绳子的抗断拉力是绳子能够承受的最大拉力,超过这个拉力,绳子就会断裂。某实验小组用“加沙子法”测量一根细轻绳的抗断拉力,主要过程如下:将小桶悬挂于细绳下,缓慢在桶中添加沙子,直到绳子断裂。取下小桶,用弹簧测力计测小桶和沙子的重力。
(1)某次测量中,用弹簧测力计测得桶和沙子的重力如图所示,细绳的抗断拉力为 .本实验的原理中用到了力的相互作用规律和 的知识。这种方法测量出的抗断拉力比绳子实际的抗断拉力 。
(2)改变绳子的长度,其抗断拉力 改变;用绳子拉着重物加速上升,其抗断拉力 改变。(均选填“会”或“不会”
小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下:
实验 次数 |
斜面的倾斜程度 |
物重 G/N |
物体上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
物体移动距离s/m |
有用功 W有用/J |
总功 W总/J |
机械 效率 ![]() |
1 |
较缓 |
5.0 |
0.1 |
1.6 |
0.5 |
0.5 |
0.8 |
63% |
2 |
较陡 |
5.0 |
0.15 |
2.2 |
0.5 |
0.75 |
1.1 |
68% |
3 |
最陡 |
5.0 |
0.25 |
3.1 |
0.5 |
(1)第三次实验填入表格中的数据:有用功为_________J,总功为_________J,机械效率是__________.
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越__________.
(3)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是____________________________________________________.
(4)如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变?________________________________________________________________.
在如图所示的电路中,闭合开关 S 灯 L 不亮,电压表 V 的示数接近电源电压。已知电路中各处均接触良好,除灯 L 和电阻 R 两者中的某个元件故障外,其余元件均完好。
(1) 请判断该电路中存在的故障可能是 ▲或 ▲。
(2) 为进一步确定故障,小明同学将一个电流表正确串联在如图所示的电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况。若电流表有示数,说明故障是 ▲; 若电流表无示数,说明故障是 ▲。
(3) 为进一步确定故障,小华同学将图中的电压表 V 正确并联在灯 L 两端,请判断他能否查找出电路的故障,并说明理由。(2分)
▲ ▲
在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应,电流表的量程应选0~A。
(2)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。
(3) 小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图所示)为V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是W。
(5)小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是________________________(写出一种即可)。
小华总结两年来所做的物理探究实验发现
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。这种研究物理问题的方法叫转换法。
如:甲实验中小球动能的大小是通过观察比较木物块B▲反映出来的。
乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用▲来表示
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用▲法。
如:甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变▲的大小,同时控制小球的▲不变。
乙实验中只有物质的▲不同,其他因素必须控制相同(例如烧杯的规格相同、水和沙的▲相等、酒精灯加热方式相同等)。
在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中,用沿斜面向上的力F拉动小车,使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端,如图所示。多次改变斜面倾斜程度,部分实验数据记录在下面的表格中,根据表格中数据回答下列问题:
斜面 倾斜度 |
小车重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力F/N |
斜面长 S/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
斜面的 机械效率 |
较缓 |
10 |
0.1 |
3 |
1 |
1 |
3 |
33.3% |
较陡 |
10 |
0.2 |
4 |
1 |
2 |
4 |
50% |
最陡 |
10 |
0.4 |
1 |
6 |
(1)当斜面“最陡”时,沿斜面拉力为N;做的有用功为J;斜面的机械效率为%。
(2)通过数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,需要的拉力越。
(3)根据上面实验数据,你可以获得该实验探究的初步结论是: