甲、乙两位同学对雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关持有不同的-优题课

甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积 $S$ 成正比，与雨滴下落速度 $v$ 的平方成正比，即 $f = kS v^{2}$ （其中 $k$ 为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为 $r$ ，密度为 $ρ$ ，比热为 $c$ ，球的体积为 $V = \frac{4}{3} π r^{3}$ ．（注 $:$ 所有结果均用字母表示）

（1）半径为 $r$ 的雨滴重力为　　。

（2）在接近地面时，大雨滴的下落速度　　小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于” $)$ ，写出推理过程。

（3）假设半径为 $r$ 的雨滴在近地面下落 $h$ 高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？

科目物理题型解答题难度中等

知识点：重力的计算功的计算热量的计算

为了研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为 $2.5 V$ 的小灯泡。

（1）请你帮他设计电路，并在答题卡的指定位置画出电路图；

（2）他还准备了：蓄电池 $(6 V)$ ，电流表 $(0 ~ 0.6 A 0 ~ 3 A)$ 、电压表 $(0 ~ 3 V 0 ~ 15 V)$ 、滑动变阻器 $R_{1} (10 Ω 0.6 A)$ 、滑动变阻器 $R_{2} (50 Ω 0.6 A)$ 、开关、导线若干。为了完成实验，应选择滑动变阻器　　接入电路，电压表选用　　量程；

（3）由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示。由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是　　 $A$ ，此时消耗的电功率为　　 $W$ ；

（4）通过数据分析可以得出：　　。

在探究海波熔化过程的试验中，某实验小组讨论了以下问题：

（1）试验中需要的测量工具是温度计和　　，加热时需要不断观察海波的　　变化；

（2）本实验成功的关键是保证海波　　，为此需要采用水浴法加热；

（3）实验结束后，他们绘制了海波熔化时温度随时间变化的图线如图所示，由图可知：海波的熔点是　　 $^{°} C$ ，海波融化的特点是　　。

如图所示的实验装置，在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体 $ab$ 。

（1）接通电源，这时会看到导体 $ab$ 向左运动，这表明　　；

（2）若只对调磁体的磁极或只改变导体 $ab$ 中的电流方向，观察到导体 $ab$ 均向右运动，这表明　　；

（3）如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体 $ab$ 中的电流方向，会看到导体 $ab$ 的运动方向跟原来　　（选填“相同”或“相反” $)$ 。

为了探究物体所受重力与质量的关系，某实验小组进行了实验，

（1）钩码所受重力的大小用　　进行测量，测量时钩码必须处于　　状态；

（2）他们将测出的数据记录在表格中并进行了处理，通过分析发现有一次测量数据存在问题，这个数据是　　；重新测量并进一步分析数据，得出的结论是：　　。

$m (g)$	$G (N)$	$G / m (N / kg)$
100	1	10
200	2	10
300	1.5	5

根据电路图，以笔画线代替导线连接实物电路。