Question

13．小明用生活中的器材做了兩個探究實驗：
（1）探究“硬幣起飛”的條件：①查尋規(guī)律：在地面附近同一高度處，壓強p與空氣流速v的關(guān)系可表示為P=C-$\frac{1}{2}ρ$v²；式中C是常量，ρ表示空氣密度，根據(jù)上述關(guān)系式可知：空氣流速越大，壓強越�。怀Ａ緾表示空氣流速為0時的壓強；②探究條件：如圖甲所示，在水平桌面上放置一個硬幣（重為G），并沿箭頭所示方向吹氣，氣流通過硬幣上部，剛好將硬幣吹起時，硬幣上、下表面的壓力差△F=G，③得出結(jié)論：剛好將硬幣吹起時的吹氣速度v的表達式（用ρ、S、G表示）v=$\sqrt{\frac{2G}{SP}}$．
（2）鹽水是導電的，小明想探究鹽水導電性的強弱是否與濃度有關(guān)，設計了如圖乙所示電路，A、B為兩塊相同的金屬板，R為定值電阻．
①鹽水導電性的強弱根據(jù)圖乙中電流表的示數(shù)來判斷；
②定值電阻R的作用是保護電路；
③簡述小明的實驗方案
簡要做法：將A、B插入鹽水同一位置的同一深度，改變鹽水的濃度根據(jù)電流的大小判斷鹽水電阻的大�。�
如何判斷：若電流表示數(shù)改變，則導電性與濃度有關(guān)（若示數(shù)不變，則無關(guān)）；．

Answer 1

分析 （1）①首先明確，在流體中，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大；
在計算C時，要把握住“空氣流速為0”的條件，將其代入已知的公式即可得出C表示的物理量．
②題目給出的空氣流速和壓強的關(guān)系式；②硬幣下方的空氣流速為0；③硬幣剛要被抬起時，仍處于平衡狀態(tài)；然后根據(jù)題目所求的物理量進行相應的代值計算和受力分析即可．
③延續(xù)上題的思路，將硬幣上下方的壓力差用F=pS表示出來，通過所列等式來尋求V的表達式．
（2）電源、電阻、電流表與鹽水組成閉合回路，電阻在電路中起保護電路的作用；鹽水的導電性能越強，電路總電阻越小，電路電流越大，電流表示數(shù)越大，否則電流表示數(shù)越��；可以通過改變鹽水的濃度進行實驗．

解答 解：（1）①由公式p=C-$\frac{1}{2}$ρV²（式中C是常量，ρ表示空氣密度）可知：空氣流速越大，壓強��；空氣流速越小，壓強大；常量C表示空氣流速為0時的壓強．
②吹硬幣時，硬幣受到三個力的共同作用：硬幣上表面的壓力F_上、下表面的壓力F_下、硬幣的自重G；
那么剛好被吹起時，F(xiàn)_下=F_上+G，即：硬幣上、下表面的壓力差△F=G．
③剛好吹起硬幣時可看作硬幣受到平衡力的作用，即△F=G．
此時硬幣上方的壓強為：p_上=C-$\frac{1}{2}$v²；
硬幣下方的壓強為：p_下=C（空氣流速為0）；
那么硬幣上下方的壓強差為：p_下-p_上=△p=$\frac{1}{2}$v²；
由△F=△p•S得$\frac{1}{2}$v²•S=G即：v=$\sqrt{\frac{2G}{SP}}$；
（2）①鹽水導電性的強弱根據(jù)圖乙中電流表的示數(shù)來判斷；
②定值電阻串聯(lián)在電路中，定值電阻R的作用是保護電路（或防止電流超過電流表的量程）；
③簡述小明的實驗方案：將A、B插入鹽水同一位置的同一深度，改變鹽水的濃度，根據(jù)電流的大小判斷鹽水電阻的大小．
如果電流表示數(shù)逐漸增大，說明鹽水的濃度越大，鹽水的導電性能就越強，反之則說明鹽水濃度越大，鹽水的導電性能越弱，即若電流表示數(shù)改變，則導電性與濃度有關(guān)（若示數(shù)不變，則無關(guān)）．
故答案為：（1）①越��；空氣流速為0時的壓強；②G；③（2）$\sqrt{\frac{2G}{SP}}$；（2）①電流表的示數(shù)；②保護電路；③將A、B插入鹽水同一位置的同一深度，改變鹽水的濃度根據(jù)電流的大小判斷鹽水電阻的大��；若電流表示數(shù)改變，則導電性與濃度有關(guān)（若示數(shù)不變，則無關(guān)）．

點評 本題考查了流體壓強與流速的關(guān)系、二力平衡的應用，有一定的難度，還考查了學生根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)變化規(guī)律分析物理規(guī)律的能力，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、熟練應用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．