在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用如图装置匀速提升钩码,测得了四组数据,如下表。⑴前三次实验中,第 次实验数据明显出现错误,应当剔除。⑵第四次实验中,有用功是 J,总功是 J,滑轮组的机械效率为 。若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 ⑶根据以上信息,可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 是否有关。
小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了图甲所示的电路图。
(1)根据小明设计的甲图,请用笔画线将乙图实物图连接完整。
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中,然后将 E 、 F 两点的电阻由 10 Ω 更换为 20 Ω ,之后他调节变阻器滑片向 (填“ A ”或“ B ” ) 移动,直到电压表示数为 V 为止。此时电流表示数如图丙所示,示数为 A 。
实验序号
电压 / V
电阻 / Ω
电流 / A
1
4
10
0.4
2
20
(3)若实验中电压表损坏,但是已有一个已知阻值为 R 0 的定值电阻,小明利用以上器材想测出未知电阻 R x 的阻值,实验电路如图丁所示(电源电压未知且恒定),请根据以下实验步骤完成实验:
①闭合开关 S 1 ,断开开关 S 2 ,记录电流表示数 I 1 ;
②同时闭合开关 S 1 、 S 2 ,记录电流表示数 I 2 ;
③则待测电阻的表达式为 R x = (用已知量和测量量符号表示)
小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件,具体操作如下:
(1)如图甲所示,用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮 A 、 B 、 C 分别钉在木板上,木板竖直挂起待用,用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过,并在紧靠塑料块的两侧各打一线结,使塑料块与细线固定在一起,且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动,实验表明,作用在同一个物体上的两个力,方向相反,但 不相等,则这两个力不平衡。
(2)按住塑料块,把跨过 B 轮的细线移到 C 轮上,在两线端挂上相同质量的钩码,松手后塑料块由静止开始转动,如图乙所示。按住塑料块,把跨过 C 轮的细线移到 B 轮上,把塑料块转过 90 ° ,松手后塑料块由静止开始转动,如图丙所示。由此表明,作用在同一物体上的两个力,如果仅仅大小相等,方向成某一角度或方向相反但 ,这两个力不平衡。
(3)在探究同一问题时,另一同学将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,同学们认为小华的实验优于此实验,其主要原因是 。
A . 塑料块容易扭转
B . 塑料块是比较容易获取的材料
C . 减少了摩擦力对实验结果的影响
如图所示,是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作:
(1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到 O 点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,在纸上用笔描出入射光 EO 和反射光 OF 的径迹。改变光束的入射角度,多做几次,取下纸板,用量角器测量 ON 两侧的 ∠ i 和 ∠ r ,得到的结论是反射角 入射角(选填“大于”、“等于”或“小于” ) ;
(2)如图乙,纸板 ENF 是用两块纸板连接起来的,把半面纸板 NOF 向前折或向后折,这时在 NOF 上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线 同一平面内(选填“在”或“不在” ) ;
(3)使入射光线逐渐靠近法线 ON ,可观察到反射光线 (选填“靠近”或“远离” ) 法线;
(4)如果让光线逆着 OF 的方向射向镜面,会发现反射光线沿着 OE 方向射出,这表明:在光的反射现象中, ;
(5)陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射,照图丙那样,把几根细针垂直入一张硬纸板中,表示法线,当入射光线平行射到各入射点时,反射光线将平行射出。随后将纸板随意弯折,如图丁所示,这时会看到“法线”不再平行,当入射光线平行射到各入射点上时,反射光线 (选填“平行”或“不平行” ) ,根据你所学的知识判断,漫反射 (选填“遵循”、“不遵循” ) 光的反射定律。
小杨同学找到一盏标有" "字样的小灯泡,其额定电功率已模糊不清。她选用如图所示器材测量额定电功率,电源电压恒为 。
(1)图甲所示的实验电路有2段导线未连接,请你用笔画线代替导线将电路补画完整(要求:连线不交叉,滑片 向 端移动时灯泡发光变亮)。
(2)小杨连接电路并检查后。将滑动变阻器的电阻调到最大,再闭合 ,缓慢移动滑片 ,发现电流表示数有明显变化但电压表无示数,此故障的原因可能是灯泡 (选填"短路"或"断路" 。
(3)排除故障后,眼睛注视着电压表和灯泡,移动滑片 逐次改变小灯泡两端的电压,并将测得的数据记录在表中。当电压表的示数为 时应向 (选填" "或" " 端移动滑片 ;当电压表的示数为 时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定电功率为 ;细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与两端的电压不成正比,其原因可能是 。
数据序号
3
5
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流
0.16
0.20
0.22
0.25
(4)同组的小会同学在此基础上继续探究电流跟电阻的关系,她又增加了五个阻值分别为 、 、 、 、 的定值电阻,其余器材不变。用定值电阻分别更换图甲中的小灯泡,通过实验得到如图丙所示的电流随定值电阻变化的图像,则实验中所用滑动变阻器的最大阻值至少是 (选填下列选项前的字母)。
2020年11月10日,"奋斗者"号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了 的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)图甲是 形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填"薄"或"厚" 一些的较好,从结构来看,压强计 (选填"是"或"不是" 连通器。
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度 (选填"有关"或"无关" 。
(3)根据液体内部压强的规律可知,"奋斗者"号深潜到 时每平方米的舱体受到的海水压力为 (取 ,相当于质量为 的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中 形管左右两侧水面的高度差为 ,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 ;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填"变大""变小"或"无法判断" 。