小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力称”,其构造如图所示,在水平支架的左端固定刻度盘,支架横梁两端各固定个滑轮,将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮,细线的一端悬挂秤盘,另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒自重不计),在线的适当位置固定一根大头针作为指针,把浮筒浸入装有适量水的水槽中,称量时,把待测物体放入秤盘后,指针下降浮筒上升,静止后,待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。
请你回答下列问题(不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)
(1)为了制作量程为1kg的浮力称,向秤盘添加1kg的砝码,逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的 (选填“上”或“下“)表面刚好与水面齐平并保持静止时,在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。
(2)取下砝码,当浮筒受到 力和 力是一对平衡力时,浮筒能直立地浮在水面上静止,此刻度所指的位置应标定为零刻度线,在均匀地标定其余刻度线。
(3)若将质量为m(m<1kg)的待测物体放在秤盘上,当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h,若细沙的质量是M,浮筒的横截面积是S,水的密度为ρ水,则待测物体质量的表达式m= 。
(4)若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒,细沙的质量和细线的长度等不变,则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是 (选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降“),请你分析带来这一变化的原因是: 。
测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 _______ 。
(2)用笔画线代替导线,连接完整如图a所示的实物电路。
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于 _____ (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动变阻器的滑片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)。
(5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示,其读数为 ______ V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向 ________ (选填“A”或“B”)移动。
(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图c所示的I – U图象。由图象可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是 ______ Ω;小灯泡的额定功率是 ________W。
(7)根据图像可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐________,原因是______________________________。
在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:
(1)利用如图(甲)所示实验电路,探究“通过导体的电流跟电压的关系”时:
①需要个定值电阻。
②滑动变阻器的作用是。
③利用实验数据作出的I- U关系图线,与图13(乙)中的最接近。
(2)实验数据记录如下:
表1 U=3V
实验次序 |
R/Ω |
I/A |
1 |
5 |
0.6 |
2 |
10 |
0.3 |
3 |
20 |
0.15 |
表2 R=20Ω
实验次序 |
U/V |
I/A |
1 |
2 |
0.1 |
2 |
4 |
0.2 |
3 |
6 |
0.3 |
分析表1数据,可以得出的结论是:________________________________________。
分析表2数据,可以得出的结论是:________________________________________。
在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
(1)甲同学的猜想是:①电阻可能与导体的材料有关。
乙同学的猜想是:②电阻可能与导体的温度有关。
丙同学的猜想是:③电阻可能与导体的横截面积有关。
根据你掌握的电学知识,你认为:④电阻还与___________________有关。
(2)现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如下表。选用导线A和B进行实验,可以探究___________(选填“甲” “乙”或“丙”)同学的猜想。要想探究猜想①应该选用___________(选上面表格中导线的字母代号)两根导线进行实验。
在探究“决定电阻大小的因素”问题时,某同学作了如下的猜想:
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材料有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
为了便于研究多因素的问题,我们通常采用法,即每次挑选两根合适的导线,测出通过它们的电流,然后进行比较。现有下表中的导线:
导线代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
长度(m) |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
横截面积(mm2) |
3.0 |
0.6 |
1.8 |
0.6 |
1.8 |
1.8 |
1.8 |
材料 |
锰铜 |
钨 |
镍鉻丝 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
镍鉻丝 |
(1)为了研究电阻与导体长度有关,应选用的两根导线是;
(2)为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线是;
(3)为了研究电阻与导体横截面积有关,应选用的两根导线是(填代号)。
小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时,实验台上提供的器材有:6V蓄电池、电流表(0—0.6A,0-3A)、电压表(0-3V,0-15V)、滑动变阻器(50Ω 1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7Ω)、开关各一个,导线若干.
(1)小明在实验中电流表应该选择______的量程,电压表应该选择_______的量程,实验中,滑动变阻器的作用是;
(2)若闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生此故障的原因可能是下列情况中的_______和______(填写序号)
A.小电灯短路 B.小电灯的灯丝断了 C.小电灯的灯座接触不良
D.电压表的正、负接线柱反接 E.变阻器滑片接触不良
(3)排除故障后,调节滑动变阻器测得如表中所示的三组数据,则小灯泡的额定功率为_______W