实验室提供了如下的器材:一个待测的阻值未知的定值电阻Rx(阻值在5Ω~10Ω之间),两端输出电压恒为3V的电源一个,量程为0~0.6A和0~3A的电流表一块,量程为0~3V和0~15V的电压表一块,阻值为0~10Ω的滑动变阻器一个,开关一个,导线若干。
(1)要求实验中能进行多次测量取平均值,以减小测量的误差。请在虚线框内画出用所给器材测量Rx电阻值的实验电路图;
(2)实验中电压表应选择0~ V的量程。
在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识,其实只要应用科学知识进行分析,就能作出合理解释。
(1)人们经常认为,汽车的速度越大惯性越大,所以要限速,但是高速公路限速牌上却显示,大型车辆最高限速比小型车辆低,原因是汽车的 越大惯性越大。
(2)在今年第四次成品油调价中,汽油价格下调250元 吨,柴油价格下调235元 吨。但细心的小明发现,加油站的汽油价格下调0.18元 升,柴油价格下调0.20元 升,每升柴油价格反而比汽油下调得多,其原因是 。
(3)现在高速公路上不仅有即时测速,还有区间测速,即在某一路段上设置两个监控点,根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上,第一个监控点测得某辆小车于 以115千米 时的速度通过,相距30千米的第二个监控点于 测得该小车以118千米 时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。
为了探究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡,电压为4伏的电源以及其他相关器材按图甲连接电路,进行实验。
(1)闭合开关移动滑动变阻器的滑片,当观察到 时,可以判断此时小灯泡正常发光。
(2)在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从 端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线 ,如图乙所示,该实验小明选择的滑动变阻器可能是 。
、滑动变阻器 欧,3安) 、滑动变阻器 欧,2安) 、滑动变阻器 欧,0.25安)
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线 ,老师据图指出该曲线是错误的,其理由 。
根据能量转化与守恒定律,在与外界没有热传递的条件下,物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律,某兴趣小组设计了如图所示的实验,在容器里装一定质量的水,中间装上带有叶片的转轴,转轴上绕上绳子,绳子另一端通过滑轮与一重物相连,当重物下降时,绳子拉动转轴转动,带动叶片旋转,使容器里的水温度升高,结合水的比热计算出水中增加的内能。以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
(1)为了完成此实验,除已提供质量的电子天平外,还需要的测量工具有 。
(2)兴趣小组在实验过程中发现,水内能的增加量小于重物做功的大小,请写出造成这种现象的一种原因 。
(3)改进实验后,获得那如表数据,规律得到验证。
实验序号 |
重物质量(千克) |
下降高度(米 |
升高温度 |
1 |
20 |
5 |
0.5 |
2 |
20 |
10 |
1.0 |
3 |
20 |
15 |
1.5 |
4 |
10 |
10 |
0.5 |
5 |
30 |
10 |
1.5 |
6 |
40 |
10 |
2.0 |
若使容器内相同质量水的温度升高 ,则25千克的重物需下降 米。
在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小柯还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一:将铁块放在木板上,往砂桶中加入一定量细沙,使压力传感器的示数为5.00牛,水平向左拉动木板,读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块,重复步骤一,记录结果如下表:
实验次数 |
质量不同的铁块 |
压力传感器示数(牛 |
拉力传感器示数(牛 |
1 |
小 |
5.00 |
2.10 |
2 |
中 |
5.00 |
2.11 |
3 |
大 |
5.00 |
2.11 |
请回答下列问题:
(1)第1次实验中铁块受到的摩擦力为 牛;
(2)实验中能否用钩码代替细沙?并说明理由;
(3)通过实验得出的结论是 ;
(4)小柯认为:该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑,否则会使拉力传感器的读数偏大,你认为他的说法是否合理,为什么? 。
小柯利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,已知电源电压为 且保持不变,实验所用电阻 的阻值分别为 、 、 ,滑动变阻器的规格为“ ”。
(1)请设计实验数据记录表,画在虚线框内。
(2)小柯将5欧的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2伏,读出相应的电流值记录在表格中;然后更换电阻重复上述实验。当接入20欧的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都无法达到2伏,其原因是 。
(3)小柯用图乙所示的电路测未知电阻 的阻值,图中 为定值电阻,他先将导线 端接到电流表“ ”接线柱上,电流表示数为 ,然后将导线 端接到电流表“3”接线柱上,电流表示数为 ,则 的阻值为 (用 、 、 表示)