Question

5．按要求完成以下實(shí)驗(yàn)探究題：

（1）京京在做“觀察水沸騰”的實(shí)驗(yàn)，水開(kāi)始沸騰時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)如圖1所示．由此可知，此時(shí)水面上方的大氣壓小于（填“大于”、“等于”或“小于”）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，繼續(xù)給水加熱，水的溫度將保持不變（填“升高”、“降低”或“保持不變”）．
（2）如圖2所示是探究“物體動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
I．讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊被撞擊后移動(dòng)的距離；
Ⅱ．讓不同質(zhì)量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊被撞擊后移動(dòng)的距離．
步驟I是為了研究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；木塊的作用是為了比較鋼球動(dòng)能的大�。�
 （3）如圖3和圖4所示為研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)的裝置和實(shí)驗(yàn)操作．實(shí)驗(yàn)證明：使用定滑輪可以改變動(dòng)力方向，但不能省力；
使用動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向省力；分析可知甲的機(jī)械效率較高．
（4）在測(cè)量某種未知液體密度的實(shí)驗(yàn)中，稱(chēng)燒杯和液體的質(zhì)量時(shí)使用的砝碼個(gè)數(shù)和游碼位置如圖5所示，則所稱(chēng)的質(zhì)量為49g，已知空燒杯的質(zhì)量為25g，該液體的體積為30mL，則該液體的密度為0.8g/cm³；
（5）如圖6是探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置：
（A）在實(shí)驗(yàn)中用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點(diǎn)，便于找到像的位置；
（B）在豎立的玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭M，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像，拿另一支大小相同的蠟燭N在玻璃板后面移動(dòng)，直到它跟蠟燭M的像完全重合．由此可以得出的結(jié)論是像與物大小相等．

Answer 1

分析 （1）①溫度計(jì)的讀數(shù)：首先確定零上還是零下，確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)；1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，液體的沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān)，氣壓越高，沸點(diǎn)越高；
②液體沸騰的特點(diǎn)：不斷吸收熱量，溫度保持不變．
（2）①讓同一小球從不同的高度由靜止?jié)L下，高度不同，小球到達(dá)水平面速度不同，所以同一小球從不同高度滾下，是為了在質(zhì)量相同時(shí)，改變速度，來(lái)探究動(dòng)能和速度的關(guān)系；
②小球推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)，小球的動(dòng)能越大，用木塊運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)反映小球的動(dòng)能大�。�
（3）觀察甲圖三次彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與物重，可得出拉力與物重相等，但改變了用力的方向，給做功帶來(lái)了方便；觀察乙圖彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與物重，可得出拉力小于物重，即使用動(dòng)滑輪時(shí)省力；分別求出動(dòng)滑輪和定滑輪的機(jī)械效率，進(jìn)行比較即可；
（4）天平平衡時(shí)物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值．而測(cè)量液體質(zhì)量時(shí)，液體的質(zhì)量等于液體和燒杯的總質(zhì)量與燒杯質(zhì)量之差．
密度計(jì)算公式ρ=$\frac{m}{V}$；
（5）利用玻璃板透明的特點(diǎn)，可以觀察到玻璃板的另一側(cè)，便于找到像的位置．
另外一支相同的蠟燭與豎立在玻璃板前面點(diǎn)燃的蠟燭的像能完全重合，可知蠟燭和他成的像大小相等．

解答 解：（1）圖中溫度計(jì)，每一個(gè)大格代表10℃，每一個(gè)小格代表1℃，示數(shù)是98℃；
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃．此時(shí)水的沸點(diǎn)是98℃，因?yàn)闅鈮涸降�，沸點(diǎn)越低，所以此時(shí)水面上方的大氣壓小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；
水沸騰之后，繼續(xù)給水加熱，水的溫度保持不變．
（2）讓同一鋼球從斜面不同的高度由靜止?jié)L下，控制了鋼球的質(zhì)量，改變的是鋼球到達(dá)水平面的速度，因此探究的是動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；
該實(shí)驗(yàn)中通過(guò)鋼球推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)的距離，來(lái)比較鋼球動(dòng)能大小，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想．
（3）從甲圖中可看出，三次拉力的方向都不相同．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷改變拉力的方向；觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù)都為1N，等于物重，故可得出結(jié)論：定滑輪可以改變力的方向，但不能省力；
在圖乙中，拉力F=0.6N＜G=1N，故使用動(dòng)滑輪時(shí)省力，但不能改變力的方向；
根據(jù)甲中數(shù)據(jù)，定滑輪的機(jī)械效率為η_定=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×h}{1N×h}$×100%=100%，
根據(jù)乙中數(shù)據(jù)，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為η_動(dòng)=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×h}{0.6N×h}$×100%≈83.3%，
由此可知，定滑輪和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率的大小關(guān)系是：η_定＞η_動(dòng)，即甲的機(jī)械效率高．
（4）由乙圖知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，所以液體和燒杯的總質(zhì)量等于20g+20g+5g+4g=49g
又因?yàn)闊�杯的質(zhì)量為25g，所以液體的質(zhì)量為49g-25g=24g．
該液體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{24g}{30c{m}^{3}}$=0.8g/cm³．
（5）在實(shí)驗(yàn)中用平板玻璃代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點(diǎn)，便于確定像的位置（或比較像和物的大小）；
未點(diǎn)燃的蠟燭與點(diǎn)燃的蠟燭的像完全重合，能說(shuō)明平面鏡所成的像的大小與原物體等大．
故答案為：（1）小于；保持不變；（2）速度；動(dòng)能；（3）改變動(dòng)力方向，但不能省力；省力，但不能改變力的方向；甲； （4）49；0.8；（5）找到像的位置； 像與物大小相等．

點(diǎn)評(píng) （1）考查了水沸騰的實(shí)驗(yàn)，定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)、以及機(jī)械效率的推斷，平面鏡成像特點(diǎn)，探究速度、質(zhì)量對(duì)動(dòng)能的影響，是一道較綜合的實(shí)驗(yàn)題；
（2）考查學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的能力并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論，動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確的結(jié)論，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ畬?shí)驗(yàn)充分顯示了控制變量法和轉(zhuǎn)換法的重要性，我們要學(xué)會(huì)熟練應(yīng)用．