如图所示,是研究“在相同时间内电流通过导体产生的热量与 的关系”的实验装置和.若电阻丝R甲=5Ω,R乙=10Ω,通过电路中的电流为0.5A,则甲电阻丝在2min内产生的热量是 J.
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;
(2)产生的热量直接运用焦耳定律Q=I2Rt计算.
【解答】解:
(1)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法可知,是探究电流产生热量跟电阻的关系;
(2)甲电阻丝在2min内产生的热量:
Q甲=I2R甲t=(0.5A)2×5Ω×2×60s=150J.
故答案为:电阻;150。
如图所示,斜面高为2m,用斜面向上大小为250N的拉力F,将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动,经过10s到达顶端,则拉力的功率是 W,物体与斜面间的摩擦力是 N.
(1)利用P===Fv求拉力的功率;
(2)利用W=Gh求拉力做的有用功,利用s=vt求斜面长,利用W=Fs求拉力做的总功,额外功等于总功减去有用功,再利用W额外=fs求摩擦力的大小.
【解答】解:
(1)拉力的功率:
P===Fv=250N×0.6m/s=150W;
(2)有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J,
斜面长s=vt=0.6m/s×10s=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×6m=1500J,
额外功:W额外=W总﹣W有用=1500J﹣1200J=300J,
由W额外=fs可得摩擦力的大小:
f===50N.
故答案为:150;50。
在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入 、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”).
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油 相同,然后比较 的方法来完成探究实验的.
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图所示,则 的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 .(选填:“较大”或“较小”)
(4)由图象可得煤油的比热容为 J/(kg•℃)
(1)物体吸收热量的多少与物体的质量有关,探究过程中需保证物体的质量相等;
(2)质量相同的吸收相同的热量,吸热能力越强温度变化小.
(3)分析图象分析水和煤油的温度变化情况,得出结论;质量相同的液体升高相同的温度吸收的热量越多,吸热能力越强.
(4)使用相同的电加热器给水和煤油加热,可以保证相同时间两种液体吸收的热量相同,根据公式Q=cm△t可求煤油的比热容.
【解答】解:(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量相同的水和煤油;
(2)用相同的酒精灯加热,在相等时间内煤油和水吸收的热量相等,然后比较升高的温度的方法来比较不同物质吸热能力,升高温度越高,吸热能力越弱;
(3)由图象可知,质量相等的煤油和水吸收相等热量,升温较快的是煤油;若使两者升高相同的温度,水需要加热更长的时间,水吸收的热量较多.因此可以得出结论:水吸热能力较强.因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大;
(4)由图象可得加热相同的时间,吸收的热量相同,煤油升高的温度是水升高温度的2倍,根据Q=cm△t知,煤油的比热容是水比热容的,
即煤油的比热容为:c煤油=c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃).
故答案为:(1)质量;(2)吸收的热量;升高的温度;(3)水;较大;(4)2.1×103
小明在盆中清洗樱桃时发现樱桃会沉入水中,他想知道樱桃的密度,于是他做了如下操作:
(1)把天平放在水平台面上,将 游码 移到标尺左端零刻线处,发现指针指在分度盘左侧,接下来应向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡.
(2)用天平测出透明空烧杯的质量m1=20.8g,然后将透明空烧杯中装入适量水,把一粒樱桃放入烧杯中的樱桃放入烧杯中,再往烧杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到樱桃悬浮,随即停止加盐,将烧杯中的樱桃取出,用调好的天平测出烧杯与盐水总质量,如图甲所示,记作m2= g.
(3)将烧杯中的盐水全部倒入空量筒中,如图乙所示,量筒中盐水的体积为V= cm3,则樱桃的密度为 kg/m3
(4)以上实验操作,测出的樱桃密度比实际值将偏 (选填“大”或“小”).
(1)将托盘天平放置在水平桌面上,将游码拨至标尺左端零刻度线上;当指针恰好指在分度盘的中央或左右摆动幅度相同时,表示横梁平衡;指针向左偏,平衡螺母向右调;指针向右偏,平衡螺母向左调;
(2)观察标尺上的分度值,物体的质量=砝码的质量+游码的读数;
(3)观察量筒的量程和分度值,液体的体积V要平视量筒内液面直接读出;樱桃悬浮时,樱桃的密度等于盐水的密度;盐水的密度用ρ=直接算出,注意单位的换算;
(4)根据盐水的体积变化分析.
【解答】解:(1)使用天平时,应将它放在水平桌面上;把游码放在标尺左端的零刻线处,然后调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线上;天平指针偏左,应当将横梁右端的平衡螺母向右调节,直至平衡;
(2)天平标尺上一大格表示1g,里面有5个小格,故其分度值为0.2g,盐水和烧杯的质量为50g+20g+5g+0.8g=75.8g;
(3)倒入量筒中盐水的质量m=75.8g﹣20.8g=55g;
量筒的分度值为1cm3,量筒中盐水的体积V=50ml=50cm3;
樱桃悬浮时,樱桃的密度等于盐水的密度,则盐水的密度ρ樱桃===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(4)将烧杯中的盐水全部倒入空量筒中,在烧杯的内壁上有盐水的残留,故使得测量的盐水的体积偏小,根据密度公式可知,所测盐水密度偏大;由于盐水的密度与樱桃的密度相等,故所成樱桃的密度偏大.
故答案为:(1)游码;右;(2)75.8;(3)50;1.1×103;(4)偏大.
在“测定小灯泡的功率”的实验中,选用了如图甲所示的器材,其中电源为3节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5V(小灯泡的额定功率小于1W),滑动变阻器标有“25Ω 1A”
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整.(请用签字笔在答题卡上连线)
(2)连接电路过程中,滑片P应置于 端.(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关后,无论怎样移到滑片P,小灯泡几乎不发光,两电表均有较小示数且保持不变,则故障可能是 .
(4)排出故障后,移到滑动变阻器P到某处时,电压表示数为2V,若要测小灯泡的额定功率时,应将滑片P向 端移动(选填“A”或“B”).当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是 A,小灯泡的额定功率是 W.
(5)利用该电路继续探究电流跟电阻的关系时,需将小灯泡换成适当的定值电阻R,其他器材不变.若实验时保持电压表示数为2V不变,则更换的电阻阻值不能大于 .
(1)把滑动变阻器、电流表与待测电阻串联接入电路,滑动变阻器采用一上一下的接法;
(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值;
(3)根据滑动变阻器的接法分析;
(4)小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡才会正常发光时,灯泡的实际功率等于额定功率;结合串联电路分压的特点确定滑片移动的方向;读出电流表示数,由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率.
(5)根据串联电路的电阻与电压的关系,并结合滑动变阻器的最大阻值解答.
【解答】解:(1)滑动变阻器与待测电阻应串联在电路中,滑动变阻器采用一上一下的接法,灯泡正常发光时的电流为:
I===0.4A;故电流表量程为0﹣0.6A;如图:
;
(2)为确保电路安全,在开关闭合前,应将变阻器滑片P滑至B端;
(3)无论怎样移到滑片P,小灯泡几乎不发光,两电表均有较小示数且保持不变,这说明滑动变阻器起不到调节电阻的作用,两表示数较小,说明滑动变阻器阻值较大,故故障原因是滑动变阻器接了下面的两个接线柱AB;
(4)电压表示数为2V<2.5V,根据串联电路分压的规律可知,需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向A移动;
当小灯泡正常发光时,电流表的示数是0.24A,所以其额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(5)在探究电流跟电阻的关系的实验中,保持电阻两端的电压为2V不变,滑动变阻器两端分压为:4.5V﹣2V=2.5V,定值电阻与滑动变阻器串联,通过它们的电流相等,滑动变阻器分压与定值电阻分压之比为2.5V:2V=5:4,滑动变阻器最大阻值为25欧姆,则定值电阻最大阻值为R=25Ω×=20Ω.
故答案为:(1)如图;(2)B;(3)滑动变阻器同时接A、B接线柱;(4)A;0.24;0.6;(5)20Ω.
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