物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系.实验室有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择,实验用电路如图a所示.
(1)图b是某组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替两根导线完成连接(连线不交叉).要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动,电压表示数变大.
(2)连好电路闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是
A.电压表的量程选大了 | B.电阻R0发生了短路 |
C.滑动变阻器发生了断路 | D.滑动变阻器发生了短路 |
(3)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中,在给定的坐标纸上作出图像,分析得出了结论.在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图像都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图像却明显不同.请你利用表中数据在图c中作出I-U图像,并回答造成这种不同的原因: .
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压表示数/V |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
电流表示数/A |
0.12 |
0.19 |
0.25 |
0.28 |
0.38 |
(4)该组同学为了进一步探究电路的性质,他们选择了一个电压可调的电源进行实验.实验所用电路如图d,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为8Ω,所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一个.若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示,此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半.请发挥你的聪明才智,通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压.
利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”.
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上.当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力________.
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片________,释放时观察其是否保持平衡.
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象.由此可以得到二力平衡的又一个条件是________________.
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是________________________.
某教师在“演示阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验.
(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针的位置O,如图甲所示.
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示.
(3)把烧杯中的水全部倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示.乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到________的作用;丙图的弹簧指针又恢复到位置O,说明________.
在思考重力势能的影响因素时,张云同学有如下猜想:
(A)重力势能的大小与物体所处的高度有关;
(B)重力势能的大小与物体的质量有关.
为了验证猜想,张云与同学们找来铅球,把它们拿到平整的沙坑上方由静止释放,将铅球下落的高度与落到沙坑中砸出的坑的深度记录在表格中.
实验次序 |
铅球下落高度/m |
铅球质量/kg |
坑的深度/cm |
1 |
1 |
3 |
2.7 |
2 |
1 |
4 |
3.2 |
3 |
1.5 |
3 |
3.8 |
4 |
1.5 |
4 |
4.2 |
5 |
2 |
3 |
4.5 |
6 |
2 |
4 |
5.0 |
(1)实验中,用铅球砸出的坑的深度反映重力势能的大小,这是一种________的方法;
(2)比较1、3、5次实验数据,能验证猜想________,结论是________;
(3)举出生产或生活中增大重力势能的一个例子________.
小红猜想动能的大小可能与物体的质量m和运动速度v有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与物体的质量m和运动速度v的关系.
甲、乙两组实验中:
(1)甲图中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下,目的是使两球到达水平面时具有相同的________.
(2)选用图甲探究的是动能与________的关系,比较分析实验现象,得出的结论是:________.
(3)选用图乙探究的是动能与________的关系,比较分析实验现象,得出的结论是:________.
下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置.
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是________.
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动.实验的部分数据如下表:
实验次序 |
接触面粗糙程度 |
物块重G/N |
物块上升的高度h/m |
沿斜面的拉力F/N |
物块移动的距离L/m |
机械效率 |
1 |
较粗糙(木块—木板) |
2.0 |
0.25 |
1.2 |
0.80 |
52% |
2 |
同上 |
2.0 |
0.35 |
1.4 |
0.80 |
63% |
3 |
同上 |
5.0 |
0.35 |
3.5 |
0.80 |
63% |
4 |
较光滑(铁块—木板) |
5.0 |
0.35 |
3.1 |
0.80 |
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与________、________、________的关系.
②在第四次实验中,斜面的机械效率为________.