小明同学在河里拾到一块小石头,他想知道这块石头浸没在水中受到的浮力和石头的密度,于是他设计以下的实验方案。
(1)实验器材:小石头、细线、溢水杯、水、小烧杯、量筒、天平。
(2)实验步骤:
A.在溢水杯中装满水; |
B.用细线拴住小石头,把小石头浸没在溢水杯中,同时用小烧杯接住溢出的水; |
C.用量筒测量的体积V; |
D.计算小石头受到的浮力,F浮=。 |
小明完成该实验后从溢水杯中取出小石头直接放在已调好的天平上测出质量,求出了小石头的密度。你认为小刚这样做,测得的石头密度值与实际密度值相比偏 (填“大”或“小”)。
(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)
(8分)(要写出必要的公式和过程)如图是一个加热、保温电路的一部分.电热丝R1规格为“220V 1100W”,限流电阻R2=506.电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R 1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态.正常工作时,加热功率1100W,保温总功率88W.(电源电压保持不变,电阻不随温度变化.)
(1)请你按照上述原理,对下图进行连线,使它成为完整的电路图;
(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时,R1烧毁了.有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案.请通过计算、分析,对两个方案作出评价:
方案一:用“220V 220W”电热丝R3、“220V 880W”电热丝R4串联替代R 1;
方案二:用两根都是“220V 550W”的电热丝R5并联替代R 1.
(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由.
符号 |
R6 |
R7 |
R8 |
R9 |
规格 |
200V 500W |
220V 600W |
220V 2200W |
110V 550W |
数量 |
1 |
1 |
2 |
3 |
(4分)小明按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的泡的电功率,部分实验数据和现象如表.
(1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为________V.
(2)若小明手边有“1.5A 50”和“2.0A 20
”两种规格的滑动变阻器,“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表,上面实验中他选用的滑动变阻器规格为________,选用的电压表量程为__________.
(3)由于小明粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U 1/I 1 =1V/0.2A=5,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P=U22/R=(2.5V)2/5
=1.25W.则灯泡的额定功率_________(选填“>”、“=”、“<”)1.25W.
(4分)在学校实验室开放时.同学们对手摇发电机非常感兴趣,他们想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?于是他们开展了探究,以下是他们所用的发电机和实验记录表:
(1)根据表格可知,他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与_________有关.
(2)手摇发电机在发电时将________能转化为电能.
(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.下列方法属于“转换法”的是___(填序号)
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱;
②根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物;
③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物.
(4)判断电流大小,除了借助小灯泡观察之外,实验室常用__________表来测量.