浙教版科学八上 专题01 探索浮力、溶液和大气的秘密【考点清单】(含解析)

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浙教版科学八上 专题01 探索浮力、溶液和大气的秘密【考点清单】(含解析)

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专题01 探索浮力、溶液和大气的秘密
考点清单
清单1 浮力
考点1 水的浮力
1.浮力概念:液体(气体)对 其中的物体都会产生向上的浮力。
2.浮力的方向是 的。
3.浮力的施力物体: ,浮力的受力物体: 。
4.浮力产生的原因: 。
5.弹簧测力计测浮力的方法:先测出物体在空气中的重力G,再读出物体浸在液体中的弹簧测力计读数F,那么F浮= 。
考点2 阿基米德原理
1.阿基米德原理:
(1)内容:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于 ;
(2)公式: F浮= =m排液g= ;
(3)单位: ρ液: ,V排液: 。
注意:阿基米德原理只是浮力的计算公式,不是浮力产生的原因。
考点3 物体浮沉条件
1.物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体的浮沉取决于 和 的大小。(实心物体浸没在液体中)
F浮G F浮=G(V排液=V物) F浮=G(V排液ρ液<ρ物 ρ液>ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物
注意:
①上浮和下沉都是不稳定状态,是动态过程。上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终会沉到容器底处于静止状态;
②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮= ;
③沉到水底时: =G。
考点4 物体浮沉条件的应用
1.物体浮沉条件的应用:
(1)航天员水下模拟训练: 时,F浮=G;
(2)轮船:将钢铁做成空心,增大排开液体的体积,增大浮力使F浮=G;
①因为漂浮时,F浮=G,所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋,其受到的浮力 ;
②根据F浮=ρ液gV排液,同一艘轮船从海洋行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以 V排液 ,即船身稍下沉;
(3)潜水艇:它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变 来实现的;
(4)密度计:利用物体 条件工作的。因为F浮=ρ液gV排液,液体密度不同, ;
(5)热气球和飞艇:采用充密度比空气 的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。
考点5 浮力的计算方法
1.浮力计算的方法
(1)二次称量法:F 浮= ;
(2)阿基米德原理法:F 浮=G 排= = ;
(3)压力差法:F 浮= ;
(4)漂浮或悬浮条件:F 浮= 。
学以致用
1.“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年展示了三个“浮力消失的实验”:把乒乓球浸没在杯中水里,放手后球停留在了水中;把泡腾片放入水中,产生的气泡不离开水球;水和油混合形成的乳浊液长时间不分层。下列分析不正确的是( )
A.若把乒乓球换成铁球,也可以悬浮在水中
B.油水不分层可推测油的密度等于水的密度
C.泡腾片产生的气泡受到的重力和浮力都接近于零
D.乒乓球下表面所受水的压力等于上表面所受水的压力
2.清理效果调试。如图为某水上垃圾收集器在水中漂浮时的状态,小组同学通过上下移动泡沫柱来改变收集口离水面的距离H,以满足不同厚度垃圾的收集需求(箭头表示水流方向)。在调试过程中,该收集器所受浮力F浮与距离H的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,将一体积为10cm3的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为8cm3;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出(  )
A.3cm3 B.4cm3 C.5cm3 D.6cm3
4.中国台湾长荣海运公司旗下的巨型货轮“长赐”号曾经在埃及苏伊士运河新航道搁浅,导致运河双向堵塞断航,如图甲所示,简化为模型为如图乙,为了使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是(  )
A.借助浮筒使船上浮
B.将货船拖回到航道
C.将货物搬到甲板上
D.清除货船底部淤泥
5.台秤上放半杯水,台秤的示数为20牛,再将重为7牛的金属块挂在弹簧测力计下,当金属块全部浸入水中时,如图所示,测力计的示数为5牛,则金属块受到的浮力是 牛,此时台秤示数为 牛。若再将金属块缓慢向下移动一段距离(没有碰到杯子底部),台秤示数将 (填“变小”、“不变”或“变大”)。
清单2 溶液
考点1 物质在水中的分散状况
1.溶液:(1)能溶解其他物质的物质叫 (如水、酒精等物质)。
(2)被溶解的物质叫 。
(3)溶液:由溶质溶解于溶剂后形成的 、 混合物。
2.溶液、悬浊液、乳浊液的比较:
溶液 悬浊液 乳浊液
形成过程 固、液、气溶解在液体里 悬浮在液体里 分散在液体里
稳定性 不稳定
长期放置 均一、稳定 分层
举例 糖水、汽水、饮料等 石灰水、泥水、血液等 牛奶、肥皂水
混合物:由 组成的物质叫混合物。溶液、悬浊液、乳浊液都属于混合物。
4.常用的溶剂:水、酒精、汽油、丙酮等。
考点2 饱和与不饱和溶液
1、在 下,在 里, 某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。
2、饱和溶液和不饱和溶液的相互转化
a 针对大多数溶解度随温度升高而增大的物质:
b 对于Ca(OH)2等溶解度随温度升高而减小的物质:
注意:饱和溶液 是浓溶液,不饱和溶液也 是稀溶液。
3、判断一种溶液是否饱和的方法是:在其温度下,若其溶质不能继续溶解则原溶液为该温度下的饱和溶液;若其溶质还能继续溶解,则原溶液为不饱和溶液。
如果溶液中有少量不溶解的溶质,则是饱和溶液;
如果加少量溶质,还能继续溶解,则是不饱和溶液。
考点3 溶解度
1.溶解度:在一定的温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。
注意:(1)四个关键词: , , , ;
(2)溶解度就是一定温度下,100g溶剂中所能溶解的溶质的最大质量;
(3)溶解度单位为克;
(4)公式:S=×100(克)
2.溶解度与温度的关系:
大多数固体物质的溶解度随温度的 而明显增大,如 ;
少数固体物质的溶解度受温度影响不大,如 ;
极少数固体物质的溶解度随温度的升高而 ,如 。
3.物质的溶解性等级(以20℃的溶解度为标准):
溶解性等级 易溶 可溶 微溶 难溶
溶解度/g >10 1~10 0.01~1 <0.01
举例 食盐 氯酸钾 氢氧化钙 碳酸钙
4.溶解度的表示方法
(1)表示方法
①溶解度表(会查看);
②溶解度曲线:以温度为横坐标,溶解度为纵坐标,形象地描绘出物质的溶解度随温度变化情况的曲线。
(2)变化规律
①大多数固体物质的溶解度随温度的升高而 (陡升型),代表物质是 ;
②少数固体物质的溶解度受温度影响变化较小(平缓型),代表物质是氯化钠;
③极少数固体物质的溶解度随温度的升高而 (下降型),代表物质是 ;
④气体的溶解度一般随压强的增大而 ,随温度的升高而 。
考点4 溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质的质量分数是 与 之比,可用小数或百分数表示;
(2)公式:溶质的质量分数=×100%=×100%;
(3)变形公式:溶质的质量= 。
溶液的质量=。
2.饱和溶液溶质的质量分数:=×100% (S表示该温度下的溶解度)
变形:S=×100 g
注意:溶质的质量分数是溶液浓度的定量表示,溶质质量分数越大的溶液浓度越大。
3.溶液的稀释与浓缩
(1)依据:溶液稀释前后, 质量不变;
(2)注意:两种溶液混合时, 可以相加,但 不能相加;
(3)溶液稀释问题的计算
①原则:稀释前后,溶液中溶质的质量不变。
将溶液稀释的方法是在浓溶液中加入溶剂水,由于加入的水属于溶剂,所以溶剂的质量和溶液(溶质+溶剂)的质量增加,但溶质的质量不变,据此可以解决稀释溶液时的相关问题。
②计算公式: 或m浓·a%=(m浓+m水)·b%
扩展: a%(浓) b%(稀)
注意:
学以致用
1.恒温蒸发过程,c为升温蒸发过程,②中溶液恰好为饱和状态.分析实验过程,作出的判断不正确的是( )
A.经历a程后,②中氯化钠的质量分数大于①
B.经历a过程后,②中氯化钠的溶解度仍等于①
C.经历b过程后,③中氯化钠的质量分数大于②
D.经历c过程后,④中氯化钠的质量分数大于③
2.关于如图所示实验的相关判断错误的是(  )
A.固体X一定是氢氧化钠
B.固体X溶于水使锥形瓶内气压升高
C.氢氧化钙溶解度:
D.氢氧化钙溶液质量分数:
3.盐水选种是一种巧妙的挑选优质种子的方法。长得很饱满的小麦种子,密度超过1.2×;长得很饱满的水稻种子,密度超过;干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度都要小得多。下表为食盐溶液其溶质质量分数与密度关系。
溶质质量分数 5% 10% 15% 20% 26%
溶液密度(g/cm3) 1.03 1.07 1.10 1.15 1.20
请回答下列问题:
(1)应选用表中溶质质量分数为 的食盐溶液才能挑选出很饱满的水稻种子。
(2)配制200千克质量分数为20%的食盐溶液需要食盐 千克。
(3)若取上述配制好的质量分数为20%的食盐溶液60千克,能配制质量分数为15%的食盐溶液多少千克 需加多少千克的水
4.小明对硝酸钾的溶解性进行研究,经查资料,硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表。
温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度(g) 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 169 202 246
(1)20℃时,100g水中最多能溶解 g硝酸钾;
(2)根据上表,要从饱和的硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体,常采用 方法。
(3)往饱和的硝酸钾溶液中加入X固体物质,发现硝酸钾固体减少,漂浮在液面的木块上浮了一些,则加入的X固体物质可能是 ,木块所受的浮力将 。(填“变大”、“变小”、“不变”)
清单3 大气压
考点1 大气的压强及大小
1、大气压强的存在:
A.大气会向 对处于其中的物体产生压强;
B.马德堡半球实验:证明了 及大气压强是 的。
2、大气压的大小常用 或 进行测量。
3、托里拆利测大气压的实验
①一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排出空气,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里,待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银液面停止下降时,读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差,约为760mm。
②逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变。
③继续倾斜玻璃管,当倾斜到一定程度,管内充满水银,说明管内确实没有空气,而管外液面上受到的大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱,也就是大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。
④用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃管重做这个实验(或同时做,把它们并列在一起对比),可以发现水银柱的竖直高度不变。说明大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。(控制变量法)
⑤将长玻璃管一端用橡皮塞塞紧封闭,往管中注满红色水,用手指堵住另一端,把玻璃管倒插在水中,松开手指。观察现象并提问学生:“如把顶端橡皮塞拔去,在外部大气压强作用下,水柱会不会从管顶喷出?”然后演示验证,从而消除一些片面认识,加深理解。
⑥通常人们把高760毫米的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,符号为1atm(atm为压强的非法定单位),1atm的值约为1.013×105Pa
4、大气压强的单位: 一个标准大气压为1.013×105Pa帕,或等于760毫米汞柱(105m高水) 1mmHg=133Pa
考点2 大气压在生活中的应用
1、离心式水泵的工作原理:当泵壳内高速旋转的叶轮将水甩出水管时,转轮附近就形成了一个低压区,泵外的大气压就会把外面的水押金泵,压进来的水又被甩到水管,如此反复,就可以吧低处的水抽到一定高处
2、真空压缩袋、吸尘器都是利用大气压进行工作的
考点3 大气压对人类活动的影响
1、大气压对天气的影响
高压区是指在相同高度上起亚较高的区域。低压区是指在相同的高度上气压较低的区域。高压区中心空气下降,天气晴朗,空气干燥,低压区空气上升,天空多云,常形成阴雨天气
2、大气压对人体的影响
(1)晴天是气压 ,人的心情比较 ,阴雨天气气压低,人会感到
(2)高原反应
(3)拔火罐法的原理:当体外局部的压强减到很小是,体内外的压强差会是该部位的皮肤向外凸出,同时体内的血液也会聚集到该部位皮肤的毛细血管中,使皮肤充血。
3、大气压对液体沸点的影响
(1)气压增大,液体沸点 。验证实验:往装有正在沸腾的水的烧瓶里充气,原来沸腾的水停止沸腾。应用:高压锅
(2)气压降低,液体沸点 。验证实验:向装有快要沸腾的水的烧瓶外抽气,原来不沸腾的水开始沸腾。
应用:高压锅
考点4 流体压强与流速的关系
1、流体压强与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的位置,压强 ;流速越小的位置,压强 。
2、飞机的升力
飞机运动时,机翼上方空气流速 、压强 ,下方空气流速慢、压强大,在机翼的上下表面产生了 ,从而使飞机获得了 。
3、应用
(1)化油器:当气流通过狭窄管道时,流速 ,压强 ,汽油喷出形成
(2)飞机机翼的原理
(3)赛车尾翼的原理
学以致用
1.如图为滑雪运动员在空中滑行的场景,这样的姿势可以使他在空中滑行更远的距离,其原理是( )
A.运动员上方流速较大,上方压强大于下方压强
B.运动员上方流速较大,上方压强小于下方压强
C.运动员上方流速较小,上方压强大于下方压强
D.运动员上方流速较小,上方压强小于下方压强
2.如图所示是一个饮水壶的部分结构示意图,a、b是出水管的两端,壶内水面低于出水管的a端,活塞与壶口接触紧密且能自由移动。用力向下压活塞,在水从a端匀速流出(壶内水面始终高于b端)的过程中,壶内气体的温度保持不变。
(1)壶内气体压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
(2)向下压活塞的力F逐渐 。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
3.在一根长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。小宁也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱 (填“会”或“不会”,下同)下降,如果这时在管顶开一个小孔,水柱 向上喷出。
4.在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺、弹簧秤来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10cm2;②用弹簧秤测出吸盘自身的重力;③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为;⑤记录整理数据;⑥算出大气压的值,分析实验结论;实验装置如图甲,请结合你所学的知识分析:
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的? ;
(2)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 帕;
(3)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,则你预计的弹簧秤示数可能会 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
5.某校研究小组同学想利用如下实验方案一粗略测量某地大气压的值,装置如图甲所示:
【方案一】
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
根据以上实验步骤,回答下列问题:
(1)研究小组同学发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果偏小。同学们联想到去医院打针时的情景,改进方法将注射器内空气排尽。他们的方法是 ;
(2)方案一测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使测得的大气压值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
在实际操作中,同学们发现除上述两个原因会引起测量结果出现误差外,我们还很难准确读取弹簧测力计的示数,于是对测量方案进行了改进,设计了实验方案二,其实验装置如图乙所示。
【方案二】
①按改进方法将注射器内空气排尽,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②向烧杯中缓慢加水,当活塞向左匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为;
③然后向外缓慢抽水,当 ? ,测得烧杯和水的总重为;
④测得活塞面积为S;
⑤计算大气压值p。
(3)将方案二中的实验步骤③补充完整 ;
(4)利用方案二,本次测量的大气压值p= (用方案二步骤中的字母表示)。
实验突破
实验1探究浮力大小的影响因素
【提出问题】浮力的大小跟哪些因素有关?
【猜想与假设】(1)游泳池里越往深水区走,所受的浮力越大,由此猜想:浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积或浸没深度有关;
(2)鸡蛋在纯水中会下沉,但在浓盐水中却能漂浮,由此猜想:浮力大小可能与液体的密度有关;
(3)木头在水中漂浮,但铁块在水中下沉,由此猜想:浮力的大小可能与浸没在液体中的物体密度有关。
【进行实验】
实验目的 变量控制 图示 现象及分析 探究结论
探究浮力的大小与物体浸没深度的关系 同一物体浸在同一液体中,物体浸没的深度不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数相同,即浮力相同 浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系 液体的密度相同,同一物体浸入液体的体积不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计示数不同,即浮力不同,F1>F2 物体受到的浮力与物体浸入液体的体积有关
探究浮力的大小与液体密度的关系 同一物体浸在液体中的体积相同,液体密度不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数不同,即浮力不同,F2>F1 物体受到的浮力于液体的密度有关
探究浮力的大小与物体密度的关系 两个体积相同、质量不同的物体,浸入在同一液体中 甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同,即浮力相同 物体所受的浮力与物体的密度无关
【总结归纳】浮力的大小只跟液体的 和物体 液体的 有关(与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关)。在液体密度相同时,浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大;在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
实验2 浮力大小跟物体排开液体所受重力的关系
【提出问题】物体所受的浮力的大小与物体排开液体所受重力存在怎样的定量关系?
【猜想与假设】浮力的大小可能等于物体排开的液体所受的重力。
【制定计划与设计实验】(1)使用弹簧测力计利用称重法得出石块所受的浮力;
(2)收集实验中石块排开的水,测出被排开的水所受的重力,比较浮力和杯排开的水的重力的大小;
(3)换用不同质量的小石块,重复上面的实验,寻找规律。
【实验器材】弹簧测力计、小石块、细线、溢水杯、小桶、水等。
【进行实验】
第一步:测出小石块的重力;
第二步:测出空桶的重力;
第三步:将溢水杯 (液面与溢水口平齐),把小石块 (不要晃动,以免排开水量偏多)放入杯中,读出此时弹簧测力计的示数,并用小桶收集溢出的水;
第四步:测出小桶和排开水的总重力,比较浮力和排开水的重力的关系;
第五步:换用不同质量的小石块, (多次实验,使结论更具普遍性),记录实验数据。
【记录数据】
次数 ①小石块的重力/N ②空桶的重力/N ③弹簧测力计的示数/N ④桶和水总重/N 浮力/N 排开水的重力/N
1 2.0 1.0 1.0 2.0 1.0 1.0
2 2.8 1.0 1.4 2.4 1.4 1.4
3 3.6 1.0 1.8 2.8 1.8 1.8
【实验结论】浸在液体中的物体,受到的浮力大小与它 相等。
实验3 探究物质的溶解性
我们知道,溶液是由溶质和溶剂组成的,不同的溶质在同一种溶剂里的溶解性不同。例如,高锰酸钾易溶于水,而泥沙就难溶于水。还有哪些因素会影响物质的溶解性呢?我们一起来探究。
固体药品选用硫酸铜白色粉末,溶剂选用水、酒精。
1.提出问题:
根据研究的内容,提出探究的问题:
2.建立假设:
根据已有的知识和经验,我们知道一定量的水中只能溶解一定量的硫酸铜。当硫酸铜超过一定量后,总会有一部分不能在该条件下再继续溶解。我们可以建立如下假设:
①换一种溶剂,可以使未溶解的硫酸铜继续溶解。
②升高温度,可以使为溶解的硫酸铜继续溶解。
3.设计实验进行检验
对每一个假设,设计相应的实验进行检验。
4.解释数据、表达与交流:
对所获得的实验数据进行分析,思考实验结果与假设是否相符合,并与同学进行交流。
实验4 配制一定浓度的溶液
1.溶液的配制
(1)器材:天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管。
(2)步骤:
①计算:计算溶剂和溶质的质量或体积;
②称量和量取:固体用 称取;液体用 量取;
③溶解;将用量筒量取的水,倒入盛有氯化钠的烧杯里,用玻璃棒搅拌,玻璃棒的作用是 ;
④装瓶并贴上标签。
2.溶液的溶质质量分数的误差的影响因素
①溶质的原因:如果药品中含有杂质,则导致配制的溶液中溶质的质量分数 ;如果称量时药品和砝码位置颠倒,若未使用游码,则对溶液中溶质的质量分数 ;若使用了游码,则所配制溶液中溶质的质量分数 ;
②溶剂的原因:主要是量取溶剂过程中读数的方法导致的,仰视读数导致量取的溶剂量 ;俯视读数导致量取的溶剂量 ;
③配制时的原因:烧杯提前用水润洗,导致实际溶剂量 ;药品倒入烧杯中时不慎撒出,导致溶质量 等;
④装入试剂瓶时的原因:试剂瓶用水润洗,导致溶剂量 。
学以致用
1.小采和小荷发现馄饨店老板的孩子在店里完成科学实验作业:探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系,于是立刻上前帮忙;
(1)物块浸没在水中时所受到的浮力 N。
(2)若溢水杯的水没装满,导致本实验测量的 。(选填:“>”或“<”)
(3)若溢水杯装满水,则戊图与甲图测力计的读数差应该是 N;石块的密度应该是 。
2.小明同学课外时间利用实验室器材,探究浸在液体中的物体所受浮力大小的影响因素。
(1)图b中,物体A所受浮力大小为 ;
(2)小明做了如图一所示的实验,将物体A逐渐浸入水中,并观察弹簧测力计示数的变化规律,分析比较图a、b、c中现象,可初步得出结论: ;
(3)为探究物体所受的浮力大小与深度是否有关,该同学将一个密度大于水的长方体,用记号笔划分16等份,分别浸入水中至中线与液面保持相平,如图e、f所示,观察测力计示数,记下和的值;
①两次实验均将长方体浸入水中至中线,其目的是 ;
②若实验结果为 ,则可得出物体所受浮力大小与深度无关的结论。
3.某科学兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制60克10%的氯化钠溶液。实验一:如图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图
(1)实验操作⑤中的错误是 ;
(2)粗盐提纯实验的操作顺序为 (填操作序号);
(3)实验二:用粗盐提纯后得到的精盐来配制了60克10%氯化钠溶液,可用量筒量取水54mL,在用天平称量食盐的操作中,应先调节天平平衡,接下来的操作是 ;
(4)配制完成后经检测,溶质质量分数偏大,其原因可能有_______(5克以下用游码)
A.称取固体时,砝码放在左盘
B.量取水的体积时,视线仰视
C.配制好的氯化钠溶液装瓶时,有少量溶液洒出
D.量取水的体积时,视线俯视
4.小红在学习了物质的溶解这一专题后,对“气体在液体中溶解能力强弱与气压的关系”进行了研究,并设计了如图所示的实验:用20毫升一次性注射器吸取10毫升某碳酸饮料(饮料中溶解有二氧化碳气体),并用胶头封闭注射器针孔。在图Ⅰ中,小红用力向外拉动注射器,管中出现许多小气泡;图Ⅱ中,用力向里推注射器,小气泡减少。
(1)图Ⅰ中,小红向外拉注射器活塞的目的是 ;
(2)请尝试分析,图Ⅱ中小红用力向里推动注射器后小气泡减少的原因。 ;
(3)气体的溶解度还受温度的影响。“一些工厂向河里排放热水,河里的鱼会因缺氧而死亡”。这个现象说明氧气在水中的溶解性与温度之间的关系是 。
一站到底
1.(2023秋 杭州期末)在血液检查时,常需要测量血液的密度。如果用密度计测量,需要血液量较多。医院常用一个巧妙的方法:先在几个试管中分别装入已知不同密度的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液(如图),然后分别在每个试管中滴进一滴血液,根据下面某个原理就能知道血液的密度。这个原理是(  )
A.硫酸铜溶液的颜色变化
B.物体的沉浮条件
C.液体内部的压强规律
D.血液的颜色变化
2.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船。做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。下列说法正确的是(  )
A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
B.浮筒内充满空气时,受到的浮力大于其重力
C.船和浮筒在上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
3.(2023秋 余姚市校级期中)如图所示,将两个同样形状的长方体分别水平与竖直放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的(  )
A.上、下压强差相等,浮力不等
B.上、下压强差相等,浮力相等
C.上、下压强差不等,浮力不等
D.上、下压强差不等,浮力相等
4.(2022秋 上虞区期末)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示。将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是(  )
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙
C.F丙>F乙>F甲 D.F甲>F丙>F乙
5.(2022秋 拱墅区期末)工程师用“微重力蜘蛛人”技术维修“中国天眼”。如图用一个氦气球将维护人员吊起,减小对反射面板的压力,甚至形成“零重力”效果,以免压坏反射面板。下列对“零重力”理解正确的是(  )
A.氦气球受到的浮力大小等于其重力的大小
B.氦气球受到的浮力大小等于维护人员的重力大小
C.维护人员受到的拉力大小等于其重力的大小
D.“零重力”说明维护人员的重力变为零
6.(2022秋 嘉兴期末)我国自主设计、自主配套、自主建造的首艘航母“山东舰”入列以来,开展了很多实战化训练。下列说法正确的是(  )
A.装载物资后,“山东舰”将上浮一些
B.舰载机起飞后,“山东舰”仍漂浮且受到的浮力大小不变
C.停泊着的“山东舰”漂浮,其受到的浮力等于重力
D.“山东舰”在匀速航行的过程中,其受到的浮力大于重力
7.(2024春 宁海县期末)小宁要配制50g质量分数为14%的氯化钠溶液,下列关于配制该溶液的说法正确的是(  )
①若用氯化钠固体配制,需称取氯化钠固体7.0g
②用托盘天平称氯化钠固体时,在两盘各放一张完全相同的滤纸
③选用200mL量筒量取所需水的体积
④实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和试剂瓶
用量筒量取水时,俯视读数,配得溶液的溶质质量分数偏小
A.①② B.②④⑤ C.①②③⑤ D.①②④
8.(2023春 宁波期末)今有40g溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,欲将其溶质的质量分数增大一倍,应采用的方法是(  )(以下方法最终都不会有晶体析出)
A.把溶剂蒸发掉一半
B.加入4g氢氧化钠固体
C.把溶剂蒸发掉20g
D.加入25%的氢氧化钠溶液16g
9.硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。如图是有关硝酸钾溶液的实验操作及变化情况。下列说法正确的是(  )
A.操作I一定是降温,溶剂质量不变
B.②到③的恒温蒸发也可以是降温
C.①与②的溶质质量分数相比,②一定比①大
D.②与③的溶质质量可能相等
10.如图所示为蒸发氯化钠溶液的实验,②中溶液恰好饱和。下列判断正确的是(  )
A.在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变
B.在②→③过程中,氯化钠的溶解度不断增大
C.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
D.在③→④过程中,结晶的氯化钠质量一定变大
11.20℃时,某科学小组向100g水中不断加入固体甲或改变温度,得到相应的溶液①~③。下列说法正确的是(  )
A.甲是一种微溶物质
B.②中溶质与溶剂的质量比一定为1:5
C.只有②中的溶液为饱和溶液
D.①~③中溶液的溶质质量分数:③>②≥①
12.(2023秋 吴兴区期末)以下所示事例中,不能作为支持证据验证“流体的压强与流速的关系”的是(  )
A.中间喷水,纸船相互靠拢 B.水平吹气,水从玻璃管上端喷出 C.飞机机翼做成图示形状 D.用吸管将饮料吸入口中
13.(2024春 慈溪市期末)一定温度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,较长一段时间后,状态如图甲所示,据图可知此时的糖水是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,若再往其中加入一定量的水,状态如图乙所示,则一定发生改变的是 。(填选项)
①溶质的质量
②蔗糖的溶解度
③溶质的质量分数
溶质与溶剂质量比
14.(2023秋 西湖区期末)令一木块漂浮于50℃时的硝酸钾的饱和溶液中(如图甲所示),当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图乙所示的变化。
(1)由此推测出温度的改变是 (填“升温”或“降温”)。
(2)同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体 (填“增多”或“减少”)。
(3)如果在配制硝酸钾溶液的过程中出现以下情况,请写出可能对所配溶液的溶质质量分数造成的误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①所用硝酸钾药品不纯 。
②量取水时俯视读数 。
配制完后将溶液转移至试剂瓶时洒出了一些 。
15.(2023春 奉化区期末)如图是小宁在实验室配制50g溶质质量分数为10%的食盐溶液的操作过程示意图:
(1)图示实验中有一处明显的错误是 。
D操作中应该选择量程为 mL的量筒(选填“10”或“50”)。
(3)E操作中玻璃棒的作用是 。
16.(2023秋 金东区期末)一颗黄豆质量大约在0.1克~1克之间。实验室天平的最小刻度是0.2克,称量一颗黄豆质量不够精确,老师布置各项目组制作一个浮力秤,将一粒黄豆的质量测出来,精确度越高越好。
【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、透明胶带、白纸、质量1g的小铁块,吸管(规格A:较细的普通饮料吸管,规格B:较粗的奶茶吸管)。
【制作过程】
①选择轻质的塑料吸管,剪取笔直的20cm一段,上端贴上纸质小托盘。
②在吸管下端插入铁钉,用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。
③烧杯中倒入水,将制作完成的吸管下端放入水中,让浮力秤漂浮在水面上,如图所示。
④对吸管标记刻度。
⑤测量一粒黄豆的质量。
回答下列问题:
(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是 。
(2)步骤④可分步进行,首先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中,不放重物时在水面与吸管相交处标记为 。
(3)该浮力秤的刻度是 。
A.上小下大且均匀变化
B.上大下小且均匀变化
C.上小下大且不均匀变化
D.上大下小且不均匀变化
(4)为提高这款浮力秤的精确度,你的改进措施是 。
(5)请你提出项目组制作的这款浮力秤的一个缺点 。
17.(2023秋 莲都区期末)为探究影响浮力大小的因素,某同学做了如下实验。
(1)将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中,发现塑料瓶浸入水中体积越大感觉越费劲,据此该同学猜想浮力的大小可能与 有关。
(2)图片为该同学验证猜想的实验步骤,表格为各步骤的记录数据,表中⑥记录的数据应该是 。
实验序号 ① ② ③
弹簧秤示/牛 4 5 3
实验序号 ④ ⑤ ⑥
弹簧秤示/牛 6 2.6 ▲
(3)实验中支持猜想的证据是 。
18.(2024春 慈溪市期末)硼酸是一种白色固体,为探究硼酸在水中的溶解情况,进行如下实验:在A~G七个烧杯中各加入25.0g硼酸,再分别加入100g水;在不同温度下,搅拌使固体充分溶解后静置,测定溶液中硼酸的含量。实验结果见下表。
温度℃ 20 30 40 60 80 90 100
静置后的现象
100g水中溶解的硼酸质量(g) 5.0 6.7 8.7 14.8 23.6 25.0 25.0
(1)D中的溶液是硼酸的 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”);F中硼酸溶液的溶质质量分数为 。
(2)现需15%硼酸溶液100g用于实验。请将配制该溶液的实验操作步骤补充完整:称取15g硼酸固体于烧杯中, 。
19.(2023秋 莲都区期末)为研究固体物质的溶解性与哪些因素有关,小莲设计了如表实验方案:
因素 第1组 第2组
温度/℃ 20 20 20
溶剂种类 水 酒精 水
溶剂质量/克 20 20 10
固体溶质种类 硝酸钾 硝酸钾 硝酸钾
加入固体质量/克 10 10 10

(1)表中※处应是观察或测量 来比较物质的溶解性。
(2)第1组实验中研究的问题是 。
(3)第2组实验中要研究溶解性与溶质种类关系,请将表中内容填写完整 。
20.(2023秋 海曙区校级期末)物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品粗略测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后平向右慢慢拉动针筒,当活塞现开始滑动时。记下弹簧测力计的示数为F。
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)实验时发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(2)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
21.(2021秋 缙云县期末)小缙发现电脑是利用风扇来降温的,他想知道风扇产生的空气流动强度与风扇扇叶的哪些因素有关。他猜想可能与风扇扇叶的宽度、长度、倾斜角度等因素都有关系。
为此,他用同一电动机分别制作了几个不同的小风扇,相同转速去吹动同一位置的同一纸片(如图),并记录数据如下表。
实验组别 扇叶宽度/cm 扇叶长度/cm 扇叶倾斜角度θ 纸片被吹起的角度α
1 4 7 30° 35°
2 3 7 30° 30°
3 2 7 30° 20°
4 3 4 30° 20°
5 3 7 45° 40°
(1)实验中用到的测量仪器有:量角器和 。
(2)实验中,小缙通过观察 来确定风扇产生的空气流动强度。
(3)他在分析空气流动强度与扇叶长度的关系时,应选用序号为 的两组实验数据,得出的结论是 。
22.(2022秋 鄞州区校级期末)小明用砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量盐水的密度,如图所示。
①在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时有一半体积浸入水中如图甲;
②在铁皮罐上加砝码400g,直至铁皮罐恰好完全浸没在水中,如图乙;
③再将该铁皮罐放入丙图的盐水中,共加砝码440g,使铁皮罐恰好浸没在盐水中。
问:(1)铁皮罐的体积是多少?
(2)乙图中铁皮罐所受的浮力为多少?
(3)盐水的密度有多大?
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专题01 探索浮力、溶液和大气的秘密
考点清单
清单1 浮力
考点1 水的浮力
1.浮力概念:液体(气体)对浸入其中的物体都会产生向上的浮力。
2.浮力的方向是竖直向上的。
3.浮力的施力物体:液体,浮力的受力物体:浸入液体中的物体。
4.浮力产生的原因:物体的上、下表面受到压力差。
5.弹簧测力计测浮力的方法:先测出物体在空气中的重力G,再读出物体浸在液体中的弹簧测力计读数F,那么F浮=G-F。
考点2 阿基米德原理
1.阿基米德原理:
(1)内容:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力;
(2)公式: F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排液;
(3)单位: ρ液:kg/m3,V排液:m3。
注意:阿基米德原理只是浮力的计算公式,不是浮力产生的原因
考点3 物体浮沉条件
1.物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体的浮沉取决于 F浮和 G 的大小。(实心物体浸没在液体中)
F浮G F浮=G(V排液=V物) F浮=G(V排液ρ液<ρ物 ρ液>ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物
下沉 上浮 悬浮 漂浮
注意:
①上浮和下沉都是不稳定状态,是动态过程。上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终会沉到容器底处于静止状态;
②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮= G ;
③沉到水底时:F浮+F支=G。
考点4 物体浮沉条件的应用
1.物体浮沉条件的应用:
(1)航天员水下模拟训练:悬浮时,F浮=G;
(2)轮船:将钢铁做成空心,增大排开液体的体积,增大浮力使F浮=G;
①因为漂浮时,F浮=G,所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋,其受到的浮力不变;
②根据F浮=ρ液gV排液,同一艘轮船从海洋行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以 V排液变大,即船身稍下沉;
(3)潜水艇:它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变自身重力来实现的;
(4)密度计:利用物体浮沉条件工作的。因为F浮=ρ液gV排液,液体密度不同,密度计排开液体的体积就不同;
(5)热气球和飞艇:采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。
考点5 浮力的计算方法
1.浮力计算的方法
(1)二次称量法:F 浮=G 物-F;
(2)阿基米德原理法:F 浮=G 排=m 排g=ρ液gV 排;
(3)压力差法:F 浮=F 向上-F 向下;
(4)漂浮或悬浮条件:F 浮=G 排。
学以致用
1.“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年展示了三个“浮力消失的实验”:把乒乓球浸没在杯中水里,放手后球停留在了水中;把泡腾片放入水中,产生的气泡不离开水球;水和油混合形成的乳浊液长时间不分层。下列分析不正确的是( )
A.若把乒乓球换成铁球,也可以悬浮在水中
B.油水不分层可推测油的密度等于水的密度
C.泡腾片产生的气泡受到的重力和浮力都接近于零
D.乒乓球下表面所受水的压力等于上表面所受水的压力
【答案】B
【详解】A.由于太空中处于失重状态,太空中所有物体的重力都接近于零,若把乒乓球换成铁球,也可以悬浮在水中,故A正确,不符合题意;
B.油的重力和水的重力都接近于零,油水不分层不可推测油的密度等于水的密度,故B错误,符合题意;
C.腾片产生的气泡受到的重力和浮力都接近于零,故C正确,不符合题意;
D.乒乓球下表面所受水的压力等于上表面所受水的压力,都等于0,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.清理效果调试。如图为某水上垃圾收集器在水中漂浮时的状态,小组同学通过上下移动泡沫柱来改变收集口离水面的距离H,以满足不同厚度垃圾的收集需求(箭头表示水流方向)。在调试过程中,该收集器所受浮力F浮与距离H的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】如图为某水上垃圾收集器在水中漂浮时的状态,根据物体漂浮的条件,浮力大小始终等于物体的重力,因而浮力与收集口离水面的距离H无关,当H改变,浮力始终不变,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.如图所示,将一体积为10cm3的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为8cm3;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出(  )
A.3cm3 B.4cm3 C.5cm3 D.6cm3
【答案】B
【详解】将一体积为的方体木块放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为,因为,说明木块最终在液体中处于漂浮状态,木块受力平衡,则此时木块浮力等于重力大小,即。根据阿基米德原理可得
得出木块密度与液体密度关系为
若将木块从中间锯掉一半,密度不变,木块依然处于漂浮状态,此时浮力依然等于重力大小
此时木块体积变成原来一半,为,则排开液体的体积为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.中国台湾长荣海运公司旗下的巨型货轮“长赐”号曾经在埃及苏伊士运河新航道搁浅,导致运河双向堵塞断航,如图甲所示,简化为模型为如图乙,为了使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是(  )
A.借助浮筒使船上浮
B.将货船拖回到航道
C.将货物搬到甲板上
D.清除货船底部淤泥
【答案】C
【详解】A.借助浮筒能增大浮力,可以使船上浮,故A正确,不符合题意;
B.将货船拖回到航道,可以使船继续航行,故B正确,不符合题意;
C.将货物搬到甲板上,船和货物的总重力不变,在浮力不变的情况下,不能继续航行,故C错误,符合题意;
D.清除货船底部淤泥,能增大船排开的水的体积,从而增大浮力,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.台秤上放半杯水,台秤的示数为20牛,再将重为7牛的金属块挂在弹簧测力计下,当金属块全部浸入水中时,如图所示,测力计的示数为5牛,则金属块受到的浮力是 牛,此时台秤示数为 牛。若再将金属块缓慢向下移动一段距离(没有碰到杯子底部),台秤示数将 (填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】 2 22 不变
【详解】[1]物体受到的浮力等于重力与弹簧测力计示数之差,金属块受到的浮力为
[2]将容器、水和金属块看作一个整体,则容器、水和金属块受到竖直向下的重力为
弹簧测力计对金属块竖直向上的拉力为5N,则台秤的示数为
[3]金属块全部浸入水中,浮力为2N,将金属块缓慢向下移动一段距离(没有碰到杯子底部),排开水的体积不变,金属块受到浮力不变,即弹簧测力计的示数不变,故台秤示数也不变。
清单2 溶液
考点1 物质在水中的分散状况
1.溶液:(1)能溶解其他物质的物质叫 溶剂 (如水、酒精等物质)。
(2)被溶解的物质叫 溶质 。
(3)溶液:由溶质溶解于溶剂后形成的 均一的 、 稳定的 混合物。
2.溶液、悬浊液、乳浊液的比较:
溶液 悬浊液 乳浊液
形成过程 固、液、气溶解在液体里 固体小颗粒 悬浮在液体里 小液滴 分散在液体里
稳定性 稳定 不稳定 不稳定
长期放置 均一、稳定 分层 分层
举例 糖水、汽水、饮料等 石灰水、泥水、血液等 牛奶、肥皂水
混合物:由 多种物质 组成的物质叫混合物。溶液、悬浊液、乳浊液都属于混合物。
4.常用的溶剂:水、酒精、汽油、丙酮等。
考点2 饱和与不饱和溶液
1、在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。
2、饱和溶液和不饱和溶液的相互转化
a 针对大多数溶解度随温度升高而增大的物质:
b 对于Ca(OH)2等溶解度随温度升高而减小的物质:
注意:饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。
3、判断一种溶液是否饱和的方法是:在其温度下,若其溶质不能继续溶解则原溶液为该温度下的饱和溶液;若其溶质还能继续溶解,则原溶液为不饱和溶液。
如果溶液中有少量不溶解的溶质,则是饱和溶液;
如果加少量溶质,还能继续溶解,则是不饱和溶液。
考点3 溶解度
1.溶解度:在一定的温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。
注意:(1)四个关键词: 一定的温度 , 100g溶剂 , 达到饱和 , 溶质的质量 ;
(2)溶解度就是一定温度下,100g溶剂中所能溶解的溶质的最大质量;
(3)溶解度单位为克;
(4)公式:S=×100(克)
2.溶解度与温度的关系:
大多数固体物质的溶解度随温度的 升高 而明显增大,如 硝酸钾 ;
少数固体物质的溶解度受温度影响不大,如 氯化钠 ;
极少数固体物质的溶解度随温度的升高而 减小 ,如 氢氧化钙 。
3.物质的溶解性等级(以20℃的溶解度为标准):
溶解性等级 易溶 可溶 微溶 难溶
溶解度/g >10 1~10 0.01~1 <0.01
举例 食盐 氯酸钾 氢氧化钙 碳酸钙
4.溶解度的表示方法
(1)表示方法
①溶解度表(会查看);
②溶解度曲线:以温度为横坐标,溶解度为纵坐标,形象地描绘出物质的溶解度随温度变化情况的曲线。
(2)变化规律
①大多数固体物质的溶解度随温度的升高而 增大 (陡升型),代表物质是 硝酸钾 ;
②少数固体物质的溶解度受温度影响变化较小(平缓型),代表物质是氯化钠;
③极少数固体物质的溶解度随温度的升高而 减小 (下降型),代表物质是 氢氧化钙 ;
④气体的溶解度一般随压强的增大而 增大 ,随温度的升高而 减小 。
考点4 溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质的质量分数是 溶质质量 与 溶液质量 之比,可用小数或百分数表示;
(2)公式:溶质的质量分数=×100%=×100%;
(3)变形公式:溶质的质量= 溶液的质量×溶质的质量分数 。
溶液的质量=。
2.饱和溶液溶质的质量分数:=×100% (S表示该温度下的溶解度)
变形:S=×100 g
注意:溶质的质量分数是溶液浓度的定量表示,溶质质量分数越大的溶液浓度越大。
3.溶液的稀释与浓缩
(1)依据:溶液稀释前后,溶质质量不变;
(2)注意:两种溶液混合时,质量可以相加,但体积不能相加;
(3)溶液稀释问题的计算
①原则:稀释前后,溶液中溶质的质量不变。
将溶液稀释的方法是在浓溶液中加入溶剂水,由于加入的水属于溶剂,所以溶剂的质量和溶液(溶质+溶剂)的质量增加,但溶质的质量不变,据此可以解决稀释溶液时的相关问题。
②计算公式:m浓·a%(浓)=m稀·b%(稀)或m浓·a%=(m浓+m水)·b%
扩展:V浓·ρ浓·a%(浓)=V稀·ρ稀·b%(稀)
注意:
学以致用
1.恒温蒸发过程,c为升温蒸发过程,②中溶液恰好为饱和状态.分析实验过程,作出的判断不正确的是( )
A.经历a程后,②中氯化钠的质量分数大于①
B.经历a过程后,②中氯化钠的溶解度仍等于①
C.经历b过程后,③中氯化钠的质量分数大于②
D.经历c过程后,④中氯化钠的质量分数大于③
【答案】C
【详解】A、①→②,溶质质量不变,溶剂质量减少,氯化钠的质量分数不断增大,即②中氯化钠的质量分数大于①,说法正确,故选项不符合题意;
B、a为恒温蒸发过程,温度不变,则经历a过程后,②中氯化钠的溶解度仍等于①,说法正确,故选项不符合题意;
C、②是恰好饱和的溶液,b为恒温蒸发过程,有晶体析出,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,说法错误,故选项符合题意;
D、c为升温蒸发过程,③→④,温度升高,氯化钠的溶解度增大,溶液均为饱和溶液,则氯化钠的质量分数变大,即④中氯化钠的质量分数大于③,说法正确,故选项不符合题意;
故选:C。
2.关于如图所示实验的相关判断错误的是(  )
A.固体X一定是氢氧化钠
B.固体X溶于水使锥形瓶内气压升高
C.氢氧化钙溶解度:①>②
D.氢氧化钙溶液质量分数:①③
【答案】A
【详解】A、氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,加入X后,溶液变浑浊,是因为温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出,固体X可能是NaOH,但也可能为氧化钙,氧化钙和水反应会放热,该选项判断错误;
B、固体X溶于水后温度升高,则锥形瓶内的气压升高,该选项判断正确;
C、结合前面分析可知,②中温度升高,氢氧化钙的溶解度降低,即氢氧化钙溶解度: ①>②,该选项判断正确;
D、一段时间后,恢复到常温,石灰水又变澄清,则①③为相同条件下的饱和溶液,溶质质量分数相同,该选项判断正确。
故选A。
3.盐水选种是一种巧妙的挑选优质种子的方法。长得很饱满的小麦种子,密度超过1.2×;长得很饱满的水稻种子,密度超过;干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度都要小得多。下表为食盐溶液其溶质质量分数与密度关系。
溶质质量分数 5% 10% 15% 20% 26%
溶液密度(g/cm3) 1.03 1.07 1.10 1.15 1.20
请回答下列问题:
(1)应选用表中溶质质量分数为 的食盐溶液才能挑选出很饱满的水稻种子。
(2)配制200千克质量分数为20%的食盐溶液需要食盐 千克。
(3)若取上述配制好的质量分数为20%的食盐溶液60千克,能配制质量分数为15%的食盐溶液多少千克 需加多少千克的水
【答案】(1)15%
(2)40
(3) 80kg 20kg
【详解】(1)根据“长得很饱满的水稻种子,密度超过”,应选用表中溶质质量分数为15%的食盐溶液才能挑选出很饱满的水稻种子;
(2)配制200千克质量分数为20%的食盐溶液需要食盐的质量为:200kg×20%=40kg;
(3)稀释前后溶质的质量不变,设配制好的质量分数为20%的食盐溶液60千克,能配制质量分数为15%的食盐溶液为x,则有:60kg×20%=x×15%,x=80kg;
需要加水的质量为:80kg-60kg=20kg。
4.小明对硝酸钾的溶解性进行研究,经查资料,硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表。
温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度(g) 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 169 202 246
(1)20℃时,100g水中最多能溶解 g硝酸钾;
(2)根据上表,要从饱和的硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体,常采用 方法。
(3)往饱和的硝酸钾溶液中加入X固体物质,发现硝酸钾固体减少,漂浮在液面的木块上浮了一些,则加入的X固体物质可能是 ,木块所受的浮力将 。(填“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】(1)31.6
(2)冷却热饱和溶液/降温结晶
(3) 氢氧化钠/氧化钙 不变
【详解】(1)由表格中的数据可知,20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g,则100g水中最多能溶解31.6g硝酸钾,故填:31.6;
(2)由表格中的数据可知,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,则要从饱和的硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体,常采用降温结晶或冷却热饱和溶液的方法,故填:冷却热饱和溶液或降温结晶;
(3)硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,往饱和的硝酸钾溶液中加入X固体物质,发现硝酸钾固体减少,漂浮在液面的木块上浮了一些,说明溶液密度增大,加入的物质溶于水会放出热量,则加入的X固体物质可能是氢氧化钠或氧化钙;加入的X固体后,瓶底有未溶解的硝酸钾固体,硝酸钾固体继续溶解,木块所受浮力不变,故填:氢氧化钠或氧化钙;不变。
清单3 大气压
考点1 大气的压强及大小
1、大气压强的存在:
A.大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强;
B.马德堡半球实验:证明了大气压强的存在及大气压强是很大的。
2、大气压的大小常用空盒气压计或水银气压计进行测量。
3、托里拆利测大气压的实验
①一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排出空气,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里,待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银液面停止下降时,读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差,约为760mm。
②逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变。
③继续倾斜玻璃管,当倾斜到一定程度,管内充满水银,说明管内确实没有空气,而管外液面上受到的大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱,也就是大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。
④用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃管重做这个实验(或同时做,把它们并列在一起对比),可以发现水银柱的竖直高度不变。说明大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。(控制变量法)
⑤将长玻璃管一端用橡皮塞塞紧封闭,往管中注满红色水,用手指堵住另一端,把玻璃管倒插在水中,松开手指。观察现象并提问学生:“如把顶端橡皮塞拔去,在外部大气压强作用下,水柱会不会从管顶喷出?”然后演示验证,从而消除一些片面认识,加深理解。
⑥通常人们把高760毫米的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,符号为1atm(atm为压强的非法定单位),1atm的值约为1.013×105Pa
4、大气压强的单位:帕 一个标准大气压为1.013×105Pa帕,或等于760毫米汞柱(105m高水) 1mmHg=133Pa
考点2 大气压在生活中的应用
1、离心式水泵的工作原理:当泵壳内高速旋转的叶轮将水甩出水管时,转轮附近就形成了一个低压区,泵外的大气压就会把外面的水押金泵,压进来的水又被甩到水管,如此反复,就可以吧低处的水抽到一定高处
2、真空压缩袋、吸尘器都是利用大气压进行工作的
考点3 大气压对人类活动的影响
1、大气压对天气的影响
高压区是指在相同高度上起亚较高的区域。低压区是指在相同的高度上气压较低的区域。高压区中心空气下降,天气晴朗,空气干燥,低压区空气上升,天空多云,常形成阴雨天气
2、大气压对人体的影响
(1)晴天是气压高,人的心情比较舒畅,阴雨天气气压低,人会感到疲惫和心神不宁
(2)高原反应
(3)拔火罐法的原理:当体外局部的压强减到很小是,体内外的压强差会是该部位的皮肤向外凸出,同时体内的血液也会聚集到该部位皮肤的毛细血管中,使皮肤充血。
3、大气压对液体沸点的影响
(1)气压增大,液体沸点 增大 。验证实验:往装有正在沸腾的水的烧瓶里充气,原来沸腾的水停止沸腾。应用:高压锅
(2)气压降低,液体沸点 减小 。验证实验:向装有快要沸腾的水的烧瓶外抽气,原来不沸腾的水开始沸腾。
应用:高压锅
考点4 流体压强与流速的关系
1、流体压强与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的位置,压强 越小 ;流速越小的位置,压强 越大 。
2、飞机的升力
飞机运动时,机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,在机翼的上下表面产生了压强差,从而使飞机获得了向上的升力。
3、应用
(1)化油器:当气流通过狭窄管道时,流速快,压强小,汽油喷出形成雾状
(2)飞机机翼的原理
(3)赛车尾翼的原理
学以致用
1.如图为滑雪运动员在空中滑行的场景,这样的姿势可以使他在空中滑行更远的距离,其原理是( )
A.运动员上方流速较大,上方压强大于下方压强
B.运动员上方流速较大,上方压强小于下方压强
C.运动员上方流速较小,上方压强大于下方压强
D.运动员上方流速较小,上方压强小于下方压强
【答案】B
【详解】图中的运动员在空中滑行的姿势与机翼的形状相似,运动员上方的空气流速大,压强小,下方流速慢,压强大,这样就会产生向上的压力差,可以是运动员在空中滑行飞行更远的距离,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.如图所示是一个饮水壶的部分结构示意图,a、b是出水管的两端,壶内水面低于出水管的a端,活塞与壶口接触紧密且能自由移动。用力向下压活塞,在水从a端匀速流出(壶内水面始终高于b端)的过程中,壶内气体的温度保持不变。
(1)壶内气体压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
(2)向下压活塞的力F逐渐 。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
【答案】(1)大于
(2)变大
【详解】(1)由图可知,当下压活塞时,壶内气体的体积会变小,同时,壶内气体的压强会变大,大于壶外的大气压强。
(2)由于壶内气体的压强变大,所以,壶内气体对活塞产生的向上的压力也变大,则向下压活塞的力F也会逐渐变大。
3.在一根长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。小宁也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱 (填“会”或“不会”,下同)下降,如果这时在管顶开一个小孔,水柱 向上喷出。
【答案】 不会 不会
【详解】[1]一个标准大气压能支持的水柱高度
玻璃管的长度约1m,所以水柱充满整个玻璃管,水柱不会下降,保持不变。
[2]如果这时在管顶开一个小孔,玻璃管和水槽构成一个连通器,水柱会下降到和水槽内的水面相平为止,所以水柱不会喷出。
4.在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺、弹簧秤来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10cm2;②用弹簧秤测出吸盘自身的重力;③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为;⑤记录整理数据;⑥算出大气压的值,分析实验结论;实验装置如图甲,请结合你所学的知识分析:
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的? ;
(2)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 帕;
(3)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,则你预计的弹簧秤示数可能会 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)②
(2)95000
(3)小于
【详解】(1)根据压强公式可知,测量大气压强的大小,需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积,没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力,因此步骤②是多余的。
(2)根据题意可知,大气对吸盘的压力
若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值
(3)由图可知,若将吹风机如图乙那样对着吸盘自上而下吹风,根据流体压强和流速的关系可知,吸盘外侧空气流速增大,压强变小,大气对吸盘的压力减小,所以弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数会小于。
5.某校研究小组同学想利用如下实验方案一粗略测量某地大气压的值,装置如图甲所示:
【方案一】
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
根据以上实验步骤,回答下列问题:
(1)研究小组同学发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果偏小。同学们联想到去医院打针时的情景,改进方法将注射器内空气排尽。他们的方法是 ;
(2)方案一测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使测得的大气压值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
在实际操作中,同学们发现除上述两个原因会引起测量结果出现误差外,我们还很难准确读取弹簧测力计的示数,于是对测量方案进行了改进,设计了实验方案二,其实验装置如图乙所示。
【方案二】
①按改进方法将注射器内空气排尽,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②向烧杯中缓慢加水,当活塞向左匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为;
③然后向外缓慢抽水,当 ? ,测得烧杯和水的总重为;
④测得活塞面积为S;
⑤计算大气压值p。
(3)将方案二中的实验步骤③补充完整 ;
(4)利用方案二,本次测量的大气压值p= (用方案二步骤中的字母表示)。
【答案】 将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再用橡皮帽封口 偏大 当活塞向右匀速滑动时
【详解】(1)[1]为了将注射器内空气排尽,将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再用橡皮帽封口,此时注射器内无空气。
(2)[2]测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦,导致测量的压力变大,根据可知,测的的压强偏大。
(3)[3]实验中根据二力平衡,当活塞向右匀速滑动时,烧杯和水的总重等于大气施加的压力。
(4)[4]当注射器中的活塞开始向左滑动时,对活塞受力分析
当注射器中的活塞开始向右滑动时,对活塞受力分析
两式联立解得
测量的大气压值为
实验突破
实验1探究浮力大小的影响因素
【提出问题】浮力的大小跟哪些因素有关?
【猜想与假设】(1)游泳池里越往深水区走,所受的浮力越大,由此猜想:浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积或浸没深度有关;
(2)鸡蛋在纯水中会下沉,但在浓盐水中却能漂浮,由此猜想:浮力大小可能与液体的密度有关;
(3)木头在水中漂浮,但铁块在水中下沉,由此猜想:浮力的大小可能与浸没在液体中的物体密度有关。
【进行实验】
实验目的 变量控制 图示 现象及分析 探究结论
探究浮力的大小与物体浸没深度的关系 同一物体浸在同一液体中,物体浸没的深度不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数相同,即浮力相同 浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系 液体的密度相同,同一物体浸入液体的体积不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计示数不同,即浮力不同,F1>F2 物体受到的浮力与物体浸入液体的体积有关
探究浮力的大小与液体密度的关系 同一物体浸在液体中的体积相同,液体密度不同 乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数不同,即浮力不同,F2>F1 物体受到的浮力于液体的密度有关
探究浮力的大小与物体密度的关系 两个体积相同、质量不同的物体,浸入在同一液体中 甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同,即浮力相同 物体所受的浮力与物体的密度无关
【总结归纳】浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关(与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关)。在液体密度相同时,浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大;在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
实验2 浮力大小跟物体排开液体所受重力的关系
【提出问题】物体所受的浮力的大小与物体排开液体所受重力存在怎样的定量关系?
【猜想与假设】浮力的大小可能等于物体排开的液体所受的重力。
【制定计划与设计实验】(1)使用弹簧测力计利用称重法得出石块所受的浮力;
(2)收集实验中石块排开的水,测出被排开的水所受的重力,比较浮力和杯排开的水的重力的大小;
(3)换用不同质量的小石块,重复上面的实验,寻找规律。
【实验器材】弹簧测力计、小石块、细线、溢水杯、小桶、水等。
【进行实验】
第一步:测出小石块的重力;
第二步:测出空桶的重力;
第三步:将溢水杯装满水(液面与溢水口平齐),把小石块缓慢(不要晃动,以免排开水量偏多)放入杯中,读出此时弹簧测力计的示数,并用小桶收集溢出的水;
第四步:测出小桶和排开水的总重力,比较浮力和排开水的重力的关系;
第五步:换用不同质量的小石块,重复上述步骤(多次实验,使结论更具普遍性),记录实验数据。
【记录数据】
次数 ①小石块的重力/N ②空桶的重力/N ③弹簧测力计的示数/N ④桶和水总重/N 浮力/N 排开水的重力/N
1 2.0 1.0 1.0 2.0 1.0 1.0
2 2.8 1.0 1.4 2.4 1.4 1.4
3 3.6 1.0 1.8 2.8 1.8 1.8
【实验结论】浸在液体中的物体,受到的浮力大小与它排开的液体所受的重力大小相等。
实验3 探究物质的溶解性
我们知道,溶液是由溶质和溶剂组成的,不同的溶质在同一种溶剂里的溶解性不同。例如,高锰酸钾易溶于水,而泥沙就难溶于水。还有哪些因素会影响物质的溶解性呢?我们一起来探究。
固体药品选用硫酸铜白色粉末,溶剂选用水、酒精。
1.提出问题:
根据研究的内容,提出探究的问题:
2.建立假设:
根据已有的知识和经验,我们知道一定量的水中只能溶解一定量的硫酸铜。当硫酸铜超过一定量后,总会有一部分不能在该条件下再继续溶解。我们可以建立如下假设:
①换一种溶剂,可以使未溶解的硫酸铜继续溶解。
②升高温度,可以使为溶解的硫酸铜继续溶解。
3.设计实验进行检验
对每一个假设,设计相应的实验进行检验。
4.解释数据、表达与交流:
对所获得的实验数据进行分析,思考实验结果与假设是否相符合,并与同学进行交流。
实验4 配制一定浓度的溶液
1.溶液的配制
(1)器材:天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管。
(2)步骤:
①计算:计算溶剂和溶质的质量或体积;
②称量和量取:固体用天平称取;液体用量筒量取;
③溶解;将用量筒量取的水,倒入盛有氯化钠的烧杯里,用玻璃棒搅拌,玻璃棒的作用是加速溶解;
④装瓶并贴上标签。
2.溶液的溶质质量分数的误差的影响因素
①溶质的原因:如果药品中含有杂质,则导致配制的溶液中溶质的质量分数偏小;如果称量时药品和砝码位置颠倒,若未使用游码,则对溶液中溶质的质量分数没有影响;若使用了游码,则所配制溶液中溶质的质量分数偏小;
②溶剂的原因:主要是量取溶剂过程中读数的方法导致的,仰视读数导致量取的溶剂量偏多;俯视读数导致量取的溶剂量偏少;
③配制时的原因:烧杯提前用水润洗,导致实际溶剂量偏多;药品倒入烧杯中时不慎撒出,导致溶质量偏少等;
④装入试剂瓶时的原因:试剂瓶用水润洗,导致溶剂量增多。
学以致用
1.小采和小荷发现馄饨店老板的孩子在店里完成科学实验作业:探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系,于是立刻上前帮忙;
(1)物块浸没在水中时所受到的浮力 N。
(2)若溢水杯的水没装满,导致本实验测量的 。(选填:“>”或“<”)
(3)若溢水杯装满水,则戊图与甲图测力计的读数差应该是 N;石块的密度应该是 。
【答案】(1)0.4
(2)>
(3) 0.4 5×103/5000
【详解】(1)石块受到的浮力大小
F浮=G-F丁=2N-1.6N=0.4N
(2)当溢水杯中的水未装到溢水口时,排到小桶中的水比金属块排开的水少,则排开水的重力小于其所受的浮力,即F浮>G排。
(3)[1]根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于排开液体的重力,若溢水杯装满水,则戊图与甲图测力计的读数差应该等于浮力,即0.4N;
[2]因物体均浸没,所以石块的体积为
石块的质量为
石块的密度为
2.小明同学课外时间利用实验室器材,探究浸在液体中的物体所受浮力大小的影响因素。
(1)图b中,物体A所受浮力大小为 ;
(2)小明做了如图一所示的实验,将物体A逐渐浸入水中,并观察弹簧测力计示数的变化规律,分析比较图a、b、c中现象,可初步得出结论: ;
(3)为探究物体所受的浮力大小与深度是否有关,该同学将一个密度大于水的长方体,用记号笔划分16等份,分别浸入水中至中线与液面保持相平,如图e、f所示,观察测力计示数,记下和的值;
①两次实验均将长方体浸入水中至中线,其目的是 ;
②若实验结果为 ,则可得出物体所受浮力大小与深度无关的结论。
【答案】(1)1N
(2)液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,浮力越大
(3) 确保物体排开液体的体积相等
【详解】(1)根据称重法,可得图b中,物体A所受浮力大小为
(2)图a、b、c中液体的密度不变,物体排开液体的体积变大,弹簧测力计的示数变小,则受到的浮力变大,说明液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(3)[1]两次实验均将长方体浸入水中至中线,目的是为了保证物体排开液体的体积相同。
[2]若两次弹簧测力计的示数不变,即,则说明物体受到的浮力不变,可得结论为:物体所受浮力大小与深度无关的结论。
3.某科学兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制60克10%的氯化钠溶液。实验一:如图是同学们做粗盐提纯实验的操作示意图
(1)实验操作⑤中的错误是 ;
(2)粗盐提纯实验的操作顺序为 (填操作序号);
(3)实验二:用粗盐提纯后得到的精盐来配制了60克10%氯化钠溶液,可用量筒量取水54mL,在用天平称量食盐的操作中,应先调节天平平衡,接下来的操作是 ;
(4)配制完成后经检测,溶质质量分数偏大,其原因可能有_______(5克以下用游码)
A.称取固体时,砝码放在左盘
B.量取水的体积时,视线仰视
C.配制好的氯化钠溶液装瓶时,有少量溶液洒出
D.量取水的体积时,视线俯视
【答案】(1)未用玻璃棒引流
(2)①②③⑤④
(3)在右盘上放5g砝码,并将游码移到“1”刻度处,再在左盘添加氯化钠直至天平平衡
(4)D
【详解】(1)实验操作⑤中的错误是未用玻璃棒引流,可能使液体溅出;
(2)粗盐提纯的步骤: ①从试剂瓶取出食盐; ②用量筒量取规定体积的水,和食盐一起倒入烧杯; ③加水,并用玻璃棒不断搅拌,直到全部溶解; ⑤将溶液进行过滤; ④将得到的滤液倒入蒸发皿进行蒸发结晶。 则操作顺序为:①②③⑤④;
(3)需要食盐的质量:60g×10%=6g,则接下来的操作为:在右盘上放5g砝码,并将游码移到“1”刻度处,再在左盘添加氯化钠直至天平平衡;
(4)A.称取固体时,砝码放在左盘,食盐的质量=砝码质量-游码质量,食盐质量偏小,溶质质量分数偏小,不合题意;
B.量取水的体积时,视线仰视,会使读出的示数偏小,而实际得到水的体积偏大,溶质质量分数偏小,不合题意;
C.配制好的氯化钠溶液装瓶时,有少量溶液洒出,由于溶液具有均一性,因此不会影响溶质质量分数,不合题意;
D.量取水的体积时,视线俯视,会使读出的示数偏大,而实际得到水的体积偏小,溶质质量分数偏大,符合题意。
故选D。
4.小红在学习了物质的溶解这一专题后,对“气体在液体中溶解能力强弱与气压的关系”进行了研究,并设计了如图所示的实验:用20毫升一次性注射器吸取10毫升某碳酸饮料(饮料中溶解有二氧化碳气体),并用胶头封闭注射器针孔。在图Ⅰ中,小红用力向外拉动注射器,管中出现许多小气泡;图Ⅱ中,用力向里推注射器,小气泡减少。
(1)图Ⅰ中,小红向外拉注射器活塞的目的是 ;
(2)请尝试分析,图Ⅱ中小红用力向里推动注射器后小气泡减少的原因。 ;
(3)气体的溶解度还受温度的影响。“一些工厂向河里排放热水,河里的鱼会因缺氧而死亡”。这个现象说明氧气在水中的溶解性与温度之间的关系是 。
【答案】(1)减小压强
(2)见解析
(3)河水温度升高,氧气在水中的溶解能力减弱
【详解】(1)用力向外拉动注射器时压强变小,气体的溶解度变小,会出现气泡。
(2)用力向里推注射器,压强增大,气体在水中的溶解度应该增大。
(3)工厂向河里排放热水,造成河水温度升高,氧气在水中的溶解量减少,造成河里的鱼因缺氧而死亡。
一站到底
(2023秋 杭州期末)在血液检查时,常需要测量血液的密度。如果用密度计测量,需要血液量较多。医院常用一个巧妙的方法:先在几个试管中分别装入已知不同密度的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液(如图),然后分别在每个试管中滴进一滴血液,根据下面某个原理就能知道血液的密度。这个原理是(  )
A.硫酸铜溶液的颜色变化
B.物体的沉浮条件
C.液体内部的压强规律
D.血液的颜色变化
【解答】解:当血滴在硫酸铜溶液中悬浮时,根据物体的浮沉条件可知,ρ液=ρ血,即血液的密度等于硫酸铜溶液的密度,故此方法测血液的密度运用了物体的浮沉条件,故B正确、A、C、D错误。
故选:B。
人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船。做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。下列说法正确的是(  )
A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
B.浮筒内充满空气时,受到的浮力大于其重力
C.船和浮筒在上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
【解答】解:A、沉船在河底时,受到的浮力小于其重力,故A错误;
B、浮筒充满气后,排出浮筒中的水,浮筒的重力减小,浮力大于重力,沉船就会浮上来,故B正确;
C、沉船在水下上浮时,船排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变,故C错误;
D、船和浮筒浮在水面时,根据物体的浮沉条件可知,受到的浮力等于其重力,故D错误。
故选:B。
(2023秋 余姚市校级期中)如图所示,将两个同样形状的长方体分别水平与竖直放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的(  )
A.上、下压强差相等,浮力不等
B.上、下压强差相等,浮力相等
C.上、下压强差不等,浮力不等
D.上、下压强差不等,浮力相等
【解答】解:由图可知,两个同样形状,即体积相等的长方体浸没在水中,根据F浮=ρ液gV排可知,两个长方体所受水的浮力相等;
由浮力产生的原因可知,两个长方体上、下表面受到水的压力差相等,
由图可知两个长方体上、下表面的面积大小不相等,由Δp可知,两个长方体上、下表面受到水的压强差不相等,故D正确、ABC错误。
故选:D。
(2022秋 上虞区期末)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示。将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是(  )
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙
C.F丙>F乙>F甲 D.F甲>F丙>F乙
【解答】解:根据表格中的数据,利用公式ρ可知,三个小球的密度分别为:ρ甲=0.5g/cm3、ρ乙=0.8g/cm3、ρ丙=2.7g/cm3;
甲、乙的密度小于水的密度,所以甲、乙都漂浮在水中,根据物体的浮沉条件可知:F甲=G甲=m甲g=30×10﹣3kg×10N/kg=0.3N,F乙=G乙=m乙g=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N;
丙的密度大于水的密度,丙在水中下沉,根据阿基米德原理可知,丙受到的浮力为:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N;
由此可知,F乙>F甲>F丙。
故选:B。
(2022秋 拱墅区期末)工程师用“微重力蜘蛛人”技术维修“中国天眼”。如图用一个氦气球将维护人员吊起,减小对反射面板的压力,甚至形成“零重力”效果,以免压坏反射面板。下列对“零重力”理解正确的是(  )
A.氦气球受到的浮力大小等于其重力的大小
B.氦气球受到的浮力大小等于维护人员的重力大小
C.维护人员受到的拉力大小等于其重力的大小
D.“零重力”说明维护人员的重力变为零
【解答】解:
AB、把气球和维护人员看作是一个整体,整体处于悬浮状态,受到的浮力等于总重力,故AB错误;
CD、维护人员处于静止状态,竖直方向上受到竖直向下的重力竖直向上的拉力的共同作用,这两个力是一对平衡力,所以受到的拉力大小等于其重力的大小,故C正确,D错误。
故选:C。
(2022秋 嘉兴期末)我国自主设计、自主配套、自主建造的首艘航母“山东舰”入列以来,开展了很多实战化训练。下列说法正确的是(  )
A.装载物资后,“山东舰”将上浮一些
B.舰载机起飞后,“山东舰”仍漂浮且受到的浮力大小不变
C.停泊着的“山东舰”漂浮,其受到的浮力等于重力
D.“山东舰”在匀速航行的过程中,其受到的浮力大于重力
【解答】解:
A、装载物资后,山东舰的重力增大,根据物体漂浮条件可知,它受到的浮力增大,故A错误;
B、舰载机起飞后,山东舰的重力减小,根据物体漂浮条件可知,则它受到的浮力减小,故B错误;
C、“山东舰”始终漂浮在水面上,根据物体漂浮条件可知,则它受到的浮力始终等于它的重力,故C正确;
D、“山东舰”在匀速航行的过程中,它在竖直方向上保持平衡状态,即它受到的浮力等于重力,故D错误。
故选:C。
(2024春 宁海县期末)小宁要配制50g质量分数为14%的氯化钠溶液,下列关于配制该溶液的说法正确的是(  )
①若用氯化钠固体配制,需称取氯化钠固体7.0g
②用托盘天平称氯化钠固体时,在两盘各放一张完全相同的滤纸
③选用200mL量筒量取所需水的体积
④实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和试剂瓶
⑤用量筒量取水时,俯视读数,配得溶液的溶质质量分数偏小
A.①② B.②④⑤ C.①②③⑤ D.①②④
【解答】解:①若用氯化钠固体配制,配制50g质量分数为14%的氯化钠溶液,需称取氯化钠固体50g×14%=7.0g,故说法正确。
②用托盘天平称氯化钠固体时,在两盘各放一张完全相同的滤纸,故说法正确。
③溶剂质量=溶液质量﹣溶质质量,所需溶剂的质量为50g﹣7g=43g(合43mL),量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,应用规格为50mL的量筒量取水的体积,故说法错误。
④首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解,药匙用于取用氯化钠,托盘天平用于称取固体氯化钠,量筒与胶头滴管用于准确量取水,烧杯用于完成溶解操作,玻璃棒用于溶解时的搅拌,试剂瓶用于盛放氯化钠溶液,实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和试剂瓶,故说法正确。
⑤用量筒量取水时,俯视读数,读数比实际液体体积大,会造成实际量取的水的体积偏小,使溶质质量分数偏大,故说法错误。
故①②④说法正确。
故选:D。
(2023春 宁波期末)今有40g溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,欲将其溶质的质量分数增大一倍,应采用的方法是(  )(以下方法最终都不会有晶体析出)
A.把溶剂蒸发掉一半
B.加入4g氢氧化钠固体
C.把溶剂蒸发掉20g
D.加入25%的氢氧化钠溶液16g
【解答】解:A.设需要蒸发水的质量为x,(40g﹣x)×20%=40g×10%,x=20g,应将溶剂蒸发掉溶液质量的一半,而不是溶剂质量的一半,故A错误;
B.设需要再溶解该物质的质量为y,(40g+y)×20%=40g×10%+y,y=5g,故B错误;
C.根据A选项的分析,可蒸发掉20克水,故C正确;
D.加入25%的氢氧化钠溶液16g,所得溶液中溶质质量分数为,故D错误。
故选:C。
硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。如图是有关硝酸钾溶液的实验操作及变化情况。下列说法正确的是(  )
A.操作I一定是降温,溶剂质量不变
B.②到③的恒温蒸发也可以是降温
C.①与②的溶质质量分数相比,②一定比①大
D.②与③的溶质质量可能相等
【解答】解:A、不饱和溶液转化为饱和溶液,操作I可能采用的加入硝酸钾或蒸发溶剂的方法,故选项说法错误。
B、②到③,有晶体析出,可以恒温蒸发,也可以降温,故选项说法正确。
C、选项没有指明温度,尽管②是饱和溶液,操作I可能采用的降温至恰好饱和的方法,①与②的溶质质量分数相比,②不一定比①大,故选项说法错误。
D、②到③有晶体析出,②与③的溶质质量不相等,故选项说法错误。
故选:B。
如图所示为蒸发氯化钠溶液的实验,②中溶液恰好饱和。下列判断正确的是(  )
A.在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变
B.在②→③过程中,氯化钠的溶解度不断增大
C.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
D.在③→④过程中,结晶的氯化钠质量一定变大
【解答】解:A、①→②,溶剂质量减少,溶质质量不变,氯化钠的质量分数不断增大,故选项说法错误。
B、在②→③过程中,为恒温蒸发过程,温度不变,氯化钠的溶解度不变,故选项说法错误。
C、②溶液恰好为饱和状态,在②→④过程,为恒温温蒸发过程,溶剂质量减少,有晶体析出,但所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,故选项说法错误。
D、在③→④过程中,随着水分的蒸发,形成的氯化钠晶体逐渐增加,结晶的氯化钠质量一定变大,故选项说法正确。
故选:D。
20℃时,某科学小组向100g水中不断加入固体甲或改变温度,得到相应的溶液①~③。下列说法正确的是(  )
A.甲是一种微溶物质
B.②中溶质与溶剂的质量比一定为1:5
C.只有②中的溶液为饱和溶液
D.①~③中溶液的溶质质量分数:③>②≥①
【解答】解:A、从图看出,①中溶质与溶剂的质量比=20g:100g,即在20℃时,甲的溶解度>10g,是易溶物质,故A错误;
B、②中加入的20g没有完全溶解,溶质与溶剂的质量小于40:100,无法确定,故B错误;
C、只有②中的溶液为饱和溶液错误,因为③不知是否饱和,故D错误;
D、从图看出,①加入的20g硝酸钾完全溶解,②加入的20g硝酸钾可能部分溶解,也可能未溶解,因此②的质量分数可能大于或等于①的质量分数,③继续升温,固体消失,故③的溶质的质量分数一定大于②,因此①~③中溶液的溶质质量分数③>②≥①,故D正确;
故选:D。
(2023秋 吴兴区期末)以下所示事例中,不能作为支持证据验证“流体的压强与流速的关系”的是(  )
A.中间喷水,纸船相互靠拢 B.水平吹气,水从玻璃管上端喷出 C.飞机机翼做成图示形状 D.用吸管将饮料吸入口中
【解答】解:A、向两纸船中间中间喷水使水流速大,压强小,两纸船的外部水流速小,压强大,两船受到两边向内的压力差,所以纸船相互靠拢,故A不合题意;
B、从横管左端向管内吹气时,竖管上端的空气流速快、压强小;而竖管下端的大气压较大,从而形成了向上的压强差,所以水从竖管上端喷出,故B不合题意;
C、飞机的机翼做成上凸下平的形状,飞机飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速快,下方空气的压强大于上方空气的压强,从而使机翼获得了向上的升力,故C不合题意。
D、用吸管将饮料吸入口中,吸管内的气压小于外界大气压强,于是饮料在大气压强的作用下被压入口中,故D符合题意。
故选:D。
(2024春 慈溪市期末)一定温度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,较长一段时间后,状态如图甲所示,据图可知此时的糖水是 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,若再往其中加入一定量的水,状态如图乙所示,则一定发生改变的是 。(填选项)
①溶质的质量
②蔗糖的溶解度
③溶质的质量分数
④溶质与溶剂质量比
【解答】解:一定温度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,较长一段时间后,状态如图甲所示,甲中有不能继续溶解的蔗糖存在,此时的糖水是饱和溶液;若再往其中加入一定量的水,蔗糖固体全部溶解,溶质的质量增加,溶剂的质量增加,若所得溶液为该温度下蔗糖恰好饱和的溶液,溶质的质量分数不变,溶质与溶剂质量比不变;若所得溶液为该温度下蔗糖的不饱和溶液,溶质的质量分数减小,溶质与溶剂质量比发生了改变;由于温度不变,则蔗糖的溶解度不变,则一定发生改变的是①。
故答案为:
饱和;①。
(2023秋 西湖区期末)令一木块漂浮于50℃时的硝酸钾的饱和溶液中(如图甲所示),当温度改变时(不考虑由此引起的木块和溶液体积的变化),木块排开液体的体积V排随时间t发生了如图乙所示的变化。
(1)由此推测出温度的改变是 (填“升温”或“降温”)。
(2)同时观察到烧杯底部硝酸钾晶体 (填“增多”或“减少”)。
(3)如果在配制硝酸钾溶液的过程中出现以下情况,请写出可能对所配溶液的溶质质量分数造成的误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①所用硝酸钾药品不纯 。
②量取水时俯视读数 。
③配制完后将溶液转移至试剂瓶时洒出了一些 。
【解答】解:(1)由图象看出木块排开水的体积增大,说明溶液的密度减小,木块排开液体的体积变大,根据F=ρgV排,浮力不变,则溶液的密度变小,说明溶液中溶质质量减小,有溶质析出,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增加,故温度的改变是降温;
(2)由图象看出木块排开水的体积增大,说明溶液的密度减小,密度减小的原因是溶液中的溶质减少,当温度降低时,KNO3饱和溶液会析出溶质,同时溶液中的固体增多;
(3)①所用硝酸钾药品不纯,会导致溶质质量偏小,溶质质量分数偏低;
②量取水时俯视读数,读取数值大于实际数值,会导致量取水的体积偏小,溶液质量偏小,溶质质量分数偏高;
③配制完后将溶液转移至试剂瓶时洒出了一些,溶液具有均一性,不影响溶质质量分数大小。
(2023春 奉化区期末)如图是小宁在实验室配制50g溶质质量分数为10%的食盐溶液的操作过程示意图:
(1)图示实验中有一处明显的错误是 。
(2)D操作中应该选择量程为 mL的量筒(选填“10”或“50”)。
(3)E操作中玻璃棒的作用是 。
【解答】解:(1)图示实验中有一处明显的错误是:瓶塞正放(瓶塞未倒放);
(2)溶质质量为50g×10%=5g,水的质量是50g﹣5g=45g,合45mL,所以D操作中应该选择量程为50mL的量筒;
(3)E操作中玻璃棒的作用是:搅拌,加速溶解。
故答案为:(1)瓶塞正放(瓶塞未倒放);
(2)50;
(3)搅拌,加速溶解。
(2023秋 金东区期末)一颗黄豆质量大约在0.1克~1克之间。实验室天平的最小刻度是0.2克,称量一颗黄豆质量不够精确,老师布置各项目组制作一个浮力秤,将一粒黄豆的质量测出来,精确度越高越好。
【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、透明胶带、白纸、质量1g的小铁块,吸管(规格A:较细的普通饮料吸管,规格B:较粗的奶茶吸管)。
【制作过程】
①选择轻质的塑料吸管,剪取笔直的20cm一段,上端贴上纸质小托盘。
②在吸管下端插入铁钉,用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。
③烧杯中倒入水,将制作完成的吸管下端放入水中,让浮力秤漂浮在水面上,如图所示。
④对吸管标记刻度。
⑤测量一粒黄豆的质量。
回答下列问题:
(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封的好处是 。
(2)步骤④可分步进行,首先是将装好的浮力秤正常漂浮于水中,不放重物时在水面与吸管相交处标记为 。
(3)该浮力秤的刻度是 。
A.上小下大且均匀变化
B.上大下小且均匀变化
C.上小下大且不均匀变化
D.上大下小且不均匀变化
(4)为提高这款浮力秤的精确度,你的改进措施是 。
(5)请你提出项目组制作的这款浮力秤的一个缺点 。
【解答】解:
(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低,使吸管可以竖直漂浮在水中;
(2)将装好的浮力秤竖直漂浮于水中,不放重物时(即被测物体的质量为零),所以此时在水面与吸管相交处应标记为0刻度;
(3)测量物体的质量时,浮力秤总是漂浮,它所受的浮力总是等于它受到的重力,
根据物体的浮沉条件可知:F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸=G=mg,
则浮力秤浸入液体中的深度为:h浸,
因液体的密度不变,吸管的横截面积不变,所以h浸与m成正比,故密度计的刻度是均匀的,刻度越往上,说明物体的质量越大,即该浮力秤的刻度特点是上大下小且均匀变化,故B正确;
(4)浮力秤竖直漂浮于水中,称量同一物体时其受到的浮力一定,根据F浮=ρ水gV排可知V排一定,根据V=Sh可知横截面积越小,浸入的深度越大,可以标注的刻度线越多,分度值越小,所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度。
(5)若用该浮力秤在其它液体中进行称量,因液体密度不同,则放入同一重物时吸管浸入液体中的深度不同,需重新标注刻度;用密度较大的液体做实验时,由F浮=ρ液gSh浸可知浸入的深度较小,可以标注的刻度线较少,则测量的精确度会降低,所以,制作的这款浮力秤的一个缺点:用密度较大的液体做实验时其精确度会降低,或用不同液体做实验时需重新标注刻度。
故答案为:(1)使吸管可以竖直漂浮在水中;(2)0刻度;(3)B;(4)用直径更小的吸管;(5)用密度较大的液体做实验时其精确度会降低,或用不同液体做实验时需重新标注刻度。
(2023秋 莲都区期末)为探究影响浮力大小的因素,某同学做了如下实验。
(1)将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中,发现塑料瓶浸入水中体积越大感觉越费劲,据此该同学猜想浮力的大小可能与 有关。
(2)图片为该同学验证猜想的实验步骤,表格为各步骤的记录数据,表中⑥记录的数据应该是 。
实验序号 ① ② ③
弹簧秤示/牛 4 5 3
实验序号 ④ ⑤ ⑥
弹簧秤示/牛 6 2.6 ▲
(3)实验中支持猜想的证据是 。
【解答】解:(1)用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,空饮料罐排开水的体积比较大,越费劲,浮力越大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(2)根据阿基米德原理:F浮=G排,
F浮=F1﹣F5=4N﹣2.6N=1.4N;
G排=F6﹣F2=F﹣5N=1.4N,
解得F=6.4N。
(3)浮力与排开液体的体积有关,要控制排开液体的密度相同,只改变排开液体的体积,根据同种液体,实验③⑤排开液体体积增大,弹簧秤示数变小,说明浮力与排开液体的体积有关。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)6.4;(3)同种液体,实验③⑤排开液体体积增大,弹簧秤示数变小。
(2024春 慈溪市期末)硼酸是一种白色固体,为探究硼酸在水中的溶解情况,进行如下实验:在A~G七个烧杯中各加入25.0g硼酸,再分别加入100g水;在不同温度下,搅拌使固体充分溶解后静置,测定溶液中硼酸的含量。实验结果见下表。
温度℃ 20 30 40 60 80 90 100
静置后的现象
100g水中溶解的硼酸质量(g) 5.0 6.7 8.7 14.8 23.6 25.0 25.0
(1)D中的溶液是硼酸的 (填“饱和溶液”或“不饱和溶液”);F中硼酸溶液的溶质质量分数为 。
(2)现需15%硼酸溶液100g用于实验。请将配制该溶液的实验操作步骤补充完整:称取15g硼酸固体于烧杯中, 。
【解答】解:(1)由图示可知,D中的硼酸未完全溶解,因此得到的溶液为该温度下的饱和溶液,由溶质质量分数的概念可知,F中硼酸溶液的溶质质量分数为20%;故答案为:饱和溶液;20%;
(2)配制100g15%硼酸溶液需要用到硼酸的质量为100g×15%=15g,需要水的质量为100g﹣15g=85g,其体积为85mL,因此配制该溶液的实验操作步骤为:称取15g硼酸固体于烧杯中,再用量筒量取85mL的水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌,使之完全溶解,最后将溶液转移至细口瓶中;故答案为:用量筒量取85mL的水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌,使之完全溶解,最后将溶液转移至细口瓶中。
(2023秋 莲都区期末)为研究固体物质的溶解性与哪些因素有关,小莲设计了如表实验方案:
因素 第1组 第2组
温度/℃ 20 20 20
溶剂种类 水 酒精 水
溶剂质量/克 20 20 10
固体溶质种类 硝酸钾 硝酸钾 硝酸钾
加入固体质量/克 10 10 10

(1)表中※处应是观察或测量 来比较物质的溶解性。
(2)第1组实验中研究的问题是 。
(3)第2组实验中要研究溶解性与溶质种类关系,请将表中内容填写完整 。
【解答】解:(1)根据表格研究固体物质的溶解性的影响因素可知,表中※处还可以是观察或测量剩余固体的质量来比较物质的溶解性;
(2)第一组中温度,加入溶剂质量,加入固体种类,加入固体质量均不变,改变了溶剂种类,所以研究的问题是溶剂种类对物质溶解性的影响;
(3)第二组中由于要研究溶解性与溶质种类的关系,故改变溶质种类,其余因素不变,故温度为20℃,溶剂种类为水,溶剂质量为10克,固体溶质种类为糖(或其他种类溶质),加入固体质量为10克。
(2023秋 海曙区校级期末)物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品粗略测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后平向右慢慢拉动针筒,当活塞现开始滑动时。记下弹簧测力计的示数为F。
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)实验时发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(2)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
【解答】解:(1)注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;
(2)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS可知,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器,故选C;
活塞的面积为:S,将测量结果代入压强公式得:p。
故答案为:(1)偏小;(2)C;。
(2021秋 缙云县期末)小缙发现电脑是利用风扇来降温的,他想知道风扇产生的空气流动强度与风扇扇叶的哪些因素有关。他猜想可能与风扇扇叶的宽度、长度、倾斜角度等因素都有关系。
为此,他用同一电动机分别制作了几个不同的小风扇,相同转速去吹动同一位置的同一纸片(如图),并记录数据如下表。
实验组别 扇叶宽度/cm 扇叶长度/cm 扇叶倾斜角度θ 纸片被吹起的角度α
1 4 7 30° 35°
2 3 7 30° 30°
3 2 7 30° 20°
4 3 4 30° 20°
5 3 7 45° 40°
(1)实验中用到的测量仪器有:量角器和 。
(2)实验中,小缙通过观察 来确定风扇产生的空气流动强度。
(3)他在分析空气流动强度与扇叶长度的关系时,应选用序号为 的两组实验数据,得出的结论是 。
【解答】解:(1)风扇的扇叶宽度、扇叶长度要进行测量,因此需要刻度尺;
(2)根据表格中的物理量可知,风扇的扇叶宽度、扇叶长度、扇叶倾斜角度都是影响空气流动强度的因素,纸片被吹起的角度是用来反映风扇产生的空气流动强度;
(3)要探究空气流动强度与扇叶长度的关系,需要控制扇叶宽度和扇叶倾斜角度相同,所以选用序号为4、5的两次实验数据;根据实验数据可知,在扇叶的宽度和倾斜角相同,扇叶的长度不同,且长度越大,纸片被吹起的角度越大,说明风扇产生的空气流动强度越大,由此可得:扇在扇叶宽度、扇叶倾斜角度相同时,扇叶长度越长,风扇产生的空气流动强度越大。
故答案为:(1)刻度尺;(2)纸片被吹起的角度;(3)4、5;扇在扇叶宽度、扇叶倾斜角度相同时,扇叶长度越长,风扇产生的空气流动强度越大。
(2022秋 鄞州区校级期末)小明用砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量盐水的密度,如图所示。
①在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时有一半体积浸入水中如图甲;
②在铁皮罐上加砝码400g,直至铁皮罐恰好完全浸没在水中,如图乙;
③再将该铁皮罐放入丙图的盐水中,共加砝码440g,使铁皮罐恰好浸没在盐水中。
问:(1)铁皮罐的体积是多少?
(2)乙图中铁皮罐所受的浮力为多少?
(3)盐水的密度有多大?
【解答】解:(1)由甲图可知,铁皮罐一半浸入水中漂浮时受到的浮力:F浮1=ρ水V排1g=ρ水V罐g,
由乙图可知,在铁皮上加砝码,铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力:F浮2=ρ水V排2g=ρ水×V罐g,
由于铁皮罐处于漂浮,则F浮1=G罐......①
F浮2=G罐+G砝码1......②
②﹣①得,F浮2﹣F浮1=G砝码1,
所以,ρ水×V罐g﹣ρ水V罐g=G砝码1,即,ρ水V罐g=G砝码1,解得,V罐=0.8×10﹣3m3;
(2)铁皮罐全部浸入水中漂浮时受到的浮力:F浮2=ρ水V排2g=ρ水V罐g=1.0×103kg/m3×0.8×10﹣3m3×10N/kg=8N;
(3)由②式得,G罐F浮28N=4N;
将该铁皮罐放入盐水中,铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮,则根据漂浮条件可得:F浮3=G罐+G砝码2,即,ρ盐水V罐g=G罐+G砝码2,
所以,ρ盐水1.05×103kg/m3。
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