小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
编号 |
材料 |
长度(m) |
横截面积(mm2) |
A |
镍铬合金 |
0.25 |
1.0 |
B |
镍铬合金 |
0.50 |
1.0 |
C |
镍铬合金 |
0.25 |
2.0 |
D |
锰铜合金 |
0.25 |
1.0 |
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同_______(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟________(选填“A.B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A.B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A.B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟_________的关系,其结论是____________________________________。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)根据你掌握的电学知识,你认为电阻还与__________有关。
科技活动小组的同学利用所学知识测量鸡蛋的密度.小明同学设计的实验步骤如下:
A.用天平测出鸡蛋的质量m:
B.按图中的步骤来测量鸡蛋的体积V:
c.根据测量数据算出鸡蛋的密度p=m/v
(1)小辉同学认为该实验过程误差较大,请你指出可能产生误差的主要环节并提出改进意见(可画简图并配文字说明).
(2)请你用弹簧测力计、烧杯、水、细线,再设计出一种测鸡蛋密度的方案。
写出:①实验步骤;②鸡蛋密度表达式
小明想测量大米的密度,但由于大米容易吸水,导致体积明显变化,因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的,于是小明进行了如下实验和思考.
(1)使用托盘天平称取5克大米,称量过程中发现天平指针偏向右边(如图甲).接下来小明应如何操作? .
(2)由于米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量筒直接测量大米体积,则会导致测得的体积值偏 .
小明思考:能否用排空气的方法测量大米的体积呢?他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积.但如何测出空气的体积呢?
查阅资料得知,温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值.于是进行了实验二:称取5克大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2P时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变).整理相关数据记录如表:
注射器内空气压强 |
注射器内空气和大米的总体积 |
注射器内空气体积 |
|
压缩前 |
P |
23毫升 |
V |
压缩后 |
2P |
13毫升 |
0.5V |
科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时,其电阻与长度的关系,于是选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体),灌满某种导电液体,两端用金属塞堵住管口,形成一段长为10厘米的封闭液柱.选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路如图,电源电压保持12伏不变.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在 端.
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为9伏时,记录第一次电流表示数并计算出液柱的电阻.将乳胶管均匀拉长,重复上述实验,数据记录如下表.
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
液柱长度L/厘米 |
10 |
15 |
20 |
25 |
液柱电阻R/Ω |
300 |
670 |
1204 |
1870 |
(3)查阅资料得知:当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比.但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来2倍时,其电阻大大超过原来的2倍.请对此作出合理的解释: .
乙同学在做“用电压表和电流表测电阻”的实验中,设计了如图一所示的电路图,并利用导线将电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器(50Ω,1A)、开关、两节新干电池连接了部分电路(如图二).
请回答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图二中的电路连接完整.
(2)根据连接完整的电路进行实验,第3次实验电压表的示数如图三,其读数为 伏.
(3)下表是乙同学记录的实验数据,其中第 次(填序号)数据是错误的.
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
U/V |
0.30 |
1.00 |
? |
2.00 |
I/A |
0.03 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械.甲同学用定滑轮进行了如图所示的算个实验.
(1)甲同学研究的问题是 .
(2)研究该问题时,弹簧测力计的操作方法可以是 .(填序号)
①拉着重物保持静止;②匀速向下拉动重物; ③随意拉动重物.