某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
猜想一:动能的大小可能与物体的密度有关;
猜想二:动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想三:动能的大小可能与物体的质量有关.
为了验证同学们的猜想,老师提供如下器材:刻度尺、四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)、小木块和长木板.
同学们组装了如图所示的实验装置,让小球从斜面上由静止滚下,碰上水平面上的小木块后,将木块撞出一段距离.在同样的水平面上,木块被撞得越远,说明球的动能越大.
请你帮同学们完成下列任务:
(1)写出探究“猜想一”的实验方案;
(2)设计出探究“猜想二”的记录数据表格.
小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中,连接电路,如图甲所示。可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的电路补充完整,并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大。
(2)他把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中的故障可能是 (写出一种即可)。故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A。
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为 V止,记录电流表的示数。
(4)完成上述实验之后,小聪想测量一个小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为U额.他又找来一个阻值为R0的定值电阻,设计了电路图丙。请补全实验步骤并写出表达式
①只闭合开关S和 (选填“S1”或“S2”),移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ,此时小灯泡正常发光。
②只闭合开关S和 (选填“S1”或“S2”),保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I。
③小灯泡额定功率的表达式是P额= 。(用已知量和所测物理量符号表示)
小亮在实验室用天平和量筒测量一石块的密度。
(1)把石块放在调节好的天平的左盘里。当天平再次平衡时,右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,小石块的质量为 g,用细线拴好小石块,把它浸没在盛有20mL水的量筒中,水面到达的位置如图乙所示,小石块的体积为 cm3,由此可以计算出小石块的密度为 kg/m3。
(2)小亮到海边去玩,拾到一个漂亮的贝壳。回家之后,他想知道贝壳的密度,于是找来一个柱形玻璃杯、一把刻度尺、一个小果冻盒。小亮进行了以下操作,测出了贝壳的密度(贝壳的密度大于水的密度)。请补全实验步骤并写出表达式。
①在杯中装上适量的水,把空的果冻盒放在水中,使其漂浮,用刻度尺测出杯底到水面的高度h1;
②再把贝壳放在果冻盒内 ;
③ ;
④贝壳密度的表达式为ρ= (水的密度用ρ水表示)。
在探究“平面镜成像特点”的实验中:
(1)实验时,选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是 。
(2)在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板
(选填“前”或“后”)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。
(3)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
小名同学对冰加热,冰化成水直至沸腾,他利用获得的数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图象。由图象可知:
(1)冰的熔化过程 段,水沸腾过程的特点是 。
(2)水升温比冰 (选填“快”或“慢”),这是因为 。
小明选用如下器材:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、最大阻值为30Ω的滑动变阻器、学生电源、电流表、电压表、开关导线若干,进行探究。
(1)探究“电流与电阻的关系”,电源电压为6V,控制电压为2.5V。
①请你帮助小明按照图甲所示电路,用笔画代替导线把图乙中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的指针偏转角度变大
②电路连接正确后,小明用开关试触,发现电压表指针偏转角度很大,电流表无示数,该现象产生的原因是定值电阻发生 (填“断路”或“短路”);
③排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,使其两端的电压为2.5V并记下对应的电流值。当把5Ω换为10Ω的电阻后,使其两端的电压恢复到2.5V,此时滑动变阻器连入的阻值,跟原来的相比 (填“变大”或“变小”);
④当小明把25Ω的电阻接入电路中时,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能使电阻两端电压达到2.5V.电阻两端控制电压2.5V不变,为保证六个电阻单独接入电路中完成实验,应该调节电源使其电压不超过 V
⑤由数据得出:当电压一定时,电流与电阻成 。
(2)测量小灯泡的额定功率。小明又把定值电阻换成额定电压为3.8V的小灯泡,并把电压表的量程换成0~15V.调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,其示数为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
通过大量的实验数据。小明绘制了小灯泡的电流与电压关系图象。由图丁可得出,当灯泡的实际功率变大时,其电阻会 (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)完成上面实验后,小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,设计了如图戊所示的电路,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0.请帮小明将实验步骤补充完整:
①只闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ,小灯泡正常发光;
②只闭合开关S、S2,使滑动变阻器的滑片 (填“向左移”“保持不动”或“向右移”),读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式为P额= (用字母表示)。