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演绎式探究﹣﹣研究机械能守恒与平衡运动:


(1)如图甲,质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下,到达斜面底端的速度为v.此过程机械能守恒,关系式mgh=mv2成立,则一个物体从高0.2m的光滑斜面顶端自有下滑到斜面底端时的速度为     m/s.

如图乙,将物体以一定的初速度v0沿水平方向抛出(不计阻力),物体做平抛运动,在水平方向运动的距离r=v0t,在竖直方向下落得高度y=gt2,则y与r的关系可用丙图中的图线      表示.

(2)如图丁所示,小球沿长度为l的光滑斜面AB由静止自由滑下,经过高度为h的光滑桌面BC后做平抛运动,撞到前方挡板的D点,桌边到挡板的距离为s,D点到地面的高度为d,请推理证明d=h﹣

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归纳式探究﹣研究带电粒子在回旋加速器中的运动:


(1)磁体周围存在磁场,磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小.磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏.

条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示,则a、b两点磁感应强度较大的是     

磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.

(2)回旋加速器的原理如图乙所示,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中,它们接在电压一定的交流电源上,从D1的圆心O处释放不同的带电粒子(加速度可以忽略,重力不计),粒子在两金属盒之间被不断加速,最终离开回旋加速器时,获得一定的最大动能.改变带电粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度B,金属盒半径R,带电粒子的最大动能E1随之改变.得到数据如表:

次数

m/kg

q/C

B/T

R/m

Ek/J

1

3.2×1027

1.6×1019

1×102

1

4×1016

2

6.4×1027

1.6×1019

1×102

1

2×1016

3

3.2×1027

4.8×1019

1×102

1

36×1016

4

6.4×1027

1.6×1019

2×102

1

8×1016

5

1.6×1027

1.6×1019

1×102

3

72×1016

①Ek=k  ,其中k=         (填上数值和单位).

②对于同一带电粒子.在不同的同旋加速器中,要获得相同的最大动能,则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线      表示.

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小雨受到的重力为640N,他站在水平地面上时对地面的压强为1.6×103Pa.

(1)他用图甲所示滑轮组匀速提升物体A,滑轮组的机械效率为90%(不计绳重和摩擦),此时他对水平地面的压强为6×103Pa.则物体A重力GA=?

(2)如图乙所示,若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B(不计水的阻力、绳重和摩擦),当物体B的下表面所受水的压强为2×103Pa时,小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的,则物体B的密度ρB=?

 

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在如图所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小灯泡R2标有(6V 3W)字样,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0﹣3V,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,请画出该题的各个等效电路图.

(1)只闭合开关S1和S2时,电路消耗的功率为6W,则闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电阻R=?

(2)在不损坏各元件的情况下,只闭合开关S1时,R1消耗的最大功率为P1,只闭合开关S2时,R2消耗的最小功率为P2,则P1:P2=?

 

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综合作图﹣﹣测量电阻:

现有一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个电压表(量程大于电源电压值)、一个阻值为R1的定值电阻、一个单刀双掷开关和若干导线,要利用以上器材测量的待测电阻R2的阻值.请在方框内设计出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸)并完成下列步骤.

(1)根据电路图连接实物电路;

(2)               

(3)利用上述测量值算出待测电阻的阻值R2=        

 

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综合实验﹣﹣两个验证试验(可以配图说明)

(1)请设计一个小实验,验证“在液体中,流速越大的位置压强越小”                                                                      

(2)小雨要验证“电阻大小与横截面积大小的关系”,请完成实验设计方案:

器材 电源、开关、导线、电流表、3根长度相同横截面积均为0.5mm2的镍络合金丝

实验步骤 分析数据,得出结论 数据记录表格 

 

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综合问答﹣﹣滑雪中的物理:

冬天,小雨和叶子姐姐到滑雪场滑雪,请你挑选一个场景,用所学的物理知识进行解释:

A.进入滑雪场,阳光下的学弟很刺眼;

B.感觉手冷,双手互相搓搓就暖和了;

C.从山顶下滑过程中,速度越来越快.

解释场景:                      .(A,B,C).

 

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运用知识解决问题:

(1)小雨家新买了一台空调,刚接入电路,家里的空气开关就自动断开了,这是因为:家庭电路的电压一定,接入空调后,电路中的     过大,导致电路中的总电流     

(2)请根据图甲电路图,连接好图乙实物电路.

(3)把阻值为R1和R2的两个定值电阻串联起来,接在电压为U的电源两端,则R1两端的电压U1=  ,写出解题思路.            

 

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回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):

(1)探究通电螺丝管外部磁场的方向:

过程现象

如图是小雨通过改变通电螺丝管中电流方向或线圈的缠绕方向观察到的现象,请根据图甲、乙、丙中小磁针的指向,判定并标出图丁中小磁针的N、S极.

方法结论

实验中通电螺丝管的极性可以通过小磁针的指向来确定,这里运用了    法.我们可以用    定则来判定通电螺丝管的极性与导线中电流方向的关系.

应用

请标出图中电源的正、负极

(2)探究欧姆定律:

电路图

请在方框中画出实验电路图:

表格图象

表1 R=10Ω

U/V

1.0

1.6

2.2

I/A

0.1

0.16

0.22

表2 U=2V

R/Ω

5

10

20

I/A

0.4

0.2

如图所示的图象中,能正确表示电阻一定时电流与电压关系的图线是     

问题讨论

将上述实验电路中的定值电阻换成标有“2.5V 0.3A”的小灯泡,在测量小灯泡的电功率时,两电表示数如图所示,此时小灯泡的实际功率为     W.若要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向     移动.

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运用知识解决问题:


(1)汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是利用        的方法来     (“增大”或“减小”)摩擦的.

(2)请画出图1中漂浮在水面上的小球所受力的示意图.

(3)如图2所示的轻质杠杆AB,OA=20cm,OB=40cm.物体M的密度为3×103kg/m3.体积为8×103m3.叶子姐姐在B端施加100N的力使杠杆水平平衡,则此时物体M受到水平面的支持力FM=     N,请画出物体M的受力示意图.

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同步练习册答案