小春发现高速公路常有如图所示的限速警告标志,他问爸爸:为什么在相同的道路上行驶的汽车却会有不同的最高时速限制呢?爸爸告诉他:大车质量大,惯性大,如果速度太快的话,遇紧急情况不能及时停下来,极易造成交通事故.小春想:这就是说在相同的情况下大车要停下来所用的距离比小车要长?为此,他设计了如图所示的装置及以下探究方案:
①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下,测出它在水平面运动的距离s1;
②给小车车厢里添加适当的钩码,并使小车从同一高度由静止滑下,测出它在水平面运动的距离s2;
③再继续增加钩码数量,重复步骤②;
④比较各次水平运动距离s的大小,归纳出结论.对于上述探究方案,请你作答:
(1)给小车添加钩码的目的是_______.
(2)让小车从同一高度下滑的目的是_______.
(3)小车在水平面上运动的过程中,机械能___________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)假设各次小车在水平面上运动时所受的摩擦力均相同,则s2_______s1(选填“>”、“=”或“<”),原因是 .
(5)小春的探究方案合理吗?_______.为什么?_____________________.
电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系,他选用的器材如图所示。其中甲、乙两容器完全相同,电阻丝R1的阻值大于电阻丝R2的阻值。
⑴请你用笔画线代替导线,帮他把实验电路连接完整。
⑵他在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝,其目的是。
⑶在这个实验中,李明是通过观察比较来比较电流做功多少的。电流通过电阻丝做的功多(R1/R2)。
⑷由这个实验可以得到的结论是:。
下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
动滑轮重 G动/N |
物重 G/N |
钩码上升 高度h/m |
动力 F/N |
动力作用点移动距离s/m |
滑轮组的 机械效率η |
|
1 |
0.5 |
1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
47.6% |
2 |
0.5 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6% |
3 |
0.5 |
4 |
0.1 |
2 |
0.3 |
⑴请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
⑵将表格中空白处的数据补充完整。
⑶用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将_________(变大/变小/不变)。进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与_________和_________有关。
⑷第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为_________W。
探究电流与电压、电阻的关系。
提出问题:通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
猜想 :①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
实验器材: 电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(20Ω 2A、50Ω 1A),导线若干。
实验过程:
(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想是正确的。
(4)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是。
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是:
。
知识拓展:
(1)小明实验时选择的是Ω电阻。
(2)小红实验时选择的变阻器规格是。
(一)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
实验次数 |
钩码重/N |
钩码上升的距离/cm |
弹簧测力计的读数/N |
弹簧测力计上升的距离/cm |
机械效率 |
1 |
2 |
8 |
0.8 |
24 |
83.3% |
2 |
4 |
5 |
1.5 |
15 |
|
3 |
6 |
10 |
90.9% |
(1)在表中的空格处填上适当的数据;(机械效率用百分数表示,保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计;
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与 有关(写出一种影响因素即可).
(二)夏天,小杰去海边游玩时发现:中午沙子较热,海水较凉,而傍晚沙子较凉,海水较热。对此现象小杰提出了猜想:可能是沙子吸热或放热后,温度变化的比水大。
(1)为验证猜想,小杰找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、沙子、搅拌棒、细线、火柴、天平,除此之外,她还需要________。
(2)实验中,小杰选用了两个火焰相同的酒精灯:分别给水和沙子加热,这样做的目的是________。
(3)实验中:为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关系,需要控制水和沙子的初温、水和沙子吸收的热量以及水和沙子的________相同。
某研究性学习小组的同学将不同的实心物体浸没在水中后放手,发现有的物体上升到水面,有的物体下沉到容器底部,有的静止在水中不动,为了研究实心物体质量和体积对此现象的影响,他们用水做实验,记录实验数据如下表:
实验序号 |
物块 |
质量m/g |
积体V/cm3 |
现象 |
1 |
A |
7.5 |
30 |
上升到水面 |
2 |
B |
25 |
50 |
上升到水面 |
3 |
C |
24 |
24 |
静止在水中 |
4 |
D |
21 |
12 |
下降到底部 |
5 |
E |
100 |
40 |
下降到底部 |
(1)李明同学分析比较实验序号1与4和2与5的数据现象,得出结论:在液体中,物体的上升和下降跟它的体积无关,跟它质量有关,且质量小的物体上升,质量大的物体下降。刘华同学分析比较实验序号1与4和2与5的数据及现象,得出结论:在液体中,物体的上升和下降跟它的质量无关,跟它的体积有关,且体积大的物体上升,体积小的物体下降。
请辨断:李明的结论是的,刘华的结论是的。(填“正确”、“错误”)(2)进一步综合分析表中的数据及现象,并归纳得出结论:
当时,液体中的物体上升;
当时,液体中的物体悬浮在液体中;
当时,液体中的物体下沉。
(3)由此我们可知,潜艇是在排水体积,浮力(选填“变大”“不变”“变小”),通过水舱(选填“注水”或“排水”)从而实现下潜的。