为粗略测算电热器的功率,甲乙两小组的同学提出了一个实验的原理设想:利用如图所示的电热器对水进行加热,测量相关的数据,计算出水吸收的热量,如果忽略掉热损失,就可以粗略地认为电热器消耗的电能等于水吸收的热量,然后再计算电功率。根据这个思路,他们将电热器放入一塑料杯里(杯外还包装有泡沫塑料),杯内装有水。甲、乙两组同学分别使用两个不同的电热器,以及质量不同的水进行实验。表1、表2分别是甲、乙两个小组的实验数据。(已知水的比热容C)
表1 水的质量m=400g (甲组数据) |
|||||||||
时间( t )/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
温度( T )/℃ |
70 |
76 |
82 |
89 |
94 |
100 |
100 |
100 |
100 |
表2 水的质量m=350g (乙组数据) |
|||||||||
时间( t )/s |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
温度( T )/℃ |
22 |
26 |
30 |
33 |
37 |
40 |
43 |
46 |
48 |
(1)实验前,同学们对两加热器的发热丝进行了观察比较,发现它们的材料和长度相同,
于是他们马上判断出两电热丝的阻值不相同,其判断的依据应该是 。
(2)这个实验方案的计算原理是P= (物理量符号参照数据表所示)
(3)要计算电功率,甲小组处理数据时,只选择了前六个数据,其原因是若计算加热时间取“8min”,则其测量值比真实值偏 (选填“大”或“小”),而造成这个偏差的原因是 (选填“实验误差”或“数据处理错误”)。
(4)合理处理数据后,他们对比了老师给的电热器铭牌数据,发现误差比较小的是 组,原因是 。
(13分)某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,钩码,还需
(2)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分
物重/N |
物体提高的高度/m |
弹簧测力计读数/N |
绳自由端拉动距离/m |
有用功/J |
总功/J |
机械效率 |
50 |
0.15 |
20 |
0.45 |
(3)实验中弹簧测力计应该做运动.
(4)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据?
答:去掉;少测两个数是,.
实验中同学们又提出了下列假设.
假设1:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
假设2:滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
假设3:滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
假设4:滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将实际数据填入下表.(不填写机械效率)
(5)根据实验 (填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提升物重有关.
(6) 据实验②和④可知,滑轮组机械效率高低与 无关.
(7)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越 .
(8)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用 (选填“同一”或“不同”)滑轮组,提升同一重物到 (选填“相同”或“不同”)的高度去研究.
(2分)班级里组织登楼比赛,比一比哪个同学登楼的功率谁最大.为此,在活动中必须测量的物理量有:、.
(5分)小明和小红用图甲所示的杠杆一起探究杠杆的平衡条件:
![]() |
(1)先把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图甲所示的位置,此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态.为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的平衡螺母,使它向_______(填“左”或“右”)移动.
(2)如乙图,用弹簧测力计从M位置移动N位置用力使杠杆在水平位置处
于平衡,弹簧测力计的示数将会变________,这是因为________________.
(3)小明用调节好的杠杆进行了一次实验,所得数据如下表:
动力/N |
阻力/N |
动力臂/cm |
阻力臂/cm |
4 |
3 |
2 |
6 |
于是他得出了杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
请你对此作出评价: __________________________________________________________.
(4分)小明在研究完“电流通过导体放出的热量与电阻的关系”实验后,灵机一动,将它改装成了一种测量未知液体比热容的装置.请在图中用笔画线代替导线将电路图连接完整.测量时,分别往甲乙两个烧瓶中装入水和待测液体,闭合开关一段时间后,再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t水和△t,在不计热损失的情况下,就可以求得待测液体的比热容c=c水△t水/△t.
(1)为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等,小明设计的电路中必须满足的条件是_______________________.
(2)为了得出待测液体的比热容表达式“c=c水△t水/△t”小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器,写出该仪器的名称和用途____________________________.
(3)闭合开关后,要使水和待测液体的温度升高得更快,滑动变阻器的滑片应向_______端滑动.(选填“A”或“B”)
(6分)发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点,将在我市推广使用.如图甲所示是LED的实物图和元件符号.把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,如图乙所示.
(1)闭合开关S,LED发光;断开S,改变电源的正负极后闭合S,LED却不发光,可见,LED具有_________(填“单向”或“双向”)导电性;
(2)移动滑片P,测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示.当该LED正常工作时,消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少?(要写出必要的公式和过程)