浩文和虞勇同学用图甲所示的滑轮组进行了“测滑轮组机械效率”的实验,实验数据记录下表后,通过分析与处理数据,探究得出了以下结论。
实验 序号 |
物重 G/N |
物体上 升的高 度h/cm |
测力计 的示数 F/N |
测力计移 动的距离 s/cm |
机械效 率η |
1 |
2 |
5 |
0.9 |
15 |
74.1% |
2 |
2 |
10 |
0.9 |
30 |
74.1% |
3 |
4 |
10 |
1.7 |
30 |
78.4% |
4 |
6 |
10 |
2.5 |
30 |
|
(1)滑轮组的机械效率与物体上升的高度__________,与所提物体的重力大小
(均选填“有关”或“无关”),提升的物体越重,机械效率越 ;
(2)只要滑轮组结构一定,绕动滑轮知道n股细绳,测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要 (填一种测量工具名称),且机械效率的表达式通式为η=__________(用本题中有关字母表示),并算出第4次实验的机械效率为____________;
(3)他们换用图乙所示装置再进行实验探究,又发现:把同一重物提升相同高度,比用甲装置要做更_______(选填“多”或“少”)的额外功,所以机械效率会更_________(选填“高”或“低”)。
右图是探究物体动能大小与物体的质量、速度关系的示意图.
(1)在探究动能与速度关系时, 不变,让小球从 (选填“相同”或“不同”)的高度滚下,以不同的速度推动木块移动.
(2)在探究动能与质量关系时,要保持 相同,就是让质量不同的小球从 滚下.
(3)物理研究方法有许多,本实验运用了两种方法:一是 法;二是转换法.就本题来说:用 来表示小球动能大小的方法就是转换法.
在探究欧姆定律里电流与电阻的关系实验中(如图)
(1)闭合开关前,滑动变阻器应处于 最大阻值处 ,目的是 保护电路 .
(2)小敏同学按甲图的电路原理图连接了乙图实物电路,其中有两个元件连接错误.它们分别是 电压表 和 电流表 (只需填写连错的元件).
(3)重新连接电路后,用开关S进行试触,如果电流表指针向左偏转,说明电流表 正负接线柱接反了 ;如果电流表指针向右偏转超过刻度盘,应换用 更大 量程.
(4)正确连接电路后,测出R1=5Ω、两端电压为3V时的电流,并记录相关数据.然后将电阻R1由5Ω换成10Ω,此时他应将滑动变阻器触头P向 B 端滑动(A或B),在触头P滑动的过程中他的眼睛应始终注视着 电压表 (电压表、电流表),使电阻R1两端的电压为 3 V时为止.此时,电路中的电流将 减小 (填“变大”或“变小”).此实验是采用了 控制变量 法进行探究的.
在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知,凸透镜对光具有 作用,该凸透镜的焦距是 cm.
(2)把烛焰放在距凸透镜25cm处时(如同乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质); (填投影仪放大镜、照相机)就是利用这一成像规律工作的.如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动.
下面是小聪和小明做“测量定值电阻Rx”的实验
(1)图甲是小聪设计的测电阻而连接的电路,尚未完整,请用笔画线代替导线,把电路连接好,使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大;
(2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指针几乎没有偏转,该故障的原因是 (选择下列故障原因的字母代号)
A.电阻Rx短路 | B.电阻Rx断路 |
C.电源接线接触不良 | D.电流表断路 |
(3)小聪在排除了电路故障后,先把滑动变阻器的滑片调到最 (选“左”或“右”)端,闭合开关,再调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据,并由这些数据计算得定值电阻Rx的阻值为9.8Ω.
(4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行试验,先把滑动电阻器的滑片调到电阻值最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,为 A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,已知滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是 Ω.(设电源电压恒定)
(5)比较小聪和小明的实验,你认为 的实验结果更准确,理由是 .
(6)小明想借用学校实验室的器材测量家里电热毯的电阻(电热毯的额定电压为220V,额定功率约100W),老师告诉他,实验室有以下器材可供选用;
①电流表A1,量程“0~30mA”
②电流表A2,量程“0~0.6A”
③电流表A3,量程“0~3A”
④电压表V,有“0~3V”和“0~15V”两个量程;
⑤滑动变阻器R1“20Ω 1A”
⑥滑动变阻器R2“50Ω 0.5A”
⑦滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”
小明打算用12V的学生电源作为电源,为了较准确地测出电热毯的电阻值,则电流表选 ;滑动变阻器选 .
下面是小聪和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验.
(1)小聪和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲、乙所示,你认为 是正确的(选填“甲”或“乙”)
(2)他们正确进行实验后,测出如下表中的数据,实验装置如图丙、丁所示.
物理量 |
试验1 |
试验2 |
试验3 |
钩码重G/N |
4 |
4 |
6 |
钩码上升的高度h/m |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
绳端拉力F/N |
2.0 |
1.4 |
2.8 |
绳端移动距离s/m |
0.3 |
0.5 |
0.3 |
机械效率η |
67% |
①通过表中数据可分析出实验1是用 丙 图所示的装置做的实验,实验2是用 图所示的装置做的实验,实验2的机械效率为 ,实验3的机械效率为 .
②通过实验1和实验2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,滑轮组的机械效率 .
③比较实验1和试验3可得正确结论:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率.