题目内容
【题目】如图所示,一个质量为40g、体积为50cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器中,在玻璃容器下方有一已经接入电路的螺线管,小灯泡标有“6V 3W' 字样,通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F的关系如下表所示。本题中,g=10N/kg,灯泡电阻保持不变,不考虑小球与螺线管距离的远近对力F的影响。
I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
F/N | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.25 |
(1)断开开关,铁制小球静止时露出水面的体积是多大?
(2)闭合开关,调节滑动变阻器使铁制小球能够悬:浮在水中,此时,小灯泡消耗的功率是多大?
(3)闭合开关,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,当铁制小球静止时,小球对容器底的压力是多大?
【答案】(1);(2)0.48W ;(3)0.15N。
【解析】
(1)小球受到的重力:
开关断开后,小球上浮最终漂浮,此时,根据阿基米德原理可得,小球排开水的体积:
所以小球露出体积:
(2)浸没在水中静止时,小球所受浮力:
此时由受力分析可知:
此时作用力:
查表可知,此时电路中的电流根据灯的铭牌可知:
此时灯泡消耗的功率是:
(3)当小灯泡正常发光时:
查表可知此时通电螺线管对小球的吸引力,当小球沉底静止时,由受力分析可知:
带入数据可知容器对小球的支持力,故小球对容器底的压力。
答:(1)断开开关,铁制小球静止时露出水面的体积是;
(2)小灯泡消耗的功率是0.48W;
(3)小球对容器底的压力是0.15N。
【题目】小张研究物体浸入同一柱形容器的水中时,容器对水平地面压强的变化规律。他在一个足够高的柱形容器中盛有一定量的水,按如图10所示将系在弹簧测力计下的物体逐渐浸入液体中。他读出测力计示数F,并用传感器测得容器对水平地面的压强p容,把数据记录在表一中。他又用二个重力不同的物体重复上述实验,相关数据记录在表二和表三中。
表一 物体重G物=8N | 表二 物体重G物=9N | 表三 物体重G物=10N | ||||||||
实验序号 | F/牛 | p容/帕 | 实验序号 | F/牛 | p容/帕 | 实验序号 | F/牛 | p容/帕 | ||
1 | 6 | 2000 | 5 | 7 | 2000 | 9 | 8 | 2000 | ||
2 | 4 | 2250 | 6 | 5 | 2250 | 10 | 7 | 2125 | ||
3 | 2 | 2500 | 7 | 3 | 2500 | 11 | 4 | 2500 | ||
4 | 0 | 2750 | 8 | 2 | 2625 | 12 | 2 | 2750 |
①分析比较表一、或表二、或表三中p容随F的变化情况可初步得出:物体浸入同一柱形容器的水中时,G物相等,___________________。
②分析比较实验序号2与11、或3与8与12、或5与10中p容随G物的变化情况可初步得出:_______。
③分析比较实验序号______中的数据及相关条件可得出:物体浸入同一柱形容器的水中时,G物与F的差值相等时,p容相等。
④进一步分析比较表中的数据及相关条件,可推理得出:若把重为7牛的物体浸入该容器中,当F为6牛时,p容为_____帕。
【题目】如图是某学习小组同学设计的研究电磁铁磁性强弱的实验电路图。
(1)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈) | 50匝 | 100匝 | ||||
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流/A | 0.8 | 1.2 | 1.5 | 0.8 | 1.2 | 1.5 |
吸引铁钉的最多数目/枚 | 5 | 8 | 10 | 7 | 11 | 14 |
①比较实验中的1、2、3(或者4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,_________________;
②比较实验中的1和4(或2和5、或3和6),可得出的结论是:__________。
(2)在与同学交流讨论时,另一组的同学提出了一个问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?”
①你对此猜想是:______________;
②现有大小不同的两根铁芯,利用本题的电路说出你验证此猜想的方法:_______。