联合国定义每年3月22日为国际水资源日(world water day),为了配合节约用水活动的开展,某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量。
(一)测自来水的密度
⑴某同学将天平放在水平台面上,横梁静止时,通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处,该同学使用天平时操作的错误之处是________________________。
⑵在老师的指导下,该同学重新正确调节至天平平衡,将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内,测出总质量为122.6g,再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中,如图甲所示,则量筒中自来水的体积为__________cm3。再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内,改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡,此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,则杯子及杯内剩余自来水的质量为________g。
⑶根据上述实验数据,计算自来水的密度为_____________kg/m3。
(二)测量水龙头打开后的出水速度
⑴ 首先老师告诉同学们流量是表示
单位时间内通过某一横截面的流体的体积,若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S。如图丙所示,取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l= ,根据流量的定义,Q=_________。(以上两空要求用S、v、t中的字母表示)。
⑵ 某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案:
①测出水龙头出水口的内壁直径d
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出,用容器接水并同时开始计时,测出经过一段时间t后容器内水的体积V。
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为______。(用d、t、π、V表示)
1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连接点放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这种电路叫“热电偶电路”。
某研究小组的同学们按上图所示的电路,模拟塞贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因素,通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据:
两接点间的温差/℃ |
0 |
1 |
100 |
200 |
300 |
500 |
电路中的电流/10-1A |
0.00 |
0.01 |
0.64 |
1.42 |
2.29 |
4.17 |
请根据以上资料和数据说明:
(1)产生热电流的条件是;。
(2)根据热电流的特点,猜想并写出热电偶电路的一种应用:。
为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。从中选择器材按下述要求完成实验。
(1)将所设计的电路图画在方框内;
(2)写出实验步骤;
(3)利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式:Rx=。
东营地区石油储量丰富,为了测量某油井所产石油的密度,小刚收集了该井所产石油样品进行了如下测量(常温下石油为粘稠的液态)。
(1)将天平放在水平台上,调节好天平平衡。先用天平称出空烧杯的质量为31.2g。然后将石油样品倒入烧杯,放在调节好的天平左盘上称量,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和石油样品的质量为g。
(2)将烧杯中的石油倒入量筒,其示数如图乙所示,石油的体积为ml。
(3)根据测量的数据,求得所测石油的密度为g/cm3。
(4)联想到某起石油泄漏事故中石油漂浮在水面上的情景,小刚发现自己测量的石油密度值偏大,你认为该实验方案造成测量结果偏大的原因是。
(5)针对小刚的实验方案,请提出改进办法:。
小明在探究“光反射时的规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上。
(1)小明让一束光贴着纸板射到O点(如图甲),要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系是(选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)。
(2)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角i的大小(如图乙),实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是。
实验次数 |
入射角 |
反射角 |
第一次 |
200 |
700 |
第二次 |
300 |
600 |
第三次 |
500 |
400 |
现有一质地均匀、形状不规则的小石块,刘海同学想用天平和量筒测量它的密度。
(1)在调节天平平衡时,他先把天平放在水平桌面上,然后将游码移至标尺左端零刻线处,观察到横梁指针指在分度盘中线的左侧,如图甲所示。此时他应将横梁右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)移动;
(2)天平平衡后,刘海在左盘放石块,右盘添加砝码,向右移动游码后,指针停在分度盘中央,所加砝码数值和游码的位置如图乙所示。最后他把小石块浸没在装有适量水的量筒中如图丙所示。测小石块的密度为______kg/m3;
(3)实验中,如果刘海同学没有将游码完全调到零刻线就开始调节天平平衡,然后测量小石块的质量,再测小石块的体积。那么他最后测得的小石块的密度比真实值(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。