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拔尖专训12 教材实验创新
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1.[2024·盐城] 奶奶买了 的绿豆,准备放入瓶中贮存,
至少需要多大容积的瓶子呢?小明和同学来帮助奶奶想办法。
(1)如图甲所示,将天平放在______桌面
上,调节天平平衡。他在调节平衡过程中
忘了将______移至标尺左端的“0”刻度线处。
移好后,为使天平重新平衡,此时应将天
平的平衡螺母向____调。
水平
游码
右
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(2)用调好的天平称取适量的绿豆,如图乙所示,绿豆的
质量为____ 。将绿豆倒入空量筒,压实抹平,如图丙所示,
测得其体积为____ 。
34
40
点拨:绿豆的质量 ,绿豆的体
积约为 。
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(3)装绿豆所需瓶的容积至少为_______ 。
2 000
点拨:绿豆的密度大约为 ,装
绿豆所需瓶的容积至少
。
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2.利用一根长橡皮筋自制简易测力计,装置如图甲所示。在
制作测力计刻度面板时,小明和小华方法不同。
小明:在回形针上挂6个 的钩码,记下指针静止时的位置,
等分刻度,画出的刻度线如图乙所示。
小华:在回形针上每次加挂一个 的钩码,分别记下指针静
止时的位置,画出相应的刻度线如图丙所示。
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(1)实际操作后发现两人的刻线并不完全重合,你
认为图____的刻度较准确;若采用小明的测力计测
力,读数为 ,则测量值______真实值。
丙
小于
点拨:由小华的方法可知,受到拉力时,橡皮筋的
实际伸长量与受到的拉力不成正比,则刻度不均匀。
所以,一次挂6个 的钩码后,记下指针位置再等
分刻度,误差较大。故图丙的刻度较准确。对比图
乙、丙可知,小明的测力计 刻度线在较准确值
的下方,故测量值小于真实值。
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(2)小华想在原有刻度基础上进一步画出分度值是 的刻
线,但未找到 的钩码。他注意到拉力越大,橡皮筋形变
______,于是想通过探寻形变与拉力的定量关系进行细分刻度。
他测量了每根刻线到零刻线的距离 ,数据记录在下表中:
拉力 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
刻线到零刻线的距离 1.00 2.20 3.60 5.20 7.00 9.00
越大
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他在坐标纸上画出 图像如图丁所示,请你利用图像信息
在图戊中标出 力对应的刻度线。
如图所示。
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点拨:由图丙可知,拉力越
大,刻度线的间距越大,说
明橡皮筋形变程度越大。由
图丁可知,当拉力 时,刻线到零刻线的距离为
。
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(3)小华将钩码逐个取下,测量每次指针到零
刻线的距离,画出拉力逐渐减小过程的 图
像,如图己中图线②所示,与拉力逐渐增大过程
的图线①不重合。若用此测力计连续不间断测量
两个大小不等的拉力(小于 ),为使测量准
先测量较小的力,紧接着测较大的力
确,请针对此橡皮筋的特性提出操作要求:______________
_____________________。
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点拨:由图己可知,小华将钩码逐个取下,
发现图线②与图线①不完全重合,说明拉力
减小时,橡皮筋不能完全恢复到原来的形状。
若用此测力计连续不间断测量两个大小不等
的拉力(小于 ),为使测量准确,应先
测量较小的力,紧接着测较大的力。
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3.[2024·盐城] 两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连
通,空气该如何流动?小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】 要判断空气如何流动,需知道两球内部空气
______的关系。
压强
点拨:空气该如何流动?取决于气体压强,空气要由压强大
的位置流向压强小的位置。
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【收集证据】(1)如图甲,将气球套在三通
玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和注
射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细
线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃
管的连接处扎紧,防止______。
漏气
点拨:用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的
连接处扎紧,防止漏气。
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(2)将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结
束后立刻用夹子______连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,
记录气球半径和传感器显示的气压值。
夹住
点拨:充气结束后立刻用夹子夹住连接注射器和三通玻璃管
的橡胶管,防止气球内的空气跑出。
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(3)解开其中一根细线,拔出________,用注射器再次吸
取一定体积的空气,重复以上实验。
注射器
点拨:解开其中一根细线,是解开注射器这边的细线,拔出
注射器,是为了用注射器再次吸取一定体积的空气。
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(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
(5)将探究实验所得的数据以气球半径
为横坐标,内外压强差为纵坐标绘制得
到如图乙图像。
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【交流结论】(1)若小气球半径 ,大气球半径
,则它们相连通后空气将向半径____的气球流动。
大
点拨:由图像可知,气球的半径为时的压差大于 时
的压差,所以它们相连通后空气将向半径大的气球流动。
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(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空
气流动可能发生的情况有____种。
三
点拨:两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空
气流动可能发生的情况有三种,分别是:空气由气球半径大
的流向气球半径小的;空气由气球半径小的流向气球半径大
的;空气不流动。
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4.乒乓球被称为我国的“国球”。随着科学技术的发展,我国
制造业已研制生产出了无缝乒乓球。在实践活动中,小聪探
究有缝和无缝乒乓球中哪种乒乓球的弹性更强。他选择同一
厂家生产的材料、大小相同的有缝和无缝乒乓球各一个,在
同一个台面上进行实验探究,实验数据记录如表。
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由静止释放高度
有缝乒乓球弹起高
度 无缝乒乓球弹起高
度
20.0 12.1 16.1
30.0 19.0 24.0
40.0 23.0 32.1
50.0 31.1 40.0
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(1)实验中,当释放高度相同时,通过观察_____________
_____来比较两种乒乓球的弹性强弱。
乒乓球弹起的高度
点拨:当释放高度相同时,可根据乒乓球弹起的高度判断出
两种乒乓球的弹性,乒乓球弹起的高度越高,弹性越强,这
用到了转换法。
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(2)分析实验数据可知,______(填“有缝”或“无缝”)乒乓
球弹性更强。
无缝
点拨:对比两组实验数据,当释放高度相同时,无缝乒乓球
弹起高度更高,说明无缝乒乓球的弹性更强。
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(3)根据表中无缝乒乓球的实验数据,在图甲中描点作出
与的关系图线;由图像可得与的定量关系是
______。
如图所示。
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点拨:根据无缝乒乓球的实验数据在坐标上描点,用平滑的
线连接起来,作出与 的关系图线。由图像知,在同一台
面上,同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正
比,根据表格和图像,可得出 。
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(4)小聪在课余打乒乓球。如图乙,他快速
发球,乒乓球在向前运动过程中所受的外力
突然全部消失,球将做______________。
匀速直线运动
点拨:乒乓球快速运动,外力突然消失时,
乒乓球将保持原来的运动状态,因此乒乓球
将做匀速直线运动。
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$$