请阅读《华夏之光—圭表》并回答问题:
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位,天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器,其中圭表就是典型的代表。圭表(如图1所示)包括圭和表两部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的标竿或石柱、叫作表,圭和表相互垂直。
战国以前的天文学家已经能够利用水面来校正圭,使其水平,使用铅垂线来校正表,使其与圭相互垂直。
依据圭表正午时表影长度的变化,就能推算出二十四节气,依据表影长短的周期性变化,就能确定一回归年的天数,由于日光散射和漫反射的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响了测量表影长度的精度。
为了解决上述问题,元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法,对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加,并且在表顶加一根架空的横梁,使表高变为传统表高的五倍。这样,测量时,把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置、提高了测量影长的精度。
郭守敬又利用小孔成像的原理,发明了景符,利用景符可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像(如图2所示),这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来,测影时“虚景之中考求真实”的困难。
以圭表为代表的我国古代的科技成果,像一颗颗璀璨的明珠,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施,并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的。
(2)郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题?
(3)除了圭表,请你再列举一个我国古代天文观测仪器。
如图所示电路中,电源电压为4.5V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”
(1)小丽想用该电路研究“电流与电阻的关系”,请帮她把电路连接完整.
(2)以下是小丽的一些操作步骤:
①将阻值为10Ω的定值电阻R1接入电路,,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.0V时,读出电流表示数并记录;
②断开开关,拆下R1,接上阻值为20Ω的定值电阻R2…,使电压表示数为2.0V,读出电流表示数并记录;
③断开开关,拆下R2,接上阻值为30Ω的定值电阻R3,重复②的操作.
小丽发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压达到2.0V,经检查电路完好.为顺利完成实验,可行的措施有(写一种即可)
(3)小王同学选用另一组规格相同的实验器材,进行“测定小灯泡额定功率”的实验(小灯泡额定电压为3.8V).小王按小丽的电路,将定值电阻换成小灯泡,电压表量程改为“0-15V”,连接好电路进行实验.闭合开关后,出现以下现象:
电灯的亮暗 |
电流表示数I/A |
电压表示数U/V |
不亮 |
0 |
1.0 |
出现以上现象的原因可能是 (填字母编号) A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.电流表断路 D.电流表短路.
科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察,善于发现。
【生活发现】①自行车在烈日暴晒,车胎容易发生爆炸。
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越封闭。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一,一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二,一定质量的气体产生的压强可能与气体的有关。
【实验验证】为验证假设一,进行如下操作。
步骤一,取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一端空气住,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示。
步骤二,将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不在上升后,往玻璃管内注入水银直到为止。
步骤三,将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】。
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”,例举一事实作为依据。
小柯在测量某铁块的重力时,发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程,一时又找不到其他测量工具,为了测出该铁块的重力,他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进:
步骤一:将细线系在木棒的A位置,在木棒的左端绕上适量的细铁丝,使木棒处于水平位置平衡,如图甲。
步骤二:用手指勾住弹簧测力计的B处,对弹簧测力计进行调零,如图乙。
步骤三:在木棒左端挂上铁块,右端用弹簧测力计竖直向下拉,如图丙
(1)步骤一中,“在木棒的左端绕上适量的细铁丝,使木棒处于水平位置平衡”是为了防止测量结果的影响。
(2)步骤三中,当木棒处于水平位置平衡时,弹簧测力如图丁所示,则该铁块的重力是N
在“研究串联电路电压特点”的实验中,某同学进行了如下探究。
【实验步骤】
连接好如图所示电路,闭合开关观察两灯发光情况;
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压,并将读数记录在表内。
请你在答题卷中用笔画线代替导线,将电压表接入电路中,测出电源电压。
【得出结论】比较表中数据可知,串联电路的总电压等于各分电压之和。
【反思交流】要使上述结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:
方案甲:反复断开,闭合开关,测出各电压值;
方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值;
方案丙:增加电池节数,测出各电压值;
以上三种方案,你认为不可行的是_______。
在利用光具座技术进行凸透镜成像实验中,
(1)如图所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小最亮的光斑。由图可知凸透镜对光线具有()的作用,该凸透镜的焦距是()cm.
(2)在凸透镜成像实验测量物距和像距的过程中,()(选填物距或像距)的测量误差较大,原因是()。