某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:__________
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
在学习势能知识时,小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下两个因素有关:物体高度、物体质量大小。为了证明自己的猜想,他对“重力势能大小与物体高度之间关系”进行了探究。小明把橡皮泥平铺在水平面上,让同一个金属球从不同高度自由下落,记录结果如表所示:
①小明同学依据判断重力势能的大小;
②通过分析实验数据和现象,可以得出的实验结论是;
③若想对物体质量大小是否影响重力势能大小进行探究,你认为,实验方案设计中,应控制保持不变。
如图所示,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为18Ω,小灯泡上标有“6V 0.5A”字样。求:
(1)灯泡的电阻是多少?
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(3)保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合S、S1、S2,此时电流表示数变化了1A,求R0的阻值是多少?
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”)。
(6)小明还想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流表已被烧坏;请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。把你
设计的实验电路图画在虚线框内(电炉丝的符号为“
”)。
在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关。
②导体的电阻与导体的横截面积有关。
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
| 编号 |
材料 |
长度/m |
横截面积/mm2 |
| A |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
| B |
镍铬合金 |
1.0 |
0.5 |
| C |
镍铬合金 |
0.5 |
1.0 |
| D |
锰铜合金 |
0.5 |
0.5 |
为了验证上述猜想,他们设计了如下图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想(填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,。
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化(选填“明显”或“不明显”)。
小明猜想:动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关.因此.他设计了如下两种实验方案:
A.让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑.与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示)
B.让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰.比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示).
上述两种实验方案中:
(1)A方案是为了探究动能大小与关系,若木块被撞后移动的距离越远.说明小车对木块的推力越多,小车撞击木块时的动能.
(2)小明想用B方案探究动能大小与质量的关系.该方案是否合理?.理由是。