一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱,他们想了解支柱的最大承受压力与支柱的形状是否有关,为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验:
①每人各选三张相同的白纸,按图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱(如图b),接合处用双面胶粘住;
②三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板,然后:
甲同学往塑料板上不断添加砝码,直到支柱被压塌,记录添加砝码的总质量(如图c);
乙同学往塑料板上不断添加钩码(每个钩码质量为50克),直到支柱被压塌,记录添加钩码的总质量;
丙同学往塑料板上不断添加细沙,直到支柱被压塌,用天平称出添加细沙的总质量并记录.
③再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②,记录相关实验数据.
(1)此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是 (选填“从大到小”或“从小到大”).
(2)最能精确反映支柱所能承受最大压力的是 同学所做的实验.
(3)下表为丙同学测得的实验数据:
支柱形状 |
四棱柱 |
圆柱 |
三棱柱 |
塑料板与细沙总质量/克 |
392 |
400 |
243 |
根据丙同学测得的数据,三个支柱中能承受的最大压力为 牛(取g=10N/kg).
善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室(温度为20℃)进行综合实验。
(1)该小组想研究"密度计的工作原理"。图甲所示是密度计的简化模型,在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中,设玻璃管浸入液体的深度为h 液,该液体密度为ρ 液,密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h 水,水的密度为ρ 水,则浸入液体的深度h 液= (用给出的物理量表示),由此可知,此密度计漂浮在煤油(密度为0.8×10 3kg/m 3)中时浸入深度h 煤油= h 水(填数值),密度计刻度特点是 (选填选项前序号①上小下大 ②上大下小 ③均匀 ④上疏下密 ⑤上密下疏)。
(2)该小组想继续探究"某液体的密度和温度的关系",设计了如图乙所示装置,长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处,可绕O点转动。杠杆a端的轻质细线悬挂一体积为1×10 ﹣ 3m 3的实心合金块,浸没在烧杯内的液体中。b端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动时能带动滑片P移动。滑片P重力和摩擦不计。
①若电源电压为3V,滑动变阻器标有"100Ω 1A"字样。在电路中串联一个量程为0~15mA的电流表,为保证电路安全,定值电阻R的最小阻值是 Ω。
②小强在给该液体加热过程中发现,电流表示数减小,则可得出该液体的密度随温度升高而 (选填"增大"、"减小"或"不变")(除烧杯内的液体外,装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计,合金块始终浸没)。
(3)该小组还想利用此装置继续测量该合金块的密度。已知该烧杯中液体在温度为20℃时的密度为1.1×10 3kg/m 3.杠杆水平平衡时,铜柱质量为2kg,点O距杠杆b端0.2m。则合金块的密度是 kg/m 3.(g取10N/kg)
某电热水壶及其铭牌如图所示,小明为了测量该电热水壶的实际功率和加热效率,进行了如下实验:
关掉家里所有用电器,将该电热水壶装满水,接通电热水壶,测得壶中水温度从25℃上升到35℃所用的时间为50s,同时观察到家中"220V10(40)A3200imp/kW•h"的电子式电能表的指示灯闪烁了80imp,水的比热容c=4.2×10 3J/(kg•℃)。请结合本次实验记录的数据,回答以下问题:
(1)除电子式电能表外,小明还需下列哪些器材完成上述两个测量 (选填器材前面的序号)
①刻度尺②温度计③电压表④秒表⑤弹簧测力计
(2)若小明利用水升温吸热计算消耗的电能,计算出电热水壶的功率和实际功率相比 (选填"偏大"、"偏小"或"相等"),主要原因是 。
(3)电热水壶的实际功率是 W。
(4)电热水壶的加热效率是 。
在测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V且保持不变。
(1)用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯逐渐变亮,连线不得交叉)。
(2)在连接电路时,开关必须 。若有A(5Ω1A)、B(10Ω0.5A)和C(15Ω0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器 (填"A"、"B"或"C")连入电路,才能保证实验顺利进行。
(3)在实验中,若电压表示数为2V,为了能测量小灯泡的额定功率,必须将滑片P向 (选填"A"或"B")端移动,当电压表的示数为3.8V时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据,作出了I﹣U图象,如图丙所示。结果发现图象不是直线,这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压 (选填"成"或"不成")正比,这是因为 。
小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 (填"左"或"右")调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。
次数 |
F 1/N |
L 1/cm |
F 2/N |
L 2/cm |
1 |
1 |
10 |
2 |
5 |
2 |
2 |
10 |
1 |
20 |
3 |
2 |
15 |
3 |
10 |
多次实验的目的是 。
(4)小明根提以上数据得出杠杆平衡条件是 。
(5)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B点挂 个钩码。
(6)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数
将 (填"变大"、"变小"或"不变")。
在“探究平面镜成像的特点”实验中,如图所示。
(1)现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验,目的是避免出现两个像,影响实验效果。
(2)用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(3)若点燃的蜡烛距玻璃板15cm,此时蜡烛与它的像的距离是 cm.将一张白纸放在玻璃板后,无论如何移动,在白纸上都 (填“能”或“不能”)成像,说明平面镜所成的像是 像。
(4)将蜡烛远离玻璃板移动一段距离,蜡烛的像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。