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小明设计了如图所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B 间接入下表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(电阻丝用电阻符号表示):
序号 | 材料 | 长度 | 横截面积 |
1 | 锰铜合金丝 | L | S |
2 | 镍铬合金丝 | L | S |
3 | 镍铬合金丝 | L | 2S |
4 | 镍铬合金丝 | 2L | S |
(1)小明选择序号为 的两根电阻丝来探究,实验采用的方法叫 。
(2)他正确选择后,将电阻丝分别接入A、B间,闭合开关,观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,两次电流表指针均有偏转,但第一次的示数大于第二次的示数,说明第一次接入的电阻丝阻值 (填“较大”或“较小”);其中第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是 。
(3)小明继续用上述电源设计了图27所示的电路图,来探究导体电阻大小还与什么因素有关(温度、导体长度因素除外)。他应选择序号为 的两根电阻丝分别接入、所在位置。请你简述小明选择的原理及结论: 。
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在“测定小灯泡的功率”的实验中,小明同学设计的电路如图所示,他选用的小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω,电源为两节干电池。(1)根据图23的电路图,请在图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(2)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_______。(填写“最左边”或“最右边”)
(3)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为3V,产生故障的原因可能是下列的哪几种情况:_______________。
A.小灯泡短路;
B.小灯泡的灯丝断了;
C.小灯泡的灯座接触不良;
D.电压表的正、负接线柱接反。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的示数如图25所示,则灯泡的额定功率为__________W。
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【课题】探究并联电路中电流的关系。
【提出问题】如图所示的并联电路中,流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系?
【设计实验与进行实验】
⑴按图22所示连接电路;
⑵把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表;
⑶为了防止个别偶然因素的影响,我们可以采用以下两种方法之一,重复上面实验步骤。
方法一:改变电源电压
方法二:更换其中一条支路中的电阻(阻值不同)
【分析与论证】
⑴在拆接电路时,开关必须______;
⑵上面设计的表格中存在的不足之处是:__________________;
⑶表格补充完整后,通过对上面数据的分析,后面两次实验是采用方法_____进行的,可以得出结论:并联电路干路中的电流等于________________________。
A处的电流IA | B处的电流IB | C处的电流IC | |
第一次测量 | 0.10 | 0.12 | 0.22 |
第二次测量 | 0.20 | 0.24 | 0.44 |
第三次测量 | 0.25 | 0.30 | 0.55 |
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小明在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚,而海水却很凉。同样的太阳光照射,为什么会出现不同的结果呢?小明想:是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢?于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。
小明在两个相同的玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子,用一个100W的白炽灯同时照射它们,并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录数据如下表所示。
照射时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
温度/℃ | 海水 | 31.0 | 31.4 | 32.1 | 32.5 | 32.8 | 33.0 | 33.1 |
沙子 | 31.0 | 32.5 | 33.8 | 34.8 | 35.8 | 36.1 | 36.3 |
(1)小明探究的物理问题是什么?
(2)分析小明探究中收集到的数据,你可以得出什么探究结论?
(3)小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”,请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象。
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某校课外物理兴趣小组的同学准备通过实验探究以下两个问题:①质量相同的不同物质,在温度变化相同时,吸收的热量多少与什么因素有关?②质量相同的不同物质,在吸收相同的热量后,它们的温度变化大小与什么因素有关?
他们在图中的A杯装入480mL的水,在B杯中装入600mL密度为0.8g/mL比热容为2.1×103J/(kg?℃)的煤油,两液体的初温均为20℃,用两个相同的电热器分别给水和煤油加热,表一和表二是前后两次实验探究时记录的数据。
表一
液体 | 体积 | 初温 | 加热时间 | 末温 |
水 | 480mL | 20℃ | 10min | 50℃ |
煤油 | 600mL | 20℃ | 5min | 50℃ |
表二
液体 | 体积 | 初温 | 加热时间 | 末温 |
水 | 480mL | 20℃ | 10min | 50℃ |
煤油 | 600mL | 20℃ | 10min | 80℃ |
(1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量 。
(2)表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度 。
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在做“观察水的沸腾”的实验中,某同学按实验步骤进行了正确操作,但发现从开始加热到水沸腾这段时间过长,请你帮他分析这可能是 的原因造成的(任意写出一种原因即可),相应的解决办法是 。
经过改进重新进行实验,该同学测量的数据见下表:
⑴ 在方格纸上,以时间t为横轴,温度T为纵轴,根据记录作出水的沸腾图象。
⑵在3~7min内观察到的实验现象是 ,实验用水的沸点是 ℃。
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探究固体熔化时温度的变化规律。
炎热的夏季,家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软。而冰块熔化时,没有逐渐变软的过程。由此推测,不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同,我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化,我们把碎冰放到盛有温水烧杯中,把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据,实验装置如图18所示。
(1)图19是 (填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象。图20所示温度计显示的是蜡某时刻的温度,它的示数是 ℃。
(2)在冰和蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯拿出来,冰和蜡停止熔化。将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化。说明固体熔化时需要 。
图18 图19 图20
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学校要开运动会,几个同学讨论怎样才能把铅球掷得更远。
小莉认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的速度大小有关;
小强认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的射出仰角θ(投掷方向与水平方向的夹角)有关。
小红说:“我们还是通过实验来探究吧”,于是,他们制作了一个小球弹射器(图所示),它能使小球以不同速度大小和方向射出,弹射方向与水平的仰角,可由固定在铁架台上的量角器读出,他们通过五次实验得到下表中的数据:
请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题:
(1)为了验证小莉的猜想,应选用序号为_____、_____、_____的实验数据,得出的结论是:在_______一定时,物体抛出_______越大,抛出的距离越远。
(2)为了验证小强的猜想,应选用序号为_____、_____、_____的实验数据,射出仰角θ为_______时,物体抛出的距离最远。
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在“测定滑轮组机械效率”实验中。
(1)实验所必需是器材有:铁架台、滑轮组、细线、钩码和________。
(2)求有用功应测出的物理量是________________;求总功应测出的物理量是____________。
(3)根据实验测定的物理量计算机械效率的表达式是____________________。
(4)下面的表格是两组同学实验时测得的两组平均数据,根据表中所给的数据,计算表中未知的数据,并填入表中:
组别 | 每个滑轮组 含滑轮个数 | 钩码重G/N | 钩码升高的高度h/m | 拉力F/N | 弹簧测力计移动的距离s/m | 机械效率
|
甲组 | 一个定滑轮 一个动滑轮 | 9.8 | 0.1 | 5.6 | 0.2 | |
乙组 | 二个定滑轮 二个动滑轮 | 9.8 | 0.1 | 2.4 |
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在“研究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)某同学所列实验步骤是:
A.把钩码挂在杠杆支点的两边,改变钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡;
B.记录动力、动力臂、阻力、阻力臂的数值;
C.改变力和力臂的数值,再做几次,将数据填在表格内;
D.求出各次实验中动力×动力臂和阻力×阻力臂的数值,根据计算结果得出杠杆的平衡条件,该同学漏掉的重要一步是:________________________________。
(2)下面三幅图是该同学实验的情况,请根据图填写表格的数据,并通过数据分析得出实验结论(杠杆上每小格表示4cm,每个钩码重1N)。
填写数据表格
实验 次数 | 动力F1 /N | 动力臂L1 / | F1?L1 /(N?) | 阻力F2 /N | 阻力臂L2 / | F2?L2 /(N?) |
1 | ||||||
2 | ||||||
3 |
(3)实验的结论:__________________________________________。
(4)在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,挂钩码前,使杠杆在水平位置平衡。实验时只有10个相同的钩码,杠杆每格等距。当在A点挂上4个钩码时(如图16所示),要使杠杆在水平位置平衡,请你设计两种方案并分别在图16中标出钩码的个数和位置。
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