题目内容
【题目】如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,将四段电阻丝a 、b、c、d分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联.
(1)盒内封闭一定量的空气的优点是____,在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察____来比较的.
(2)图甲可探究电流产生的热量与__________的关系,图乙可探究电流产生的热量与__________的关系.
(3)图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是___________________.
(4)物理研究方法有很多,本实验运用了两种方法:一是_______________法,二是转换法.
【答案】空气受热容易膨胀便于实验观察两个U形管中液面的高度差电阻电流使电阻c、d中的电流不相等控制变量
【解析】
:(1)通电后电流通过电阻丝做功,产生热量使空气的温度升高,空气受热容易膨胀,通过观察两个U形管中液面的高度差来判断电流产生的热量的多少; (2)图甲保持电流大小相同,通电时间相同的情况下比较不同电阻产生热量的多少,同理图乙右侧两电阻并联后,起到了分流的作用,相同通电时间,相同电阻情况下比较产生热量与电流的关系; (3)图乙外接5Ω电阻起到了分流的作用,使得电阻c、d中的电流不想等。(4)该探究实验体现了控制变量法,在保持其他变量不变基础上,控制一个要探究的变量变化,进而进行探究。
【题目】在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同。于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成的高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。
序号 | 物体 | 底面积S/cm2 | 高度h/cm | 海绵被压下深度/cm |
1 | 合金甲圆柱体A | 10 | 5 | 0.5 |
2 | 合金甲圆柱体B | 10 | 10 | 1 |
3 | 合金甲圆柱体C | 20 | 10 | 1 |
4 | 合金乙圆柱体A | 10 | 5 | 1.5 |
5 | 合金乙圆柱体B | 10 | 10 | 3 |
6 | 合金乙圆柱体C | 20 | 10 | 3 |
(1)该小组同学是通过_________________________来判断压强大小的。
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对海绵的压强与圆柱体的____________有关。
(3)分析实验____________可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对海绵的压强与底面积无关。
(4)此探究过程用到的科学探究方法有____________________、__________。
(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,实心圆柱体的高度为h,底面积为S)。表达式为____________。
(6)上面推导出的表达式____________(选填“能”或“不能”)应用于各类固体的压强的计算。