阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为R=ρL/S,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号 |
材料 |
长度L/m |
横截面积S/m2 |
电阻R/Ω |
电阻率ρ |
1 |
铜 |
1.0 |
1.0×10-7 |
0.17 |
1.7×10-8 |
2 |
铜 |
2.0 |
1.0×10-7 |
0.34 |
1.7×10-8 |
3 |
铜 |
1.0 |
0.5×10-7 |
0.34 |
1.7×10-8 |
4 |
铁 |
1.0 |
1.0×10-7 |
1.0 |
1.0×10-7 |
|
镍铬合金 |
1.0 |
1.0×10-7 |
11.0 |
1.1×10-6 |
(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是 。
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是 (正确/错误)的。
(3)分析比较实验序号 的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较 (大/小)。
(6)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻 Ω。
某物理兴趣小组利用如图装置“测量小车的平均速度”,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”.
路程(cm) |
时间 (s) |
平均速度(cm/s) |
|
AB段 |
5.0 |
2 |
|
AC段 |
10.0 |
3.3 |
(1)该实验是根据______公式进行测量的.
(2)选用的器材除小车、木板、垫块和金属挡板外,还需要的测量工具是_________和_________.
(3)实验中,为了方便计时,应使斜面的坡度较_________(填“大”或“小”)
(4)请你将表格中数据填写完整并分析表中的数据,小车在AB段和AC段两次运行的平均速度不同,你认为的可能的原因是。
飞鸟在天空中自由翱翔,人类模拟飞鸟的翅膀制造了飞机的机翼,从而遨游天空.
(1)飞鸟展开翅膀飞行时获得向上的升力,其升力是由于飞鸟翅膀上表面附近的空气流速_______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)翅膀下表面附近的空气流速而产生的.
(2)飞鸟飞行时产生的升力,可表示为F=kSv2,式中S为翅膀的面积,v为飞鸟的飞行速度,k为比例常量.已知一只质量为m0、翅膀面积为S0的飞鸟,其飞行速度为v0.假设某飞机飞行时获得的升力与该飞鸟飞行时获得的升力满足同样的规律,且k值相同(k为未知量),则已知一架质量为m、起飞速度为v的飞机,其机翼设计面积S应为___________.
小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用凸透镜焦距为15cm。
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图所示时,在光屏上可得一个清晰的像,这个像是 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像。生活中常用的 就是利用这个原理制成的。
(2)若固定蜡烛和光屏不动,向 (选填“右”或“左”)移动凸透镜到另一位置,还可在光屏上得到一个清晰的像,则此时所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像。
为确定某种未知液体的“身份”,物理老师把这个任务交给了小明的实验小组,他们利用天平和量筒进行了多次测量。某次的操作如下:
(1)用天平测量液体的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码大小和游码的位置如图甲所示,则称得烧杯和液体的质量m为 g。
(2)用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中,液面达到的位置如图乙所示,则该液体的体积V为 mL。尽管体积测量方法正确,但大家在对实验过程及结果进行评估时,发现液体的体积测量值比它的实际值要 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)他们对测量方法进行修正后,测出了几组实验数据,并根据测量结果作出了“m-V”图像,如图所示。由图像可知该液体的密度为 g/cm3;通过查表对照知该液体 。
一些物质的密度 |
||||
物质 |
硫酸 |
水 |
煤油 |
酒精 |
密度(kg·m-3) |
1.8×103 |
1.0×103 |
0.8×103 |
0.8×103 |
如图所示,是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请指出电路连接中的两个不当之处:
① ;
② 。
(2)他们改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,移动变阻器滑片时,发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化,但两电表的示数总是比较小,灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是: 。
(3)电路正常后,他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如下:
电压(V) |
2.0 |
2.5 |
2.8 |
电流(A) |
0.20 |
0.24 |
0.26 |
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为 ;
②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是 (填写“不变”或“变化”)的,其原因是: 。
(4)实验结束,小明提出了一个探究设想:可以利用图中的实验器材来探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。
①请帮他们设计一个实验方案,将电路图画在虚线框中;
②在实验探究过程中,滑动变阻器不但可以改变电路中的电流,它还是电路中的一个 ,但在移动滑片时一定要注意 。