[题目]小芳在弟弟的玩具中找到了一块小积木.小积木表面涂有防水漆.她将积木投入水中.发现积木处于漂浮状态.于是她非常想测出这块小积木的密度.老师给她提供的实验器材如下:大量筒一个.细线.体积跟小积木差不多的圆柱体铁块一个. 细长钢针一个.还有足量的水.请帮她完成实验: 实验要求: (1)写出实验方案,(要有必要的文字及测量的物理� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】小芳在弟弟的玩具中找到了一块小积木，小积木表面涂有防水漆（体积可忽略），她将积木投入水中，发现积木处于漂浮状态，于是她非常想测出这块小积木的密度，老师给她提供的实验器材如下：大量筒一个，细线（体积可忽略）、体积跟小积木差不多的圆柱体铁块一个，细长钢针一个，还有足量的水，请帮她完成实验：

实验要求：

(1)写出实验方案；（要有必要的文字及测量的物理量，也可画图说明）

(2)写出小积木密度的表达式。（用已知量和测量量表示，水的密度可用ρ水表示）

【答案】(1)见解析； (2)

【解析】

(1)根据题意，实验方案如下：

①在量简中倒入适量的水，记下水的体积V1；

②将小积木放入量简中，待其漂浮静止时记下水的体积V2；

③用细钢针将小积木完全压入水中，记下此时水的体积V3。

(2)由①②知道，积木漂浮时排开水的体积

V排 =V2 -V1

由阿基米德原理知道，木块的重力

G木 =m木 g=F浮 =ρ水 V排 g=ρ水（V2 -V1 ）g

所以，积木的质量

m木 =ρ水（V2 -V1 ）

由①③知道积木的体积

V木 =V3 -V1

由知道，积木的密度

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(1)用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整且满足滑片P向右移动灯泡变暗；

（________）

(2)连接好电路后闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因可能是_________________________________；

(3)故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指钋位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________；

(4)若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小明同学又串联了一节干电池并增加了一个R0＝22Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，请你完成实验操作步骤并写出小灯泡额定电功率的表达式；

①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压2.5V；

②保持滑片位置不变，断开开关，______________________________；

③利用这种实验方案测得的小灯泡额定电功率的表达式为P额＝__________________。

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