14．某小組同學(xué)研究柱形物體浸入液體的過程中液體對容器底部壓力的變化情況，他們將高H為0.15米、橫截面積為S的圓柱體掛在測力計(jì)下，并將其逐步浸入同一容器的液體中（液體不溢出），如圖所示，記錄其下表面到水面的距離h，計(jì)算出相鄰兩次實(shí)驗(yàn)中h的變化量△h，并測得容器底部受到液體的壓力F液，將數(shù)據(jù)記錄在表一中．然后，他們變換液體重復(fù)實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)記錄在表二中．（已知：ρ1＞ρ2）
表一（液體密度為ρ1）
實(shí)驗(yàn)
序號		h
（米）		F液
（牛）		△h
（米）		△F液
（牛）
1020.00.011.0
20.0121.0
30.0222.00.022.0
40.0424.0
50.0525.00.033.0
60.0828.0
70.1535.00.010
80.1635.0
表二（液體密度為ρ2）
實(shí)驗(yàn)
序號		h
（米）		F液
（牛）		△h
（米）		△F液
（牛）
9020.00.010.8
100.0120.8
110.0221.60.021.6
120.0423.2
130.0524.00.032.4
140.0826.4
150.1532.00.020
160.1732.0
①分析比較實(shí)驗(yàn)序號1～6或9～14中△F液與△h的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在圓柱體沒有全部浸沒液體中之前，圓柱體浸入同種液體的過程中，△F液與△h的比值是一個定值．
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號1～6和9～14中△F液與△h的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在圓柱體沒有全部浸沒液體中之前，在圓柱體浸入不同種液體過程中，△F液與△h的比值是不同的，液體密度越大，比值越大．
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號7、8或15、16中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)與上述的結(jié)論不相符合，簡述數(shù)據(jù)與小紅結(jié)論不符的原因圓柱體完全浸沒，在液體中的深度增加，但液體的深度不再發(fā)生變化．
④請進(jìn)一步綜合分析表一、表二的相關(guān)數(shù)據(jù)，并歸納得出結(jié)論．
該小組同學(xué)認(rèn)為物體浸入液體的過程中容器底部受到液體壓力的增加量△F液除了與h和液體種類有關(guān)之外，可能還與物體自身的形狀有關(guān)，為了驗(yàn)證自己的想法，需添加的器材為正方體乙．  
器材：
圓柱體甲     高   H=0.15米   橫截面積 2S；
正方體乙    邊長H=0.15米     橫截面積 S；
圓柱體丙     高   H=0.2米    橫截面積 S．

分析 ①找出實(shí)驗(yàn)序號1～6或9～14中變化相同的量及液體對容器底壓力的情況，得出液體對容器底壓力變化與變化深度的關(guān)系；
②找出實(shí)驗(yàn)序號1～6和9～14中變化相同的量、不同的量及液體對容器底壓力的情況，得出液體對容器底壓力變化與液體密度的關(guān)系；
③結(jié)合圓柱體的高度進(jìn)行分析，兩種情況下都是完全浸沒，雖然深度增加，但不會引起液體深度的變化，所以容器底受到液體壓力不再發(fā)生變化；
④要探究液體對容器底壓力變化與自身形狀的關(guān)系，需使其它條件不變，注意應(yīng)用控制變量法．

解答 解：①分析比較實(shí)驗(yàn)序號1～6或9～14等數(shù)據(jù)中△F液與△h的關(guān)系及相關(guān)條件，容器底受到的液體壓力的變化與深度的變化比值不變，為一定值，可得出的初步結(jié)論是：在圓柱體沒有全部浸沒液體中之前，圓柱體浸入同種液體的過程中，△F液與△h的比值是一個定值；
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號1～6和9～14中△F液與△h的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，同樣計(jì)算△F液與△h的比值進(jìn)行比較，可得到初步結(jié)論：在圓柱體沒有全部浸沒液體中之前，在圓柱體浸入不同種液體過程中，△F液與△h的比值是不同的，液體密度越大，比值越大．
③分析實(shí)驗(yàn)序號7、8或15、16中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，發(fā)現(xiàn)圓柱體浸入液體中的深度h大于圓柱體的高度0.15m時(shí)，隨著深度的增加，圓柱體排開液體的體積不再變化，液體的深度也不再變化，所以壓力F液不再隨h而變化．
④根據(jù)以上分析，要探究壓力變化與物體形狀的關(guān)系，要保持其它量相同，所以圓柱體的橫截面積和高度不能發(fā)生變化，只有形狀發(fā)生變化，因此要選擇正方體乙．
故答案為：①在圓柱體沒有全部浸沒液體中之前，圓柱體浸入同種液體的過程中，△F液與△h的比值是一個定值；
②在圓柱體沒有全部浸沒液體中之前，在圓柱體浸入不同種液體過程中，△F液與△h的比值是不同的，液體密度越大，比值越大；
③圓柱體完全浸沒，在液體中的深度增加，但液體的深度不再發(fā)生變化；
④正方體乙．

點(diǎn)評 解答本題的關(guān)鍵是學(xué)會對實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，要運(yùn)用好控制變量法和歸納法，能根據(jù)題目要求找出有用的信息，同時(shí)還要對信息進(jìn)行簡單的計(jì)算、分析與比較，最后得出具有普遍性的規(guī)律，有一定的難度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：解答題

4．小剛和小軍在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：
表一
R=10Ω電壓/V1.522.5
電流/A0.150.20.25
表二
U=2V電阻/Ω51020
電流/A0.40.20.1
（1）小剛探究“電流與電壓的關(guān)系”，電路圖如圖，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至最右端（選填“左”或“右”），該實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用除了保護(hù)電路外，其作用主要是改變定值電阻兩端的電壓；
（2）實(shí)驗(yàn)中，所測的數(shù)據(jù)如表一所示：由表一數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比：
（3）如圖，小軍在探究“通過導(dǎo)體中的電流與電阻之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)我們將電阻由5Ω換成10Ω后，接下來的操作正確的是C．
A．將變阻器滑片P向左移動，保持電壓表示數(shù)不變
B．將變阻器滑片P向左移動，保持電流表示數(shù)不變
C．將變阻器滑片P向右移動，保持電壓表示數(shù)不變
D．將變阻器滑片P向右移動，保持電流表示數(shù)不變
（4）小軍探究“電流與電阻的關(guān)系”，由表二數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

5．在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系中：
【提出問題】通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系？
【猜想】導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
【實(shí)驗(yàn)器材】電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一只，開關(guān)一個，三個定值電阻
（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑動變阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），導(dǎo)線若干．
【實(shí)驗(yàn)過程】
（1）在圖2虛線框內(nèi)畫出如圖1所示實(shí)物圖的電路圖．

（2）小思按圖正確連接電路后，閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器的滑片滑到最右端（選填“左”或“右”），閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表指針超過量程．你認(rèn)為造成這一現(xiàn)象的原因是電阻處斷路．
（3）小涵在探究時(shí)，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下電流值．接著斷開開關(guān)，取下5Ω電阻，改接10Ω的電阻（滑動變阻器滑片位置未動），當(dāng)他接入10Ω電阻后，閉合開關(guān)，應(yīng)將滑動變阻器滑片向右端移動（選填“左”或“右”），直至電壓表示數(shù)為1.5V，再次記下電流值．
（4）接著小涵換用15Ω的電阻重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得出：
電阻R/Ω51015
電流 I/A0.300.150.10
導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（5）小涵實(shí)驗(yàn)時(shí)所選擇的滑動變阻器規(guī)格是50Ω、1A．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖甲所示的電路圖，研究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系，電源電壓恒為3V，電流表量程是0～0.6A，R是分度值為0.1的電阻箱，R′是規(guī)格為“20Ω 2A”的滑動變阻器．
（1）按甲圖連接好電路后，閉合開關(guān)S之前，應(yīng)將滑動變阻器R′的滑片滑到b 端（選填“a”或“b”）．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有示數(shù)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表示數(shù)均不變，請你分析電路發(fā)生的故障可能是變阻器同時(shí)接了上面兩個接線柱．（回答一種即可）
（2）排除故障之后，改變電阻箱的阻值，再調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電阻箱的阻值與對應(yīng)的電流表示數(shù)描在乙圖中，根據(jù)所描點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)可知，電壓表示數(shù)為2V．該同學(xué)在操作中將電阻箱的阻值有1Ω調(diào)為丙圖的示數(shù)，此時(shí)電阻箱的讀數(shù)為5Ω．為了保持上述電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向a 端（選填“a”或“b”）滑動到適當(dāng)?shù)奈恢茫藭r(shí)滑動變阻器接入電路中的阻值應(yīng)為2.5Ω．
（3）同學(xué)們在交流討論中提出，既要保證上述電壓表示數(shù)不變，又要使通過電流表的電流不超過其量程，那么電阻箱的阻值最小只能調(diào)為3.4Ω．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

9．演繹式探究--研究宇宙中的雙星問題：
（1）宇宙中任何兩個物體之間都存在萬有引力，萬有引力的大小
F引=k$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$，其中k為常量，m1、m2分別為兩個物體的質(zhì)量，r為兩個物體間的距離．
物體做圓周運(yùn)動的快慢可以用它與圓心連線掃過角度的快慢來描述，用角速度ω來表示．做勻速圓周運(yùn)動的物體，運(yùn)動一周所用的時(shí)間叫做周期，用T表示．T與ω的關(guān)系為：T=$\frac{2π}{ω}$．
物體做勻速圓周運(yùn)動需要受到指向圓心的力叫做向心力．質(zhì)量為m的物體以角速度ω做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，向心力的大小F心=mω2r，則在m與ω一定時(shí)，F(xiàn)心與r的關(guān)系可用圖甲中的圖線b表示．
（2）被相互引力系在一起、互相繞轉(zhuǎn)的兩顆星叫物理雙星，雙星是繞公共圓心轉(zhuǎn)動的一對恒星，各自需要的向心力由彼此的萬有引力相互提供，轉(zhuǎn)動的周期和角速度都相同．如圖乙所示，質(zhì)量為m1、m2的雙星，運(yùn)動半徑分別為r1、r2，它們之間的距離L=r1+r2．
請推理證明：周期T=2π$\sqrt{\frac{{L}^{3}}{k（{m}_{1}+{m}_{2}）}}$．

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科目：初中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

19．在客流量較大的區(qū)域，部分面食店為了減少顧客的就餐等待時(shí)間，會把面食的溫度控制得恰到好處．某興趣小組為了探究熱水與冷水混合后的溫度和哪些因素有關(guān)，將不同質(zhì)量、不同溫度的水在絕熱容器中進(jìn)行混合，并測出混合后的溫度．實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如表．
實(shí)驗(yàn)
序號		熱水的質(zhì)量
m1（克）		熱水的溫度
t1（℃）		冷水的質(zhì)量
m2（克）		冷水的溫度
t2（℃）		混合后的溫度
t（℃）
11060101035
23060101047.5
33080302452
44060101050
5404520030
6406020040
7407520050
84090402055
94060402040
（1）分析實(shí)驗(yàn)序號1與2與4的數(shù)據(jù)可知：當(dāng)熱水的溫度t1、冷水的溫度t2與冷水的質(zhì)量m2保持不變時(shí)，混合后的溫度t隨熱水的質(zhì)量m1的增大而升高．
（2）分析實(shí)驗(yàn)序號1（或3或8或9）的數(shù)據(jù)可以得出：當(dāng)熱水的質(zhì)量m1等于冷水的質(zhì)量m2時(shí)，混合后的溫度t與熱水的溫度t1、冷水的溫度t2滿足關(guān)系式$\frac{{t}_{1}{+t}_{2}}{2}$．
（3）某同學(xué)分析表格中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：當(dāng)熱水的質(zhì)量m1、冷水的質(zhì)量m2、冷水溫度t2保持不變時(shí)，混合后的溫度t與熱水的溫度t1成正比．請您分析該結(jié)論是否正確并說明理由．不正確；分析實(shí)驗(yàn)序號5、6、7的數(shù)據(jù)可知當(dāng)熱水的質(zhì)量m1、冷水的質(zhì)量m2保持不變且冷水的溫度t2=0℃時(shí)，混合后的溫度t與熱水的溫度t1成正比．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

6．東東同學(xué)在物理課上發(fā)現(xiàn)老師將兩個不同種類的金屬片插在一個水果上做成了一個水果電池，東東對水果電池很感興趣，他想探究一下水果電池的電壓，于是找來如下器材：桔子、西紅柿、火龍果、鐵片、銅片、鋅片、電壓表、導(dǎo)線（若干）、開關(guān)．請你依據(jù)上述器材幫東東同學(xué)提出一個可探究的科學(xué)問題，依據(jù)提出的問題挑選出你所用到的實(shí)驗(yàn)器材，說出實(shí)驗(yàn)中的控制變量，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

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科目：初中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

3．小明彎曲手中的鋸片，發(fā)現(xiàn)鋸片形變量（彎曲程度）與所用拉力大小有關(guān)，同時(shí)他猜想，形變量可能還與鋸片的長度有關(guān)，于是他和同學(xué)合作進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)，將長度不同的同種材料組成的兩根鋸片分別夾于厚書內(nèi)，伸出的長度（簡稱長度）用L表示，鋸片形變量（彎曲程度）用末端量△x表示，對鋸片的拉力用F表示，其大小等于彈簧測力計(jì)讀數(shù)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別如下表一、表二所示：
表一
實(shí)驗(yàn)序號123
長度L（厘米） 252525
拉力F（牛）0.090.180.36
形變量△x（厘米）1.536
表二
實(shí)驗(yàn)序號456
長度L（厘米）  151515
拉力F（牛）0.090.180.36
形變量△x（厘米）124
①分析表一、表二中實(shí)驗(yàn)序號1、2、3或4、5、6的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可歸納出的初步結(jié)論是：同種材料組成的長度相同的鋸片，形變量與所用拉力大小成正比；
②分析表一、表二中實(shí)驗(yàn)序號1與4或2與5或3與6的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可歸納出初步結(jié)論是：同種材料組成的長度不同的鋸片，當(dāng)所用拉力大小相同時(shí)，長度越小，形變量越小．
③請進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論．
（a）分析比較表一或表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同種材料組成的鋸片，長度相同，形變量與所用拉力大小的比值相同；
（b）分析比較表一和表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同種材料組成的鋸片，長度越小，形變量與所用拉力大小的比值越�。�

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科目：初中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變，在開關(guān)S閉合，滑動變阻器滑片P向右移動時(shí)，下列敘述正確的是（　　）
A．電壓表示數(shù)變大，燈泡變暗B．電壓表示數(shù)不變，燈泡不變
C．電壓表示數(shù)變小，燈泡不變D．電壓表示數(shù)變大，燈泡變亮

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同步練習(xí)冊答案