智能手机进入平常百姓家,很多人对它爱不释手。瑞瑞同学学习了物理知识后,对手机的一些功能进行了科学探究。
(一 拍照功能
【提出问题】如图1所示,同一位置,拍同一地点,为什么会变大呢?
【猜想与假设】手机的镜头可能是一个焦距可以改变的凸透镜。
【设计实验】瑞瑞同学设计制作了一个水透镜,探究实验装置如图2所示。
【进行实验与收集证据】
(1)保证蜡烛和水透镜的位置不动,利用注射器注入或吸出水的多少,改变水透镜的厚薄,从而改变水透镜焦距;
(2)测出水透镜焦距的大小,并移动光屏,得到清晰的像后,将观察到的现象与数据记录在下表:
凸透镜 |
焦距 |
焦距 |
||||
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
物距 |
30 |
40 |
60 |
30 |
40 |
60 |
像距 |
26 |
22 |
18 |
34 |
27 |
22 |
像的正倒 |
倒立 |
倒立 |
倒立 |
倒立 |
倒立 |
倒立 |
像的大小 |
缩小 |
缩小 |
缩小 |
缩小 |
缩小 |
|
实像的大小 |
由大变小 |
由大变小 |
【分析与论证】
通过对实验序号2与5、3与6的数据分析,得出初步结论:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距 ,像距与物距的比值越大,所成实像的大小 (选填“越大”、“越小”或“不变”
【评估】
(1)请你补充实验序号4中漏填的实验记录: ;
(2)在成实像的情况下,焦距不同的凸透镜,成像的共同特点都是 (选填“倒立”或“缩小”或“不变”
(二 无线充电
如图3所示,是一个手机无线充电装置。该装置是利用了 的原理对手机进行充电的。
(三
微信运动
利用微信运动软件,可以记录每天行走的步数。假如瑞瑞同学每天行走1万步,其平均步长为 ,由此可知瑞瑞同学每天大约行走 。
(四 振动模式
振动可以发声,某些手机的振动模式,是因为其内部有个微型电动机会带动转轴上的叶片振动,如图4所示,能实现振动功能的叶片可能是哪一种: 。
小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件,所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等。他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F1、阻力F2并使杠杆在水平位置平衡,记录动力臂l1及阻力臂l2,小华、小明的操作情况分别如图(a)、(b)所示,表一、表二为他们记录的实验数据。
分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,小华得出结论:杠杆平衡的条件是F1+l1=F2+l2。
(1)请判断:小华的结论是________的(选填“正确”或“错误”),依据是:_________
(2)分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,小华又得出结论:杠杆平衡的条件是“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,从实验的角度分析,小华的问题是:___________________________;请你提出实验的改进措施,帮助小华得出正确的结论。你的措施是______________________________
(3)改进实验后,进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出结论:杠杆平衡的条件是___________________________。
随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
⑴小汽车的外形设计成流线型(如图所示),当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力(大于/等于/小于)静止时对路面的压力,其原因是。
⑵汽车发动机工作时,缸体的温度很高,为确保发动机正常工作,需对缸体进行冷却。汽车发动机常用水作为冷却剂,这主要利用了水的的特性。若汽车的水箱中装有10kg水,当水温升高50℃时吸收的热量是J。
⑶你还发现小汽车的哪些设计和使用过程中的哪些现象与物理知识有关?试举一例(要求写出设计或现象,以及所涉及的物理知识)。
示例:设计或现象:高速行驶的汽车急刹车后还要滑行一段距离。
涉及的物理知识:物体具有惯性。
设计或现象:。
涉及的物理知识:。
⑷“五·一”期间,小明一家开车外出旅游,途中看到如图所示的限速牌。小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段,请你通过计算说明他超速了吗?近期,我国又加大了对超速和酒后驾车的查处力度。请你写一句相关的警示语,以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车。
⑸小汽车给人们带来诸多方便,但也造成了一些负面影响,如能源消耗、尾气污染、噪声污染、交通阻塞等。请你从可持续发展的角度,就如何减小汽车的负面影响,提出一条合理化建议:。
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。