题目内容
【题目】某小组同学研究动滑轮的使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起重物(重力为2牛),如图(a)所示,再用动滑轮缓慢提起相同重物,如图(b)所示;接着他们换了重物(重力为3牛)再做一次实验,并将实验数据记录在表格中。
(1)小明看了记录的数据后,认为第一次的数据是正确的,第二次的数据是错的。
序号 | 拉力F2(牛) | 使用动滑轮拉力F1(牛) |
第一次 | 2 | 1 |
第二次 | 3 | 2.3 |
小明为了说明理由,画了动滑轮工作示意图(如图所示),并做了如下根据如图所示可知:动滑轮工作时,动力臂l1是直径,阻力臂l2是半径,再根据杠杆平衡条件:F1l1= F2l2,因为l1=2 l2,所以F1=。因此第一次数据是正确的,第二次数据是错误的。
你认为小明的分析和判断是否合理,请简要说明理由。_______________;
(2)小明进一步分析第二次实验数据,发现:使用动滑轮提升重物,虽然能省力但做的功要比不用滑轮直接提升重物所做的功要多,请你分析一下,多做功的原因可能是____________________。
【答案】见解析 见解析
【解析】
(1)[1]无法判断两组数据是否正确。若滑轮没有重力和摩擦的话,小明的分析和推导是正确的;但实际情况滑轮是有重力而且有摩擦的,所以实际情况F1应大于F2。所以第一组数据是错误的,而第二组数据可能是正确的。
(2)[2]由于动滑轮受到重力,利用滑轮把重物提升时,对动滑轮也要做功;由于动滑轮与绳子之间有摩擦,利用滑轮把重物提升时,有一部分功消耗在摩擦上。
【题目】洗碗机逐渐走进家庭,其洗碗过程是:先打开进水阀使水箱内进水,再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度,然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出,通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具,如图所示是一台家用洗碗机,其部分参数如表所示∶
电源电压 | 频率 | 电加热管功率 | 电动机功率 | 设定水温 |
220V | 50Hz | 1400W | 60W | 80℃ |
已知该洗碗机一次标准洗涤程序的耗水量是9kg,所需时间是130min,当进水阀中的水温为20℃时,加热30min达到设定的水温。计算
(1)标准洗涤时,水箱中的水吸收的热量;
(2)这台洗碗机一次标准洗涤程序消耗的电能;
(3)如果这些电能是由燃料的利用效率为30%的火力发电站发出的,需要完全燃烧多少kg动力煤? (动力煤热值为2.3×107J/kg,结果保留到小数点后一位)
【题目】小明和小红做测量小灯泡的额定功率和实际功率实验。器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡,滑动变阻器(200Ω 2A),电压表,电流表,开关各一个,导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,准备选择0~15V量程的电压表,将电压表连接在小灯泡两端,小红认为这样连接电压表不妥,理由是:___________________;
(2)小明和小红讨论后,选择0~3V的量程,将电压表并联在滑动变阻器的A、B接线柱上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;
(______)
(3)正确连接好电路后,他们采用合理的操作方式,闭合开关,移动滑片P,读出电压表、电流表的示数,观察小灯泡的亮度变化,记录在下表中:
电压表的示数U/A | 2.9 | 2.5 | 2.3 | 1.7 | 0.7 | 0.5 | 0.3 |
电流表示数I/A | 0.20 | 0.22 | 0.24 | 0.26 | 0.31 | 0.34 | |
① | |||||||
小灯泡的亮度 | 逐渐变亮 |
①为达成实验目的,请将表格中的栏目①补充完整:_____________________;
②当电压表示数为0.7V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_____;
③实验结果表明,小灯泡的亮度与实际功率的关系是:________________;
(4)利用本实验仪器,请你写出一个还可以完成的电学实验名称:________。