在科学探究课中，实验小组同学猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大-优题课

在科学探究课中，实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”，于是他们选用了重10N的物体完成了如图所示的三次实验：

（1）通过比较两图，可以验证他们的猜想，得出的结论是：
（2）好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来探究斜面的机械效率。实验前他们分析：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。于是他们做了如图所示的实验，在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，（如图所示）并设计表格记录实验数据如下：

实验次数	斜面的倾斜程度	物体重G/N	物体上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	物体移动距离 s/m	有用功Ｗ_有/J	总功W_总/J	机械效率	机械效率平均值
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.10	68%
3	最陡	5.0	0.25		0.50	1.25

（a）如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为         N。
（b）小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是：                         。
（c）改正错误后，对实验数据进行分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是
                                       。

科目物理题型实验题难度中等

知识点：杠杆机械效率的测量实验分子间的作用力平衡状态的判断

如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 $3.8 V$ ，电阻约为 $12 Ω$ ，电源电压为 $6 V$ 。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整。

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于　　（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 端。闭合开关，灯泡不亮，电压表和电流表都有示数，但示数较小，接下来的操作是　　；

（3）当电压表的示数为 $3.8 V$ 时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$ ．在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中，小灯泡突然熄灭，电流表示数变为0，电压表示数接近 $6 V$ ，你认为故障可能是　　。

（4）完成测量后，同学们又找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。当电阻为 $10 Ω$ 时，电流表的示数为 $0.2 A$ ：换用 $20 Ω$ 的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向　　（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 端移动，使电压表的示数为　　 $V$ ，读出电流表的示数。多次换用阻值不同的电阻，进行正确操作后即可得出结论。

一般情况下，人在水中会下沉，在死海中却能漂浮在水面上。为此，小李同学猜想：浮力的大小可能跟液体的密度有关。为了检验这个猜想，他设计了如图所示的实验进行探究：

（1）铝块在水中受到的浮力 $F_{浮} =$ 　　 $N$ 。

（2）比较图乙、丙两图中铝块所受浮力的大小，小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论，你认为这个结论是　　（选填“正确“或“错误” $)$ 的，原因是　　。

（3）小赵同学认为用以下方法检验更为简便：将同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中，看到鸡蛋在水中下沉，在浓盐水中悬浮如图丁所示。分析鸡蛋受力可知，在水中下沉是因为它受到的浮力　　（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$ 重力；在浓盐水中悬浮时，根据　　的知识可得，鸡蛋受到的浮力　　（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$ 重力，从而可以得出结论：浮力的大小与液体的密度　　（选填“有关”或“无关” $)$ 。

某小组同学利用如图甲所示的装置，做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）为使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在　　上；该实验在光线较　　的环境中进行更便于观察。

（2）小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所示， $A^{'}$ 、 $B^{'}$ 、 $C'$ 分别是烛焰 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 在光屏上所成的像。在此之前调节仪器时，曾在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像，这个像与图乙中烛焰　　（选填“ $A$ “、“ $B$ ”或“ $C$ ” $)$ 的成像原理相同。当把蜡烛移动到 $M$ 点时，在光屏上找不到烛焰的像，因为此时烛焰　　（选填“成实像”、“成虚像”或“不成像” $)$ 。

（3）分析图乙中信息，凸透镜所成的实像都是　　（选填“正”或“倒” $)$ 立的。蜡烛远离凸透镜时，烛焰所成的像　　（选填“靠近”或“远离” $)$ 凸透镜。因此用相机拍照，拍完近景再拍远景时，应将相机的镜头向　　（选填“靠近”或“远离” $)$ 景物的方向调一些，才能拍出清晰的照片。

小聪同学做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用器材有电压恒为 $6 V$ 的电源。额定电压为 $2.5 V$ 的小灯泡以及符合实验要求的电表，开关和导线，如图甲是小聪没有连接完整的电路。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。

（2）小聪同学连接电路后闭合并关，移动滑动变阻器滑片 $P$ ，发现小灯泡始终不亮，电压表指针明显偏转，电流表指针无偏转，故障可能是　　

$A$ ．小灯泡短路；

$B$ ．小灯泡断路；

$C$ ．滑动变阻器短路；

$D$ ．滑动变阻器断路

（3）小聪同学纠正错误后闭合开关，移动滑动变阻器滑片 $P$ ，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$ 。

（4）老师告诉小聪，与小灯泡的电阻相比较，电流表的电阻非常小，电压表的电阻非常大，由于电流表、电压表电阻的影响，测量后计算出的电功率值会　　（选填“偏大”“偏小”或“不变” $)$ 。

某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为 $m_{1} < m_{2} = m_{3}$ ，实验的情景如图所示。

（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是　　（选填“转换法“或“类比法” $)$ 。

（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的　　有关。

（3）小铁球 $m_{3}$ 落入细沙后，速度不断减小直至静止，它的机械能转化为　　能。

（4）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度 $h$ 和下落时间的平方 $t^{2}$ 的数据如下表，分析数据，写出 $h$ 与 $t^{2}$ 的关系式为　　。

实验次数	1	2	3	4	5	6
$h /$ 米	2.45	4.9	7.35	9.8	12.25	14.7
$t^{2} /$ 秒 $^{2}$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0