小明一家计划期末考试结束后到乌龙洞旅游,于是爸爸买回一种新式手电筒。它的前端有3颗发光灯,能发出耀眼的白光,老板说那是3颗并联关系的高亮度发光二极管。想起爷爷有一个老式的手电,小明想到:可否做一个调查,对二者作对比研究呢?结果,小明收集到以下一些资料:
A、爷爷的手电需要三节干电池(每节电压为1.5V)供电,更换××牌新电池后可连续正常发光3小时;采用白炽灯泡,发光时灯丝温度很高,正常工作电流约为0.3A;灯泡使用寿命约为50小时,为方便更换,灯头采用螺旋式。
B、爸爸的新手电使用二节干电池供电,但发光时亮度比爷爷的老手电要亮得多;更换××牌新电池后可连续发光20小时;发光二极管属冷光源,正常发光时温度几乎不升高(接近室温),所以其使用寿命极高,可达10万小时;另外,抗震能力强,电光转换效率(电流通过电灯时,转化成的光能在所消耗的电能中占的百分比)高也是其显著特征;灯泡被直接焊接在一小块电路板上。
①爷爷的手电筒的额定工作电压是 V;
②经过比较,两种手电除开灯泡及其连接不同外,其他电路一样,请在右边方框内帮天翔画出他家新买的手电的电路图(框内已画出了发光二极管的符号)。
③发光二极管手电有许多优点,如:抗震能力强、使用寿命高、电光转换效率高、 。
④比较而言,老式手电的灯泡寿命很低,主要因为 。
⑤新式手电为什么将灯泡焊接在电路板上,而不采用螺旋式灯头呢? 。
如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 。
(2)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。
(3)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。
(4)金属块的密度为 。
(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: 。
(6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。有同学对此结论提出质疑,他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性,使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋(质量可忽略)、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验,研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。
实验器材: ;
实验步骤: ;
分析与论证: 。
如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器与 形管相连,接入电路。
(1)组装之前, 形管内注入适量红墨水, 形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下,导体产生的热量与 大小是否有关的装置。
(3)实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列研究实例采用研究方法与此相同的是 。
.探究电流与电压、电阻的关系 .用铁屑显示磁体周围磁场分布 .研究光的传播时,引入“光线” .扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
(4)由图乙所示,电流表的示数为 ,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在 内产生的热量是 。
(5)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个 形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是 。
图甲是探究“水的沸腾”实验装置。
(1)安装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行。
(2) 、 、 三种读数方法正确的是 (填字母代号)。
(3)由图乙可知,水的沸点是 .水沸腾过程中不断吸热,温度 (选填“升高”、“降低”或“保持不变”)。
(4)实验器材中纸板的作用: 、 。
(5)实验结束后,移开酒精灯,发现烧杯内的水没有立即停止沸腾,可能的原因是 。
探究“电流与电压和电阻的关系”:
实验电路 |
(1)请根据图(甲)中电路图,用笔画线代替导线将实物图(乙)连接完整,使滑动变阻器的滑片
向右移动时,接入电路的电阻变大。 |
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实验步骤 |
(2)探究“电流与电压的关系”时,某小组在 间接入电阻 ,移动滑片 ,将测量数据记录在表一中,当电压表示数为 时,对应的电流值如图(丙)所示,为 .另一小组使用其它阻值的电阻 ,测量数据如表二所示,根据两组数据描绘出相应的 图象。
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实验结论 |
(3)根据描绘出的 一 图象可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;其中图线 表示的是 的 图象。 |
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问题讨论 |
(4)探究“电流与电压的关系”时,进行了多组数据的测量,其目的是为了 (填字母序号)。 .寻找普遍规律 .取平均值减小误差 (5)某同学继续探究“电流与电阻的关系”时,先测出了 电阻在 电压下的电流,然后断开开关,将 电阻换成 电阻,闭合开关,直接读出电流值,这种做法 (选填“正确”或“错误”),理由是 。 |
在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图 、 、 、 、 所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤 |
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弹簧测力计示数 |
2.2 |
2.0 |
1.7 |
1.7 |
1.9 |
(1)分析比较实验步骤 和 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较 、 、 、 可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤 、 、 可知:浮力的大小还与 有关。
(2)分析实验数据可知, 中液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 ,金属块密度为 .(水的密度 , 取