采用的方法提纯硝酸钾。对上述提纯后剩余溶液的描述,正确的是(填字母)。A.剩余溶液一定是硝酸钾饱和溶液
B.剩余溶液中溶质只有氯化钠
C.剩余溶液一定是混合物
(2)、60℃时,向 50g水中加入 60 g硝酸钾,充分搅拌后所得溶液质量为g。(3)、一木块漂浮于 50 ℃的硝酸钾饱和溶液中,如图甲所示。当温度改变时,图甲中木块排开液体的体积V排随时间变化情况如图乙所示。由此推断温度在(填“升高”“降低”或“不变”)。 -
13、在实验室里可用以下两种方法配制溶质质量分数为5%的食盐水50g。(1)、方法一中,用托盘天平称量食盐固体时,待天平调节平衡,在左、右托盘各放上大小相同的称量纸后,需用镊子移动游码至相应位置:在图乙横梁标尺上画出游码应移至的位置。(2)、方法二中,用量筒量取溶质质量分数为15%的食盐水时仰视读数,其他操作均正确,所配食盐水的溶质质量分数(填“大于”“小于”或“等于”)5%。(3)、方法一中的“溶解”和方法二中的“混匀”,都要用到的玻璃仪器是和。
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14、实验室配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,配制过程包括如下操作。请回答下列问题。(1)、该实验使用到的仪器,除图中所示,还需补充。(2)、溶解 时用 玻 璃 棒 搅 拌 的 目 的 是。(3)、该实验中量取水时,应选择(填“20 mL”“50 mL”或“100 mL”)的量筒。(4)、图中正确的操作顺序为____(填字母)。A、④②⑤①③ B、①②③④⑤ C、①②④③⑤ D、④⑤②③①(5)、下列因素会造成所配溶液的溶质质量分数偏小的是____(多选,填字母)。A、量取蒸馏水时仰视读数 B、量取蒸馏水时俯视读数 C、将称量好的氯化钠固体转移至烧杯时,氯化钠洒落 D、配好的溶液转移到试剂瓶时,部分溶液溅出
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15、某学习小组的同学们利用自制的“浮漂器”成功验证了阿基米德原理。他们选用溢水杯、泡沫块、托盘、粗铁丝、细铁丝等材料制作“浮漂器”,“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中,取一小球放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线。
②将小球改放在下托盘,并向上托盘中加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平。
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘,水面与水位刻度线相平。
由步骤①知,浮漂器漂浮,则 G球;由步骤②知,浮漂器仍漂浮,则. 由步骤①+=
②得出小球所受浮力F浮球=G砝码,由步骤②
③得出烧杯中水的重力=因此, 即小球所受浮力等于其排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)、泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块的高度时,应考虑的因素有____(多选,填字母)。A、支撑杆的高度 B、托盘的质量 C、溢水杯的质量 D、泡沫块的密度 E、液体的密度(2)、步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯中时,判断杯中水为“适量”的依据是。(3)、有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有(写出一种)。 -
16、某校项目化实验小组的同学利用可乐瓶等材料制作水火箭(如图甲所示),并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。
实验过程:将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)、水火箭向下喷水,水火箭却向上飞行是由于。(2)、实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量来间接反映这个高度。(3)、如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A 处起飞,到C 处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次,从照片可以看出,水火箭运动情况是(填“匀速”或“变速”)直线运动。(4)、以下是水火箭的部分评价量表:评价指标
优秀
合格
待改进
功能性
火箭能顺利升空,在空 中 的上升 时 间t≥6s
火箭能顺利升空,在空 中 的上升 时 间13 s≤t<6s
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t<3s或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系,请结合评价量表的功能性指标,对该水火箭进行评价并说明理由:。
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17、为探究液体内部压强的特点,如图甲所示,小华将开口的透明硬塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧。(1)、将甲瓶压入水中,如图乙所示,橡皮膜向内凹,说明水对橡皮膜有压强;将瓶向下压,多次改变橡皮膜在水中的深度,并比较每次橡皮膜内凹的程度,该实验小华探究的问题是。(2)、在图乙的基础上,将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如图丙所示,则倒入的液体可能是____.(多选,填字母)。A、酒精 B、植物油( C、盐水 D、硫酸(3)、将图甲中的装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管,并灌注红墨水,如图丁所示。使胶管内液面高于橡皮膜,将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体。(4)、若将图丁装置中的橡皮膜去除,右侧胶管口水平朝右,保持管口离地高度不变,如何操作可以让管口流出的液体喷射距离变远?。
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18、让我们来探究摩擦力的大小跟哪些因素有关。
〔建立假设〕摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关。
〔原理分析〕
(1)、弹簧测力计只能测量拉力的大小,如何用它测出摩擦力?可以使拉力和摩擦力成为一对平衡力。如图甲所示,将木块放置在水平木板上,沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块,则此时木块所受的摩擦力为N。(2)、〔实验步骤〕步骤一:在木块上放一个砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的摩擦力。
步骤二:在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾,重复图甲实验。
步骤二的目的是探究滑动摩擦力的大小与接触面的关系。
〔实验分析〕部分同学认为步骤一加砝码虽然增大了压力,但木块和砝码的总重力也增大了;不能确定影响摩擦力的因素究竟是重力、压力还是两者都是。
〔改进设计〕如图乙所示,往氢气球内充氢气可以增大氢气球对金属盒的拉力,往金属盒中加入数量不等的沙子,可以改变金属盒的重力;压力传感器可测出金属盒对白纸的压力,拉力传感器可间接测得金属盒与白纸之间的摩擦力。
(3)、如图乙所示,拉动白纸,记录下压力传感器和拉力传感器的示数;要验证摩擦力的大小与重力大小无关,需继续进行的实验操作是。〔交流评价〕
(4)、为验证摩擦力与压力、重力的关系,小义把同一磁铁分别放在水平铁板上、吸在水平铁板下,匀速拉动弹簧测力计进行实验。根据下面的评价量表,请你判断此方案的等级并简要说明理由:。评价等级
优秀
合格
待改进
评价指标
能得出摩擦力大小与压力大小有关、与重力大小无 关 两 个结论
能得出摩擦力大小与压力大小有关或与重力大小无关中的一个结论
不 能 得出 相 关的结论
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19、小明找来电吹风、粗沙砾、细沙砾、冰盘等物品进行了如下探究。
〔实验目的〕探究质量对惯性的影响。
〔实验过程〕
(1)、将粗、细沙砾均匀混合为一个和电吹风口径差不多大的沙砾堆;选择粗、细沙砾的目的是保证二者的(填“质量”或“体积”)不同。(2)、将电吹风调至“风力适当”的挡位从左边正对沙砾堆,开启电吹风,沙砾被吹入右边的冰盘中。观察比较冰盘中沙砾水平运动的距离。实验现象如图甲所示,结果记录在表中。沙砾质量
大
小
沙砾水平运动的距离
近
远
〔分析论证〕实验中通过观察来比较沙砾惯性的大小。由实验结果可知,在相同风速的作用下,质量越大的沙砾水平运动的距离越近,其运动状态越(填“容易”或“不容易”)发生改变,由此说明物体惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越。
〔交流评估〕为了使实验结论更科学,可以更换不同的物体或改变风速大小,重复上述实验。
〔生活应用〕
(3)、下列选项中,是根据上述实验得出的结论来防范惯性造成的危害的是____(填字母)。A、驾驶员必须系安全带 B、大货车严禁超载 C、行车时保持车距(4)、如图乙所示,将少量碎石(质量大)、谷粒(质量中等)及糠皮(质量小)的混合物(三者大小类似)从农用扬场机进料口倒入,在快速转动的轮和皮带的带动下三者被抛出落地形成了A、B、C三堆,达到分离的目的,其中落在最远处C点的是。 -
20、实践小组的同学们在“制作弹簧测力计”的活动中发现:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度就会越长,根据这一现象,同学们提出如下猜想:
猜想 A:弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力大小成正比。
猜想 B:弹簧伸长后的总长度可能跟它受到的拉力大小成正比。
他们选用了甲、乙两根弹簧、钩码、刻度尺等器材进行实验,记录实验数据如表所示:
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧甲的长度/ cm
6.0
9.0
12.0
____
18.0
21.0
24.0
弹簧乙的长度/ cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
(1)、分析并补全表格中的数据。由此确定猜想(填“A”或“B”)是正确的。(2)、同学们分别利用甲、乙两根弹簧制作了两个弹簧最大长度能达 15 cm的测力计,其中量程较大的测力计选用的是(填“甲”或“乙”)弹簧。(3)、在实验过程中,同学们将不同的弹簧压缩相同长度,松手后将同一块橡皮弹出不同高度,即弹簧产生的弹力大小不同。据此现象请你提出一个可探究的科学问题:。