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浙教版科學八上 專題01 探索浮力、溶液和大氣的秘密【考點清單】(含解析)

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浙教版科學八上 專題01 探索浮力、溶液和大氣的秘密【考點清單】(含解析)

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專題01 探索浮力、溶液和大氣的秘密
考點清單
清單1 浮力
考點1 水的浮力
1.浮力概念:液體(氣體)對 其中的物體都會產生向上的浮力。
2.浮力的方向是 的。
3.浮力的施力物體: ,浮力的受力物體: 。
4.浮力產生的原因: 。
5.彈簧測力計測浮力的方法:先測出物體在空氣中的重力G,再讀出物體浸在液體中的彈簧測力計讀數(shù)F,那么F浮= 。
考點2 阿基米德原理
1.阿基米德原理:
(1)內容:浸在液體里的物體,受到向上的浮力,浮力的大小等于 ;
(2)公式: F浮= =m排液g= ;
(3)單位: ρ液: ,V排液: 。
注意:阿基米德原理只是浮力的計算公式,不是浮力產生的原因。
考點3 物體浮沉條件
1.物體的浮沉條件:浸沒在液體中的物體的浮沉取決于 和 的大小。(實心物體浸沒在液體中)
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上浮和下沉都是不穩(wěn)定狀態(tài),是動態(tài)過程。上浮的物體最終會浮出液面,而處于漂浮狀態(tài);下沉的物體最終會沉到容器底處于靜止狀態(tài);
②漂浮和懸浮時,物體都是受到兩個力而處于平衡狀態(tài),F(xiàn)浮= ;
③沉到水底時: =G。
考點4 物體浮沉條件的應用
1.物體浮沉條件的應用:
(1)航天員水下模擬訓練: 時,F(xiàn)浮=G;
(2)輪船:將鋼鐵做成空心,增大排開液體的體積,增大浮力使F浮=G;
①因為漂浮時,F(xiàn)浮=G,所以同一艘輪船從海洋行駛到江河或從江河行駛到海洋,其受到的浮力 ;
②根據(jù)F浮=ρ液gV排液,同一艘輪船從海洋行駛到江河,因為F浮不變,ρ液減小,所以 V排液 ,即船身稍下沉;
(3)潛水艇:它的上浮和下沉是通過對水艙的排水和充水而改變 來實現(xiàn)的;
(4)密度計:利用物體 條件工作的。因為F浮=ρ液gV排液,液體密度不同, ;
(5)熱氣球和飛艇:采用充密度比空氣 的氣體(氫氣、氦氣、熱空氣)的辦法,使它受到的浮力大于重力而升空。
考點5 浮力的計算方法
1.浮力計算的方法
(1)二次稱量法:F 浮= ;
(2)阿基米德原理法:F 浮=G 排= = ;
(3)壓力差法:F 浮= ;
(4)漂浮或懸浮條件:F 浮= 。
學以致用
1.“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站為廣大青少年展示了三個“浮力消失的實驗”:把乒乓球浸沒在杯中水里,放手后球停留在了水中;把泡騰片放入水中,產生的氣泡不離開水球;水和油混合形成的乳濁液長時間不分層。下列分析不正確的是( )
A.若把乒乓球換成鐵球,也可以懸浮在水中
B.油水不分層可推測油的密度等于水的密度
C.泡騰片產生的氣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壓力等于上表面所受水的壓力
2.清理效果調試。如圖為某水上垃圾收集器在水中漂浮時的狀態(tài),小組同學通過上下移動泡沫柱來改變收集口離水面的距離H,以滿足不同厚度垃圾的收集需求(箭頭表示水流方向)。在調試過程中,該收集器所受浮力F浮與距離H的關系圖像正確的是( )
A. B.
C. D.
3.如圖所示,將一體積為10cm3的質量分布均勻的正方體木塊輕輕放入一盛滿某種液體的溢水杯中,溢出液體的體積為8cm3;若將木塊從中間鋸掉一半,將剩余部分再次輕輕放入裝滿該液體的溢水杯中,則該液體會溢出(  )
A.3cm3 B.4cm3 C.5cm3 D.6cm3
4.中國臺灣長榮海運公司旗下的巨型貨輪“長賜”號曾經在埃及蘇伊士運河新航道擱淺,導致運河雙向堵塞斷航,如圖甲所示,簡化為模型為如圖乙,為了使該貨船能回到航道繼續(xù)航行,下列措施一定不可行的是(  )
A.借助浮筒使船上浮
B.將貨船拖回到航道
C.將貨物搬到甲板上
D.清除貨船底部淤泥
5.臺秤上放半杯水,臺秤的示數(shù)為20牛,再將重為7牛的金屬塊掛在彈簧測力計下,當金屬塊全部浸入水中時,如圖所示,測力計的示數(shù)為5牛,則金屬塊受到的浮力是 牛,此時臺秤示數(shù)為 牛。若再將金屬塊緩慢向下移動一段距離(沒有碰到杯子底部),臺秤示數(shù)將 (填“變小”、“不變”或“變大”)。
清單2 溶液
考點1 物質在水中的分散狀況
1.溶液:(1)能溶解其他物質的物質叫 (如水、酒精等物質)。
(2)被溶解的物質叫 。
(3)溶液:由溶質溶解于溶劑后形成的 、 混合物。
2.溶液、懸濁液、乳濁液的比較:
溶液 懸濁液 乳濁液
形成過程 固、液、氣溶解在液體里 懸浮在液體里 分散在液體里
穩(wěn)定性 不穩(wěn)定
長期放置 均一、穩(wěn)定 分層
舉例 糖水、汽水、飲料等 石灰水、泥水、血液等 牛奶、肥皂水
混合物:由 組成的物質叫混合物。溶液、懸濁液、乳濁液都屬于混合物。
4.常用的溶劑:水、酒精、汽油、丙酮等。
考點2 飽和與不飽和溶液
1、在 下,在 里, 某種溶質的溶液,稱為這種溶質的飽和溶液。在一定溫度下,在一定量的溶劑里,還能繼續(xù)溶解某種溶質的溶液,稱為這種溶質的不飽和溶液。
2、飽和溶液和不飽和溶液的相互轉化
a 針對大多數(shù)溶解度隨溫度升高而增大的物質:
b 對于Ca(OH)2等溶解度隨溫度升高而減小的物質:
注意:飽和溶液 是濃溶液,不飽和溶液也 是稀溶液。
3、判斷一種溶液是否飽和的方法是:在其溫度下,若其溶質不能繼續(xù)溶解則原溶液為該溫度下的飽和溶液;若其溶質還能繼續(xù)溶解,則原溶液為不飽和溶液。
如果溶液中有少量不溶解的溶質,則是飽和溶液;
如果加少量溶質,還能繼續(xù)溶解,則是不飽和溶液。
考點3 溶解度
1.溶解度:在一定的溫度下,某物質在100g溶劑中達到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質質量為該物質在這種溶劑里的溶解度。
注意:(1)四個關鍵詞: , , , ;
(2)溶解度就是一定溫度下,100g溶劑中所能溶解的溶質的最大質量;
(3)溶解度單位為克;
(4)公式:S=×100(克)
2.溶解度與溫度的關系:
大多數(shù)固體物質的溶解度隨溫度的 而明顯增大,如 ;
少數(shù)固體物質的溶解度受溫度影響不大,如 ;
極少數(shù)固體物質的溶解度隨溫度的升高而 ,如 。
3.物質的溶解性等級(以20℃的溶解度為標準):
溶解性等級 易溶 可溶 微溶 難溶
溶解度/g >10 1~10 0.01~1 <0.01
舉例 食鹽 氯酸鉀 氫氧化鈣 碳酸鈣
4.溶解度的表示方法
(1)表示方法
①溶解度表(會查看);
②溶解度曲線:以溫度為橫坐標,溶解度為縱坐標,形象地描繪出物質的溶解度隨溫度變化情況的曲線。
(2)變化規(guī)律
①大多數(shù)固體物質的溶解度隨溫度的升高而 (陡升型),代表物質是 ;
②少數(shù)固體物質的溶解度受溫度影響變化較小(平緩型),代表物質是氯化鈉;
③極少數(shù)固體物質的溶解度隨溫度的升高而 (下降型),代表物質是 ;
④氣體的溶解度一般隨壓強的增大而 ,隨溫度的升高而 。
考點4 溶質的質量分數(shù)
(1)定義:溶液中溶質的質量分數(shù)是 與 之比,可用小數(shù)或百分數(shù)表示;
(2)公式:溶質的質量分數(shù)=×100%=×100%;
(3)變形公式:溶質的質量= 。
溶液的質量=。
2.飽和溶液溶質的質量分數(shù):=×100% (S表示該溫度下的溶解度)
變形:S=×100 g
注意:溶質的質量分數(shù)是溶液濃度的定量表示,溶質質量分數(shù)越大的溶液濃度越大。
3.溶液的稀釋與濃縮
(1)依據(jù):溶液稀釋前后, 質量不變;
(2)注意:兩種溶液混合時, 可以相加,但 不能相加;
(3)溶液稀釋問題的計算
①原則:稀釋前后,溶液中溶質的質量不變。
將溶液稀釋的方法是在濃溶液中加入溶劑水,由于加入的水屬于溶劑,所以溶劑的質量和溶液(溶質+溶劑)的質量增加,但溶質的質量不變,據(jù)此可以解決稀釋溶液時的相關問題。
②計算公式: 或m濃·a%=(m濃+m水)·b%
擴展: a%(濃) b%(稀)
注意:
學以致用
1.恒溫蒸發(fā)過程,c為升溫蒸發(fā)過程,②中溶液恰好為飽和狀態(tài).分析實驗過程,作出的判斷不正確的是( )
A.經歷a程后,②中氯化鈉的質量分數(shù)大于①
B.經歷a過程后,②中氯化鈉的溶解度仍等于①
C.經歷b過程后,③中氯化鈉的質量分數(shù)大于②
D.經歷c過程后,④中氯化鈉的質量分數(shù)大于③
2.關于如圖所示實驗的相關判斷錯誤的是(  )
A.固體X一定是氫氧化鈉
B.固體X溶于水使錐形瓶內氣壓升高
C.氫氧化鈣溶解度:
D.氫氧化鈣溶液質量分數(shù):
3.鹽水選種是一種巧妙的挑選優(yōu)質種子的方法。長得很飽滿的小麥種子,密度超過1.2×;長得很飽滿的水稻種子,密度超過;干癟的和被蟲子蛀壞的種子的密度都比飽滿種子的密度都要小得多。下表為食鹽溶液其溶質質量分數(shù)與密度關系。
溶質質量分數(shù) 5% 10% 15% 20% 26%
溶液密度(g/cm3) 1.03 1.07 1.10 1.15 1.20
請回答下列問題:
(1)應選用表中溶質質量分數(shù)為 的食鹽溶液才能挑選出很飽滿的水稻種子。
(2)配制200千克質量分數(shù)為20%的食鹽溶液需要食鹽 千克。
(3)若取上述配制好的質量分數(shù)為20%的食鹽溶液60千克,能配制質量分數(shù)為15%的食鹽溶液多少千克 需加多少千克的水
4.小明對硝酸鉀的溶解性進行研究,經查資料,硝酸鉀在不同溫度時的溶解度如下表。
溫度(℃) 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℃時,100g水中最多能溶解 g硝酸鉀;
(2)根據(jù)上表,要從飽和的硝酸鉀溶液中析出硝酸鉀晶體,常采用 方法。
(3)往飽和的硝酸鉀溶液中加入X固體物質,發(fā)現(xiàn)硝酸鉀固體減少,漂浮在液面的木塊上浮了一些,則加入的X固體物質可能是 ,木塊所受的浮力將 。(填“變大”、“變小”、“不變”)
清單3 大氣壓
考點1 大氣的壓強及大小
1、大氣壓強的存在:
A.大氣會向 對處于其中的物體產生壓強;
B.馬德堡半球實驗:證明了 及大氣壓強是 的。
2、大氣壓的大小常用 或 進行測量。
3、托里拆利測大氣壓的實驗
①一只手握住玻璃管中部,在管內灌滿水銀,排出空氣,用另一只手指緊緊堵住玻璃管開口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里,待開口端全部浸入水銀槽內時放開手指,將管子豎直固定,當管內水銀液面停止下降時,讀出此時水銀液柱與水槽中水平液面的豎直高度差,約為760mm。
②逐漸傾斜玻璃管,發(fā)現(xiàn)管內水銀柱的豎直高度不變。
③繼續(xù)傾斜玻璃管,當傾斜到一定程度,管內充滿水銀,說明管內確實沒有空氣,而管外液面上受到的大氣壓強,正是大氣壓強支持著管內760mm高的汞柱,也就是大氣壓跟760mm高的汞柱產生的壓強相等。
④用內徑不同的玻璃管和長短不同的玻璃管重做這個實驗(或同時做,把它們并列在一起對比),可以發(fā)現(xiàn)水銀柱的豎直高度不變。說明大氣壓強與玻璃管的粗細、長短無關。(控制變量法)
⑤將長玻璃管一端用橡皮塞塞緊封閉,往管中注滿紅色水,用手指堵住另一端,把玻璃管倒插在水中,松開手指。觀察現(xiàn)象并提問學生:“如把頂端橡皮塞拔去,在外部大氣壓強作用下,水柱會不會從管頂噴出?”然后演示驗證,從而消除一些片面認識,加深理解。
⑥通常人們把高760毫米的汞柱所產生的壓強,作為1個標準大氣壓,符號為1atm(atm為壓強的非法定單位),1atm的值約為1.013×105Pa
4、大氣壓強的單位: 一個標準大氣壓為1.013×105Pa帕,或等于760毫米汞柱(105m高水) 1mmHg=133Pa
考點2 大氣壓在生活中的應用
1、離心式水泵的工作原理:當泵殼內高速旋轉的葉輪將水甩出水管時,轉輪附近就形成了一個低壓區(qū),泵外的大氣壓就會把外面的水押金泵,壓進來的水又被甩到水管,如此反復,就可以吧低處的水抽到一定高處
2、真空壓縮袋、吸塵器都是利用大氣壓進行工作的
考點3 大氣壓對人類活動的影響
1、大氣壓對天氣的影響
高壓區(qū)是指在相同高度上起亞較高的區(qū)域。低壓區(qū)是指在相同的高度上氣壓較低的區(qū)域。高壓區(qū)中心空氣下降,天氣晴朗,空氣干燥,低壓區(qū)空氣上升,天空多云,常形成陰雨天氣
2、大氣壓對人體的影響
(1)晴天是氣壓 ,人的心情比較 ,陰雨天氣氣壓低,人會感到
(2)高原反應
(3)拔火罐法的原理:當體外局部的壓強減到很小是,體內外的壓強差會是該部位的皮膚向外凸出,同時體內的血液也會聚集到該部位皮膚的毛細血管中,使皮膚充血。
3、大氣壓對液體沸點的影響
(1)氣壓增大,液體沸點 。驗證實驗:往裝有正在沸騰的水的燒瓶里充氣,原來沸騰的水停止沸騰。應用:高壓鍋
(2)氣壓降低,液體沸點 。驗證實驗:向裝有快要沸騰的水的燒瓶外抽氣,原來不沸騰的水開始沸騰。
應用:高壓鍋
考點4 流體壓強與流速的關系
1、流體壓強與流速的關系
在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強 ;流速越小的位置,壓強 。
2、飛機的升力
飛機運動時,機翼上方空氣流速 、壓強 ,下方空氣流速慢、壓強大,在機翼的上下表面產生了 ,從而使飛機獲得了 。
3、應用
(1)化油器:當氣流通過狹窄管道時,流速 ,壓強 ,汽油噴出形成
(2)飛機機翼的原理
(3)賽車尾翼的原理
學以致用
1.如圖為滑雪運動員在空中滑行的場景,這樣的姿勢可以使他在空中滑行更遠的距離,其原理是( )
A.運動員上方流速較大,上方壓強大于下方壓強
B.運動員上方流速較大,上方壓強小于下方壓強
C.運動員上方流速較小,上方壓強大于下方壓強
D.運動員上方流速較小,上方壓強小于下方壓強
2.如圖所示是一個飲水壺的部分結構示意圖,a、b是出水管的兩端,壺內水面低于出水管的a端,活塞與壺口接觸緊密且能自由移動。用力向下壓活塞,在水從a端勻速流出(壺內水面始終高于b端)的過程中,壺內氣體的溫度保持不變。
(1)壺內氣體壓強 (選填“大于”、“等于”或“小于”)外界大氣壓。
(2)向下壓活塞的力F逐漸 。(選填“變小”、“不變”或“變大”)
3.在一根長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中,放開手指,管內水銀面下降到一定高度時就不再下降,如圖所示。小寧也利用此裝置,把水銀換成水,將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時,管中的水柱 (填“會”或“不會”,下同)下降,如果這時在管頂開一個小孔,水柱 向上噴出。
4.在自主學習探究過程中,某同學利用帶拉環(huán)的吸盤、固定在墻上的平面鏡、水、刻度尺、彈簧秤來測量大氣壓強的大小,具體實驗步驟是:①用刻度尺測出吸盤的直徑,算出吸盤平面面積為10cm2;②用彈簧秤測出吸盤自身的重力;③將吸盤沾水濕潤后,壓在平面鏡上,排盡吸盤內空氣;④用彈簧秤水平拉動吸盤,直至恰好脫落,讀出此時彈簧秤示數(shù)為;⑤記錄整理數(shù)據(jù);⑥算出大氣壓的值,分析實驗結論;實驗裝置如圖甲,請結合你所學的知識分析:
(1)上述的實驗步驟中,哪一步是多余的? ;
(2)根據(jù)該同學的實驗數(shù)據(jù),計算得到的大氣壓的值等于 帕;
(3)在實驗時,如果拿一個吹風機對著吸盤自上而下吹冷風,如圖乙,則你預計的彈簧秤示數(shù)可能會 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。
5.某校研究小組同學想利用如下實驗方案一粗略測量某地大氣壓的值,裝置如圖甲所示:
【方案一】
①把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②如圖所示,用細線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動針筒,當活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)為F;
③讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V;
④用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。
根據(jù)以上實驗步驟,回答下列問題:
(1)研究小組同學發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,這將會使測量結果偏小。同學們聯(lián)想到去醫(yī)院打針時的情景,改進方法將注射器內空氣排盡。他們的方法是 ;
(2)方案一測量過程中活塞與注射器筒壁間有摩擦,會使測得的大氣壓值 (選填“偏大”“偏小”或“不變”);
在實際操作中,同學們發(fā)現(xiàn)除上述兩個原因會引起測量結果出現(xiàn)誤差外,我們還很難準確讀取彈簧測力計的示數(shù),于是對測量方案進行了改進,設計了實驗方案二,其實驗裝置如圖乙所示。
【方案二】
①按改進方法將注射器內空氣排盡,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②向燒杯中緩慢加水,當活塞向左勻速滑動時,測得燒杯和水的總重為;
③然后向外緩慢抽水,當 ? ,測得燒杯和水的總重為;
④測得活塞面積為S;
⑤計算大氣壓值p。
(3)將方案二中的實驗步驟③補充完整 ;
(4)利用方案二,本次測量的大氣壓值p= (用方案二步驟中的字母表示)。
實驗突破
實驗1探究浮力大小的影響因素
【提出問題】浮力的大小跟哪些因素有關?
【猜想與假設】(1)游泳池里越往深水區(qū)走,所受的浮力越大,由此猜想:浮力的大小可能與物體浸在液體中的體積或浸沒深度有關;
(2)雞蛋在純水中會下沉,但在濃鹽水中卻能漂浮,由此猜想:浮力大小可能與液體的密度有關;
(3)木頭在水中漂浮,但鐵塊在水中下沉,由此猜想:浮力的大小可能與浸沒在液體中的物體密度有關。
【進行實驗】
實驗目的 變量控制 圖示 現(xiàn)象及分析 探究結論
探究浮力的大小與物體浸沒深度的關系 同一物體浸在同一液體中,物體浸沒的深度不同 乙、丙兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)相同,即浮力相同 浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關
探究浮力的大小與物體浸入液體的體積的關系 液體的密度相同,同一物體浸入液體的體積不同 乙、丙兩種情況下彈簧測力計示數(shù)不同,即浮力不同,F(xiàn)1>F2 物體受到的浮力與物體浸入液體的體積有關
探究浮力的大小與液體密度的關系 同一物體浸在液體中的體積相同,液體密度不同 乙、丙兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)不同,即浮力不同,F(xiàn)2>F1 物體受到的浮力于液體的密度有關
探究浮力的大小與物體密度的關系 兩個體積相同、質量不同的物體,浸入在同一液體中 甲、乙兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)差相同,即浮力相同 物體所受的浮力與物體的密度無關
【總結歸納】浮力的大小只跟液體的 和物體 液體的 有關(與物體的形狀、材料、浸沒的深度、液體的多少無關)。在液體密度相同時,浸入液體的體積越大,物體受到的浮力越大;在浸入液體的體積相同時,液體的密度越大,物體受到的浮力越大。
實驗2 浮力大小跟物體排開液體所受重力的關系
【提出問題】物體所受的浮力的大小與物體排開液體所受重力存在怎樣的定量關系?
【猜想與假設】浮力的大小可能等于物體排開的液體所受的重力。
【制定計劃與設計實驗】(1)使用彈簧測力計利用稱重法得出石塊所受的浮力;
(2)收集實驗中石塊排開的水,測出被排開的水所受的重力,比較浮力和杯排開的水的重力的大小;
(3)換用不同質量的小石塊,重復上面的實驗,尋找規(guī)律。
【實驗器材】彈簧測力計、小石塊、細線、溢水杯、小桶、水等。
【進行實驗】
第一步:測出小石塊的重力;
第二步:測出空桶的重力;
第三步:將溢水杯 (液面與溢水口平齊),把小石塊 (不要晃動,以免排開水量偏多)放入杯中,讀出此時彈簧測力計的示數(shù),并用小桶收集溢出的水;
第四步:測出小桶和排開水的總重力,比較浮力和排開水的重力的關系;
第五步:換用不同質量的小石塊, (多次實驗,使結論更具普遍性),記錄實驗數(shù)據(jù)。
【記錄數(shù)據(jù)】
次數(shù) ①小石塊的重力/N ②空桶的重力/N ③彈簧測力計的示數(shù)/N ④桶和水總重/N 浮力/N 排開水的重力/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
【實驗結論】浸在液體中的物體,受到的浮力大小與它 相等。
實驗3 探究物質的溶解性
我們知道,溶液是由溶質和溶劑組成的,不同的溶質在同一種溶劑里的溶解性不同。例如,高錳酸鉀易溶于水,而泥沙就難溶于水。還有哪些因素會影響物質的溶解性呢?我們一起來探究。
固體藥品選用硫酸銅白色粉末,溶劑選用水、酒精。
1.提出問題:
根據(jù)研究的內容,提出探究的問題:
2.建立假設:
根據(jù)已有的知識和經驗,我們知道一定量的水中只能溶解一定量的硫酸銅。當硫酸銅超過一定量后,總會有一部分不能在該條件下再繼續(xù)溶解。我們可以建立如下假設:
①換一種溶劑,可以使未溶解的硫酸銅繼續(xù)溶解。
②升高溫度,可以使為溶解的硫酸銅繼續(xù)溶解。
3.設計實驗進行檢驗
對每一個假設,設計相應的實驗進行檢驗。
4.解釋數(shù)據(jù)、表達與交流:
對所獲得的實驗數(shù)據(jù)進行分析,思考實驗結果與假設是否相符合,并與同學進行交流。
實驗4 配制一定濃度的溶液
1.溶液的配制
(1)器材:天平、量筒、燒杯、玻璃棒、藥匙、膠頭滴管。
(2)步驟:
①計算:計算溶劑和溶質的質量或體積;
②稱量和量取:固體用 稱取;液體用 量取;
③溶解;將用量筒量取的水,倒入盛有氯化鈉的燒杯里,用玻璃棒攪拌,玻璃棒的作用是 ;
④裝瓶并貼上標簽。
2.溶液的溶質質量分數(shù)的誤差的影響因素
①溶質的原因:如果藥品中含有雜質,則導致配制的溶液中溶質的質量分數(shù) ;如果稱量時藥品和砝碼位置顛倒,若未使用游碼,則對溶液中溶質的質量分數(shù) ;若使用了游碼,則所配制溶液中溶質的質量分數(shù) ;
②溶劑的原因:主要是量取溶劑過程中讀數(shù)的方法導致的,仰視讀數(shù)導致量取的溶劑量 ;俯視讀數(shù)導致量取的溶劑量 ;
③配制時的原因:燒杯提前用水潤洗,導致實際溶劑量 ;藥品倒入燒杯中時不慎撒出,導致溶質量 等;
④裝入試劑瓶時的原因:試劑瓶用水潤洗,導致溶劑量 。
學以致用
1.小采和小荷發(fā)現(xiàn)餛飩店老板的孩子在店里完成科學實驗作業(yè):探究“浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開液體所受的重力”的關系,于是立刻上前幫忙;
(1)物塊浸沒在水中時所受到的浮力 N。
(2)若溢水杯的水沒裝滿,導致本實驗測量的 。(選填:“>”或“<”)
(3)若溢水杯裝滿水,則戊圖與甲圖測力計的讀數(shù)差應該是 N;石塊的密度應該是 。
2.小明同學課外時間利用實驗室器材,探究浸在液體中的物體所受浮力大小的影響因素。
(1)圖b中,物體A所受浮力大小為 ;
(2)小明做了如圖一所示的實驗,將物體A逐漸浸入水中,并觀察彈簧測力計示數(shù)的變化規(guī)律,分析比較圖a、b、c中現(xiàn)象,可初步得出結論: ;
(3)為探究物體所受的浮力大小與深度是否有關,該同學將一個密度大于水的長方體,用記號筆劃分16等份,分別浸入水中至中線與液面保持相平,如圖e、f所示,觀察測力計示數(shù),記下和的值;
①兩次實驗均將長方體浸入水中至中線,其目的是 ;
②若實驗結果為 ,則可得出物體所受浮力大小與深度無關的結論。
3.某科學興趣小組的同學做粗鹽(含有難溶性雜質)提純實驗,并用所得的精鹽配制60克10%的氯化鈉溶液。實驗一:如圖是同學們做粗鹽提純實驗的操作示意圖
(1)實驗操作⑤中的錯誤是 ;
(2)粗鹽提純實驗的操作順序為 (填操作序號);
(3)實驗二:用粗鹽提純后得到的精鹽來配制了60克10%氯化鈉溶液,可用量筒量取水54mL,在用天平稱量食鹽的操作中,應先調節(jié)天平平衡,接下來的操作是 ;
(4)配制完成后經檢測,溶質質量分數(shù)偏大,其原因可能有_______(5克以下用游碼)
A.稱取固體時,砝碼放在左盤
B.量取水的體積時,視線仰視
C.配制好的氯化鈉溶液裝瓶時,有少量溶液灑出
D.量取水的體積時,視線俯視
4.小紅在學習了物質的溶解這一專題后,對“氣體在液體中溶解能力強弱與氣壓的關系”進行了研究,并設計了如圖所示的實驗:用20毫升一次性注射器吸取10毫升某碳酸飲料(飲料中溶解有二氧化碳氣體),并用膠頭封閉注射器針孔。在圖Ⅰ中,小紅用力向外拉動注射器,管中出現(xiàn)許多小氣泡;圖Ⅱ中,用力向里推注射器,小氣泡減少。
(1)圖Ⅰ中,小紅向外拉注射器活塞的目的是 ;
(2)請嘗試分析,圖Ⅱ中小紅用力向里推動注射器后小氣泡減少的原因。 ;
(3)氣體的溶解度還受溫度的影響。“一些工廠向河里排放熱水,河里的魚會因缺氧而死亡”。這個現(xiàn)象說明氧氣在水中的溶解性與溫度之間的關系是 。
一站到底
1.(2023秋 杭州期末)在血液檢查時,常需要測量血液的密度。如果用密度計測量,需要血液量較多。醫(yī)院常用一個巧妙的方法:先在幾個試管中分別裝入已知不同密度的、呈淡藍色的硫酸銅溶液(如圖),然后分別在每個試管中滴進一滴血液,根據(jù)下面某個原理就能知道血液的密度。這個原理是(  )
A.硫酸銅溶液的顏色變化
B.物體的沉浮條件
C.液體內部的壓強規(guī)律
D.血液的顏色變化
2.人們常用“浮筒打撈法”打撈沉船。做法是將幾個灌滿水的浮筒沉到水底并拴在沉船兩旁,把空氣壓進浮筒將浮筒里的水排出,沉船隨著浮筒一起浮起。下列說法正確的是(  )
A.沉船在河底時,受到的浮力等于其重力
B.浮筒內充滿空氣時,受到的浮力大于其重力
C.船和浮筒在上浮時,受到的浮力逐漸變小
D.船和浮筒浮在水面時,受到的浮力大于其重力
3.(2023秋 余姚市校級期中)如圖所示,將兩個同樣形狀的長方體分別水平與豎直放置在盛水的容器中,則兩個長方體所受到的(  )
A.上、下壓強差相等,浮力不等
B.上、下壓強差相等,浮力相等
C.上、下壓強差不等,浮力不等
D.上、下壓強差不等,浮力相等
4.(2022秋 上虞區(qū)期末)甲、乙、丙三個小球的質量m和體積V如下表所示。將它們浸沒在水中釋放,在其穩(wěn)定后,三個小球所受的浮力分別為F甲、F乙和F丙。下列判斷正確的是(  )
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 拱墅區(qū)期末)工程師用“微重力蜘蛛人”技術維修“中國天眼”。如圖用一個氦氣球將維護人員吊起,減小對反射面板的壓力,甚至形成“零重力”效果,以免壓壞反射面板。下列對“零重力”理解正確的是(  )
A.氦氣球受到的浮力大小等于其重力的大小
B.氦氣球受到的浮力大小等于維護人員的重力大小
C.維護人員受到的拉力大小等于其重力的大小
D.“零重力”說明維護人員的重力變?yōu)榱?br/>6.(2022秋 嘉興期末)我國自主設計、自主配套、自主建造的首艘航母“山東艦”入列以來,開展了很多實戰(zhàn)化訓練。下列說法正確的是(  )
A.裝載物資后,“山東艦”將上浮一些
B.艦載機起飛后,“山東艦”仍漂浮且受到的浮力大小不變
C.停泊著的“山東艦”漂浮,其受到的浮力等于重力
D.“山東艦”在勻速航行的過程中,其受到的浮力大于重力
7.(2024春 寧海縣期末)小寧要配制50g質量分數(shù)為14%的氯化鈉溶液,下列關于配制該溶液的說法正確的是(  )
①若用氯化鈉固體配制,需稱取氯化鈉固體7.0g
②用托盤天平稱氯化鈉固體時,在兩盤各放一張完全相同的濾紙
③選用200mL量筒量取所需水的體積
④實驗中用到的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和試劑瓶
用量筒量取水時,俯視讀數(shù),配得溶液的溶質質量分數(shù)偏小
A.①② B.②④⑤ C.①②③⑤ D.①②④
8.(2023春 寧波期末)今有40g溶質的質量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液,欲將其溶質的質量分數(shù)增大一倍,應采用的方法是(  )(以下方法最終都不會有晶體析出)
A.把溶劑蒸發(fā)掉一半
B.加入4g氫氧化鈉固體
C.把溶劑蒸發(fā)掉20g
D.加入25%的氫氧化鈉溶液16g
9.硝酸鉀的溶解度隨溫度升高而增大。如圖是有關硝酸鉀溶液的實驗操作及變化情況。下列說法正確的是(  )
A.操作I一定是降溫,溶劑質量不變
B.②到③的恒溫蒸發(fā)也可以是降溫
C.①與②的溶質質量分數(shù)相比,②一定比①大
D.②與③的溶質質量可能相等
10.如圖所示為蒸發(fā)氯化鈉溶液的實驗,②中溶液恰好飽和。下列判斷正確的是(  )
A.在①→②過程中,氯化鈉的質量分數(shù)保持不變
B.在②→③過程中,氯化鈉的溶解度不斷增大
C.在②→④過程中,氯化鈉的質量分數(shù)先不變后增大
D.在③→④過程中,結晶的氯化鈉質量一定變大
11.20℃時,某科學小組向100g水中不斷加入固體甲或改變溫度,得到相應的溶液①~③。下列說法正確的是(  )
A.甲是一種微溶物質
B.②中溶質與溶劑的質量比一定為1:5
C.只有②中的溶液為飽和溶液
D.①~③中溶液的溶質質量分數(shù):③>②≥①
12.(2023秋 吳興區(qū)期末)以下所示事例中,不能作為支持證據(jù)驗證“流體的壓強與流速的關系”的是(  )
A.中間噴水,紙船相互靠攏 B.水平吹氣,水從玻璃管上端噴出 C.飛機機翼做成圖示形狀 D.用吸管將飲料吸入口中
13.(2024春 慈溪市期末)一定溫度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,較長一段時間后,狀態(tài)如圖甲所示,據(jù)圖可知此時的糖水是 (填“飽和”或“不飽和”)溶液,若再往其中加入一定量的水,狀態(tài)如圖乙所示,則一定發(fā)生改變的是 。(填選項)
①溶質的質量
②蔗糖的溶解度
③溶質的質量分數(shù)
溶質與溶劑質量比
14.(2023秋 西湖區(qū)期末)令一木塊漂浮于50℃時的硝酸鉀的飽和溶液中(如圖甲所示),當溫度改變時(不考慮由此引起的木塊和溶液體積的變化),木塊排開液體的體積V排隨時間t發(fā)生了如圖乙所示的變化。
(1)由此推測出溫度的改變是 (填“升溫”或“降溫”)。
(2)同時觀察到燒杯底部硝酸鉀晶體 (填“增多”或“減少”)。
(3)如果在配制硝酸鉀溶液的過程中出現(xiàn)以下情況,請寫出可能對所配溶液的溶質質量分數(shù)造成的誤差(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
①所用硝酸鉀藥品不純 。
②量取水時俯視讀數(shù) 。
配制完后將溶液轉移至試劑瓶時灑出了一些 。
15.(2023春 奉化區(qū)期末)如圖是小寧在實驗室配制50g溶質質量分數(shù)為10%的食鹽溶液的操作過程示意圖:
(1)圖示實驗中有一處明顯的錯誤是 。
D操作中應該選擇量程為 mL的量筒(選填“10”或“50”)。
(3)E操作中玻璃棒的作用是 。
16.(2023秋 金東區(qū)期末)一顆黃豆質量大約在0.1克~1克之間。實驗室天平的最小刻度是0.2克,稱量一顆黃豆質量不夠精確,老師布置各項目組制作一個浮力秤,將一粒黃豆的質量測出來,精確度越高越好。
【提供材料】大燒杯、水、紙質小托盤、剪刀、橡皮泥、鐵釘、刻度尺、記號筆、雙面膠、透明膠帶、白紙、質量1g的小鐵塊,吸管(規(guī)格A:較細的普通飲料吸管,規(guī)格B:較粗的奶茶吸管)。
【制作過程】
①選擇輕質的塑料吸管,剪取筆直的20cm一段,上端貼上紙質小托盤。
②在吸管下端插入鐵釘,用橡皮泥塞緊吸管與鐵釘縫隙進行固定和密封。
③燒杯中倒入水,將制作完成的吸管下端放入水中,讓浮力秤漂浮在水面上,如圖所示。
④對吸管標記刻度。
⑤測量一粒黃豆的質量。
回答下列問題:
(1)步驟②中吸管中插入鐵釘并密封的好處是 。
(2)步驟④可分步進行,首先是將裝好的浮力秤正常漂浮于水中,不放重物時在水面與吸管相交處標記為 。
(3)該浮力秤的刻度是 。
A.上小下大且均勻變化
B.上大下小且均勻變化
C.上小下大且不均勻變化
D.上大下小且不均勻變化
(4)為提高這款浮力秤的精確度,你的改進措施是 。
(5)請你提出項目組制作的這款浮力秤的一個缺點 。
17.(2023秋 蓮都區(qū)期末)為探究影響浮力大小的因素,某同學做了如下實驗。
(1)將一蓋緊瓶蓋的空塑料瓶按入水中,發(fā)現(xiàn)塑料瓶浸入水中體積越大感覺越費勁,據(jù)此該同學猜想浮力的大小可能與 有關。
(2)圖片為該同學驗證猜想的實驗步驟,表格為各步驟的記錄數(shù)據(jù),表中⑥記錄的數(shù)據(jù)應該是 。
實驗序號 ① ② ③
彈簧秤示/牛 4 5 3
實驗序號 ④ ⑤ ⑥
彈簧秤示/牛 6 2.6 ▲
(3)實驗中支持猜想的證據(jù)是 。
18.(2024春 慈溪市期末)硼酸是一種白色固體,為探究硼酸在水中的溶解情況,進行如下實驗:在A~G七個燒杯中各加入25.0g硼酸,再分別加入100g水;在不同溫度下,攪拌使固體充分溶解后靜置,測定溶液中硼酸的含量。實驗結果見下表。
溫度℃ 20 30 40 60 80 90 100
靜置后的現(xiàn)象
100g水中溶解的硼酸質量(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“飽和溶液”或“不飽和溶液”);F中硼酸溶液的溶質質量分數(shù)為 。
(2)現(xiàn)需15%硼酸溶液100g用于實驗。請將配制該溶液的實驗操作步驟補充完整:稱取15g硼酸固體于燒杯中, 。
19.(2023秋 蓮都區(qū)期末)為研究固體物質的溶解性與哪些因素有關,小蓮設計了如表實驗方案:
因素 第1組 第2組
溫度/℃ 20 20 20
溶劑種類 水 酒精 水
溶劑質量/克 20 20 10
固體溶質種類 硝酸鉀 硝酸鉀 硝酸鉀
加入固體質量/克 10 10 10

(1)表中※處應是觀察或測量 來比較物質的溶解性。
(2)第1組實驗中研究的問題是 。
(3)第2組實驗中要研究溶解性與溶質種類關系,請將表中內容填寫完整 。
20.(2023秋 海曙區(qū)校級期末)物理興趣小組的同學利用周末開展一次登山活動,他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測力計、細線、刻度尺等相關用品粗略測量山頂?shù)拇髿鈮骸y量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。
B.如圖甲所示,用細線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后平向右慢慢拉動針筒,當活塞現(xiàn)開始滑動時。記下彈簧測力計的示數(shù)為F。
C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V。
D.用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。
請根據(jù)他們設計的方案回答以下問題:
(1)實驗時發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,這將會使測量結果 (選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。
(2)若同學們用圖乙中B注射器在測量時,彈簧測力計被拉到5N,活塞仍沒有滑動。可改用圖乙中的 (選填“A”或“C”)注射器。用測量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則p= 。
21.(2021秋 縉云縣期末)小縉發(fā)現(xiàn)電腦是利用風扇來降溫的,他想知道風扇產生的空氣流動強度與風扇扇葉的哪些因素有關。他猜想可能與風扇扇葉的寬度、長度、傾斜角度等因素都有關系。
為此,他用同一電動機分別制作了幾個不同的小風扇,相同轉速去吹動同一位置的同一紙片(如圖),并記錄數(shù)據(jù)如下表。
實驗組別 扇葉寬度/cm 扇葉長度/cm 扇葉傾斜角度θ 紙片被吹起的角度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)實驗中用到的測量儀器有:量角器和 。
(2)實驗中,小縉通過觀察 來確定風扇產生的空氣流動強度。
(3)他在分析空氣流動強度與扇葉長度的關系時,應選用序號為 的兩組實驗數(shù)據(jù),得出的結論是 。
22.(2022秋 鄞州區(qū)校級期末)小明用砝碼盒以及長方體有蓋鐵皮罐、細線、沙石、水等物品測量鹽水的密度,如圖所示。
①在鐵皮罐內加入適量沙石并加蓋密封,使之漂浮時有一半體積浸入水中如圖甲;
②在鐵皮罐上加砝碼400g,直至鐵皮罐恰好完全浸沒在水中,如圖乙;
③再將該鐵皮罐放入丙圖的鹽水中,共加砝碼440g,使鐵皮罐恰好浸沒在鹽水中。
問:(1)鐵皮罐的體積是多少?
(2)乙圖中鐵皮罐所受的浮力為多少?
(3)鹽水的密度有多大?
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專題01 探索浮力、溶液和大氣的秘密
考點清單
清單1 浮力
考點1 水的浮力
1.浮力概念:液體(氣體)對浸入其中的物體都會產生向上的浮力。
2.浮力的方向是豎直向上的。
3.浮力的施力物體:液體,浮力的受力物體:浸入液體中的物體。
4.浮力產生的原因:物體的上、下表面受到壓力差。
5.彈簧測力計測浮力的方法:先測出物體在空氣中的重力G,再讀出物體浸在液體中的彈簧測力計讀數(shù)F,那么F浮=G-F。
考點2 阿基米德原理
1.阿基米德原理:
(1)內容:浸在液體里的物體,受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力;
(2)公式: F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排液;
(3)單位: ρ液:kg/m3,V排液:m3。
注意:阿基米德原理只是浮力的計算公式,不是浮力產生的原因
考點3 物體浮沉條件
1.物體的浮沉條件:浸沒在液體中的物體的浮沉取決于 F浮和 G 的大小。(實心物體浸沒在液體中)
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 懸浮 漂浮
注意:
①上浮和下沉都是不穩(wěn)定狀態(tài),是動態(tài)過程。上浮的物體最終會浮出液面,而處于漂浮狀態(tài);下沉的物體最終會沉到容器底處于靜止狀態(tài);
②漂浮和懸浮時,物體都是受到兩個力而處于平衡狀態(tài),F(xiàn)浮= G ;
③沉到水底時:F浮+F支=G。
考點4 物體浮沉條件的應用
1.物體浮沉條件的應用:
(1)航天員水下模擬訓練:懸浮時,F(xiàn)浮=G;
(2)輪船:將鋼鐵做成空心,增大排開液體的體積,增大浮力使F浮=G;
①因為漂浮時,F(xiàn)浮=G,所以同一艘輪船從海洋行駛到江河或從江河行駛到海洋,其受到的浮力不變;
②根據(jù)F浮=ρ液gV排液,同一艘輪船從海洋行駛到江河,因為F浮不變,ρ液減小,所以 V排液變大,即船身稍下沉;
(3)潛水艇:它的上浮和下沉是通過對水艙的排水和充水而改變自身重力來實現(xiàn)的;
(4)密度計:利用物體浮沉條件工作的。因為F浮=ρ液gV排液,液體密度不同,密度計排開液體的體積就不同;
(5)熱氣球和飛艇:采用充密度比空氣小的氣體(氫氣、氦氣、熱空氣)的辦法,使它受到的浮力大于重力而升空。
考點5 浮力的計算方法
1.浮力計算的方法
(1)二次稱量法: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)壓力差法:F 浮=F 向上-F 向下;
(4)漂浮或懸浮條件:F 浮=G 排。
學以致用
1.“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站為廣大青少年展示了三個“浮力消失的實驗”:把乒乓球浸沒在杯中水里,放手后球停留在了水中;把泡騰片放入水中,產生的氣泡不離開水球;水和油混合形成的乳濁液長時間不分層。下列分析不正確的是( )
A.若把乒乓球換成鐵球,也可以懸浮在水中
B.油水不分層可推測油的密度等于水的密度
C.泡騰片產生的氣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壓力等于上表面所受水的壓力
【答案】B
【詳解】A.由于太空中處于失重狀態(tài),太空中所有物體的重力都接近于零,若把乒乓球換成鐵球,也可以懸浮在水中,故A正確,不符合題意;
B.油的重力和水的重力都接近于零,油水不分層不可推測油的密度等于水的密度,故B錯誤,符合題意;
C.騰片產生的氣泡受到的重力和浮力都接近于零,故C正確,不符合題意;
D.乒乓球下表面所受水的壓力等于上表面所受水的壓力,都等于0,故D正確,不符合題意。
故選B。
2.清理效果調試。如圖為某水上垃圾收集器在水中漂浮時的狀態(tài),小組同學通過上下移動泡沫柱來改變收集口離水面的距離H,以滿足不同厚度垃圾的收集需求(箭頭表示水流方向)。在調試過程中,該收集器所受浮力F浮與距離H的關系圖像正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】如圖為某水上垃圾收集器在水中漂浮時的狀態(tài),根據(jù)物體漂浮的條件,浮力大小始終等于物體的重力,因而浮力與收集口離水面的距離H無關,當H改變,浮力始終不變,故C正確,ABD錯誤。
故選C。
3.如圖所示,將一體積為10cm3的質量分布均勻的正方體木塊輕輕放入一盛滿某種液體的溢水杯中,溢出液體的體積為8cm3;若將木塊從中間鋸掉一半,將剩余部分再次輕輕放入裝滿該液體的溢水杯中,則該液體會溢出(  )
A.3cm3 B.4cm3 C.5cm3 D.6cm3
【答案】B
【詳解】將一體積為的方體木塊放入一盛滿某種液體的溢水杯中,溢出液體的體積為,因為,說明木塊最終在液體中處于漂浮狀態(tài),木塊受力平衡,則此時木塊浮力等于重力大小,即。根據(jù)阿基米德原理可得
得出木塊密度與液體密度關系為
若將木塊從中間鋸掉一半,密度不變,木塊依然處于漂浮狀態(tài),此時浮力依然等于重力大小
此時木塊體積變成原來一半,為,則排開液體的體積為
故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
4.中國臺灣長榮海運公司旗下的巨型貨輪“長賜”號曾經在埃及蘇伊士運河新航道擱淺,導致運河雙向堵塞斷航,如圖甲所示,簡化為模型為如圖乙,為了使該貨船能回到航道繼續(xù)航行,下列措施一定不可行的是(  )
A.借助浮筒使船上浮
B.將貨船拖回到航道
C.將貨物搬到甲板上
D.清除貨船底部淤泥
【答案】C
【詳解】A.借助浮筒能增大浮力,可以使船上浮,故A正確,不符合題意;
B.將貨船拖回到航道,可以使船繼續(xù)航行,故B正確,不符合題意;
C.將貨物搬到甲板上,船和貨物的總重力不變,在浮力不變的情況下,不能繼續(xù)航行,故C錯誤,符合題意;
D.清除貨船底部淤泥,能增大船排開的水的體積,從而增大浮力,故D正確,不符合題意。
故選C。
5.臺秤上放半杯水,臺秤的示數(shù)為20牛,再將重為7牛的金屬塊掛在彈簧測力計下,當金屬塊全部浸入水中時,如圖所示,測力計的示數(shù)為5牛,則金屬塊受到的浮力是 牛,此時臺秤示數(shù)為 牛。若再將金屬塊緩慢向下移動一段距離(沒有碰到杯子底部),臺秤示數(shù)將 (填“變小”、“不變”或“變大”)。
【答案】 2 22 不變
【詳解】[1]物體受到的浮力等于重力與彈簧測力計示數(shù)之差,金屬塊受到的浮力為
[2]將容器、水和金屬塊看作一個整體,則容器、水和金屬塊受到豎直向下的重力為
彈簧測力計對金屬塊豎直向上的拉力為5N,則臺秤的示數(shù)為
[3]金屬塊全部浸入水中,浮力為2N,將金屬塊緩慢向下移動一段距離(沒有碰到杯子底部),排開水的體積不變,金屬塊受到浮力不變,即彈簧測力計的示數(shù)不變,故臺秤示數(shù)也不變。
清單2 溶液
考點1 物質在水中的分散狀況
1.溶液:(1)能溶解其他物質的物質叫 溶劑 (如水、酒精等物質)。
(2)被溶解的物質叫 溶質 。
(3)溶液:由溶質溶解于溶劑后形成的 均一的 、 穩(wěn)定的 混合物。
2.溶液、懸濁液、乳濁液的比較:
溶液 懸濁液 乳濁液
形成過程 固、液、氣溶解在液體里 固體小顆粒 懸浮在液體里 小液滴 分散在液體里
穩(wěn)定性 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定
長期放置 均一、穩(wěn)定 分層 分層
舉例 糖水、汽水、飲料等 石灰水、泥水、血液等 牛奶、肥皂水
混合物:由 多種物質 組成的物質叫混合物。溶液、懸濁液、乳濁液都屬于混合物。
4.常用的溶劑:水、酒精、汽油、丙酮等。
考點2 飽和與不飽和溶液
1、在一定溫度下,在一定量的溶劑里,不能繼續(xù)溶解某種溶質的溶液,稱為這種溶質的飽和溶液。在一定溫度下,在一定量的溶劑里,還能繼續(xù)溶解某種溶質的溶液,稱為這種溶質的不飽和溶液。
2、飽和溶液和不飽和溶液的相互轉化
a 針對大多數(shù)溶解度隨溫度升高而增大的物質:
b 對于Ca(OH)2等溶解度隨溫度升高而減小的物質:
注意:飽和溶液不一定是濃溶液,不飽和溶液也不一定是稀溶液。
3、判斷一種溶液是否飽和的方法是:在其溫度下,若其溶質不能繼續(xù)溶解則原溶液為該溫度下的飽和溶液;若其溶質還能繼續(xù)溶解,則原溶液為不飽和溶液。
如果溶液中有少量不溶解的溶質,則是飽和溶液;
如果加少量溶質,還能繼續(xù)溶解,則是不飽和溶液。
考點3 溶解度
1.溶解度:在一定的溫度下,某物質在100g溶劑中達到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質質量為該物質在這種溶劑里的溶解度。
注意:(1)四個關鍵詞: 一定的溫度 , 100g溶劑 , 達到飽和 , 溶質的質量 ;
(2)溶解度就是一定溫度下,100g溶劑中所能溶解的溶質的最大質量;
(3)溶解度單位為克;
(4)公式:S=×100(克)
2.溶解度與溫度的關系:
大多數(shù)固體物質的溶解度隨溫度的 升高 而明顯增大,如 硝酸鉀 ;
少數(shù)固體物質的溶解度受溫度影響不大,如 氯化鈉 ;
極少數(shù)固體物質的溶解度隨溫度的升高而 減小 ,如 氫氧化鈣 。
3.物質的溶解性等級(以20℃的溶解度為標準):
溶解性等級 易溶 可溶 微溶 難溶
溶解度/g >10 1~10 0.01~1 <0.01
舉例 食鹽 氯酸鉀 氫氧化鈣 碳酸鈣
4.溶解度的表示方法
(1)表示方法
①溶解度表(會查看);
②溶解度曲線:以溫度為橫坐標,溶解度為縱坐標,形象地描繪出物質的溶解度隨溫度變化情況的曲線。
(2)變化規(guī)律
①大多數(shù)固體物質的溶解度隨溫度的升高而 增大 (陡升型),代表物質是 硝酸鉀 ;
②少數(shù)固體物質的溶解度受溫度影響變化較小(平緩型),代表物質是氯化鈉;
③極少數(shù)固體物質的溶解度隨溫度的升高而 減小 (下降型),代表物質是 氫氧化鈣 ;
④氣體的溶解度一般隨壓強的增大而 增大 ,隨溫度的升高而 減小 。
考點4 溶質的質量分數(shù)
(1)定義:溶液中溶質的質量分數(shù)是 溶質質量 與 溶液質量 之比,可用小數(shù)或百分數(shù)表示;
(2)公式:溶質的質量分數(shù)=×100%=×100%;
(3)變形公式:溶質的質量= 溶液的質量×溶質的質量分數(shù) 。
溶液的質量=。
2.飽和溶液溶質的質量分數(shù):=×100% (S表示該溫度下的溶解度)
變形:S=×100 g
注意:溶質的質量分數(shù)是溶液濃度的定量表示,溶質質量分數(shù)越大的溶液濃度越大。
3.溶液的稀釋與濃縮
(1)依據(jù):溶液稀釋前后,溶質質量不變;
(2)注意:兩種溶液混合時,質量可以相加,但體積不能相加;
(3)溶液稀釋問題的計算
①原則:稀釋前后,溶液中溶質的質量不變。
將溶液稀釋的方法是在濃溶液中加入溶劑水,由于加入的水屬于溶劑,所以溶劑的質量和溶液(溶質+溶劑)的質量增加,但溶質的質量不變,據(jù)此可以解決稀釋溶液時的相關問題。
②計算公式:m濃·a%(濃)=m稀·b%(稀)或m濃·a%=(m濃+m水)·b%
擴展:V濃·ρ濃·a%(濃)=V稀·ρ稀·b%(稀)
注意:
學以致用
1.恒溫蒸發(fā)過程,c為升溫蒸發(fā)過程,②中溶液恰好為飽和狀態(tài).分析實驗過程,作出的判斷不正確的是( )
A.經歷a程后,②中氯化鈉的質量分數(shù)大于①
B.經歷a過程后,②中氯化鈉的溶解度仍等于①
C.經歷b過程后,③中氯化鈉的質量分數(shù)大于②
D.經歷c過程后,④中氯化鈉的質量分數(shù)大于③
【答案】C
【詳解】A、①→②,溶質質量不變,溶劑質量減少,氯化鈉的質量分數(shù)不斷增大,即②中氯化鈉的質量分數(shù)大于①,說法正確,故選項不符合題意;
B、a為恒溫蒸發(fā)過程,溫度不變,則經歷a過程后,②中氯化鈉的溶解度仍等于①,說法正確,故選項不符合題意;
C、②是恰好飽和的溶液,b為恒溫蒸發(fā)過程,有晶體析出,所得溶液仍為該溫度下的飽和溶液,溶質質量分數(shù)不變,說法錯誤,故選項符合題意;
D、c為升溫蒸發(fā)過程,③→④,溫度升高,氯化鈉的溶解度增大,溶液均為飽和溶液,則氯化鈉的質量分數(shù)變大,即④中氯化鈉的質量分數(shù)大于③,說法正確,故選項不符合題意;
故選:C。
2.關于如圖所示實驗的相關判斷錯誤的是(  )
A.固體X一定是氫氧化鈉
B.固體X溶于水使錐形瓶內氣壓升高
C.氫氧化鈣溶解度:①>②
D.氫氧化鈣溶液質量分數(shù):①③
【答案】A
【詳解】A、氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小,加入X后,溶液變渾濁,是因為溫度升高,氫氧化鈣的溶解度減小,有氫氧化鈣析出,固體X可能是NaOH,但也可能為氧化鈣,氧化鈣和水反應會放熱,該選項判斷錯誤;
B、固體X溶于水后溫度升高,則錐形瓶內的氣壓升高,該選項判斷正確;
C、結合前面分析可知,②中溫度升高,氫氧化鈣的溶解度降低,即氫氧化鈣溶解度: ①>②,該選項判斷正確;
D、一段時間后,恢復到常溫,石灰水又變澄清,則①③為相同條件下的飽和溶液,溶質質量分數(shù)相同,該選項判斷正確。
故選A。
3.鹽水選種是一種巧妙的挑選優(yōu)質種子的方法。長得很飽滿的小麥種子,密度超過1.2×;長得很飽滿的水稻種子,密度超過;干癟的和被蟲子蛀壞的種子的密度都比飽滿種子的密度都要小得多。下表為食鹽溶液其溶質質量分數(shù)與密度關系。
溶質質量分數(shù) 5% 10% 15% 20% 26%
溶液密度(g/cm3) 1.03 1.07 1.10 1.15 1.20
請回答下列問題:
(1)應選用表中溶質質量分數(shù)為 的食鹽溶液才能挑選出很飽滿的水稻種子。
(2)配制200千克質量分數(shù)為20%的食鹽溶液需要食鹽 千克。
(3)若取上述配制好的質量分數(shù)為20%的食鹽溶液60千克,能配制質量分數(shù)為15%的食鹽溶液多少千克 需加多少千克的水
【答案】(1)15%
(2)40
(3) 80kg 20kg
【詳解】(1)根據(jù)“長得很飽滿的水稻種子,密度超過”,應選用表中溶質質量分數(shù)為15%的食鹽溶液才能挑選出很飽滿的水稻種子;
(2)配制200千克質量分數(shù)為20%的食鹽溶液需要食鹽的質量為:200kg×20%=40kg;
(3)稀釋前后溶質的質量不變,設配制好的質量分數(shù)為20%的食鹽溶液60千克,能配制質量分數(shù)為15%的食鹽溶液為x,則有:60kg×20%=x×15%,x=80kg;
需要加水的質量為:80kg-60kg=20kg。
4.小明對硝酸鉀的溶解性進行研究,經查資料,硝酸鉀在不同溫度時的溶解度如下表。
溫度(℃) 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℃時,100g水中最多能溶解 g硝酸鉀;
(2)根據(jù)上表,要從飽和的硝酸鉀溶液中析出硝酸鉀晶體,常采用 方法。
(3)往飽和的硝酸鉀溶液中加入X固體物質,發(fā)現(xiàn)硝酸鉀固體減少,漂浮在液面的木塊上浮了一些,則加入的X固體物質可能是 ,木塊所受的浮力將 。(填“變大”、“變小”、“不變”)
【答案】(1)31.6
(2)冷卻熱飽和溶液/降溫結晶
(3) 氫氧化鈉/氧化鈣 不變
【詳解】(1)由表格中的數(shù)據(jù)可知,20℃時硝酸鉀的溶解度為31.6g,則100g水中最多能溶解31.6g硝酸鉀,故填:31.6;
(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知,硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大,則要從飽和的硝酸鉀溶液中析出硝酸鉀晶體,常采用降溫結晶或冷卻熱飽和溶液的方法,故填:冷卻熱飽和溶液或降溫結晶;
(3)硝酸鉀的溶解度隨著溫度的升高而增大,往飽和的硝酸鉀溶液中加入X固體物質,發(fā)現(xiàn)硝酸鉀固體減少,漂浮在液面的木塊上浮了一些,說明溶液密度增大,加入的物質溶于水會放出熱量,則加入的X固體物質可能是氫氧化鈉或氧化鈣;加入的X固體后,瓶底有未溶解的硝酸鉀固體,硝酸鉀固體繼續(xù)溶解,木塊所受浮力不變,故填:氫氧化鈉或氧化鈣;不變。
清單3 大氣壓
考點1 大氣的壓強及大小
1、大氣壓強的存在:
A.大氣會向各個方向對處于其中的物體產生壓強;
B.馬德堡半球實驗:證明了大氣壓強的存在及大氣壓強是很大的。
2、大氣壓的大小常用空盒氣壓計或水銀氣壓計進行測量。
3、托里拆利測大氣壓的實驗
①一只手握住玻璃管中部,在管內灌滿水銀,排出空氣,用另一只手指緊緊堵住玻璃管開口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里,待開口端全部浸入水銀槽內時放開手指,將管子豎直固定,當管內水銀液面停止下降時,讀出此時水銀液柱與水槽中水平液面的豎直高度差,約為760mm。
②逐漸傾斜玻璃管,發(fā)現(xiàn)管內水銀柱的豎直高度不變。
③繼續(xù)傾斜玻璃管,當傾斜到一定程度,管內充滿水銀,說明管內確實沒有空氣,而管外液面上受到的大氣壓強,正是大氣壓強支持著管內760mm高的汞柱,也就是大氣壓跟760mm高的汞柱產生的壓強相等。
④用內徑不同的玻璃管和長短不同的玻璃管重做這個實驗(或同時做,把它們并列在一起對比),可以發(fā)現(xiàn)水銀柱的豎直高度不變。說明大氣壓強與玻璃管的粗細、長短無關。(控制變量法)
⑤將長玻璃管一端用橡皮塞塞緊封閉,往管中注滿紅色水,用手指堵住另一端,把玻璃管倒插在水中,松開手指。觀察現(xiàn)象并提問學生:“如把頂端橡皮塞拔去,在外部大氣壓強作用下,水柱會不會從管頂噴出?”然后演示驗證,從而消除一些片面認識,加深理解。
⑥通常人們把高760毫米的汞柱所產生的壓強,作為1個標準大氣壓,符號為1atm(atm為壓強的非法定單位),1atm的值約為1.013×105Pa
4、大氣壓強的單位:帕 一個標準大氣壓為1.013×105Pa帕,或等于760毫米汞柱(105m高水) 1mmHg=133Pa
考點2 大氣壓在生活中的應用
1、離心式水泵的工作原理:當泵殼內高速旋轉的葉輪將水甩出水管時,轉輪附近就形成了一個低壓區(qū),泵外的大氣壓就會把外面的水押金泵,壓進來的水又被甩到水管,如此反復,就可以吧低處的水抽到一定高處
2、真空壓縮袋、吸塵器都是利用大氣壓進行工作的
考點3 大氣壓對人類活動的影響
1、大氣壓對天氣的影響
高壓區(qū)是指在相同高度上起亞較高的區(qū)域。低壓區(qū)是指在相同的高度上氣壓較低的區(qū)域。高壓區(qū)中心空氣下降,天氣晴朗,空氣干燥,低壓區(qū)空氣上升,天空多云,常形成陰雨天氣
2、大氣壓對人體的影響
(1)晴天是氣壓高,人的心情比較舒暢,陰雨天氣氣壓低,人會感到疲憊和心神不寧
(2)高原反應
(3)拔火罐法的原理:當體外局部的壓強減到很小是,體內外的壓強差會是該部位的皮膚向外凸出,同時體內的血液也會聚集到該部位皮膚的毛細血管中,使皮膚充血。
3、大氣壓對液體沸點的影響
(1)氣壓增大,液體沸點 增大 。驗證實驗:往裝有正在沸騰的水的燒瓶里充氣,原來沸騰的水停止沸騰。應用:高壓鍋
(2)氣壓降低,液體沸點 減小 。驗證實驗:向裝有快要沸騰的水的燒瓶外抽氣,原來不沸騰的水開始沸騰。
應用:高壓鍋
考點4 流體壓強與流速的關系
1、流體壓強與流速的關系
在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強 越小 ;流速越小的位置,壓強 越大 。
2、飛機的升力
飛機運動時,機翼上方空氣流速快、壓強小,下方空氣流速慢、壓強大,在機翼的上下表面產生了壓強差,從而使飛機獲得了向上的升力。
3、應用
(1)化油器:當氣流通過狹窄管道時,流速快,壓強小,汽油噴出形成霧狀
(2)飛機機翼的原理
(3)賽車尾翼的原理
學以致用
1.如圖為滑雪運動員在空中滑行的場景,這樣的姿勢可以使他在空中滑行更遠的距離,其原理是( )
A.運動員上方流速較大,上方壓強大于下方壓強
B.運動員上方流速較大,上方壓強小于下方壓強
C.運動員上方流速較小,上方壓強大于下方壓強
D.運動員上方流速較小,上方壓強小于下方壓強
【答案】B
【詳解】圖中的運動員在空中滑行的姿勢與機翼的形狀相似,運動員上方的空氣流速大,壓強小,下方流速慢,壓強大,這樣就會產生向上的壓力差,可以是運動員在空中滑行飛行更遠的距離,故B正確,ACD錯誤。
故選B。
2.如圖所示是一個飲水壺的部分結構示意圖,a、b是出水管的兩端,壺內水面低于出水管的a端,活塞與壺口接觸緊密且能自由移動。用力向下壓活塞,在水從a端勻速流出(壺內水面始終高于b端)的過程中,壺內氣體的溫度保持不變。
(1)壺內氣體壓強 (選填“大于”、“等于”或“小于”)外界大氣壓。
(2)向下壓活塞的力F逐漸 。(選填“變小”、“不變”或“變大”)
【答案】(1)大于
(2)變大
【詳解】(1)由圖可知,當下壓活塞時,壺內氣體的體積會變小,同時,壺內氣體的壓強會變大,大于壺外的大氣壓強。
(2)由于壺內氣體的壓強變大,所以,壺內氣體對活塞產生的向上的壓力也變大,則向下壓活塞的力F也會逐漸變大。
3.在一根長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中,放開手指,管內水銀面下降到一定高度時就不再下降,如圖所示。小寧也利用此裝置,把水銀換成水,將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時,管中的水柱 (填“會”或“不會”,下同)下降,如果這時在管頂開一個小孔,水柱 向上噴出。
【答案】 不會 不會
【詳解】[1]一個標準大氣壓能支持的水柱高度
玻璃管的長度約1m,所以水柱充滿整個玻璃管,水柱不會下降,保持不變。
[2]如果這時在管頂開一個小孔,玻璃管和水槽構成一個連通器,水柱會下降到和水槽內的水面相平為止,所以水柱不會噴出。
4.在自主學習探究過程中,某同學利用帶拉環(huán)的吸盤、固定在墻上的平面鏡、水、刻度尺、彈簧秤來測量大氣壓強的大小,具體實驗步驟是:①用刻度尺測出吸盤的直徑,算出吸盤平面面積為10cm2;②用彈簧秤測出吸盤自身的重力;③將吸盤沾水濕潤后,壓在平面鏡上,排盡吸盤內空氣;④用彈簧秤水平拉動吸盤,直至恰好脫落,讀出此時彈簧秤示數(shù)為;⑤記錄整理數(shù)據(jù);⑥算出大氣壓的值,分析實驗結論;實驗裝置如圖甲,請結合你所學的知識分析:
(1)上述的實驗步驟中,哪一步是多余的? ;
(2)根據(jù)該同學的實驗數(shù)據(jù),計算得到的大氣壓的值等于 帕;
(3)在實驗時,如果拿一個吹風機對著吸盤自上而下吹冷風,如圖乙,則你預計的彈簧秤示數(shù)可能會 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)②
(2)95000
(3)小于
【詳解】(1)根據(jù)壓強公式可知,測量大氣壓強的大小,需要通過實驗得出大氣對吸盤的壓力和吸盤平面面積,沒有必要用彈簧秤測出吸盤自身的重力,因此步驟②是多余的。
(2)根據(jù)題意可知,大氣對吸盤的壓力
若不考慮實驗過程中的其他影響因素,實驗時的大氣壓值
(3)由圖可知,若將吹風機如圖乙那樣對著吸盤自上而下吹風,根據(jù)流體壓強和流速的關系可知,吸盤外側空氣流速增大,壓強變小,大氣對吸盤的壓力減小,所以彈簧秤拉動吸盤至恰好脫落時的示數(shù)會小于。
5.某校研究小組同學想利用如下實驗方案一粗略測量某地大氣壓的值,裝置如圖甲所示:
【方案一】
①把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②如圖所示,用細線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動針筒,當活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)為F;
③讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V;
④用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。
根據(jù)以上實驗步驟,回答下列問題:
(1)研究小組同學發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,這將會使測量結果偏小。同學們聯(lián)想到去醫(yī)院打針時的情景,改進方法將注射器內空氣排盡。他們的方法是 ;
(2)方案一測量過程中活塞與注射器筒壁間有摩擦,會使測得的大氣壓值 (選填“偏大”“偏小”或“不變”);
在實際操作中,同學們發(fā)現(xiàn)除上述兩個原因會引起測量結果出現(xiàn)誤差外,我們還很難準確讀取彈簧測力計的示數(shù),于是對測量方案進行了改進,設計了實驗方案二,其實驗裝置如圖乙所示。
【方案二】
①按改進方法將注射器內空氣排盡,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②向燒杯中緩慢加水,當活塞向左勻速滑動時,測得燒杯和水的總重為;
③然后向外緩慢抽水,當 ? ,測得燒杯和水的總重為;
④測得活塞面積為S;
⑤計算大氣壓值p。
(3)將方案二中的實驗步驟③補充完整 ;
(4)利用方案二,本次測量的大氣壓值p= (用方案二步驟中的字母表示)。
【答案】 將注射器內抽滿水,端口向上推動活塞排水,使得頂端保留水,再用橡皮帽封口 偏大 當活塞向右勻速滑動時
【詳解】(1)[1]為了將注射器內空氣排盡,將注射器內抽滿水,端口向上推動活塞排水,使得頂端保留水,再用橡皮帽封口,此時注射器內無空氣。
(2)[2]測量過程中活塞與注射器筒壁間有摩擦,導致測量的壓力變大,根據(jù)可知,測的的壓強偏大。
(3)[3]實驗中根據(jù)二力平衡,當活塞向右勻速滑動時,燒杯和水的總重等于大氣施加的壓力。
(4)[4]當注射器中的活塞開始向左滑動時,對活塞受力分析
當注射器中的活塞開始向右滑動時,對活塞受力分析
兩式聯(lián)立解得
測量的大氣壓值為
實驗突破
實驗1探究浮力大小的影響因素
【提出問題】浮力的大小跟哪些因素有關?
【猜想與假設】(1)游泳池里越往深水區(qū)走,所受的浮力越大,由此猜想:浮力的大小可能與物體浸在液體中的體積或浸沒深度有關;
(2)雞蛋在純水中會下沉,但在濃鹽水中卻能漂浮,由此猜想:浮力大小可能與液體的密度有關;
(3)木頭在水中漂浮,但鐵塊在水中下沉,由此猜想:浮力的大小可能與浸沒在液體中的物體密度有關。
【進行實驗】
實驗目的 變量控制 圖示 現(xiàn)象及分析 探究結論
探究浮力的大小與物體浸沒深度的關系 同一物體浸在同一液體中,物體浸沒的深度不同 乙、丙兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)相同,即浮力相同 浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關
探究浮力的大小與物體浸入液體的體積的關系 液體的密度相同,同一物體浸入液體的體積不同 乙、丙兩種情況下彈簧測力計示數(shù)不同,即浮力不同,F(xiàn)1>F2 物體受到的浮力與物體浸入液體的體積有關
探究浮力的大小與液體密度的關系 同一物體浸在液體中的體積相同,液體密度不同 乙、丙兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)不同,即浮力不同,F(xiàn)2>F1 物體受到的浮力于液體的密度有關
探究浮力的大小與物體密度的關系 兩個體積相同、質量不同的物體,浸入在同一液體中 甲、乙兩種情況下彈簧測力計的示數(shù)差相同,即浮力相同 物體所受的浮力與物體的密度無關
【總結歸納】浮力的大小只跟液體的密度和物體浸入液體的體積有關(與物體的形狀、材料、浸沒的深度、液體的多少無關)。在液體密度相同時,浸入液體的體積越大,物體受到的浮力越大;在浸入液體的體積相同時,液體的密度越大,物體受到的浮力越大。
實驗2 浮力大小跟物體排開液體所受重力的關系
【提出問題】物體所受的浮力的大小與物體排開液體所受重力存在怎樣的定量關系?
【猜想與假設】浮力的大小可能等于物體排開的液體所受的重力。
【制定計劃與設計實驗】(1)使用彈簧測力計利用稱重法得出石塊所受的浮力;
(2)收集實驗中石塊排開的水,測出被排開的水所受的重力,比較浮力和杯排開的水的重力的大小;
(3)換用不同質量的小石塊,重復上面的實驗,尋找規(guī)律。
【實驗器材】彈簧測力計、小石塊、細線、溢水杯、小桶、水等。
【進行實驗】
第一步:測出小石塊的重力;
第二步:測出空桶的重力;
第三步:將溢水杯裝滿水(液面與溢水口平齊),把小石塊緩慢(不要晃動,以免排開水量偏多)放入杯中,讀出此時彈簧測力計的示數(shù),并用小桶收集溢出的水;
第四步:測出小桶和排開水的總重力,比較浮力和排開水的重力的關系;
第五步:換用不同質量的小石塊,重復上述步驟(多次實驗,使結論更具普遍性),記錄實驗數(shù)據(jù)。
【記錄數(shù)據(jù)】
次數(shù) ①小石塊的重力/N ②空桶的重力/N ③彈簧測力計的示數(shù)/N ④桶和水總重/N 浮力/N 排開水的重力/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
【實驗結論】浸在液體中的物體,受到的浮力大小與它排開的液體所受的重力大小相等。
實驗3 探究物質的溶解性
我們知道,溶液是由溶質和溶劑組成的,不同的溶質在同一種溶劑里的溶解性不同。例如,高錳酸鉀易溶于水,而泥沙就難溶于水。還有哪些因素會影響物質的溶解性呢?我們一起來探究。
固體藥品選用硫酸銅白色粉末,溶劑選用水、酒精。
1.提出問題:
根據(jù)研究的內容,提出探究的問題:
2.建立假設:
根據(jù)已有的知識和經驗,我們知道一定量的水中只能溶解一定量的硫酸銅。當硫酸銅超過一定量后,總會有一部分不能在該條件下再繼續(xù)溶解。我們可以建立如下假設:
①換一種溶劑,可以使未溶解的硫酸銅繼續(xù)溶解。
②升高溫度,可以使為溶解的硫酸銅繼續(xù)溶解。
3.設計實驗進行檢驗
對每一個假設,設計相應的實驗進行檢驗。
4.解釋數(shù)據(jù)、表達與交流:
對所獲得的實驗數(shù)據(jù)進行分析,思考實驗結果與假設是否相符合,并與同學進行交流。
實驗4 配制一定濃度的溶液
1.溶液的配制
(1)器材:天平、量筒、燒杯、玻璃棒、藥匙、膠頭滴管。
(2)步驟:
①計算:計算溶劑和溶質的質量或體積;
②稱量和量取:固體用天平稱取;液體用量筒量取;
③溶解;將用量筒量取的水,倒入盛有氯化鈉的燒杯里,用玻璃棒攪拌,玻璃棒的作用是加速溶解;
④裝瓶并貼上標簽。
2.溶液的溶質質量分數(shù)的誤差的影響因素
①溶質的原因:如果藥品中含有雜質,則導致配制的溶液中溶質的質量分數(shù)偏小;如果稱量時藥品和砝碼位置顛倒,若未使用游碼,則對溶液中溶質的質量分數(shù)沒有影響;若使用了游碼,則所配制溶液中溶質的質量分數(shù)偏小;
②溶劑的原因:主要是量取溶劑過程中讀數(shù)的方法導致的,仰視讀數(shù)導致量取的溶劑量偏多;俯視讀數(shù)導致量取的溶劑量偏少;
③配制時的原因:燒杯提前用水潤洗,導致實際溶劑量偏多;藥品倒入燒杯中時不慎撒出,導致溶質量偏少等;
④裝入試劑瓶時的原因:試劑瓶用水潤洗,導致溶劑量增多。
學以致用
1.小采和小荷發(fā)現(xiàn)餛飩店老板的孩子在店里完成科學實驗作業(yè):探究“浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開液體所受的重力”的關系,于是立刻上前幫忙;
(1)物塊浸沒在水中時所受到的浮力 N。
(2)若溢水杯的水沒裝滿,導致本實驗測量的 。(選填:“>”或“<”)
(3)若溢水杯裝滿水,則戊圖與甲圖測力計的讀數(shù)差應該是 N;石塊的密度應該是 。
【答案】(1)0.4
(2)>
(3) 0.4 5×103/5000
【詳解】(1)石塊受到的浮力大小
F浮=G-F丁=2N-1.6N=0.4N
(2)當溢水杯中的水未裝到溢水口時,排到小桶中的水比金屬塊排開的水少,則排開水的重力小于其所受的浮力,即F浮>G排。
(3)[1]根據(jù)阿基米德原理,物體在液體中受到的浮力等于排開液體的重力,若溢水杯裝滿水,則戊圖與甲圖測力計的讀數(shù)差應該等于浮力,即0.4N;
[2]因物體均浸沒,所以石塊的體積為
石塊的質量為
石塊的密度為
2.小明同學課外時間利用實驗室器材,探究浸在液體中的物體所受浮力大小的影響因素。
(1)圖b中,物體A所受浮力大小為 ;
(2)小明做了如圖一所示的實驗,將物體A逐漸浸入水中,并觀察彈簧測力計示數(shù)的變化規(guī)律,分析比較圖a、b、c中現(xiàn)象,可初步得出結論: ;
(3)為探究物體所受的浮力大小與深度是否有關,該同學將一個密度大于水的長方體,用記號筆劃分16等份,分別浸入水中至中線與液面保持相平,如圖e、f所示,觀察測力計示數(shù),記下和的值;
①兩次實驗均將長方體浸入水中至中線,其目的是 ;
②若實驗結果為 ,則可得出物體所受浮力大小與深度無關的結論。
【答案】(1)1N
(2)液體的密度一定時,物體排開液體的體積越大,浮力越大
(3) 確保物體排開液體的體積相等
【詳解】(1)根據(jù)稱重法,可得圖b中,物體A所受浮力大小為
(2)圖a、b、c中液體的密度不變,物體排開液體的體積變大,彈簧測力計的示數(shù)變小,則受到的浮力變大,說明液體的密度一定時,物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大。
(3)[1]兩次實驗均將長方體浸入水中至中線,目的是為了保證物體排開液體的體積相同。
[2]若兩次彈簧測力計的示數(shù)不變,即,則說明物體受到的浮力不變,可得結論為:物體所受浮力大小與深度無關的結論。
3.某科學興趣小組的同學做粗鹽(含有難溶性雜質)提純實驗,并用所得的精鹽配制60克10%的氯化鈉溶液。實驗一:如圖是同學們做粗鹽提純實驗的操作示意圖
(1)實驗操作⑤中的錯誤是 ;
(2)粗鹽提純實驗的操作順序為 (填操作序號);
(3)實驗二:用粗鹽提純后得到的精鹽來配制了60克10%氯化鈉溶液,可用量筒量取水54mL,在用天平稱量食鹽的操作中,應先調節(jié)天平平衡,接下來的操作是 ;
(4)配制完成后經檢測,溶質質量分數(shù)偏大,其原因可能有_______(5克以下用游碼)
A.稱取固體時,砝碼放在左盤
B.量取水的體積時,視線仰視
C.配制好的氯化鈉溶液裝瓶時,有少量溶液灑出
D.量取水的體積時,視線俯視
【答案】(1)未用玻璃棒引流
(2)①②③⑤④
(3)在右盤上放5g砝碼,并將游碼移到“1”刻度處,再在左盤添加氯化鈉直至天平平衡
(4)D
【詳解】(1)實驗操作⑤中的錯誤是未用玻璃棒引流,可能使液體濺出;
(2)粗鹽提純的步驟: ①從試劑瓶取出食鹽; ②用量筒量取規(guī)定體積的水,和食鹽一起倒入燒杯; ③加水,并用玻璃棒不斷攪拌,直到全部溶解; ⑤將溶液進行過濾; ④將得到的濾液倒入蒸發(fā)皿進行蒸發(fā)結晶。 則操作順序為:①②③⑤④;
(3)需要食鹽的質量:60g×10%=6g,則接下來的操作為:在右盤上放5g砝碼,并將游碼移到“1”刻度處,再在左盤添加氯化鈉直至天平平衡;
(4)A.稱取固體時,砝碼放在左盤,食鹽的質量=砝碼質量-游碼質量,食鹽質量偏小,溶質質量分數(shù)偏小,不合題意;
B.量取水的體積時,視線仰視,會使讀出的示數(shù)偏小,而實際得到水的體積偏大,溶質質量分數(shù)偏小,不合題意;
C.配制好的氯化鈉溶液裝瓶時,有少量溶液灑出,由于溶液具有均一性,因此不會影響溶質質量分數(shù),不合題意;
D.量取水的體積時,視線俯視,會使讀出的示數(shù)偏大,而實際得到水的體積偏小,溶質質量分數(shù)偏大,符合題意。
故選D。
4.小紅在學習了物質的溶解這一專題后,對“氣體在液體中溶解能力強弱與氣壓的關系”進行了研究,并設計了如圖所示的實驗:用20毫升一次性注射器吸取10毫升某碳酸飲料(飲料中溶解有二氧化碳氣體),并用膠頭封閉注射器針孔。在圖Ⅰ中,小紅用力向外拉動注射器,管中出現(xiàn)許多小氣泡;圖Ⅱ中,用力向里推注射器,小氣泡減少。
(1)圖Ⅰ中,小紅向外拉注射器活塞的目的是 ;
(2)請嘗試分析,圖Ⅱ中小紅用力向里推動注射器后小氣泡減少的原因。 ;
(3)氣體的溶解度還受溫度的影響。“一些工廠向河里排放熱水,河里的魚會因缺氧而死亡”。這個現(xiàn)象說明氧氣在水中的溶解性與溫度之間的關系是 。
【答案】(1)減小壓強
(2)見解析
(3)河水溫度升高,氧氣在水中的溶解能力減弱
【詳解】(1)用力向外拉動注射器時壓強變小,氣體的溶解度變小,會出現(xiàn)氣泡。
(2)用力向里推注射器,壓強增大,氣體在水中的溶解度應該增大。
(3)工廠向河里排放熱水,造成河水溫度升高,氧氣在水中的溶解量減少,造成河里的魚因缺氧而死亡。
一站到底
(2023秋 杭州期末)在血液檢查時,常需要測量血液的密度。如果用密度計測量,需要血液量較多。醫(yī)院常用一個巧妙的方法:先在幾個試管中分別裝入已知不同密度的、呈淡藍色的硫酸銅溶液(如圖),然后分別在每個試管中滴進一滴血液,根據(jù)下面某個原理就能知道血液的密度。這個原理是(  )
A.硫酸銅溶液的顏色變化
B.物體的沉浮條件
C.液體內部的壓強規(guī)律
D.血液的顏色變化
【解答】解:當血滴在硫酸銅溶液中懸浮時,根據(jù)物體的浮沉條件可知,ρ液=ρ血,即血液的密度等于硫酸銅溶液的密度,故此方法測血液的密度運用了物體的浮沉條件,故B正確、A、C、D錯誤。
故選:B。
人們常用“浮筒打撈法”打撈沉船。做法是將幾個灌滿水的浮筒沉到水底并拴在沉船兩旁,把空氣壓進浮筒將浮筒里的水排出,沉船隨著浮筒一起浮起。下列說法正確的是(  )
A.沉船在河底時,受到的浮力等于其重力
B.浮筒內充滿空氣時,受到的浮力大于其重力
C.船和浮筒在上浮時,受到的浮力逐漸變小
D.船和浮筒浮在水面時,受到的浮力大于其重力
【解答】解:A、沉船在河底時,受到的浮力小于其重力,故A錯誤;
B、浮筒充滿氣后,排出浮筒中的水,浮筒的重力減小,浮力大于重力,沉船就會浮上來,故B正確;
C、沉船在水下上浮時,船排開水的體積不變,水的密度不變,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不變,故C錯誤;
D、船和浮筒浮在水面時,根據(jù)物體的浮沉條件可知,受到的浮力等于其重力,故D錯誤。
故選:B。
(2023秋 余姚市校級期中)如圖所示,將兩個同樣形狀的長方體分別水平與豎直放置在盛水的容器中,則兩個長方體所受到的(  )
A.上、下壓強差相等,浮力不等
B.上、下壓強差相等,浮力相等
C.上、下壓強差不等,浮力不等
D.上、下壓強差不等,浮力相等
【解答】解:由圖可知,兩個同樣形狀,即體積相等的長方體浸沒在水中,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,兩個長方體所受水的浮力相等;
由浮力產生的原因可知,兩個長方體上、下表面受到水的壓力差相等,
由圖可知兩個長方體上、下表面的面積大小不相等,由Δp可知,兩個長方體上、下表面受到水的壓強差不相等,故D正確、ABC錯誤。
故選:D。
(2022秋 上虞區(qū)期末)甲、乙、丙三個小球的質量m和體積V如下表所示。將它們浸沒在水中釋放,在其穩(wěn)定后,三個小球所受的浮力分別為F甲、F乙和F丙。下列判斷正確的是(  )
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:根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),利用公式ρ可知,三個小球的密度分別為: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,根據(jù)物體的浮沉條件可知:F甲=G甲=m甲g=30×10﹣3kg×10N/kg=0.3N,F(xiàn)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,根據(jù)阿基米德原理可知,丙受到的浮力為: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(xiàn)乙>F甲>F丙。
故選:B。
(2022秋 拱墅區(qū)期末)工程師用“微重力蜘蛛人”技術維修“中國天眼”。如圖用一個氦氣球將維護人員吊起,減小對反射面板的壓力,甚至形成“零重力”效果,以免壓壞反射面板。下列對“零重力”理解正確的是(  )
A.氦氣球受到的浮力大小等于其重力的大小
B.氦氣球受到的浮力大小等于維護人員的重力大小
C.維護人員受到的拉力大小等于其重力的大小
D.“零重力”說明維護人員的重力變?yōu)榱?br/>【解答】解:
AB、把氣球和維護人員看作是一個整體,整體處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于總重力,故AB錯誤;
CD、維護人員處于靜止狀態(tài),豎直方向上受到豎直向下的重力豎直向上的拉力的共同作用,這兩個力是一對平衡力,所以受到的拉力大小等于其重力的大小,故C正確,D錯誤。
故選:C。
(2022秋 嘉興期末)我國自主設計、自主配套、自主建造的首艘航母“山東艦”入列以來,開展了很多實戰(zhàn)化訓練。下列說法正確的是(  )
A.裝載物資后,“山東艦”將上浮一些
B.艦載機起飛后,“山東艦”仍漂浮且受到的浮力大小不變
C.停泊著的“山東艦”漂浮,其受到的浮力等于重力
D.“山東艦”在勻速航行的過程中,其受到的浮力大于重力
【解答】解:
A、裝載物資后,山東艦的重力增大,根據(jù)物體漂浮條件可知,它受到的浮力增大,故A錯誤;
B、艦載機起飛后,山東艦的重力減小,根據(jù)物體漂浮條件可知,則它受到的浮力減小,故B錯誤;
C、“山東艦”始終漂浮在水面上,根據(jù)物體漂浮條件可知,則它受到的浮力始終等于它的重力,故C正確;
D、“山東艦”在勻速航行的過程中,它在豎直方向上保持平衡狀態(tài),即它受到的浮力等于重力,故D錯誤。
故選:C。
(2024春 寧海縣期末)小寧要配制50g質量分數(shù)為14%的氯化鈉溶液,下列關于配制該溶液的說法正確的是(  )
①若用氯化鈉固體配制,需稱取氯化鈉固體7.0g
②用托盤天平稱氯化鈉固體時,在兩盤各放一張完全相同的濾紙
③選用200mL量筒量取所需水的體積
④實驗中用到的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和試劑瓶
⑤用量筒量取水時,俯視讀數(shù),配得溶液的溶質質量分數(shù)偏小
A.①② B.②④⑤ C.①②③⑤ D.①②④
【解答】解:①若用氯化鈉固體配制,配制50g質量分數(shù)為14%的氯化鈉溶液,需稱取氯化鈉固體50g×14%=7.0g,故說法正確。
②用托盤天平稱氯化鈉固體時,在兩盤各放一張完全相同的濾紙,故說法正確。
③溶劑質量=溶液質量﹣溶質質量,所需溶劑的質量為50g﹣7g=43g(合43mL),量筒量程的選擇,應遵循“大而近”的原則,應用規(guī)格為50mL的量筒量取水的體積,故說法錯誤。
④首先計算配制溶液所需氯化鈉和水的質量,再稱量所需的氯化鈉和量取水,最后進行溶解,藥匙用于取用氯化鈉,托盤天平用于稱取固體氯化鈉,量筒與膠頭滴管用于準確量取水,燒杯用于完成溶解操作,玻璃棒用于溶解時的攪拌,試劑瓶用于盛放氯化鈉溶液,實驗中用到的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和試劑瓶,故說法正確。
⑤用量筒量取水時,俯視讀數(shù),讀數(shù)比實際液體體積大,會造成實際量取的水的體積偏小,使溶質質量分數(shù)偏大,故說法錯誤。
故①②④說法正確。
故選:D。
(2023春 寧波期末)今有40g溶質的質量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液,欲將其溶質的質量分數(shù)增大一倍,應采用的方法是(  )(以下方法最終都不會有晶體析出)
A.把溶劑蒸發(fā)掉一半
B.加入4g氫氧化鈉固體
C.把溶劑蒸發(fā)掉20g
D.加入25%的氫氧化鈉溶液16g
【解答】解:A.設需要蒸發(fā)水的質量為x,(40g﹣x)×20%=40g×10%,x=20g,應將溶劑蒸發(fā)掉溶液質量的一半,而不是溶劑質量的一半,故A錯誤;
B.設需要再溶解該物質的質量為y,(40g+y)×20%=40g×10%+y,y=5g,故B錯誤;
C.根據(jù)A選項的分析,可蒸發(fā)掉20克水,故C正確;
D.加入25%的氫氧化鈉溶液16g,所得溶液中溶質質量分數(shù)為,故D錯誤。
故選:C。
硝酸鉀的溶解度隨溫度升高而增大。如圖是有關硝酸鉀溶液的實驗操作及變化情況。下列說法正確的是(  )
A.操作I一定是降溫,溶劑質量不變
B.②到③的恒溫蒸發(fā)也可以是降溫
C.①與②的溶質質量分數(shù)相比,②一定比①大
D.②與③的溶質質量可能相等
【解答】解:A、不飽和溶液轉化為飽和溶液,操作I可能采用的加入硝酸鉀或蒸發(fā)溶劑的方法,故選項說法錯誤。
B、②到③,有晶體析出,可以恒溫蒸發(fā),也可以降溫,故選項說法正確。
C、選項沒有指明溫度,盡管②是飽和溶液,操作I可能采用的降溫至恰好飽和的方法,①與②的溶質質量分數(shù)相比,②不一定比①大,故選項說法錯誤。
D、②到③有晶體析出,②與③的溶質質量不相等,故選項說法錯誤。
故選:B。
如圖所示為蒸發(fā)氯化鈉溶液的實驗,②中溶液恰好飽和。下列判斷正確的是(  )
A.在①→②過程中,氯化鈉的質量分數(shù)保持不變
B.在②→③過程中,氯化鈉的溶解度不斷增大
C.在②→④過程中,氯化鈉的質量分數(shù)先不變后增大
D.在③→④過程中,結晶的氯化鈉質量一定變大
【解答】解:A、①→②,溶劑質量減少,溶質質量不變,氯化鈉的質量分數(shù)不斷增大,故選項說法錯誤。
B、在②→③過程中,為恒溫蒸發(fā)過程,溫度不變,氯化鈉的溶解度不變,故選項說法錯誤。
C、②溶液恰好為飽和狀態(tài),在②→④過程,為恒溫溫蒸發(fā)過程,溶劑質量減少,有晶體析出,但所得溶液仍為該溫度下的飽和溶液,溶質質量分數(shù)不變,故選項說法錯誤。
D、在③→④過程中,隨著水分的蒸發(fā),形成的氯化鈉晶體逐漸增加,結晶的氯化鈉質量一定變大,故選項說法正確。
故選:D。
20℃時,某科學小組向100g水中不斷加入固體甲或改變溫度,得到相應的溶液①~③。下列說法正確的是(  )
A.甲是一種微溶物質
B.②中溶質與溶劑的質量比一定為1:5
C.只有②中的溶液為飽和溶液
D.①~③中溶液的溶質質量分數(shù):③>②≥①
【解答】解:A、從圖看出,①中溶質與溶劑的質量比=20g:100g,即在20℃時,甲的溶解度>10g,是易溶物質,故A錯誤;
B、②中加入的20g沒有完全溶解,溶質與溶劑的質量小于40:100,無法確定,故B錯誤;
C、只有②中的溶液為飽和溶液錯誤,因為③不知是否飽和,故D錯誤;
D、從圖看出,①加入的20g硝酸鉀完全溶解,②加入的20g硝酸鉀可能部分溶解,也可能未溶解,因此②的質量分數(shù)可能大于或等于①的質量分數(shù),③繼續(xù)升溫,固體消失,故③的溶質的質量分數(shù)一定大于②,因此①~③中溶液的溶質質量分數(shù)③>②≥①,故D正確;
故選:D。
(2023秋 吳興區(qū)期末)以下所示事例中,不能作為支持證據(jù)驗證“流體的壓強與流速的關系”的是(  )
A.中間噴水,紙船相互靠攏 B.水平吹氣,水從玻璃管上端噴出 C.飛機機翼做成圖示形狀 D.用吸管將飲料吸入口中
【解答】解:A、向兩紙船中間中間噴水使水流速大,壓強小,兩紙船的外部水流速小,壓強大,兩船受到兩邊向內的壓力差,所以紙船相互靠攏,故A不合題意;
B、從橫管左端向管內吹氣時,豎管上端的空氣流速快、壓強小;而豎管下端的大氣壓較大,從而形成了向上的壓強差,所以水從豎管上端噴出,故B不合題意;
C、飛機的機翼做成上凸下平的形狀,飛機飛行時,機翼上方氣流比下方氣流的流速快,下方空氣的壓強大于上方空氣的壓強,從而使機翼獲得了向上的升力,故C不合題意。
D、用吸管將飲料吸入口中,吸管內的氣壓小于外界大氣壓強,于是飲料在大氣壓強的作用下被壓入口中,故D符合題意。
故選:D。
(2024春 慈溪市期末)一定溫度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,較長一段時間后,狀態(tài)如圖甲所示,據(jù)圖可知此時的糖水是 (填“飽和”或“不飽和”)溶液,若再往其中加入一定量的水,狀態(tài)如圖乙所示,則一定發(fā)生改變的是 。(填選項)
①溶質的質量
②蔗糖的溶解度
③溶質的質量分數(shù)
④溶質與溶劑質量比
【解答】解:一定溫度下,小科向一定量的水中加入蔗糖,較長一段時間后,狀態(tài)如圖甲所示,甲中有不能繼續(xù)溶解的蔗糖存在,此時的糖水是飽和溶液;若再往其中加入一定量的水,蔗糖固體全部溶解,溶質的質量增加,溶劑的質量增加,若所得溶液為該溫度下蔗糖恰好飽和的溶液,溶質的質量分數(shù)不變,溶質與溶劑質量比不變;若所得溶液為該溫度下蔗糖的不飽和溶液,溶質的質量分數(shù)減小,溶質與溶劑質量比發(fā)生了改變;由于溫度不變,則蔗糖的溶解度不變,則一定發(fā)生改變的是①。
故答案為:
飽和;①。
(2023秋 西湖區(qū)期末)令一木塊漂浮于50℃時的硝酸鉀的飽和溶液中(如圖甲所示),當溫度改變時(不考慮由此引起的木塊和溶液體積的變化),木塊排開液體的體積V排隨時間t發(fā)生了如圖乙所示的變化。
(1)由此推測出溫度的改變是 (填“升溫”或“降溫”)。
(2)同時觀察到燒杯底部硝酸鉀晶體 (填“增多”或“減少”)。
(3)如果在配制硝酸鉀溶液的過程中出現(xiàn)以下情況,請寫出可能對所配溶液的溶質質量分數(shù)造成的誤差(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
①所用硝酸鉀藥品不純 。
②量取水時俯視讀數(shù) 。
③配制完后將溶液轉移至試劑瓶時灑出了一些 。
【解答】解:(1)由圖象看出木塊排開水的體積增大,說明溶液的密度減小,木塊排開液體的體積變大,根據(jù)F=ρgV排,浮力不變,則溶液的密度變小,說明溶液中溶質質量減小,有溶質析出,硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增加,故溫度的改變是降溫;
(2)由圖象看出木塊排開水的體積增大,說明溶液的密度減小,密度減小的原因是溶液中的溶質減少,當溫度降低時,KNO3飽和溶液會析出溶質,同時溶液中的固體增多;
(3)①所用硝酸鉀藥品不純,會導致溶質質量偏小,溶質質量分數(shù)偏低;
②量取水時俯視讀數(shù),讀取數(shù)值大于實際數(shù)值,會導致量取水的體積偏小,溶液質量偏小,溶質質量分數(shù)偏高;
③配制完后將溶液轉移至試劑瓶時灑出了一些,溶液具有均一性,不影響溶質質量分數(shù)大小。
(2023春 奉化區(qū)期末)如圖是小寧在實驗室配制50g溶質質量分數(shù)為10%的食鹽溶液的操作過程示意圖:
(1)圖示實驗中有一處明顯的錯誤是 。
(2)D操作中應該選擇量程為 mL的量筒(選填“10”或“50”)。
(3)E操作中玻璃棒的作用是 。
【解答】解:(1)圖示實驗中有一處明顯的錯誤是:瓶塞正放(瓶塞未倒放);
(2)溶質質量為50g×10%=5g,水的質量是50g﹣5g=45g,合45mL,所以D操作中應該選擇量程為50mL的量筒;
(3)E操作中玻璃棒的作用是:攪拌,加速溶解。
故答案為:(1)瓶塞正放(瓶塞未倒放);
(2)50;
(3)攪拌,加速溶解。
(2023秋 金東區(qū)期末)一顆黃豆質量大約在0.1克~1克之間。實驗室天平的最小刻度是0.2克,稱量一顆黃豆質量不夠精確,老師布置各項目組制作一個浮力秤,將一粒黃豆的質量測出來,精確度越高越好。
【提供材料】大燒杯、水、紙質小托盤、剪刀、橡皮泥、鐵釘、刻度尺、記號筆、雙面膠、透明膠帶、白紙、質量1g的小鐵塊,吸管(規(guī)格A:較細的普通飲料吸管,規(guī)格B:較粗的奶茶吸管)。
【制作過程】
①選擇輕質的塑料吸管,剪取筆直的20cm一段,上端貼上紙質小托盤。
②在吸管下端插入鐵釘,用橡皮泥塞緊吸管與鐵釘縫隙進行固定和密封。
③燒杯中倒入水,將制作完成的吸管下端放入水中,讓浮力秤漂浮在水面上,如圖所示。
④對吸管標記刻度。
⑤測量一粒黃豆的質量。
回答下列問題:
(1)步驟②中吸管中插入鐵釘并密封的好處是 。
(2)步驟④可分步進行,首先是將裝好的浮力秤正常漂浮于水中,不放重物時在水面與吸管相交處標記為 。
(3)該浮力秤的刻度是 。
A.上小下大且均勻變化
B.上大下小且均勻變化
C.上小下大且不均勻變化
D.上大下小且不均勻變化
(4)為提高這款浮力秤的精確度,你的改進措施是 。
(5)請你提出項目組制作的這款浮力秤的一個缺點 。
【解答】解:
(1)步驟②中吸管中插入鐵釘并密封可以使吸管的重心降低,使吸管可以豎直漂浮在水中;
(2)將裝好的浮力秤豎直漂浮于水中,不放重物時(即被測物體的質量為零),所以此時在水面與吸管相交處應標記為0刻度;
(3)測量物體的質量時,浮力秤總是漂浮,它所受的浮力總是等于它受到的重力,
根據(jù)物體的浮沉條件可知:F浮=ρ液gV排=ρ液gSh浸=G=mg,
則浮力秤浸入液體中的深度為:h浸,
因液體的密度不變,吸管的橫截面積不變,所以h浸與m成正比,故密度計的刻度是均勻的,刻度越往上,說明物體的質量越大,即該浮力秤的刻度特點是上大下小且均勻變化,故B正確;
(4)浮力秤豎直漂浮于水中,稱量同一物體時其受到的浮力一定,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知V排一定,根據(jù)V=Sh可知橫截面積越小,浸入的深度越大,可以標注的刻度線越多,分度值越小,所以用直徑更小的吸管可以提高浮力秤的精確度。
(5)若用該浮力秤在其它液體中進行稱量,因液體密度不同,則放入同一重物時吸管浸入液體中的深度不同,需重新標注刻度;用密度較大的液體做實驗時,由F浮=ρ液gSh浸可知浸入的深度較小,可以標注的刻度線較少,則測量的精確度會降低,所以,制作的這款浮力秤的一個缺點:用密度較大的液體做實驗時其精確度會降低,或用不同液體做實驗時需重新標注刻度。
故答案為:(1)使吸管可以豎直漂浮在水中;(2)0刻度;(3)B;(4)用直徑更小的吸管;(5)用密度較大的液體做實驗時其精確度會降低,或用不同液體做實驗時需重新標注刻度。
(2023秋 蓮都區(qū)期末)為探究影響浮力大小的因素,某同學做了如下實驗。
(1)將一蓋緊瓶蓋的空塑料瓶按入水中,發(fā)現(xiàn)塑料瓶浸入水中體積越大感覺越費勁,據(jù)此該同學猜想浮力的大小可能與 有關。
(2)圖片為該同學驗證猜想的實驗步驟,表格為各步驟的記錄數(shù)據(jù),表中⑥記錄的數(shù)據(jù)應該是 。
實驗序號 ① ② ③
彈簧秤示/牛 4 5 3
實驗序號 ④ ⑤ ⑥
彈簧秤示/牛 6 2.6 ▲
(3)實驗中支持猜想的證據(jù)是 。
【解答】解:(1)用手把空的飲料罐按入水中,手就會感受到豎直向上的浮力,越往下按,空飲料罐排開水的體積比較大,越費勁,浮力越大;由此得出猜想:浮力的大小與物體排開液體的體積有關;
(2)根據(jù)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)浮力與排開液體的體積有關,要控制排開液體的密度相同,只改變排開液體的體積,根據(jù)同種液體,實驗③⑤排開液體體積增大,彈簧秤示數(shù)變小,說明浮力與排開液體的體積有關。
故答案為:(1)排開液體的體積;(2)6.4;(3)同種液體,實驗③⑤排開液體體積增大,彈簧秤示數(shù)變小。
(2024春 慈溪市期末)硼酸是一種白色固體,為探究硼酸在水中的溶解情況,進行如下實驗:在A~G七個燒杯中各加入25.0g硼酸,再分別加入100g水;在不同溫度下,攪拌使固體充分溶解后靜置,測定溶液中硼酸的含量。實驗結果見下表。
溫度℃ 20 30 40 60 80 90 100
靜置后的現(xiàn)象
100g水中溶解的硼酸質量(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“飽和溶液”或“不飽和溶液”);F中硼酸溶液的溶質質量分數(shù)為 。
(2)現(xiàn)需15%硼酸溶液100g用于實驗。請將配制該溶液的實驗操作步驟補充完整:稱取15g硼酸固體于燒杯中, 。
【解答】解:(1)由圖示可知,D中的硼酸未完全溶解,因此得到的溶液為該溫度下的飽和溶液,由溶質質量分數(shù)的概念可知,F(xiàn)中硼酸溶液的溶質質量分數(shù)為20%;故答案為:飽和溶液;20%;
(2)配制100g15%硼酸溶液需要用到硼酸的質量為100g×15%=15g,需要水的質量為100g﹣15g=85g,其體積為85mL,因此配制該溶液的實驗操作步驟為:稱取15g硼酸固體于燒杯中,再用量筒量取85mL的水倒入燒杯中,用玻璃棒攪拌,使之完全溶解,最后將溶液轉移至細口瓶中;故答案為:用量筒量取85mL的水倒入燒杯中,用玻璃棒攪拌,使之完全溶解,最后將溶液轉移至細口瓶中。
(2023秋 蓮都區(qū)期末)為研究固體物質的溶解性與哪些因素有關,小蓮設計了如表實驗方案:
因素 第1組 第2組
溫度/℃ 20 20 20
溶劑種類 水 酒精 水
溶劑質量/克 20 20 10
固體溶質種類 硝酸鉀 硝酸鉀 硝酸鉀
加入固體質量/克 10 10 10

(1)表中※處應是觀察或測量 來比較物質的溶解性。
(2)第1組實驗中研究的問題是 。
(3)第2組實驗中要研究溶解性與溶質種類關系,請將表中內容填寫完整 。
【解答】解:(1)根據(jù)表格研究固體物質的溶解性的影響因素可知,表中※處還可以是觀察或測量剩余固體的質量來比較物質的溶解性;
(2)第一組中溫度,加入溶劑質量,加入固體種類,加入固體質量均不變,改變了溶劑種類,所以研究的問題是溶劑種類對物質溶解性的影響;
(3)第二組中由于要研究溶解性與溶質種類的關系,故改變溶質種類,其余因素不變,故溫度為20℃,溶劑種類為水,溶劑質量為10克,固體溶質種類為糖(或其他種類溶質),加入固體質量為10克。
(2023秋 海曙區(qū)校級期末)物理興趣小組的同學利用周末開展一次登山活動,他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測力計、細線、刻度尺等相關用品粗略測量山頂?shù)拇髿鈮骸y量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。
B.如圖甲所示,用細線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后平向右慢慢拉動針筒,當活塞現(xiàn)開始滑動時。記下彈簧測力計的示數(shù)為F。
C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V。
D.用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。
請根據(jù)他們設計的方案回答以下問題:
(1)實驗時發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,這將會使測量結果 (選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。
(2)若同學們用圖乙中B注射器在測量時,彈簧測力計被拉到5N,活塞仍沒有滑動。可改用圖乙中的 (選填“A”或“C”)注射器。用測量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則p= 。
【解答】解:(1)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,即有殘余氣體,注射器內還會有一定氣壓,這樣會使拉力變小,在面積不變的情況下,測得的大氣壓會偏小;
(2)因為大氣的壓強是一定的,根據(jù)公式F=pS可知,受力面積越小,壓力也會越小,所以當彈簧測力計量程不夠時,可換用小量程注射器,故選C;
活塞的面積為:S,將測量結果代入壓強公式得:p。
故答案為:(1)偏小;(2)C;。
(2021秋 縉云縣期末)小縉發(fā)現(xiàn)電腦是利用風扇來降溫的,他想知道風扇產生的空氣流動強度與風扇扇葉的哪些因素有關。他猜想可能與風扇扇葉的寬度、長度、傾斜角度等因素都有關系。
為此,他用同一電動機分別制作了幾個不同的小風扇,相同轉速去吹動同一位置的同一紙片(如圖),并記錄數(shù)據(jù)如下表。
實驗組別 扇葉寬度/cm 扇葉長度/cm 扇葉傾斜角度θ 紙片被吹起的角度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)實驗中用到的測量儀器有:量角器和 。
(2)實驗中,小縉通過觀察 來確定風扇產生的空氣流動強度。
(3)他在分析空氣流動強度與扇葉長度的關系時,應選用序號為 的兩組實驗數(shù)據(jù),得出的結論是 。
【解答】解:(1)風扇的扇葉寬度、扇葉長度要進行測量,因此需要刻度尺;
(2)根據(jù)表格中的物理量可知,風扇的扇葉寬度、扇葉長度、扇葉傾斜角度都是影響空氣流動強度的因素,紙片被吹起的角度是用來反映風扇產生的空氣流動強度;
(3)要探究空氣流動強度與扇葉長度的關系,需要控制扇葉寬度和扇葉傾斜角度相同,所以選用序號為4、5的兩次實驗數(shù)據(jù);根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,在扇葉的寬度和傾斜角相同,扇葉的長度不同,且長度越大,紙片被吹起的角度越大,說明風扇產生的空氣流動強度越大,由此可得:扇在扇葉寬度、扇葉傾斜角度相同時,扇葉長度越長,風扇產生的空氣流動強度越大。
故答案為:(1)刻度尺;(2)紙片被吹起的角度;(3)4、5;扇在扇葉寬度、扇葉傾斜角度相同時,扇葉長度越長,風扇產生的空氣流動強度越大。
(2022秋 鄞州區(qū)校級期末)小明用砝碼盒以及長方體有蓋鐵皮罐、細線、沙石、水等物品測量鹽水的密度,如圖所示。
①在鐵皮罐內加入適量沙石并加蓋密封,使之漂浮時有一半體積浸入水中如圖甲;
②在鐵皮罐上加砝碼400g,直至鐵皮罐恰好完全浸沒在水中,如圖乙;
③再將該鐵皮罐放入丙圖的鹽水中,共加砝碼440g,使鐵皮罐恰好浸沒在鹽水中。
問:(1)鐵皮罐的體積是多少?
(2)乙圖中鐵皮罐所受的浮力為多少?
(3)鹽水的密度有多大?
【解答】解:(1)由甲圖可知,鐵皮罐一半浸入水中漂浮時受到的浮力:F浮1=ρ水V排1g=ρ水V罐g,
由乙圖可知,在鐵皮上加砝碼,鐵皮罐恰好浸沒在水中受到的浮力:F浮2=ρ水V排2g=ρ水×V罐g,
由于鐵皮罐處于漂浮,則F浮1=G罐......①
F浮2=G罐+G砝碼1......②
②﹣①得,F(xiàn)浮2﹣F浮1=G砝碼1,
所以,ρ水×V罐g﹣ρ水V罐g=G砝碼1,即,ρ水V罐g=G砝碼1,解得,V罐=0.8×10﹣3m3;
(2)鐵皮罐全部浸入水中漂浮時受到的浮力: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;
將該鐵皮罐放入鹽水中,鐵皮罐恰好浸沒在鹽水中時處于漂浮,則根據(jù)漂浮條件可得:F浮3=G罐+G砝碼2,即,ρ鹽水V罐g=G罐+G砝碼2,
所以,ρ鹽水1.05×103kg/m3。
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