(1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压U额=3.8V;
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向________端(选填“A”或“B”)移动;
②当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定电流I额=________A,额定功率P额=________W;
(2)小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流,设计了如图丙所示的电路,测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤:
①闭合开关S,将单刀双掷开关S1拨向触点________,移动滑动变阻器滑片,________;
②开关S仍闭合,再将单刀双掷开关S1拨向另一触点,应________(填滑动变阻器滑片位置的变化情况),读出电压表示数为U;
③写出Rx的表达式:Rx=________(用所测物理量和已知量的符号表示)。
(1). A (2). 0.3 (3). 1.14 (4). 2 (5). 使电压表示数为 (6). 保持滑片P的位置不动 (7).
【解析】(1)①当电压表示数为3.8V时,灯泡才正常发光,由题目可知此时电压表示数为2V,所以滑动变阻器的阻值要变小,即向A端移动,使电压表示数为额定电压值3.8V。
②根据电流表指针位置和所接量程可知,则额定功率
(2)①闭合开关S,将S1拨到触点2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8V,此时小灯泡正常发光,电路中的电流是②再将开关S1拨到另一触点1,保持滑动变阻器的滑片P位置不动,读出电压表的示数为U;③在②中,电压表测灯与未知电阻的总电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时未知电阻Rx的电压为
此时流过未知电阻Rx的电流为,Rx的表达式
在“探究电流与电压关系”实验中,小明所用电路如图所示。
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。要求:开关闭合前无需移动滑片________;
(2)闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,小明检查发现仅导线有故障,则故障为________;
A.导线④断路
B.导线③断路
C.导线②断路
D.导线①断路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1V时,读出电流表示数并记录在上表中;继续移动滑片,分别读出电阻两端电压为2V和3V时电流表的示数,并依次记录在表格中。
实验序号 | U/V | I/A |
① | 1.0 | 0 |
② | 2.0 | 0.40 |
③ | 3.0 | 0.58 |
(4)分析表中数据,可得出的结论是:________;
(5)实验结束,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到:处理数据时,第三组数据之间的关系与前两组数据之间的关系存在差异,他和同组小华就此展开讨论,认为数据差异可能是由于________造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要________(写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
(1). (2). B (3). 见详解 (4). 温度变化导致R变大 (5). 断开开关
【解析】(1)由题意可知,开关闭合前无需移动滑片,即闭合开关前,滑动变阻器需要移动到阻值最大处,如图
(2) A.若导线④断路,则电流表没有示数,故A不符合题意;
B.若导线③断路则,则电流表有示数,电压表无示数,故B符合题意;
CD.若导线①②断路,则电流表没有示数,故CD不符合题意。
故选B。
(4)分析表中数据可知,当电阻的阻值一定时,电流随着电压的增大而增大,即电流与电压成正比。
(5)由欧姆定律可知,第三组数据测量出电阻的阻值是
第二组数据测量出电阻的阻值是
由于电阻受温度的影响,所以数据差异可能是由于温度变化导致R变大造成的。
每次读取数据后要及时断开开关,避免长时间通电导致电阻温度过高,从而对实验结果造成影响。
为做好消毒防疫,学校给各班准备了一些瓶装的75%消毒酒精。小明所在的物理兴趣小组围绕这些消毒酒精开展下列活动。
(1)把天平放在水平台面上,先将________,再调节平衡螺母,使指针对准分度盘中央的刻度线;接着小明用天平测出瓶酒精的总质量为96.2g,再将部分酒精倒入量筒中,液面如图甲所示:最后用天平测出剩余酒精和瓶的总质量,测量结果如图乙所示,天平的读数为________g,75%消毒酒精的密度为________g/cm3;
(2)如图丙所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计,竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,图中AB间距离为10.5cm,则A处应标为________g/cm3。再将该密度计漂浮在75%消毒酒精中,此时所受的浮力的________(选填“大于”、“等于”或“小于”)在水中所受的浮力,它浸入酒精中的深度h为________cm;
(3)如图丁所示是三位同学用不同的粗细均匀吸管制成的密度计,竖直漂浮在水中时的情形,其中密度计________(选填“①”、“②”或“③”)在测量其他液体密度时结果更精确。
(1). 游码归零 (2). 612 (3). 0.875 (4). 1 (5). 等于 (6). 12 (7). ②
【解析】(1)使用天平时,应该把天平放在水平台面上,接着将游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡。
剩余酒精和瓶的总质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,即
酒精的质量
由图甲读出酒精的体积是40mL=40cm3,酒精的密度为
(2)密度计竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,说明此时密度计在A处显示的密度值应该为该液体的密度,所以则A处应标为1g/cm3。
由题意可知,密度计在酒精消毒液中处于漂浮状态,所受的浮力等于密度计的重力;由于密度计在水中也处于漂浮状态,所以密度计在水中受到的浮力也等于密度计的重力,所以密度计漂浮在75%消毒酒精中,此时所受的浮力的等于在水中所受的浮力。
由于密度计在水中和酒精中受到的浮力相等,所以
则
解得
故它浸入酒精中深度h为12cm。
(3)密度计的特点是刻度不均匀,上梳下密,上小下大,而且分度值越小越准确;深度深,刻度间隔越大;由题图可知密度计②所处的深度最深,刻度间隔最大,测量值最准确。
在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是_______;
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越________。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持________(填运动状态);
(3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量________(选填“大于”、“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量;
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是________。
A.探究影响压力作用效果的因素
B.用小磁针探究磁体周围的磁场
C.探究声音能否在真空中传播
D.探究动能大小与物体质量的关系
(1). B (2). 长 (3). 匀速直线运动 (4). 等于 (5). C
【解析】(1)将小车从斜面上A处滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;故不可行的方法是增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下。
故选B。
(2)由图示可知,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动的路程越远;进一步推理可知,当阻力为零时(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
(3)由题意可知,小车从斜面上同一高度处滑下,所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等,而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来;所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。所用的方法是理想是实验法;
A.探究影响压力作用效果的因素用的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B.用小磁针探究磁体周围的磁场用的方法是转换法,故B不符合题意;
C.探究声音能否在真空中传播用的方法是理想实验法,故C符合题意;
D.探究动能大小与物体质量的关系用的方法是控制变量法,故D不符合题意。
故选C。
如图是小明在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定_______,玻璃板应_______放置;
(2)在玻璃板前面放一只棋子A,再拿一只相同棋子B在玻璃板后面移动,直至与棋子A的像重合,这样做是为了比较_______的关系;若将光屏放在棋子B所在的位置,直接观察光屏,不能看到棋子A的像,说明平面镜所成的像是_______(选填“实”或“虚”)像;
(3)实验时小明发现棋子A的像较暗,很难使棋子B与之重合,用手电筒对着玻璃照射棋子A的像,_______(选填“能”或“不能”)使像变亮。
(1). 像的位置 (2). 竖直 (3). 像与物大小 (4). 虚 (5). 不能
【解析】(1)平面镜不能透光,不容易确定像的位置,玻璃既能成像又能透光,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到玻璃板后面的像,便于确定像的位置。
玻璃板必须与水平桌面垂直,即保证玻璃板竖直放置,另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合,才可以比较物像大小。
(2)拿相同棋子B与棋子A的像重合,这样做是为了比较像与物大小的关系。
平面镜成像实验时,把光屏放在像的位置,发现光屏上并没有像,说明平面镜成的像是虚像。
(3)为了使成的像更明亮,小明应该用手电筒照射棋子A;所以用手电筒对着玻璃照射棋子A的像,不能使像变亮。
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