教育部将“研学旅行”纳入中小学生日常教育范畴。某校组织学生到黄河入海口进行研学旅行。在河边的沙滩上,老师提议同学们利用一个空矿泉水瓶,借助河水、细沙、随身携带的热水(从中选择一种或多种)设计实验探究所学的物理知识,请参照举例帮他们设计三个可以探究的实验,写出操作方法、实验现象和得出的结论。
例:将空矿泉水瓶慢慢压入水中,发现越来越费力,说明物体所受浮力的大小与其浸在液体中的体积有关。
(1) 。
(2) 。
(3) 。
小明用 2 mL 的注射器、量程为 0 ~ 10 N 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 p = F S 。
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 5 . 2 N 。
步骤三:用刻度尺测出注射器 长度为 4 . 00 cm 。
步骤四:算出大气压强值为 Pa 。
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 0 . 3 N ,由此可知,此时活塞所受到的 (摩擦力 / 大气压力)为 0 . 3 N 。
小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。
在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至 P 点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 (向左移动 / 向右移动 / 不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (会 / 不会)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 。
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙,他将光沿着 AO 方向射向水面上的 O 点,光在水中沿着 OB 方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (增大 / 减小 / 不变)。当光沿着 NO 方向射入时会沿 ON ' 方向射出,此时折射角为 度。
图甲为测定额定电压为“ 2 . 5 V ”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为 3 V 不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。
(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最 端(选填“左”或“右” ) 。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路” ) 。
(4)排除故障后,移动滑片,实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的 I - U 图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率为 W 。
(5)实验过程中,当电压表示数为 1 V 时,滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω 。
以下为“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 调节。
(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左端 A 处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的 B 处挂 个相同的砝码。
(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的 C 处,用弹簧测力计与水平方向成 30 ° 角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 N (每个钩码重 0 . 5 N ) 。
如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。
(1)三次实验中,每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木板做 运动。
(2)比较 两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)根据乙、丙两次实验的探究结论,请说出一条你在生活中应用的例子: 。