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(2009?朝阳区一模)小阳同学探究小灯泡发光时的亮度与哪些因素有关.他用九只不同规格的小灯泡分别接入电路,使它们都正常发光,并用电压表和电流表分别测得小灯泡正常发光时的电压和电流.小阳仔细观察小灯泡的亮暗程度,发现可把九只小灯泡分成三组,每组的亮暗程度相同,且第一组最亮,第二组较暗,第三组最暗.实验中记录的有关数据如下表所示.
分组 第一组 第二组 第三组
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 6 12 15 6 12 15 3 6 15
I/A 2.0 1.0 0.8 1.0 0.5 0.4 1.0 0.5 0.2
亮暗 最亮 较暗 最暗
U?I/V?A 12 12 12 6 6 6 3 3 3
(1)分析比较实验序号1、4、8与3、6、9的数据及观察到的现象,可得到的初步结论是:小灯泡两端电压相同时,
通过小灯泡的电流越大,灯越亮
通过小灯泡的电流越大,灯越亮

(2)分析比较实验序号
2、4、7
2、4、7
的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:通过小灯泡的电流相同时,小灯泡两端的电压越大,灯越亮.
(3)综合分析比较表中的数据及观察到的现象,可得到的初步结论是:
灯泡发光时的亮度由U?I决定,U?I越大,灯越亮
灯泡发光时的亮度由U?I决定,U?I越大,灯越亮
分析:(1)由表知:实验序号1、4、8与3、6、9的数据中,电压是相同的,电流大者,灯泡亮度大.
(2)能说明“当通过灯泡的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮”的,应控制电流相等,电压不同.
(3)分析表中数据可以得到:电灯的亮暗程度由电压和电流的乘积决定.
解答:解:(1)由表知:实验序号1、4、8与3、6、9的数据中,电压是相同的,电流大者,灯泡亮度大,得到的是:在电压相同的条件下,通过灯泡的电流越大,灯泡越亮;
(2)要得到“当通过灯泡的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮”,就要控制电流相等,改变电压,看电压对亮度的影响,由表中数据知:实验序号2、4、7的数据,满足“通过灯泡的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮”,因此可分析实验序号2、4、7的数据地出结论.
(3)由表中数据知:当电压和电流的乘积越大,灯泡越亮;电压和电流的乘积越小,灯泡越暗,故得到亮暗程度决定于电压和电流的乘积.
故答案为:(1)通过小灯泡的电流越大,灯越亮;
(2)2、4、7;
(3)灯泡发光时的亮度由U?I决定,U?I越大,灯越亮.
点评:本题考查了用控制变量法研究电灯的电压与电流对灯的亮暗程度的影响.同时也考查学生观察实验现象、分析实验数据的能力,是中招常见的实验探究题类型.
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(2009?朝阳区一模)小东和小阳准备在家里测量一个小石块的密度,但没有天平和量筒.他们想到了化学实验课上使用的滴管.他们先自制了一个瓶口密封着细吸管的小塑料瓶当做滴管,自制的滴管中的水能一滴一滴地从滴管滴出,且每一滴水的质量和体积都是相等的.他们又找来矿泉水瓶子、小塑料瓶、细线、剪刀、铅笔和足量的水,开始测小石块的密度.
(1)他们测石块体积的方法是:把石块用细线系住,放在被剪开的矿泉水瓶中,倒入一定量的水,并记下水面的位置;取出石块,用滴管将水滴入容器中,使水面到达原来的位置处,记录滴入的水滴数为a.
(2)他们测石块质量的方法是:把石块放入小塑料瓶中,小塑料瓶浮在矿泉水瓶中的水面上,记下水面的位置;取出石块,用滴管将水滴入小塑料瓶中,使水面到达原来的位置处,记录滴入的水滴数为b.
(3)他们测出石块密度的表达式是:
ρ=
bρ
a
ρ=
bρ
a

(4)他们巧妙地利用了物理课上所学的研究方法是:
等效替代法
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(2009?朝阳区一模)图是小阳同学“测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率”的电路.实验时,发现电流表已损坏,但手边还有另一只电压表V1和电阻箱(元件符号)可利用,请你帮助小阳利用这些元件重新设计一个测定小灯泡额定功率的方案,并按要求完成下列问题.
(1)在方框内画出新设计的电路图;
(2)按新设计的电路图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,再闭合开关,然后调节滑动变阻器的滑片P和
电阻箱连入电路中的阻值
电阻箱连入电路中的阻值
,使接在小灯泡两端的电压表 V 的示数为2.5V;
(3)记下此时另一块电压表V1的示数U和电阻箱连入电路中的阻值R1
(4)根据所测数据,写出计算小灯泡额定功率的表达式:P=
2.5V×
U
R1
2.5V×
U
R1

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(2)请写出主要实验步骤.

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(2009?朝阳区一模)火车与公路交叉处设置人工控制的栏杆,图是栏杆的示意图.栏杆全长AB=6m,在栏杆的左端安装配重,使栏杆和配重总体的重心位于O点.栏杆的P点安装转轴,转轴与支架C连接,使栏杆能绕P在竖直平面无摩擦转动,支架C用两块木板做成,中间空隙可以容纳栏杆.栏杆的B端搁置在支架D上,当支架D上受到压力为FD时,栏杆恰好在水平位置平衡.当体重为G的管理人员双脚站在水平地面时,他对地面的压强是p1;当他用力F1竖直向下压A端,使栏杆的B端刚好离开支架,此时人双脚对地面的压强是p2.管理人员继续用力可使栏杆逆时针转动至竖直位置,并靠在支架C上.火车要通过时,他要在A端用力F2使栏杆由竖直位置开始离开支架C,使栏杆能顺时针转动直至栏杆B端又搁置在支架D上.已知AP=OP=1m,PE=
3
2
m,O点到栏杆下边缘的距离OE=0.5m,p1:p2=2:1,栏杆与配重的总重G=240
3
N.
求:(1)FD
(2)G
(3)F2的最小值,此时F2的方向.(计算和结果可带根号)

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