某班在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,分成了两大组进行实验探究:
(1)甲实验小组为了研究“电阻中的电流与电压的关系”设计了如图—16所示的电路。
A.请你指出他们在电路连接上的三处错误: ,
_ ,____________________________
B.该实验小组在器材选择上有一个元件选择是错误的,是 ,应换成 ,理由是: 。
小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
(1)当小金将三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像,请你根据此现象回答下列问题:光屏上像的性质为 ,并推算出焦距为 厘米。
(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变,小金换了个凸透镜继续实验,并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同,但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像(光具座足够长),请你帮助小金分析产生此现象的原因 。
现有如下器材:光具座、焦距为 的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明根据上述实验器材,进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到 。为了验证凸透镜的焦距是否等于 ,小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处,把光屏移到光具座的 刻度线处,观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证,凸透镜的焦距准确。
(2)实验进行一段时间后,发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是 。保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏 (选填“向上”或“向下” 移动,使烛焰的像呈现在光屏中央。
(3)分别把蜡烛放在如图所示的 、 、 、 四个点对应的刻度线处,在 点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像,在 点所成像的性质与眼睛的相同。
(4)实验结束后,小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜,结果光屏上原来清晰的像变得模糊,将光屏远离凸透镜移动到某一位置时,光屏上又看到烛焰清晰的像,由此可知该眼镜片可用来矫正 眼(选填“近视”或“远视” 。
在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一辆小车从斜面的 高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如表:
接触面材料 |
小车受摩擦力情况 |
小车在水平面运动的距离 |
毛巾 |
大 |
20.2 |
棉布 |
较大 |
40.0 |
木板 |
小 |
90.1 |
分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越 ;进一步推理出的结论是:运动的小车不受阻力作用时,将 。早在300多年前,意大利物理学家 就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验和科学推理的方法还可用于研究 (填写实验名称即可)。
(3)上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和 法。
(4)实验中若再添加一小木块,就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的 由静止自由滑下,去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。
如图甲所示是小明同学测定额定电压为 ,额定功率不大于 的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处:① ;② 。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是 (填写选项中的字母)。
.小灯泡短路
.连接小灯泡的导线接触不良
.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。如表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出③处所缺的内容,分析数据后得到小灯泡的额定电流为 ,额定功率为 。
次数 |
小灯泡两端电压 |
通过灯丝电流 |
小灯泡的电功率 |
③ |
1 |
||||
2 |
||||
3 |
(4)实验后,小明将一只 的定值电阻与标有“ ”的滑动变阻器串联接在电压恒定为 的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为 。
压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小(不超过 的关系,如图是小刚设计的实验电路图。电源电压恒定, 为定值电阻, 为压力传感器。
(1)连接电路时开关应 ,电路中 的作用是 。
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,电路出现的故障是 ;排除故障后,逐渐增大 受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的 的阻值,记录如表,第5次测量时,电压表示数为 .电流表示数为 .此时 的阻值为 欧。请根据表中的数据在图2中画出 随 变化的关系图象。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
|
60 |
50 |
40 |
30 |
10 |
(3)通过实验探究可归纳出, 的阻值随压力 大小变化的关系式为 ,当 的阻值为 时, 上受到的压力是 ,若此压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力,则电子秤应显示 。