小金自学了电学,知道了欧姆定律,他想用实验来验证欧姆定律所表述的“通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比”的结论,于是找了实验器材:电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关各一个,若干定值电阻、导线,请你利用这些器材帮他设计一个验证此结论的实验方案。
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的步骤以及需要测量的物理量。
在更换家用轿车的轮胎时,剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时,将底部支撑台置于水平地面,保持千斤顶竖直,将顶升置于汽车车身下,用手摇动扳手使扳手绕 点不断旋转,带动丝杆转动,通过丝杆水平拉动左端铰链,使支架向内收缩,顶升升高,从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣,图乙是梯形的实物图。
(1)该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中,丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械? 。
.滑轮 .滑轮组 .杠杆 .斜面
(2)现使用该剪式千斤顶更换轮胎,顶起汽车车身后,若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为 ,且等于顶升对车身的支持力,千斤顶自身重量忽略不计。
①若底部支撑台与地面接触面积为 ,顶起汽车车身后手不再用力,则千斤顶对地面产生的压强是多大?
②顶起汽车车身后,为了方便更换轮胎,需要继续摇动扳手,使顶升继续升高一段距离。若人摇动扳手使顶升在 内升高 ,用千斤顶顶起车身时的机械效率为 ,则人做功的功率是多大?
如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的 、 两种液体,用相同的装置加热:
(1)以从实验效果考虑,本实验选择 (烧杯 易拉罐)作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是 。
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 (液体升高的温度 加热时间)比较。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的 和 两种液体,在升高相同温度时, 吸收的热量较多;质量相等的 和 两种液体,在吸收相同热量时, 升温较高。
(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从 或 中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择
小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计 的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)。
(1)导体 静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中 (有 无)电流产生。
(2)继续探究,记录观察到的现象如表:
序号 |
运动方向 |
电流计指针偏转情况 |
1 |
沿磁场方向运动 (不切割磁感线) |
不偏转 |
2 |
水平向左 (切割磁感线) |
向右偏转 |
3 |
水平向右 (切割磁感线) |
向左偏转 |
①比较1、2(或1、 实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时电路中就会产生感应电流。
②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟 有关。
③若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体 不动),则灵敏电流计的指针 (会 不会)偏转。
小华在“探究电流与电阻关系”的实验中:
(1)按要求将实物图连接完整(要求:滑片 向右滑时变阻器接入电路的电阻变大)。
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于 (闭合 断开)状态,滑动变阻器的滑片 应放在最 (左 右)端。
(3)小华用三只阻值分别为 、 和 的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中,将 电阻换成 时,应在闭合电路后,将滑片向 (左 右)移动,其目的是 。
小明用 的注射器、量程为 的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和 。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为 。
步骤三:用刻度尺测出注射器 长度为 。
步骤四:算出大气压强值为 。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为 ,由此可知,此时活塞所受到的 (摩擦力 大气压力)为 。
小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。