科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入表中,如图(a)是对应的位移—时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度—时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.
回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是________、________;
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做________运动,表中x处的值为________;(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做__________运动,最后“小纸杯”做________运动;
时间(s) |
下落距离(m) |
0.0 |
0.000 |
0.4 |
0.036 |
0.8 |
0.469 |
1.2 |
0.957 |
1.6 |
1.447 |
2.0 |
x |
某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2 kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V,允许最大放电电流为100 mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4 V,电阻RV约为4.0 kΩ)
B.电流表A1(量程100 mA,电阻RA1约为5 Ω)
C.电流表A2(量程2 mA,电阻RA2约为50 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,额定电流1 A)
E.电阻箱R2(0~999.9 Ω,最小分度值0.1 Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?
(2)在实验操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请在下面的方框中画出实验电路图(标注所用器材符号).
②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式________________________.
“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中
(1)如图所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是:当电流从正接线柱流入电表时,指针偏向正接线柱一侧.一位学生用这个电表探测基准点2两侧的等势点时,把接电表正接线柱的探针E1接触基准点2,把接电表负接线柱的探针E2接触纸上某一点,发现表的指针发生了偏转,为了探测到等势点,则( )
A.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应右移 |
B.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应左移 |
C.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应右移 |
D.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应左移 |
(2)在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸.在导电纸上平放两个圆柱形电极A与B,分别与直流电源的正、负极接好,如图所示.若以A、B连线为x轴,A、B连线的中垂线为y轴,将一个探针固定在y轴上的某一点,沿x轴移动另一个探针,发现无论怎样移动,灵敏电流表的指针都不偏转,若电源及连线都是完好的,可能的故障是_______.将实验故障排除后,探针从BO间某处沿x轴向电极A移动的过程中,电流表中指针偏转的情况是_______.
小汽车正在走进我们的家庭,一辆汽车性能的优劣,其油耗标准非常重要.而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力.人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关:(1)汽车正面投影面积S; (2)汽车行驶速度v.某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据:
(1)由上述数据可得汽车风阻f与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度v的关系式为=________(要求用
表示比例系数).
(2)由上述数据得出的大小和单位是_________.
(3)据推理或猜测,的大小主要与、_________、________等因素有关.
为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图的装置外,还备有下列器材:打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙。他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小桶时,滑块处于静止状态。要完成该实验,则:
⑴还缺少的实验器材是。
⑵实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是。
⑶在⑵问的基础上,让小桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1< v2),已知当地的重力加速度为g。写出实验要验证的动能定理表达式(用题中所给的字母表示)。
在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中,请完成下列实验步骤:
⑴为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系,可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一档含有直流电源,他应选用多用电表的挡(选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”)对灵敏电流表进行测试。由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时,指针向右摆动。
⑵该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱,再将黑表笔(选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流表的负接线柱。若如图灵敏电流表的指针向左摆动,说明电流由电流表的(选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流表的。
⑶实验中该同学将磁铁某极从线圈上方向下插入线圈时,发现电流表的指针向左偏转,请在图中用箭头画出线圈电流方向,并用字母N、S标出磁铁的极性。