在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面大小无关后,某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系,他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上,并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,如图所示。实验数据分别记录在表一、表二中。
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动物体, 。
(2)分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(3)为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系,他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验,并用更精密的仪器测量拉力。如下图所示,实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α,匀速拉动物块,数据记录在表三中。
表三 木板 |
||
实验序号 |
夹角α(度) |
拉力(牛) |
7 |
10 |
2.79 |
8 |
20 |
2.71 |
9 |
30 |
2.68 |
10 |
40 |
2.75 |
11 |
50 |
2.92 |
12 |
60 |
3.21 |
分析表三中数据,可得初步结论: 。
根据表三中的数据,他们认为当夹角α为某一角度时,拉力可能最小,为了找到这一角度,还应该在夹角α为 度的范围内进一步探究。
(4)他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关,为验证这一猜想,他们应设计的实验步骤是: (请选填下列各项中的字母)。
A.将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
B.将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
C.将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
D.用力沿水平方向匀速拉动物块
E.用力沿不同方向匀速拉动物块
F.记录数据
为了研究导体的电阻大小跟哪些因素有关,需要通过实验来探索,现有下表所示的五种电阻线供实验时选用.
电阻线 |
材料 |
长度(米) |
横截面积(毫米2) |
电流(A) |
1 |
铜 |
1 |
0.2 |
0.2 |
2 |
铁 |
1 |
0.2 |
0.15 |
3 |
镍铬合金 |
1 |
0.06 |
0.03 |
4 |
镍铬合金 |
1 |
0.2 |
0.1 |
5 |
镍铬合金 |
0.5 |
0.06 |
0.06 |
(1)如果研究导体的电阻跟长度的关系应选导线 ;
(2)如果比较1和2两次实验结果,可得结论 ;
(3)本次实验采用的物理实验方法是 .
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。
如图甲所示是探究小灯泡电阻时连接的实验电路图,选用的小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)某同学连接的电路如图所示,请指出其中的两处错误或不妥:
①_____________________;②____________________________。
(2)将上述错误或不妥改正后,闭合开关,如果发现灯泡发出特别耀眼的光,且此时电流表、电压表都有示数,则出现该现象的原因可能是_____。
(3)某同学在实验过程中,在电流表、电压表均有示数的情况下,将小灯泡从灯座中取走,则此时电压表 _示数(选填“有”或“没有”)。
(4)该同学将测得的数据及计算结果填在下面的表格中:
实验次数 物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电压U/V |
2.5 |
2.0 |
1.5 |
1.0 |
电流I/A |
0.30 |
0.26 |
0.22 |
0.20 |
电阻R/Ω |
7.7 |
6.8 |
5.0 |
小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω(保留一位小数)。
(5)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这说明______。这种现象在生活中也有体现,例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝_烧断(选填“容易”或“不容易”)。
某小组同学为了“探究导体中电流与电压的关系”,按如图所示正确连接电路,将不同的导体甲、乙、丙分别接入电路的M、N两端后,改变导体两端的电压进行实验,并记录有关数据在表一、表二、表三中。
①分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)中的电流与电压的变化情况,由此可以归纳得出的初步结论是:。
②进一步综合分析比较表一、二、三中的数据,可归纳得出的结论是:
(a)分析比较表一、表二或表三的数据可知。
(b)分析比较表一、表二和表三的数据可知。
该小组同学又分析比较实验序号发现:当相同时,电压与电流的比值越大的导体,通过该导体的电流就越小,电压与电流的比值反映了。
根据图中各图所提供的信息,回答下列问题:
⑴图A实验的目的是:;
⑵图B的实验表明:;
⑶图C的实验中某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是。
⑷图D的实验可以探究研究电流做功与__________的关系,实验中根据_______________来比较相同时间内电流做功的多少,由此实验现象可得的结论是:_________________。