Question

15．完成下列三个小题．

①用如图1所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，则弹簧秤应该竖直向上匀速运动，若只有弹簧秤，则测出的两个物理量是拉力F和物重G，可以求出滑轮组的机械效率．
②比较实验图2中A和C可以说明通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关．
③如图3所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB应该放在图中Ⅲ区域．（选填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区域）物体应该正立放置．（选填：倒立或正立）

Answer 1

分析 ①利用二力的平衡，只有匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；若只有弹簧秤，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%可知需要测量的物理量；
②由图2可知，A和C两次实验中，通过导体的电流方向不同，小磁针偏转的方向不同，说明通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关；
②根据图中告诉的像距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系，以及物距与焦距的关系．

解答 解：①根据二力平衡知，只有竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，拉力才等于弹簧测力计的示数；
若只有弹簧秤，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%可知，要测出滑轮组的机械效率，需要测出拉力F和物重G；
②比较实验图2中A和C可以说明：通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关；
③由图3可知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，所以物体在图中Ⅲ区域正立放置．
故答案为：
①竖直向上匀速；拉力F；物重G；
②通电导体周围的磁场方向与电流的方向有关；
③Ⅲ；正立．

点评 本题考查了滑轮组机械效率的测量实验和探究通电导体周围的磁场以及凸透镜成像规律的应用，涉及到的知识点较多，有一定的难度．