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晓红同学所在的学习小组商量决定测定一元硬币的密度。晓红同学说:我找到了一种方法,...

晓红同学所在的学习小组商量决定测定一元硬币的密度。晓红同学说:我找到了一种方法,用10枚完全相同的一元硬币,将它们叠起来,测出其总厚度,再将它们并排平放在同一直线上,测出其总长度;然后将它们放在天平上测出其总质量;算出每枚硬币的厚度、半径、从而算出每枚硬币的体积,再算每枚硬币的质量,由密度公式也就可算出硬币的密度了。请你解答下列问题:

(1)如果晓红算出每枚硬币的厚度为d、半径为r,质量为m,则晓红同学测得硬币密度的表达式ρ=_____

(2)但有同学认为晓红的方法有考虑不周之处,造成了误差,必须采用另一种“完全不同于晓红的方法”才能尽量减小这种误差,使得测量结果更准确:

①你认为“晓红考虑不周之处”是什么?_____________________________(写出一种即可);

②若没有量筒(以及其他带刻度的容器)与刻度尺,但可以从以下提供的器材中选取实验器材:

提供的实验器材有:天平(带砝码)、弹簧测力计、小烧杯、大烧杯、水、细线。

请你写出所选用的器材,并设计一种“完全不同于晓红的方法”来测定硬币的密度,写出实验步骤和硬币密度的表达式_________

 

答案见解析 答案见解析 【解析】 (1)[1]由题意知,硬币的体积V=𝜋R2d,硬币的密度 (2)①[2]将10枚硬币并排成一直线测量直径时,硬币间有较大的间隙,造成测量有较大误差。(或者:测量厚度时,10枚硬币不容易叠成竖直的直线,造成测量有较大误差;因为硬币的表面有凹凸不平的花纹,把硬币看成圆柱体,算出来的体积有较大误差等)。 ②[3]方法一 选用器材:小烧杯、大烧杯、天平、水 实验步骤: 1.用天平测出10枚崭新硬币的质量为m1 2.用天平测出小烧杯的质量为m2 3.将大烧杯倾斜一定角度放置,并加水至水刚好不溢出杯口 4.将10枚崭新的硬币小心放入水中,用小烧杯接住溢出的水 5.用天平测出小烧杯和水的总质量为m3 根据以上测量可得,把硬币放入水中,排出的那部分水的体积等于硬币的体积,而排出的那部分水的质量为m3- m1,那么硬币的体积 所以硬币的密度为 即 方法二 选用器材:大烧杯、水、细线、弹簧测力计 实验步骤: 1.在烧杯中装适量水 2.用弹簧测力计测出10枚崭新硬币的重量为G1 3.用细线挷紧硬币,再用弹簧测力计勾住10枚崭新硬币,将它们缓慢浸入水中,直到浸没,且不接触杯壁和杯底,记录此时弹簧测力计的读数为F 根据以上测量可得,把硬币浸没水中,排出的那部分水的体积等于硬币的体积。根据称重法得,硬币浸没水中后,受到的浮力F浮=G1-F,而F浮=ρgV排,即是 ρgV排=G1-F 所以硬币的体积 那么硬币的密度为 即  
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考点分析:
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如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求:

1)小灯泡的额定电流;

2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。

3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。

 

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用“伏安法”测未知电阻的阻值:

(1)用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉);

_________

(2)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻Rx________________(选填“短路”或“断路”);

(3)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为_________A;另一次测量电压表的指针如图丙所示一其示数为_________V。小林根据几组实验数据计算出的值,为了进一步减小误差,绘制了U-I图像;

(4)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图象。小林发现小宇绘制的U-I图象和自己绘制的U-I图象不同,你认为其原因是小宇________;小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻Rx=_____________Ω。(实验过程中电源电压保持不变)。

 

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在某次探究活动中,小宇对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时,所处高度越高,到达斜面底端的速度越大,而与小球质量无关”这一结论产生了质疑,他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度……

猜想一:可能与小球在光滑斜面上的高度有关;

猜想二:可能与小球的质量有关;

他选择了一些实验器材,进行了如图实验(图中ABC分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置,钢球123的质量关系为m1< m2=m3):

(1)实验一是为了验证猜想_________(选填“一”或“二”),他得到的结论是:___________

(2)实验二中,小球23在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放,到达底端时的速度分别为v2v3,请判断v2_______v3(选填“>”、“<”或“=”);

(3)在完成了以上探究后,小宇继续进行探究“动能的大小与速度的关系”的实验三,通过观察在M位置的两个相同木块被小球推开的距离,他得出了“速度越大,动能越大”的结论,你认为他的结论是否可靠?_______(选填“可靠”或“不可靠”)。理由是_____________

 

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小宇家有一新的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下:

(1)用这个电足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃,求:水吸收的热量;

(2)若此足浴器在额定电压下使用,需500s才能将(1)中的水从20℃加热到40℃,求这个电热足浴器的加热效率。

 

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如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R13R2,当SS1闭合、S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1I1;当S1断开、SS2闭合时,电压表和电流表的示数分别为U2I2,则U1U2_________I1I2__________

 

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