小明发现篮球的气压不足,于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想,是什么原因导致打气筒的外壁发热呢?小明就这个问题与同学小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
A.活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热
B.活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有:打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示。
请回答下列问题:
(1)打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁。
(2)活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程,与四冲程内燃机的 冲程相同。
(3)用打气筒往气压不足的篮球内打气,10秒内使活塞在筒内往复运动20次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温( )后,放出篮球中的部分气体,重复上述操作。实验数据记录如下表:
实验次数 |
时间 |
活塞往复次数 |
上部温度 |
下部温度 |
1 |
10 |
20 |
30.7 |
36.6 |
2 |
10 |
20 |
30.2 |
36.2 |
3 |
10 |
20 |
30.5 |
36.3 |
小明分析上表实验数据得出:导致打气筒外壁发热的原因是 。
(4)小红回顾整个实验过程,分析实验数据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是 。于是他们对实验进行改进,对猜想A再次进行探究,你认为他们的改进方法是 。
举世瞩目的三峡工程库区蓄水期间,文物工作者在库区的文物挖掘和搬迁工作中,一位工作者发现了一古代的小酒杯,空酒杯开口向上可以漂浮在水面。为了鉴别这个酒杯是用什么材料制成的,工作者们欲测其密度。现手边可以被选用的器材只有一个带有刻度的玻璃杯(可当作量筒用,内径大于酒杯的口径)。亲爱的读者,你能帮他们完成这项任务吗?
实验步骤:
密度表达式:
下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案,请完善他们的方案,并回答后面的问题:
(1)小方的方案:用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1,向烧杯内倒入适量食用油,再测出烧杯和食用油的总质量m2,然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V1;其测得的食用油密度的表达式是:ρ油__________________
(2)小王的方案:在烧杯内倒入适量的食用油,用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3,然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4,读出量筒内食用油的体积V2。其测得的食用油密度的表达式是:ρ油__________________
(3)按__________的实验方案进行测量,实验误差可能小一些;如果选择另一种方案,测得的密度值________(填“偏大”、“偏小”),
(4)图是按小王的实验方案进行某次实验的情况,请将实验的数据及测量结果填入表中。
烧杯和食用油的总质量(g) |
烧杯和剩余油的总质量(g) |
倒出油的质量(g) |
倒出油的体积(cm3) |
油的密度(g/cm3) |
34.1 |
16.8 |
在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实验(如图所示)。
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为d;
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质量为m。
请完成下列问题:
(1)吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气
对塑料吸盘的压力大小是:____________,测得大气压数
值的表达式是:p大气压=__________________。
(2)实验中误差产生的主要原因是(写出一条即可):
_________________________________
在测电阻的实验中选用的器材及连接的部分电路如图所示。
(1)请在方框内画出实验电路图,并把实物图连接完整。
(2)实验中连接电路时,开关应_________________,滑动变阻器的滑片P应置于_________端(选填“A”或“B”)。
(3)实验所得数据如下表:根据表中数据可得Rx≈_______Ω。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压(V) |
1.0 |
2.0 |
2.5 |
电流(A) |
0.1 |
0.2 |
0.24 |
小明冬天取暖时发现:电暖器的电热丝热得发红,而与电热丝相连的导线却不怎么热。
(1)请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题:___________________________________________________?
(2)如图是小明进行实验探究的部分电路,A、B烧瓶中装有质量相等初温相同的煤油,金属丝电阻分别为RA、RB,RA<RB。通电一段时间后,发现B烧瓶中温度计的示数大些。此现象说明:在_____________和______________相同时,_____________越大,电流产生的热量越多。