如图26所示,是某学校科技节上展示的两件作品,小明为此作了以下解说:
(1)甲是简易的温度计,它的工作原理是利用 的性质而制成的.它的测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的 有关;所用的测温物质是煤油而不是水,这是因为煤油的 较小,吸收(或放出)相同的热量时,玻璃管内液柱变化更为明显.
(2)乙是简易的气压计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会 .
【提出问题】小华发现甲、乙的构造非常相似,提出乙是否也能做温度计使用?
【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显,这是由于瓶内的 受热膨胀更显著,故乙也能做温度计使用.
【拓展】査阅相关资料,了解到人们很早就发明了如图27所示的 气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会 .但由于受外界 、季节等环境因素变化的影响,所以,这种温度计测量误差较大.
(1)液体热胀冷缩 内径大小 比热容 (2)上升
【设计实验和进行实验】气体
【拓展】下降大气压
科学探究是物理学科核心素养的重要内容,探究的形式可以是多种多样的.
(一)探究凸透镜成像的规律
【设计实验与进行实验】
(1)实验器材:刻度尺、凸透镜、光屏、三个底座、蜡烛及火柴;
(2)如图22所示,为保证像能成在光屏中央,将装有底座的蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在水平桌面上,调整位置,使它们排列在 上,再调节凸透镜和光屏的高 度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度;
(3)如图23所示,F为凸透镜的焦点,A’B’为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像,则物体AB在图中 区域,箭头方向竖直向 ,其大小比像A’B’
(4)……
(二)探究磁与电的联系
如图24所示,是灵敏电流计的内部结构.小红同学参加课外实践活动,发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似.岀于好奇,她利用如图25所示的装置进行了下面的实验.
【进行实验】用手拨动其中一个灵敏电流计指针的同时,另一个灵敏电流计的指针也发生了偏转.
【交流】拨动右侧灵敏电流计的指针时,表内线圈在磁场中 运动,产生了感应电流.于是,左侧灵敏电流计内的线圈同时也会有电流,它在 中受到力的作用,带动指针偏转起来.此时的右侧灵敏电流计相当于 机.
(一)(2)同一条直线 (3)④ 上 大
(二)【交流】做切割磁感线 磁场 发电
【实验名称】用天平、量筒测量小石块的密度.
【实验设计】如图20所示,是小普同学设计的两种测量小石头密度的方案(操作步骤按照示意图中的①②③顺序进行)你认为方案 测量误差会比较大,原因是 .
【进行实验】小晟同学进行了实验,测出了相关物理量,计算出了石块的密度.以下是他测量小石块质量的实验片段:
①将天平放在 台上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的左侧,再向右调节 直至天平水平平衡;
②在左盘放被测小石块,在右盘从大到小加减砝码,当加到最小的砝码后,观察到指针静止在如图21所示的位置,接下来的操作是 ,直至天平水平平衡;
③读出小石块的质量.
【实验数据1测出所有相关物理量,并将实验数据记录在下面表格内,计算岀石块的密度.请你将表格中①、②处的内容补充完整.
【实验设计】一 石块从量筒中取出时会沾上水,测得石块质量偏大
【进行实验】①水平 平衡螺母 ②移动游码
【实验数据】①水的体积V1/cm3 ②水和石块的总体积V2/cm3
请你应用所学的物理知识解答下列问题.
(1)如图17所示的量筒,其测量范围是 mL,量筒中液体的体积为 mL.
(2)在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,就被拉得 ,利用这个道理可以制成弹簧测力计.如图18甲所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重G为2N,则此测力计的分度值为 N. 如果用力F竖直向下拉动挂钩,如图18乙所示,则拉力F为 N.
(3)小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电表指针向右偏转至如图19甲所示位置,原因是 ;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至如图19乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, ,继续进行实验.
(1)0-100 65
(2)越长 0.2 0.8
(3)电流表使用前未校零 换接小量程
冬天打出来的果汁太凉,不宜直接饮用.如图16所示,是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其 内部电路简化结构示意图,该榨汁杯的部分参数如表所示.求:
(1)仅榨汁时的正常工作电流;
(2)R2的阻值;
(3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%,给杯子盛满果汁并加热,使其温度升高 30℃,需要加热多长时间.(c果汁=4×103J/(kg·℃),ρ果汁=1.2×l03kg/m3)
解:(1)仅榨汁时的正常工作电流
(2)仅闭合开关S2和S3时,榨汁杯处于加热档;仅闭合开关S2时,榨汁杯处于保温档,则:
R2 的功率 P2=P-P1=3OOW-8OW=22OW
∴
(3)果汁质量m=ρV=1.2×103kg/m3×300×10-6m3=0.36kg
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