10．歸納式探究一研究彈簧的剛性系數(shù)
我們知道．彈簧受到的拉力越大．彈簧伸長的長度就越大，但用同樣大小的力去拉兩只不同的彈簧．伸長的長度不同．這說明彈簧有“軟“、“硬”之分．容易被拉伸的彈簧比較軟．反之比較硬．彈簧的軟硬用它的剛性系數(shù)來表示．剛性系數(shù)越大，彈簧越硬．
為了研究彈簧的剛性系數(shù)與哪些因素有關(guān)．通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究．取得數(shù)據(jù)如表（其中．S為制造彈簧的金屬絲的橫載面積，n為彈簧的匝數(shù)，r為彈簧的半徑，A為彈簧的剛性系數(shù)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	材料	S/m2	n	r/m	A （N•m-1）
1	銅	3×10-6	100	1×10-2	90
2	鋼	3×10-6	100	1×10-2	180
3	鋼	6×10-6	100	1×10-2	360
4	鋼	3×10-6	200	1×10-2	90
5	銅	6×10-6	100	2×10-2	45

（1）A=k$\frac{{S}^{2}}{n{r}^{3}}$，其中k與制造彈簧的材料有關(guān)．材料不同，k值一般不同，上述實(shí)驗(yàn)中鋼的k_鋼=2×10⁹N/m²（填上數(shù)值和單位）．由數(shù)裾形式變?yōu)楣�式形式運(yùn)用了物理學(xué)中的等價(jià)變換法．
（2）用粗細(xì)相同的銅絲做成半徑相同但匝數(shù)不同的彈簧，則彈簧的剛性系數(shù)和匝數(shù)的關(guān)系可以用圖象中的圖線a表示．
（3）用橫截面積9×10^-6m²的鋼絲制成一個(gè)60匝，剛性系數(shù)為100N/m的彈簧．則該彈簧的半徑為3×10^-2m．

9．如圖甲，底面積為80cm²的圓筒形容器內(nèi)裝有適量的水，放在水平桌面上； 底面積為60cm²、高為12cm的實(shí)心圓柱形物體A用細(xì)線拴好并懸掛在彈簧測力計(jì)下．小王要探究圓柱形物體A逐漸浸人圓筒形容器內(nèi)的水中時(shí)（ 水沒有溢出容器），彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與圓柱形物體A下表面離水面的距離h的關(guān)系．（使用刻度尺測量h，不計(jì)細(xì)線重）
（1）小王從圓柱形物體A接觸水面至接觸容器底之前，分別記下多組F、h，并將測量的結(jié)果填寫在實(shí)驗(yàn)表格中，依據(jù)實(shí)驗(yàn)表中數(shù)據(jù)，在圖乙中的方格紙中畫出了F與h關(guān)系的圖象．
①由圖象乙可知，物體A的重力為9N．
②觀察圖象乙，可以得出結(jié)論：在物體A沒有浸沒之前，當(dāng)h增大時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）； 在物體A浸沒后，當(dāng)增大h時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F不變 （選填“增大”、“減小”或“不變”），由此可知浸沒在液體中的物體所受浮力與浸入深度無關(guān) （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
③由圖象乙可知：當(dāng)h等于10cm時(shí)，物體A受到的浮力為6N．
（2）物體A在容器內(nèi)浸沒后與未放入物體A前比較，水對(duì)容器底產(chǎn)生的壓強(qiáng)增加了900Pa．（g=10N/kg）

8．某小組同學(xué)研究物體做功快慢與哪些因素有關(guān)，他們分別用九臺(tái)小電動(dòng)機(jī)勻速提起不同重物，利用相關(guān)的儀器測出做功時(shí)間、重物的重力和重物提起的高度，并通過計(jì)算得出電動(dòng)機(jī)勻速提起重物的速度．該小組同學(xué)把九臺(tái)小電動(dòng)機(jī)分成三組．觀察到每組的做功快慢相同．且第一組做功最快，第二組其次，第三組最慢．實(shí)驗(yàn)中有關(guān)數(shù)據(jù)分別如表一、表二、表三所示．
表一    第一組

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	拉力（牛）	速度（米/秒）
l	20	4
2	10	8
3	5	16

表二    第二組

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	拉力（牛）	速度（米/秒）
4	20	2
5	10	4
6	5	8

表三     第三組

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	拉力（牛）	速度（米/秒）
7	10	2
8	5	4
9	2.5	8

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4 或2、5或3、6的數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，可得出初步的結(jié)論是：電動(dòng)機(jī)勻速提起重物，所用的拉力相同時(shí)，電動(dòng)機(jī)提起重物時(shí)的速度越大，電動(dòng)機(jī)做功越快．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4與7（或5與8、或6與9）的數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，可得出初步的結(jié)論是速度相等時(shí)，拉力越大，做功越快．
（3）請(qǐng)進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論：
（a） 分析比較表一、表二或表三中的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，可初步得出：當(dāng)電動(dòng)機(jī)做的拉力和速度的乘積相同時(shí)，做功快慢相同；
（b） 分析比較表一、表二和表三中的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，可初步得出：當(dāng)電動(dòng)機(jī)做的拉力和速度的乘積越大時(shí)，做功越快．

7．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了制作能夠方便鑒別液體種類的儀器．他們猜測漂浮在液面上的物體浸在液體中的深度可能與物體的質(zhì)量、液體的種類存在著某種關(guān)系，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．實(shí)驗(yàn)時(shí)，該小組同學(xué)選用一個(gè)圓柱形的瓶子，內(nèi)裝不同質(zhì)量的細(xì)沙，先后漂浮在甲、乙兩種液體中，并用儀器測出每一次實(shí)驗(yàn)時(shí)瓶和細(xì)沙的總質(zhì)量及圓柱形的瓶子底部所處的深度h（已知甲、乙兩種液體的密度分別為ρ_甲、ρ_乙），如圖所示．記錄的數(shù)據(jù)如表一、表二所示．
表一　 液體甲

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	瓶和沙總質(zhì)量（千克）	深度h（米）
1	0.2	0.06
2	0.4	0.12
3	0.6	0.18

表二　 液體乙

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	瓶和沙總質(zhì)量（千克）	深度h（米）
4	0.2	0.08
5	0.4	0.16
6	0.6	0.24

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)l、2、3或4、5、6的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出結(jié)論：漂浮在同種液體中的圓柱形瓶子，它浸在液體中的深度與瓶和沙的總質(zhì)量成正比．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可知甲、乙兩種液體的密度關(guān)系是ρ_甲＜ρ_乙（填“＜”或“＞”或“=”）．
（3）實(shí)驗(yàn)序號(hào)1的這次實(shí)驗(yàn)，圓柱形瓶子所受的浮力為2牛（g取10牛/千克），若圓柱形瓶子的底部面積為0.002米²，則甲液體的密度為1.1×10³千克/米³（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位）．

6．用繩子拉著一個(gè)小球在光滑的水平桌面做圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力大小與什么因素有關(guān)？小明認(rèn)為與小球的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，于是他用一根橡皮筋連接一個(gè)小球，讓小球在光滑的水平桌面上以一定速度做圓周運(yùn)動(dòng)（如圖所示）．改變小球的運(yùn)動(dòng)速度，做幾次實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象如表．

小球質(zhì)量/克	小球速度	橡皮筋長度/厘米
	慢	10
15	較快	15
15	較快	18

（1）小球在桌面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定（填“可能”“一定”或“一定不”）改變．
（2）完成表格數(shù)據(jù)，表格中第一行小球質(zhì)量為15g．從表格的數(shù)據(jù)可以看出：小球的運(yùn)動(dòng)速度越大，那么橡皮筋的伸長就越長（填“大”或“小”）．
（3）小明用橡皮筋替代繩子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是便于顯示拉力大�。�
（4）小華查閱資料后知道做圓周運(yùn)動(dòng)的小球受到的拉力與小球的速度、質(zhì)量以及圓周的半徑有關(guān)，據(jù)此，小華認(rèn)為用橡皮筋代替繩子存在著明顯的缺陷，請(qǐng)說出理由沒有控制圓的半徑不變．

5．噪聲是一種嚴(yán)重的環(huán)境污染，小明想比較幾種材料（①毛衣、②報(bào)紙、③棉花）的隔音性能，來選擇一種隔音性能好的材料做耳罩的填充物，實(shí)驗(yàn)器材除了待檢測的材料外，還有：音叉、機(jī)械鬧鐘、鞋盒．
（1）本實(shí)驗(yàn)中適合做聲源的是機(jī)械鬧鐘．
（2）小明將聲源放入鞋盒內(nèi)，在其四周塞滿待測材料，再蓋上盒蓋，他設(shè)想了兩種實(shí)驗(yàn)比較方案，最佳的是B．（選填“A”或“B”）
A．讓人站在距鞋盒一定距離外，比較所聽見聲音的響度
B．讓人一邊聽聲音，一邊向后退，直至聽不見聲音為止，比較此處距鞋盒的距離
（3）下面的表格是為了上述兩種實(shí)驗(yàn)方案而設(shè)計(jì)的，其中與方案B對(duì)應(yīng)的是表二．
表一：

材料	①毛衣	②報(bào)紙	③棉花
響度	弱	響	最弱

表二：

材料	①毛衣	②報(bào)紙	③棉花
距離/m	2	2.5	1.5

（4）待測材料隔聲性能由好到差的排列順序?yàn)槊藁ā⑴菽�、毛衣、�?bào)紙．（填序號(hào)）

4．小張同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)使用斜面能省力但費(fèi)距離．于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接對(duì)物體做功可能相等．為了驗(yàn)證猜想，他用木塊作為研究物體，在相同材質(zhì)、不同傾角的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)過程如圖21所示．先用測力計(jì)測出木塊的重力G，并豎直向上使木塊勻速上升一段高度h；再將木塊放在斜面底端，沿斜面用測力計(jì)將木塊勻速拉到相同高度h．讀出每次實(shí)驗(yàn)的拉力F的大小，量出木塊上升的高度h和斜面的長度l，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二中．
表一（斜面A）

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	重力G （牛）	拉力F （牛）	木塊上升 距離h （米）	斜面的長度l（米）	直接提起木塊 做功WG（焦）	拉力通過斜面 做功WF（焦）
1	2.5	1.5	0.3	1.2	0.75	1.8
2	5	3	0.2	0.8	1.0	2.4
3	7.5	4.5	0.2	0.8	1.5	3.6

表二（斜面B）

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	重力G （牛）	拉力F （牛）	木塊上升 距離h （米）	斜面的長度l（米）	直接提起木塊 做功WG（焦）	拉力通過斜面 做功WF（焦）
4	2.5	2	0.3	0.75	0.75	1.5
5	5	4	0.2	0.5	1.0	2.0
6	7.5	6	0.2	0.5	1.5	3.0

（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：利用斜面對(duì)物體做功大于不用斜面直接對(duì)物體做功（選填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）請(qǐng)進(jìn)一步綜合分析表一、表二中的最后兩列相關(guān)數(shù)據(jù)并歸納得出結(jié)論：
（a） 分析表一或表二中W_G和W_F的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：沿相同材質(zhì)、相同傾角的斜面拉物體，沿相同材質(zhì)、相同傾角的斜面拉物體，拉力所做的功與直接提起重物所做的功的比值相同．
（b） 分析表一和表二中W_G和W_F的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：沿相同材質(zhì)、不同傾角的斜面拉物體，拉力做的功與直接提起重物所做的功的比值不同，斜面傾角越大，W_F與W_G比值越�。�

3．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距為10cm．
（1）為了能使像清晰地成在光屏的中心位置，要調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度．
（2）如圖所示，當(dāng)蠟燭距凸透鏡的距離為35cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰倒立、縮小的實(shí)像，實(shí)驗(yàn)中他不慎用手指尖觸摸到了凸透鏡，此時(shí)光屏上不會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）出現(xiàn)手指尖的像．
（3）若對(duì)換蠟燭和光屏的位置，光屏上能得到一個(gè)清晰的像；若把凸透鏡換成焦距 為30cm的，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，移動(dòng)光屏（光具座足夠長），在光屏上能得到一個(gè)清淅的像（兩空均選填“能”或“不能”）．
（4）給透鏡“戴上”遠(yuǎn)視眼鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置，使?fàn)T焰在光屏上成一個(gè)清晰的像；取下遠(yuǎn)視眼鏡，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，為使光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡．

2．為了研究物質(zhì)的某種特性，某同學(xué)分別用甲、乙兩種不同的液體做實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，他用量筒和天平分別測出甲（或乙）液體在不同體積時(shí)的質(zhì)量．下表記錄的是實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)及求得的質(zhì)量與體積的比值．

物質(zhì)	序號(hào)	體積（cm3）	質(zhì)量（g）	質(zhì)量/體積（g/cm3）
甲	1	5	9	1.80
	2	10	18	1.80
	3	15	27	1.80
乙	4	5	4	0.80
	5	10	8	0.80
	6	15	12	0.80

（1）在方格紙中，用圖線分別把甲、乙兩種不同液體的質(zhì)量隨體積變化的情況表示出來．（在圖線上標(biāo)注出甲、乙的物質(zhì)名稱）
（2）分析下表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2（2與3、l與3）或4與5（5與6、4與6）的體積與質(zhì)量變化的倍數(shù)關(guān)系或圖象，可歸納得出的結(jié)論是：同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積的比值相同．
（3）分析上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)：1與4（或2與5，3與6）可歸納得出的結(jié)論是：體積相同的甲、乙兩種液體，它們的質(zhì)量不相同．
（4）分析上表中甲、乙兩種液體的質(zhì)量與體積的比值關(guān)系，可歸納得出的結(jié)論是：不同物質(zhì)，質(zhì)量與體積的比值不同．物理學(xué)中根據(jù)物質(zhì)的這種性質(zhì)，從而建立了密度的概念．
（5）本實(shí)驗(yàn)中測量多組數(shù)據(jù)的目的是為了避免偶然性，得到更為普遍的規(guī)律．

1．小明與小芳為了探究泡沫塑料和棉絮的保溫性能的好壞，兩人設(shè)計(jì)并做了這樣的實(shí)驗(yàn)，他們用這兩種材料分別包著裝有熱水的密閉燒瓶，讓它們自然冷卻，利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器定時(shí)測量兩燒瓶中的水溫隨時(shí)間變化的情況．
（1）為保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，還應(yīng)考慮影響水溫變化的其他因素，即保持燒瓶相同、環(huán)境因素相同、水的多少和初溫都相同．
（2）按照計(jì)劃操作，小明與小芳把實(shí)驗(yàn)測得的時(shí)間和溫度數(shù)據(jù)記錄在表中：

時(shí)間（min）	0	10	20	30	40	…	150	180
泡沫塑料組水溫（℃）	90	74	65[	60	57	…	21	20
棉絮組水溫（℃）	90	70	55	？	33	…	20	20

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在這兩種材料中，保溫效果比較好的是泡沫塑料．
（3）小明與小芳是采用了“在相同的時(shí)間內(nèi)，比較水溫降低多少”的方法來比較兩種材料的保溫性能的，你還可以采用“降低相同的溫度，比較降溫時(shí)間（或單位時(shí)間內(nèi)降低的溫度）”的方法來比較兩種材料的保溫性能．
（4）仔細(xì)分析水溫變化規(guī)律，時(shí)間為30min時(shí)，棉絮組的水溫可能是下列選項(xiàng)中的哪一個(gè)？B
A．42℃B．44℃C．46℃