【題目】物理興趣小組同學(xué)在總結(jié)物理實驗的過程中,發(fā)現(xiàn)同樣器材可以完成多個實驗,于是他們選取如下實驗器材,電源一組、開關(guān)、電流表、多個 10Ω和 30Ω的電熱絲、滑動變阻器、玻璃瓶、 導(dǎo)線、煤油和水若干。
探究實驗一:探究不同液體吸熱能力
(1)將電熱絲包裹絕緣外殼后串聯(lián)接入電路,完成圖 a 實驗電路,所選電熱絲 R 甲_______R 乙。 甲、乙玻璃瓶中應(yīng)裝入_________相同的水和煤油,實驗記錄數(shù)據(jù),并繪制圖像如圖 b 所示, 從圖像可以看出甲容器中裝的是____________。
(2)此實驗中用____________反映液體吸收熱量的多少。
探究實驗二:探究不同電熱絲發(fā)熱能力
甲、乙兩瓶中裝入 100g 煤油,瓶內(nèi)各安裝一根電阻絲。兩瓶中各插入了一支溫度計,在測量 兩瓶煤油的溫度后,閉合開關(guān),記錄數(shù)據(jù)如下表所示:c煤油=2.1×103J/(kg·℃)
電流/A | 通電時間/min | 電阻/Ω | 初溫/℃ | 末溫/℃ | ||
第一次 | 甲 | 0.6 | 20 | 10 | 20 | 37 |
乙 | 0.6 | 20 | 30 | 20 | 63 | |
第二次 | 甲 | 0.6 | 30 | 10 | 20 | 44 |
乙 | 0.6 | 30 | 30 | 20 | 76 |
(3)此實驗中用_____________反映液體吸收熱量的多少。
(4)分析表中第一次甲、乙數(shù)據(jù),可得出:在_______相同時,導(dǎo)體電阻越大, 導(dǎo)體發(fā)熱越多。
(5)有同學(xué)提出,煤油吸收的熱量不一定等于電熱絲放出的熱量。經(jīng)小討論后一致認(rèn)為他 的觀點是正確的,并且提出在不同的加熱過程中,加熱效率很可能不同,請你計算第一次實驗 中甲的加熱效率為_________。(保留 3 位有效數(shù)字)
【答案】等于 質(zhì)量 水 加熱的時間 煤油升高的溫度 通過導(dǎo)體的電流和通電時間 82.6%
【解析】
探究實驗一:探究不同液體吸熱能力。
(1)為控制不同液體吸收的熱量相同,應(yīng)把兩電阻絲串聯(lián)接入電路中,根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,通過它們的電流相等,控制兩個電阻絲的電阻相等,即R甲=R乙;
比較不同物質(zhì)的吸熱能力,要控制質(zhì)量相同,故甲乙燒瓶中應(yīng)裝入質(zhì)量相同的水和煤油。根據(jù)圖象可知,升高相同的溫度(30℃-10℃=20℃),甲加熱的時間為乙的2倍,甲容器中裝的液體吸熱能力強,故甲容器中裝的為水;
(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實驗中用加熱的時間反映液體吸收熱量的多少;
探究實驗二:探究不同電熱絲發(fā)熱能力。
(3)電熱絲通電產(chǎn)生的熱量被質(zhì)量相等的煤油吸收,根據(jù)Q=cm△t可知,在比熱容和質(zhì)量相同的情況下,煤油吸收的熱量越多,煤油升高的溫度越高,即煤油升高的溫度反映液體吸收熱量的多少;
(4)分析表中第一次甲、乙數(shù)據(jù)可知:通過導(dǎo)體的電流和通電時間相同,乙電熱絲電阻大于甲電熱絲的電阻,乙中煤油溫度升高的多,故可得出:在通過導(dǎo)體的電流和通電時間相同時,電阻越大,導(dǎo)體發(fā)熱越多;
(5)第一次實驗中甲電熱絲產(chǎn)生的熱量:Q放=I2Rt=(0.6A)2×10Ω×20×60s=4.32×103J;
由(1)可知,升高相同的溫度,水加熱的時間為煤油的2倍,即水吸收的熱量為煤油的2倍,根據(jù)可知,在質(zhì)量和升高溫度相同的情況 下,比熱容與吸收的熱量成正比,故水的比熱容為煤油的2倍,故煤油的比熱容:,煤油吸收的熱量:Q吸=c煤油m△t=2.1×103J/(kg℃)×0.1kg×(37℃-20℃)=3.57×103J,第一次實驗中甲的加熱效率為;。
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【題目】小明用如圖所示裝置做“測量水平運動物體所受滑動摩擦力”的實驗。
(1)下面是他的主要實驗步驟,請你把步驟補充完整。
①將一端裝有定滑輪的平直長木板固定在水平桌面上,如圖所示組裝器材。調(diào)整定滑輪支架的傾斜角度,使與木塊A相連的細(xì)線繃直后與長木板表面平行。
②將細(xì)線的另一端與彈簧測力計相連,沿著豎直向上的方向_____拉彈簧測力計,在木塊A勻速運動過程中讀出彈簧測力計示數(shù)F并記錄。(選填“勻速”或“加速”)
③根據(jù)木塊A所受繩的水平拉力與木塊A所受滑動摩擦力f是_____的關(guān)系,可以得出滑動摩擦力f的大小。(選填“二力平衡”或“相互作用力”)
(2)小明在完成(1)中測量后,又將另一個木塊B疊放在木塊A上,仿照(1)中步驟②進行了第二次測量。小明通過這兩次測量要探究的問題是:_____。
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【題目】某同學(xué)用圖1所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”,電源電壓恒為3V.
(1)閉合開關(guān)后,電流表無示數(shù),但電壓表有示數(shù),原因可能是 .
A.電流表斷路 | B.電壓表斷路 | C.R1斷路 | D.R2斷路 |
(2)探究電流與電壓的關(guān)系時,應(yīng)保持 不變(R1/R2).圖2是這位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象,由此得到的結(jié)論是 .
(3)探究電流與電阻的關(guān)系時,當(dāng)R1的阻值是2Ω,電流表示數(shù)是1.0A;要使電流表示數(shù)是0.5A,R1的阻值是 Ω;多次測量后,作出的I﹣R是圖3中的 ,探究操作過程中,眼睛先看 (“電壓表”或“電流表”).
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【題目】湖南大學(xué)的博士生馬超民及其團隊發(fā)明了“汽車中控手勢控制套件”。該套件通過內(nèi)置的攝像關(guān)采集手勢并進行圖像識別,進而轉(zhuǎn)化成各種指令來控制中控設(shè)備,如圖所示,汽車安裝該套件后,駕駛員通過輕拍、抓取等手勢就能實現(xiàn)接聽和掛斷電話、GPS導(dǎo)航等功能。當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時,下列說法正確的是( )
A.汽車所受牽引力與阻力是一對相互作用力
B.汽車受到的重力與它對地面的壓力是一對平衡力
C.車載GPS導(dǎo)航設(shè)備是通過電磁波來傳遞信息的
D.采集手勢用的攝像頭相當(dāng)于一個凹透鏡
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【題目】小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個“浮沉子”(如圖),他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在礦泉水瓶內(nèi)的水面上,礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣,擰緊瓶蓋使其密封,用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列說法錯誤的是
A. “浮沉子”下沉?xí)r,所受重力大于它受到的浮力
B. 無論怎樣擠壓礦泉水瓶側(cè)面,“浮沉子”不可能懸浮在水中
C. “浮沉子”上浮時,小瓶內(nèi)的壓縮空氣會將內(nèi)部的水壓出
D. 潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同
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【題目】如圖所示,甲、乙、丙、丁是四幅實驗圖,下列說法正確的是( )
A.甲實驗說明同名磁極相互吸引,異名磁極相互排斥
B.乙實驗說明閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流
C.丙實驗說明利用磁場可以產(chǎn)生電流
D.丁實驗說明機械能可以轉(zhuǎn)化為電能
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【題目】閱讀短文并回答下列問題。
掃地機器人
隨著生活水平的提高,掃地機器人逐步進入普通家庭,掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電等諸多智能功能,如圖是某款掃地機器人及銘牌上的部分參數(shù),機器人的供電系統(tǒng)設(shè)有自動充電功能,當(dāng)檢測到電池容量低至10%時會自動返回充電。返回的過程中需要剩余電池容量的40%用于提供克服阻力做功。請回答下列有關(guān)問題:
項目 | 指標(biāo)參數(shù) |
工作電壓 | 15V |
功率 | 30W |
電池容量 | 2000mAh |
(1)掃地機器人具有主動躲避障礙物的功能,它在運動時電能轉(zhuǎn)化為_____能。
(2)機器人吸塵的工作原理是通過電機轉(zhuǎn)動時內(nèi)部壓強_____,從而使雜物進入吸塵器。
(3)若返回過程中受到的阻力為20N,為確保機器人能順利返回充電,需要充電時離充電座最遠(yuǎn)為_____米?
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【題目】通過學(xué)習(xí),同學(xué)們知道了液體壓強的特點.在此基礎(chǔ)上,老師提出了這樣的問題:有兩只杯子,分別盛有清水和鹽水,但沒有標(biāo)簽,你能否用壓強計將它們區(qū)別開?
(1)當(dāng)壓強計的金屬盒在空氣中時,U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平,而小明同學(xué)卻觀察到如圖(a)所示的情景.出現(xiàn)這種情況的原因是:U形管左支管液面上方的氣壓________大氣壓(填“大于”、“小于”或“等于”);調(diào)節(jié)的方法是:________
A.將此時右邊支管中高出的液體倒出 B.取下軟管重新安裝
(2)小明再作圖(b)所示的檢查.當(dāng)用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化.出現(xiàn)這種情況的原因是:________.
(3)壓強計調(diào)節(jié)正常后,小明將金屬盒先后浸入到兩杯液體中,如圖(c)和(d)所示.他發(fā)現(xiàn)圖(d)中U形管兩邊的液柱高度差較大,于是認(rèn)為圖(d)杯子中盛的是鹽水.
①你認(rèn)為,小明的結(jié)論是________(填“可靠的”或“不可靠的”);
②簡要說明理由:________.
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【題目】圖是探究“電流與電阻關(guān)系”的電路圖,電源電壓為3V,定值電阻R1的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω。
(1)實驗中連接電路時,開關(guān)應(yīng)_____,開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至最_____端:(選填:左或右)
(2)實驗中將定值R由5Ω變成10Ω移動滑片,保持電壓表示數(shù)不變,此時滑動變阻器接入電路的電阻比原來(5Ω)電阻接入電路時要_____(填大或小)
(3)實驗中保持電阻R兩端的電壓為1.5V不變,將定值電阻R由10Ω換成20Ω后,則滑動變器R阻值應(yīng)調(diào)_____Ω。
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