题目内容
15.最近,微信朋友圈里流传着“黑心秤“的说法传闻称许多菜市场的商家在电子秤下面放上衬垫物,这样电子秤显示的示数会大于商品的质量导致消费者购买的商品短斤缺两,电子秤下放上衬垫物真会这样吗?[实验与记录]
科学兴趣小组准备了电子秤、称量物(100克、300克、500克砝码各1个),泡沫板,毛毯、纸板,进行实验,结果记录如表1.
| 衬垫材料 示数/克 称量物 | 无 | 泡沫板 | 毛毯 | 纸板 |
| 500克砝码 | 500 | 500 | 498 | 500 |
| 300克砝码 | 300 | 300 | 299 | 300 |
| 100克砝码 | 100 | 100 | 100 | 100 |
通过对表1实验结果的分析,可得出的结论是在电子秤下面放上衬垫物,电子秤显示的示数不会大于商品的质量.
[问题与猜想]
用毛毯作为衬垫物时,电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的?科学兴趣小组通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子秤倾斜有关为此,他们又制定了实验方案并进行实验.
[实验与记录]
把电子秤置于水平木板上,调零后放上砝码测量,改变木板与水平桌面的倾角α的大小,调零后继续实验,如图1,结果记录如表2.
| 倾角 示数/克 称量物 | 0° | 5° | 10° | 15° |
| 500克砝码 | 500 | 498 | 492 | 483 |
| 300克砝码 | 300 | 299 | 295 | 290 |
| 100克砝码 | 100 | 100 | 98 | 97 |
[分析与推理]
科学兴趣小组为寻找电子秤倾斜后示数减小的原因,查阅了电子秤的电路原理图(如图2)了解到电子秤示数随电流的增大而增大,压力传感器R的阻值随压力的变化而变化.
根据以上信息,定值电阻R0的作用是避免电路发生短路.
解释电子秤示数随倾角增大而减小的原因:电子秤倾角变大,压力传感器所受压力变小,压力传感器电阻变大,电子秤示数变小.
分析 (1)将质量一定的物体放在没有衬垫的电子秤上和加了不同衬垫物的电子秤上,根据电子秤显示的示数,确定示数是否受衬垫物影响;
(2)质量一定的砝码在倾角不同的情况下测得的质量不同,说明电子秤显示的质量与倾角大小有关;
(3)压力传感器电阻随压力的变化而变化,为预防电路中因电流过大损坏电流表,需要将一个定值电阻与之串联接入电路;
(4)质量一定的物体,对支持面的压力随支持面倾斜角度的增大而减小;在电压一定时,电路电流随电阻的增大而减小.
解答 解:
(1)将质量是500g的砝码放在没有衬垫物的电子秤上,显示的质量是500g,然后再电子秤下分别加不同材料的衬垫物,电子秤显示的质量除加毛毯的略小以外,其余两次与没有衬垫物显示的质量相同;更换不同质量的砝码重复以上过程,得出的结论是相同的,也就是:在电子秤下面放上衬垫物,电子秤显示的示数不会大于商品的质量;
(2)在表二中,质量为500g的砝码,放在倾角为0的电子秤上显示的质量为500g,随着倾角的增大,显示的质量越来越小.其它两组实验数据也有相同的变化规律.所以此过程研究的是电子秤示数与倾角大小的关系;
(3)从电子秤的电路原理图可知,为了避免电路发生短路,将一个定值电阻R0与,压力传感器R串联接入电路;
(4)放在水平面上的物体,对水平面的压力等于其重力.当支持面发生倾斜时,受到的压力发生变化,并且随支持面倾角的增大而减小.所以电子秤倾角增大,受到砝码的压力减小,压力传感器受到的压力减小,其阻值增大,电路总电阻增大,而电源电压一定,所以电路电流减小,由电流表改装而成的电子秤显示屏示数减小.
故答案为:
(1)在电子秤下面放上衬垫物,电子秤显示的示数不会大于商品的质量;
(2)电子秤示数与倾角大小的关系;
(3)避免电路发生短路;
(4)电子秤倾角变大,压力传感器所受压力变小,压力传感器电阻变大,电子秤示数变小.
点评 面对社会上的所谓“发现”、“发明”,我们不要轻易相信,更不能人云亦云,以讹传讹,而要采取科学的方法进行论证,去伪存真,发现真理.
(1)电池是提供电能的装置,有电流一定有电压.
(2)合上开关后,电压表的指针如图所示,则这个柠檬电池的正极是A片(选填“A”或“B”),电压是80V,此时化学能转化为电能.
(3)为了探究水果电池电压大小与哪些因素有关,小明保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,通过改变水果种类和插入水果的极板金属材料,用电压表测得多组数据,结果如表:
| 铁------锌 | 铁-------铜 | 铜-------锌 | |
| 苹果 | 0.55V | 0.60V | 0.95V |
| 梨 | 0.40V | 0.50V | 0.90V |
| 菠萝 | 0.50V | 0.55V | 1.00V |
| 橙子 | 0.70V | 0.78V | 1.05V |
(4)若该小组的同学选用一只橙子并用“铜一锌”做极板,研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时,应控制极板间的距离不变.
(1)先在实验室模拟实验,将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中,竖直部分露出水面,当水流以速度υ正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时,管内外液面的高度差为h.再改变水流速度υ的大小,分别测出与υ对应的h值,将数据记录在表中.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| v/(m/s) | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 |
| h/(mm) | 0 | 16 | 64 | 144 | 256 | 400 | 576 |
(2)归纳高度差和水流速度之间的关系式:h=100v2;
(3)再到江边进行实地测量,你认为他们要测量的物理量是:测量点到河岸的距离s、对应的竖直管中高出液面的水柱高度h.
表一(斜面A)
| 实验 序号 | 重力G (牛) | 拉力F (牛) | 木块上升 距离h (米) | 斜面的长度l(米) | 直接提起木块 做功WG(焦) | 拉力通过斜面 做功WF(焦) |
| 1 | 2.5 | 1.5 | 0.3 | 1.2 | 0.75 | 1.8 |
| 2 | 5 | 3 | 0.2 | 0.8 | 1.0 | 2.4 |
| 3 | 7.5 | 4.5 | 0.2 | 0.8 | 1.5 | 3.6 |
| 实验 序号 | 重力G (牛) | 拉力F (牛) | 木块上升 距离h (米) | 斜面的长度l(米) | 直接提起木块 做功WG(焦) | 拉力通过斜面 做功WF(焦) |
| 4 | 2.5 | 2 | 0.3 | 0.75 | 0.75 | 1.5 |
| 5 | 5 | 4 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 2.0 |
| 6 | 7.5 | 6 | 0.2 | 0.5 | 1.5 | 3.0 |
(2)请进一步综合分析表一、表二中的最后两列相关数据并归纳得出结论:
(a) 分析表一或表二中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:沿相同材质、相同倾角的斜面拉物体,沿相同材质、相同倾角的斜面拉物体,拉力所做的功与直接提起重物所做的功的比值相同.
(b) 分析表一和表二中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:沿相同材质、不同倾角的斜面拉物体,拉力做的功与直接提起重物所做的功的比值不同,斜面倾角越大,WF与WG比值越小.