题目内容
11.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图所示的实验.请回答下列问题:(1)本实验是利用木块在水平面上移动的距离来比较小球动能的大小.
(2)甲、乙两组实验研究的问题是动能与物体速度的关系.
(3)实验后,同学们联想到在交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,那么在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
| 实验序号 | 小球的质量m/g | 小球自由滚下的高度h/cm | 木块被撞后运动的距离s/m |
| 1 | 30 | 10 | 4 |
| 2 | 30 | 20 | 16 |
| 3 | 60 | 10 | 8 |
②分析表格中对应的实验数据可知:当发生交通事故时,超速造成的危害更严重.
分析 (1)物体动能的多少看由物体对外做功的多少来确定,而物体对外做功的多少又是通过木块通过的距离来表现的;
(2)由于动能的大小可能给多个因素有关,应用控制变量法来分析,高度相同时,小球滑到相同的水平面的速度就会相同,是为了控制小球的速度相同,控制小球的质量不同,来探究动能与质量的关系;为了探究动能大小与速度的关系应控小球的制质量不变,改变小球的速度;
(3)①、研究超载危害,应控制速度相等,即小球下滑的高度相同而质量不同,分析表中实验数据,然后答题;
②、应用控制变量法,分析表中实验数据,然后答题.
解答 解:
(1)小球因为有动能撞击木块,动能越大,木块在水平面上移动的距离就越远,所以判断小球动能大小的依据是木块在水平面上移动的距离;
(2)甲、乙两组实验中,让同一小球从同一斜面的不同高度由静止开始释放的目的是:使小球到达斜面底部时的速度不同,且通过图能看出,小球越高,其推动木块移动的距离越远,故说明物体质量相同时,速度越大,动能越大,研究的问题是动能与物体速度的关系;
(3)①、研究超载隐患时,应控制小球下滑的高度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择1、3所示实验进行比较;
②、由表中实验数据可知,在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些.
故答案为:(1)木块在水平面上移动的距离;(2)动能与物体速度的关系;(3)①1、3;②超速.
点评 用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;能通过数据分析得出动能跟质量和速度的关系是关键.
练习册系列答案
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16.如图所示,下列实验仪器工作时,不是把电能转化为机械能的是( )
| A. | 风力发电机 | B. | 电风扇 | C. | 电流表 | D. | 取暖器 |
3.
如图所示,为了探究“不同种类的两种物质,吸收热量以后升高的温度与吸收的热量的关系”,采用两只同样的加热器分别给质量相等、初温相同的煤油和水同时加热,每隔1min记录一次煤油和该液体的温度,实验数据如下表:
表格一:煤油数据记录表
表格二:水数据记录表
(1)实验中采用同样的电加热器的目的是保证:控制相同的时间吸收相同的热量.
(2)煤油和水吸收的热量我们没有直接测量,实验中我们采用了同样的加热装置,利用加热的时间来比较出煤油和水吸收的热量多少,这是一种转换的方法.
(3)据表格一中的煤油的数据,得到升高的温度与加热时间的关系式是:△T=2t.
(4)根据表格一和表格二中,煤油加热2min时,水需要加热4min,两者升高的温度相同,都是4°C.分析多组数据也得到如果升高的温度相同,水加热的时间要长,也就是水吸收热量多,为了描述这种不同,我们引入了比热容这个概念.
表格一:煤油数据记录表
| 加热时间t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 煤油温度T/°C | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 |
| 变化温度△T/°C | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 加热时间t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 煤油温度T/°C | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 变化温度△T/°C | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
(2)煤油和水吸收的热量我们没有直接测量,实验中我们采用了同样的加热装置,利用加热的时间来比较出煤油和水吸收的热量多少,这是一种转换的方法.
(3)据表格一中的煤油的数据,得到升高的温度与加热时间的关系式是:△T=2t.
(4)根据表格一和表格二中,煤油加热2min时,水需要加热4min,两者升高的温度相同,都是4°C.分析多组数据也得到如果升高的温度相同,水加热的时间要长,也就是水吸收热量多,为了描述这种不同,我们引入了比热容这个概念.
20.图甲是安琪同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表格所示.已知继电器的线圈电阻R0为10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.电流表O~30mA量程接入电路,图乙是电流表表盘.当电磁继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边空调电路正常工作.
(1)该同学将电流表改成了温度表,通过计算并标出表盘上25℃的位置.

(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联多大电阻?
| 温度t/℃ | O | 5 | 10 | l5 | 20 | 25 | 3O | 35 | 4O |
| 电阻R/Ω | 600 | 550 | 500 | 450 | 420 | 390 | 360 | 330 | 300 |
(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联多大电阻?
1.
如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法错误的是( )
| A. | 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω | |
| B. | 电流表示数的变化范围为0.2A~0.3A | |
| C. | 电流表示数的变化范围为0.2A~0.5A | |
| D. | 电压表示数的变化范围为2V~3V |