题目内容
【题目】如图是验证阿基米德原理的实验步骤示意图,依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4:
(1)在图甲中向溢水杯中加水,直至______________;
(2) F1、F2、F3、F4之间满足关系式是_______________________;
(3)石块的体积V=______________。(水的密度用ρ水表示)
【答案】与溢水口相平
【解析】
(1)[1]在图甲中向溢水杯中加水,直至与溢水口相平。
(2)[2]由甲、乙图弹簧测力计的示数可知,石块受到的浮力为
由丙、丁图弹簧测力计的示数可知,石块排开液体受到的重力为
根据阿基米德原理可知
即
(3)[3]因为石块完全浸没在水中,所以由公式可知,石块的体积为
【题目】在“探究小灯泡在不同电压下工作时功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡额定电压U额=2.5V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10 Ω 、20Ω的定值电阻R0可供选择。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示电路,请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。
(________)
(2)正确连接电路后,进行实验,记录的数据如下表所示,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为_______W。
实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/A | 0.24 | 0.32 | 0.38 | 0.44 | |
电功率/W |
(3)分析表中数据可得出结论,小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而______。根据数据还可以判断出,小葱在实验中选用的R0=_____Ω的定值电阻。
(4)完成实验后,爱动脑筋的小葱又想了一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图所示的电路,所用电压表量程为0~15V,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为______;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,读出电压表示数U0;
③小灯泡的额定功率,P额=_________。(用U额、U0、 R0表示 )
若实验步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)
【题目】在探究“小灯的亮度与什么因素有关”的实验中,小红找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整_______。要求:滑片P已处于滑动变阻器阻值最大位置。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,小红发现灯泡L1始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,其故障原因是:_____。
(3)小红排除故障后,按上图所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向B端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表:
次数 | 电压/V | _____ | 实际功率/W | 电阻/Ω |
1 | 1.6 | 0.20 | 0.32 | 8.00 |
2 | 2.5 | 0.24 | 0.60 | 10.42 |
3 | 2.8 | 0.26 | 0.73 | 10.77 |
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
(4)小红注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是:_____。
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变_____表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
(6)完成上述实验后,小华向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡L2的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2移动滑片,使电压表的示数为_____V。
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点_____(选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用已知量和测量量表示)。