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。
在学习“探究影响电流热效应的因素”时,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想:
设想一:将煤油换成水来做实验;
设想二:通过加热空气来做实验.
(1)根据所学知识,他们经过讨论,决定不采用设想一的方案,你认为他们判断的依据是:。
(2)为了验证设想二,他们设计了下面的实验:
①在锥形瓶中装入的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置,通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示的大小.然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的时间内A管中的液柱比B管上升迅速,这说明。
②同学们用两根电阻丝(R甲>R乙)插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出关于电热的结论是.
我们已进行过“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验:
(1)请你在图中的方框内画出该实验的电路图.
(2)在连接电路时,当连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是a..b..
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表:
根据表中数据得到的结论是,通过计算可知,此次实验所用的电阻为Ω.
(4)接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”.首先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;然后将5Ω的电阻改接成l0Ω的电阻,他下一步的操作应该是:闭合开关,,并记下电流值;再改接20Ω的电阻,重复上述实验.
(5)在许多实验中都需要进行多次测量,其目的有以下两种:A.是为了从不同情况中找到普遍规律;B.是为了求平均值以减小误差.你认为在本实验中测量多组数据的目的是;“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是(选填“A”或“B”).
在探究影响导体电阻大小的因素时,小明、小红两位同学作出了如下猜想:导体的电阻与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表格所示:
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为________两根电阻丝;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想(填序号);现分别将A和D两电阻丝接入题图电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,
。
(2)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差,解决这一问题的措施是.
利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的无关。
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论:
。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度(选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
(4)如图乙、丙所示,丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:。
. 妈妈在做菜时问小刚,你知道花生油的密度是多少吗?
(1)小刚想:花生油是油类,它的密度应该比水小。于是他滴了一滴油在水中,发现油浮在水面上,由此可以证明他的猜想是______________的。
(2)小刚带了一些花生油到学校后,他进行了如下实验
1、在调节天平平衡时发现天平的指针偏向刻度盘的左侧,为使天平平衡,应将横梁右端的螺母向_______调。
2、在玻璃杯中盛上花生油,放在调节好的天平左盘上称量,当天平重新平衡时,读出砝码和游码的读数为106.2g(已填入表中)。
3、把玻璃杯中的花生油倒入量筒中的一部份(如图),记下量筒中油的体积并填入下表中。
4、把玻璃杯和剩余的花生油放在天平左盘上称量,当天平重新平衡时,所用砝码和游砝的位置如图所示,将玻璃杯和剩余油的质量填入表中。
5、计算出量筒中花生油的质量和密度,填入表中。
玻璃杯和油的 质量m1/g |
玻璃杯和剩余油 的质量m2/g |
量筒中油的 质量m/g |
量筒中油的 体积V/cm3 |
油的密度 ρ(g·cm-3) |
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106.2 |
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