题目内容
【题目】利用刻度尺测量薯条的质量。
实验器材:刻度尺(30cm)、砝码(10g)、圆柱形铅笔。实验步骤:
(1)如图(a)、(b)所示,将质量为m0=10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处,此时应沿_______ (顺针/逆时针)旋转铅笔,使刻度尺向_____ (选填“左”或者“右”)移动,直到刻度尺在铅笔上水平平衡,读出左侧力臂(支点到砝码重心的距离)l1=9cm和右侧力臂(支点到刻度尺重心的距离)l2=6cm;
(2)取下砝码,并在该位置放上3根薯条,旋转铅笔,使刻度尺再次在水平位置平衡,此时左侧力臂l3=12.5cm,右侧力臂l4=________cm;
(3)根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺质量M=_____g,3根薯条的总质量m=_____g;
(4)小华利用燃烧薯条加热水的方法,估测薯条的热值。下表是她记录的实验数据:
薯条总质量/g | 空杯质量/g | 烧杯和水的总质量/g | 加热前水温/℃ | 加热后水温/℃ |
37.8 | 77.8 | 21 | 61 |
利用上表数据,计算可得薯条的热值为_________J/kg,该测量值比真实值______(选填“大”或“小”),这是由于_______。
【答案】逆时针 左 2.5cm 15 3 2.24×l06 小 有热量损失(薯条不能完全燃烧)
【解析】
实验器材:刻度尺(30cm)、砝码(10g)、圆柱形铅笔。实验步骤:
(1)[1][2]如图(a)、(b)所示,将质量为m0=10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处,此时左端高,应向左调整刻度尺,即逆时针旋转铅笔,直到刻度尺在铅笔上水平平衡。
(2)[3]取下砝码,并在该位置放上3根薯条,旋转铅笔,使刻度尺再次在水平位置平衡,由于砝码/薯条与刻度尺重心间的距离不变,则右侧力臂为
l4=l1+ l2- l3=9cm+6cm-12.5cm=2.5cm
(3)[4][5]根据第一次测量时的杠杆平衡条件可知
m0g l1=Mgl2
则刻度尺质量为
由杠杆新的平衡条件可知
mg l3=Mgl4
3根薯条的总质量为
(4)[6]由表中数据可知,水的质量为
m水=m总-m杯=77.8g-37.8g=40g
水温度从21℃升高到61℃需吸收的热量为
燃烧薯条产生的热量为
则薯条的热值为
[7][8]因为有热量损失或薯条不能完全燃烧,根据热值的计算公式可知,测量值比真实值小。
【题目】小明同学用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压和电阻的关系”:
(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系:
①在连接实验电路时,开关应________;
②实验过程中,小明保持电源电压和电阻箱R的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得的电流、电压如表1所示,分析表1中的数据可得到的结论是:______________;
表1
次数 | U1/V | I/A |
① | 1.0 | 0.20 |
② | 1.5 | 0.30 |
③ | 2.0 | 0.40 |
表2
次数 | R1/Ω | I/A |
① | 3.0 | 0.50 |
② | 6.0 | 0.33 |
③ | 9.0 | 0.25 |
(2)小明接着想探究电流与电阻的关系,他不再移动滑动变阻器R2的滑片P,仅改变电阻箱R的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,分析表2中的数据,________(填“能”或“不能”)得出电流与电阻的关系,原因是________________________________________________。
(3)小明将电阻箱R1换成额定电压为2.5V的小灯泡,如图乙所示,测小灯泡发光时的实际功率。
①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0V。经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的________(填字母)
②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表3中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为________A;
表3
次数 | U1/V | I/A |
① | 1.5 | |
② | 2.0 | 0.28 |
③ | 2.5 | 0.30 |
③小明在该实验中进行多次测量,其测量目的是________(填下面的字母)。
A.求出灯泡在不同电压下功率的平均值,这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系