五一节,小瑞在公园里看到小朋友们荡秋千时不停地往复摆动.他想:秋千小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢?他提出了三种猜想:
猜想1:可能与小朋友的质量有关;
猜想2:可能与摆动的幅度有关;
猜想3:可能与绳长有关.
(1)为了验证猜想是否正确,他设计了如图a所示的装置,用系有细线(线长L可调)的小球来模拟秋千的运动进行了如下探究(摆动角度均较小):
①如图a所示,用细线系住一铁球,保持细线的长度一定,使小球从A点由静止释放,改变OA(O为固定悬点)的连线与竖直方向的夹角θ以改变小球摆动的幅度,测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与θ的关系如下表所示,由此可得出的结论是
.
θ/度 |
4 |
6 |
8 |
10 |
t/秒 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
②用细线系住一铁球,改变细线的长度,使小球以较小的幅度在竖直面内CD之间摆动,用频闪相机(保持曝光时间间隔相等)拍摄小球由C运动至D的过程中的位置如图b所示(除C位置外,其余细线未画出),由此分析可知,上述猜想 是正确的,其具体关系可表述为 .
(2)请设计实验来探究秋千往复摆动一次的时间与小朋友的质量之间的关系,简述你的实验方案.
简要做法: ;
判断方法: .
某实验小组为测定某食用油的密度,进行了以下实验操作:
(1)先测出空烧杯的质量
把天平放在水平台上,正对称量标尺时,将游码移至零刻度线处,发现指针向左偏转,为了使天平横梁平衡,应向(选填“左”或“右”)条调节平衡螺母,直至天平平衡;利用调好的天平称量空烧杯的质量,天平平衡时,如图所示,则空烧杯的质量为m1=g。
(2)继续完成实验操作步骤时,设计了以下两种实验方案。
【方案一】 向量筒内倒入适量的食用油,读出量筒内食用油的体积为V1,然后将量筒内的食用油全部倒入空烧杯中,称量出烧杯和油的总质量为m2,则食用油的密度表达式为ρ=。(均用字母表示)
【方案二】 向量筒内倒入适量的食用油,读出量筒内食用油的体积为V2,然后将量筒内食用油的一部分倒入空烧杯中,测出烧杯和油的总质量m3,读出量筒中剩下食用油的体积V3,则食用油密度的表达式为ρ=。(均用字母表示)
(3)在操作过程正确无误的情况下,两种实验方案中,方案一的误差可能会大一些,引起误差的主要原因是。
在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A),导线若干。
【实验过程】
(1)在虚线框内画出图所示实物图的电路图。
(2)小明按图14正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最_________端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是。
(3)小红在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下电流值。接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向端移动(选填“左”或“右”),直至,再次记下电流值。
(4)接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
电流 I/A |
0.30 |
0.15 |
0.10 |
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是。
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。
(1)实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率___________(选填“越高”、“不变”或“越低”)。
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次试验中空缺的数据应为:绳端移动距离s="____" m,机械效率η=___________。
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,。
电压表内阻较大,在实际电路中也有一定电流通过.紫琪同学为了测量一电压表的内阻,她找来电源、电流表、定值电阻R0(阻值已知)、滑动变阻器R、开关和导线若干,并设计了如图所示的电路图.
(1)将滑动变阻器滑片P移至b端,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P由b端向a端移动的过程中,则下列说法正确的是;
A.电流表示数增大,电压表示数增大 |
B.电流表示数减小,电压表示数减小 |
C.电压表示数与电流表示数之比为一定值 |
D.电压表示数与电流表示数之乘积为一定值 |
(2)闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当电流表的示数为I时,电压表的示数为U,请写出该电压表内阻Rv的表达式;
(3)此实验要多次测量电压表内阻值,最后求其平均值,其目的是;
(4)若用此电路去测量某未知电阻R1的阻值,其测量值与真实值得关系是R1测R1真(选填:“<”、“=”或“>”).
某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B求质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3.
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过来反映的;
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:;
(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:;
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径(选填:“有关”或“无关”).