在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中,采用如图所示的实验装置。用细线把一个质量为 的小球悬挂起来,将小球从位置 拉到位置 ,由静止释放小球,观察小球从 的过程中的高度和速度的变化,并测出了小球在 、 、 三个位置时动能和重力势能的值,从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化,数据如表所示。
运动过程或位置 |
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动能 |
0 |
增加 |
4.98 |
减少 |
0 |
重力势能 |
5.00 |
减少 |
0 |
增加 |
4.97 |
(1)小球在图中的 位置,受到 个力的作用。
(2)从实验中可以看出,小球从 的过程中速度不断增加,高度不断降低,这个过程中是重力势能逐渐转化为 ;在能量转化的过程中,机械能在逐渐减少,这主要是小球由于受到 造成的。
(3)在实验中,如果换用质量为 的小球,其他条件不变。那么,小球到达 位置时的机械能 质量为 的小球到达 位置时的机械能(选填“大于”、“小于”或“等于” 。
小明测量未知电阻Rx的阻值,已知电源电压为6V且保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物图补充完整(导线不允许交叉),要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大;
(2)正确连接电路后,小明闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,故障的原因可能是电阻Rx (填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小明闭合开关,调节滑动变阻器,测量了三组电压值和对应的电流值,根据每组电压及电流的值,算出每组电阻Rx的阻值,要想得到最终的测量结果,他接下来的做法是 。
(4)实验结束后,小明和同组的小刚想测量小灯泡的额定功率,他们将定值电阻换成额定电压为3.8V,电阻大约为10Ω的小灯泡,实验中他们发现电压表0~15V量程损坏,他们关于实验方案展开了讨论。
小刚:将图中的电阻Rx换成小灯泡后,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压为2V,读出电流表的示数,计算出小灯泡的电阻后,利用公式 计算出小灯泡的额定功率。
小明:应该将电压表并联在滑动变阻器的两端,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为 V时,小灯泡两端的电压为额定电压,读出此时电流表的示数,计算出小灯泡的额定功率。
①请你将小明的方案补充完整;
②小刚和小明用各自的方法进行了测量和计算,发现测量结果相差较大,这是什么原因呢?
求助老师后,老师提醒他们,导体的电阻受温度的影响,于是他们利用小刚的实验电路,让小灯泡两端的电压逐次下调,使灯丝的温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测得小灯泡的电阻逐渐变小,于是他们明白了,由于灯丝的电阻随温度降低发生变化,导致小刚的测量结果比小明的测量结果 (填“大”或“小”)。
在“测定蜡烛的密度”的实验中,实验步骤如下:
(1)把天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻度线处,天平指针静止时位置如图甲所示,应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,直到横梁平衡。
(2)把蜡块放在 (填“左”或“右”)盘中,向另一个盘中加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡,此时盘中砝码的质量、游码在标尺上的位置如图乙所示,则蜡块的质量m= g。
(3)在量筒中注入适量的水,读出水面所对应的刻度值V1,将蜡块轻轻地放入水中,静止时如图丙所示,读出此时量筒中水面所对应的刻度值V2,计算出蜡块的体积V2﹣V1,从而求出蜡块的密度为ρ= ,这种测定蜡块密度的方法 (填“正确”或“不正确”)。
在“探究凸透镜成像规律”实验中,小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在自制光具座上,凸透镜始终固定在光具座零刻度的位置,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(1)正确调节蜡烛和光屏的位置,直到光屏上出现清晰的烛焰的像,如图甲所示,则光屏上的像是 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(2)实验中,由于蜡烛燃烧变短,小明发现光屏上看不到烛焰完整的像了,为了使烛焰清晰的像成在光屏的中心,他可以将光屏向 (填“上”或“下”)调节。
(3)将蜡烛逐渐向透镜移动,当蜡烛位于焦点以内时,撤去光屏,从光屏一侧向透镜方向看去,看到了烛焰正立的像(A′为A点像的位置),请你在图乙中画出两条入射光线经透镜后的折射光线。
(4)小明利用该凸透镜自制了一个模型照相机,如图丙所示,在纸筒M的一端嵌上这个凸透镜,纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,把纸筒N套入M中,并能前后滑动,在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外,调节凸透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物清晰的像,再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,为了使薄膜上出现烛焰清晰的像,应该 (填“拉长”或“缩短”)凸透镜和薄膜之间的距离。
小明做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验,实验装置如图所示。
(1)①实验中小明发现,水在沸腾的过程中, (填“吸收”或“放出”)热量,温度保持不变;
②实验结束后,同学们进行了交流。下列说法正确的是 (填字母)
A.温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中并接触容器底
B.读数时,视线要与温度计中液柱的液面相平
C.使用中间有孔的硬纸板可以减少热量的散失,缩短实验时间
D.如果测得水的沸点不是100℃,一定是操作中出现了错误
(2)小明想继续探究水和食用油的吸热能力是否存在差异,他的实验设想是:选
取 相同、初温相同的水和食用油,放在相同的烧杯里,用相同的热源加热相同的时间(水和食用油均未沸腾),它们吸收的热量 (填“相同”或“不同”),通过比较它们升高的温度来判断水和食用油的吸热能力。
如图甲所示,将扬声器对准烛焰,播放音乐,看到烛焰晃动,说明声波可以传递 。扬声器的工作原理与图中 (填“乙”或“丙”)装置的原理相同。