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。
四川境内地层深处有食盐水。为了把地下食盐水取出来,古人发明了卓筒井。卓筒井被誉为中国古代第五大发明,如图甲所示。卓筒井的钻探原理是通过如下图乙所示的装置,使钻头一起一落上下运动,连续不断,即可将井中岩石击碎,然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出,直至打到食盐水层。卓筒井一般深约100m,井口直径10~12cm,为了防止井壁坍塌,古人用一种粗如碗口大小的竹子,将竹节淘空,筒筒相连,插入井中,起到了固定井壁的作用。取食盐水时,将钻头换成取水桶,放入井底,将食盐水装满,再扳起花车,食盐水便取出来。请回答下列问题:
(1)打井时,为了增强击碎岩石的效果,钻头的质量取大一些还是小一些好?简要说明理由。
(2)“花车”属于我们学过的一种简单机械,使用它提升重物时的优点是。
(3)把食盐水变成盐主要经过“晒”和“煎”两个过程。“晒”是通过太阳的晒提高食盐水的浓度,“煎”是将晒过的食盐水放入锅中,经加热获取食盐。则下列说法正确的是( )
A.“晒”涉及到的物态变化是汽化,而“煎”涉及到的物态变化是凝固 |
B.“晒”涉及到的物态变化是汽化,而“煎”涉及到的物态变化是凝华 |
C.“晒”涉及到的物态变化是升华,而“煎”涉及到的物态变化是凝固 |
D.“晒”和“煎”涉及到的物态变化都是汽化 |
(4)若工人把总质量为10kg盛满食盐水的桶从100m深的井底匀速提升到地面,所用时间为200s,在此提升过程中的效率为50%,求该工人做功的功率。(g取10N/kg)(写出计算过程)
阅读短文,回答问题:
力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器。
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图15甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。力越大,弹簧钢的弯曲程度越大。
应变片结构如图15乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感.给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小。
金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图15丙所示.为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿.串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响。
(1)这种力传感器是将力的大小转换为(电流/电压)的装置。
(2)外力F增大时,下列说法正确的是。
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大; |
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小 ; |
C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大; |
D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小。 |
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而。
(4)进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而的电阻,下金属电阻丝串联阻值随温度升高而的电阻(以上两空均填“增大”或“减小”)。
(5)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天(大/小)。
随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)小汽车的外形设计成流线型(如图14所示),当小汽车
在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时
(选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是。
(2)汽车发动机工作时,缸体的温度很高,为确保发动机正常工作,需对缸体进行冷却。汽车发动机常用水作为冷却剂,这主要利用了水的的特性。若汽车的水箱中装有10kg水,当水温升高50℃时吸收的热量是J[ c水=4.2×103J/(kg·oC)]。
(3)你还发现小汽车的哪些设计和使用过程中的哪些现象与物理知识有关?试举一例(要求写出设计或现象,以及所涉及的物理知识)。
示例:设计或现象:汽车的轮胎表明有花纹。
涉及的物理知识:接触表明越粗糙,摩擦力越大。
设计或现象:。涉及的物理知识:。
现有细线、弹簧测力计、带提手的小水桶、量筒、水、溢水杯、形状不规则的小石块等器材,请你选取其中的器材,测出完全浸入水中的小石块所受的浮力。写出选用的器材和简要步骤(包括浮力表达式)。
如图为 “测量小灯泡的电功率”的实验,小灯泡上标有“2.5V”的字样(小灯泡的功率小于1W)。
(1)请根据实验目的,用笔画线代替导线,将图甲所示的实物连接成实验电路
(2)小刘正确连接电路并检查无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,立刻要求老师更换灯泡。小刘的做法是欠妥的,正确的做法应该是;
(3)解决了上述问题后,小刘发现灯泡发光了。如果要使灯泡正常发光,小刘应该调节滑动变阻器的滑片,使灯泡两端的电压为V;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的读数如图乙所示,则灯泡的额定功率为W
(5)若电源电压为6V,实验室提供的滑动变阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”两种规格,则本实验中应选用规格为的滑动变阻器。