人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
(1)下面是初中物理中的几个研究实例:①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时,让导体两端的电压保持不变;②研究磁场时,引入“磁感线”;③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变;④研究电流时,把电流比作水流。其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.③和④
(2)下面的几幅图运用了 的方法说明分子也具有动能和势能。
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(3)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想:
猜想1:电阻可能与导体的长度有关;
猜想2:电阻可能与导体的横截面积有关;
①根据你掌握的电学知识,你认为猜想3:电阻还与 有关。
| 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 |
②小明设计了如图所示的电路图,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝(电阻丝用电阻符号表示),电源电压U恒定。
若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想1,应该控制 和 不变;要探究猜想2,应该选用电阻丝 和电阻丝 (填电阻丝的序号)进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下:
实验:先在A、B间接入电阻丝2,闭合开关S,记录电流表的示数为I1;然后在A、B间接入电阻丝4,闭合开关S,记录电流表的示数为I2;发现:I1≠I2。
分析:由于电阻丝2和4的横截面积不变,而两种情况下电路中电流的大小不等,所以电阻与导体的横截面积无关。
结论:猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究,你认为他的实验方法是 (正确/错误)的,请具体指出他的错误是: ,根据他的实验和他的分析思路还可得出: 的结论,这个结论是 (正确/错误)的。
某宾馆的热水器为“快热式电热水器”,为方便客人使用,工作人员在墙上贴出的使用方法如图所示。该热水器的铭牌如下表所示。
(1)图中的字母A、B、C、D、E分别代表热水器的开关或按键,请你按工作人员的提示,选择合理的开关或按键,写出使用该热水器洗浴的操作顺序为:(用A、B、C、D、E字母表示)。
(2)某人使用该热水器洗浴,热水器正常工作,开始与结束洗浴的示数如下图所示。他洗浴过程中消耗的电能是kW·h。
(3)如果家庭添置这种“快热式热水器”,一定要注意铭牌中的。这种热水器(填“需要”或“不需要”)带有漏电保护器的开关。
阅读短文,回答问题:
电动自行车是如何调速的
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变,使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后,输出控制电压UK,控制开关K的通断,当U1小于U0时,UK=1V,图甲中开关K闭合;U1大于U0时,UK=0,K断开。
正常行驶时,电动自行车U1的大小随时间周期性变化,如图乙所示,控制器输出的UK使开关交替通断,每分钟约一万次。U0不同,每次开关K闭合与断开时间的比值就不同,电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。
(1)控制电压UK=1V时,电动机中__________(有/无)电流通过。
(2)如图丙所示,将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近.在此过程中,霍尔传感器产生电压的变化情况是__________。
(3)U1的变化周期T约为__________。
A.6×10-6s B.6×10-3s C.6×10-2s D.6×10-1s
(4)图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线,在图戊中画出UK随时间变化的关系图线。
(5)电动自行车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,与转动前相比,下列判断正确的是__________。
A.霍尔传感器产生的电压U0减小
B.磁铁与霍尔传感器的距离减小
C.每次K闭合与断开时间之比变小
D.每次K闭合与断开时间之比变大
用12V的电源为微型电动机供电的电路如图(甲)所示.当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时,电动机开始转动,电流I随时间t变化的图象如图(乙)所示.当电流稳定时,电动机正常工作.已知电动机转动时欧姆定律不适用,并忽略温度对电阻的影响,试解答下列问题.
(1)当单刀双掷开关S1、S2合上时可实现电动机的反转.
(2)当电动机正常工作时,电动机消耗的电功率为W.
(3)求电动机的电阻及正常工作时的输出功率.
雄伟壮观的东江大坝位于我市资兴境内,请根据你对水电站的了解和所学到的物理知识,从力、势、电、光四个方面回答下面的问题.
(1)力学问题:水电站的大坝修成上窄下宽的形状,这是因为水内部的压强和水的 有关,大坝下部受到水的压强 (填“大于”、“小于”或“等于”)上部受到的压强,所以下部要修得宽一些.
(2)热学问题:库区蓄水后,因为水的 较大,所以库区的气温变化不明显.湖面上经常可以欣赏到“雾漫东江”的美景,其中“雾”的形成是 现象(填物态变化的名称).
(3)电学问题:发电机是利用了 的原理发电的,将机械能转化为 能.
(4)光学问题:在平静的湖面上可以看到“蓝天”、“白云”,这是由于下列哪种现象形成的 .
A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的折射.
在一个闯关游戏中,需要把相同的正方体叠放起来,正方体边长为a,由密度为ρ的材料制成,质量分布均匀,如图甲所示。(g为已知,推导过程及结果无需带单位。)
(1)某选手用水平力推正方体,但未推动,这时的推力_______(填“大于”、“小于”或“等于”)地面对正方体的摩擦力,理由是________________________________________________________________________。
(2)请推导出该正方体水平放置时对地面的压强。
(3)某选手在时间t内把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面,如图乙所示,请推导出该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力做功的功率。