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15.为了研究压力的作用效果与哪些因素有关,小明和小华在家里找到了一块海绵(如沙发垫)、木板、一个方凳、一个铁锤(或其他重物),小明进行如下实验:
①将凳腿朝下放在海绵上,如图A;
②在凳上加一铁锤,如图B;
③将凳面改为朝下放在海绵上,并加上铁锤,如图C.
根据小明的作法及图中实验现象,回答下列问题.
(1)实验中小明选用海绵而不是其它像木板之类的材料是因为海绵材质较软,压力作用效果更明显,而木板之类的材料实验现象不明显.
(2)实验中小明是根据海绵的形变程度来比较压力的作用效果的.
(3)由图A和B可得结论:当受力面积相同时,压力越大作用效果越明显.
(4)由图B和C可得结论:当压力大小相同时,受力面积越小,作用效果越明显.
(5)而同组的小华利用所提供的器材设计了图(a)、(b)两个实验,通过观察图(a)、(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论.

请你根据已学过的压强知识分析:
①造成前后两个结论不一致的原因是形变物体材料不同.
②设图(b)中小桌对海棉的压强是pb,图(c)中小桌对木板的压强是pc,则pb等于pc(小于/等于/大于).

分析 探究实验“压力的作用效果与哪些因素有关”时,常常需要使用控制变量法分析实验,把压力的作用效果转化为海绵的形变,然后得出实验结论.结合题干中实验的过程可对问题进行逐一解答.

解答 解:(1)因为海绵材质较软,压力作用效果更明显,而木板之类的材料实验现象不明显,所以应选用海绵而不是其它像木板之类的材料;
(2)实验中“压力的作用效果”是通过观察海绵的形变程度来体现的;
(3)由图A和B可得结论:当受力面积相同时,压力越大作用效果越明显;
(4)由图B和C可得结论:当压力大小相同时,受力面积越小,作用效果越明显;
(5)①第一次实验时用海绵做形变物体,第二次实验时用木板做形变物体,形变材料不同,观察效果不同.
②图(b)中小桌对海绵和图(c)中小桌对木板的压力相同,受力面积相同,压强相同.
故答案为:(1)海绵材质较软,压力作用效果更明显,而木板之类的材料实验现象不明显;
(2)海绵的形变程度;
(3)当受力面积相同时,压力越大作用效果越明显;
(4)当压力大小相同时,受力面积越小,作用效果越明显;
(5)①形变物体材料不同;②等于.

点评 探究实验“压力的作用效果与哪些因素有关”时,常常需要分析实验方案的设计是否使用了控制变量法,实验现象的观察使用转换法是否明显,实验结论是否完整等.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

5.小敏同学星期天骑自行车去书店买书,她从某一速度匀速行驶,若小敏和自行车所受的阻力为20N,则通常情况下,小敏骑车的功率接近(  )
A.1WB.10WC.100WD.1000W

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

6.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电路的最小电流0.2A,R2的最大阻值为10Ω,电源电压为3V,R1的阻值为5Ω.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

3.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图所示:
实验
次数
电压U=2V
电阻R/Ω电流I/A
150.4
2100.2
3200.1
(1)小刚闭合开关后,发现指针总在晃动,造成上述现象的原因是某处连线接触不良.
(2)当开关S闭合后,电压表的读数是2V,电流表的读数是0.4A.现将阻值为10Ω的电阻R换成阻值为20Ω的电阻接入电路来研究,则下一步应进行的操作是把滑动变阻器向右(选填“左”或“右”)移动到电压表示数为2V为止.
(3)该实验中,某同学测得的一组数据如表.此次实验中滑动变阻器的作用是保护电路,控制电阻两端的电压不变.若本实验中电源电压6V保持不变,有“15Ω 1.5A”、“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的可用供选择,为了能使实验顺利进行,该选择的滑动变阻器是50Ω 0.5A.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.为了探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关,设计了如图1所示实验,三只完全相同的烧瓶中盛有等质量的煤油,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根电阻丝.已知电阻丝R>R,R=R

(1)实验中可以通过玻璃管内液柱高度来判断电流产生热量的多少.
(2)为了探究产生的热量与电阻的关系,应选择的电阻丝为甲和乙.
(3)闭合开关后,在相同的通电时间内,产热最少的电阻丝是乙.
(4)利用图2装置也可探究电流通过导体时产生热量与电流的关系,当通过R1的电流量是2A时,10s内电流通过R1产生的热量是200J.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

20.阅读下面一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为R=ρ$\frac{L}{S}$,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积.而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率.材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关.
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号材料长度L/m横截面积S/m2电阻R/Ω电阻率ρ
11.01.0×10-70.171.7×10-8
22.01.0×10-70.341.7×10-8
31.00.5×10-70.341.7×10-8
41.01.0×10-71.01.0×10-7
5镍铬合金1.01.0×10-711.01.1×10-6
(1)写出电阻率P在国际单位制中的单位是Ω•m.
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是错误(选填“正确”或“错误”)的.
(3)分析比较实验序号1、3的数据,可以初步确定猜想2是错误的.
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是猜想3正确.
(5)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻是0.5Ω.
(6)李莉同学要研究一根长为L的均匀细金属丝(横截面为圆)的电阻率,她将金属丝在刻度尺上紧密排绕n圈,读出刻度尺上被线圈遮住的部分长为a.然后她用伏安法测出这段金属丝的电阻,与金属丝串联的电流表的读数为I,与金属丝并联的电流表读数为U,根据这些数据可以得到金属丝电阻率的表示为ρ=$\frac{π{a}^{2}U}{4{n}^{2}IL}$.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

7.在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是未连接完整的实验电路.

(1)连接实验电路的过程中开关应断开,滑动变阻器的滑片应在阻值最大处.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数变大).
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为1.8V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向A(选填“A”或“B”)端移动.
(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电压表有示数,电流表无示数(两空均选填“有”或“无”).
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I-U图象(不计小灯泡电阻随温度的变化).由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻是10Ω.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

4.为测金属块的密度,需要完成下面的任务.

(1)对放在水平桌面上的天平进行调节,将游码放在标尺的零刻度线处,发现指针的位置如图甲,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节.(填:“左”或“右”)
物质密度ρ/kg?m-3
8.9×103
7.8×103
2.7×103
(2)用调节好的天平称实心金属块的质量,把金属块放在天平左盘内,右盘放入砝码并调节游码,当天平重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙,金属块的质量为78 g.
(3)若把金属放入装有30cm3水的量筒内,量筒中水面如图丙,则金属块的体积是10 cm3.这种金属的密度是7.8 g/cm3,根据上表可知,组成此金属块的物质是铁.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

5.英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生色散证明了太阳光是复色光;在太阳光色散光带外侧存在不可见光,要想探测紫外线,可将荧光物质放在B(A/B)的外侧.

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