题目内容

【题目】小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,作出了如下猜想:

猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;

猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;

猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。

实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:

(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:

小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小;

小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小;

小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。

你赞同_______(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点。

(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟电阻丝_______(填字母编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。

(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟____________的关系,其结论是:当导体的材料和横截面积相同时,导体越长电阻_________。

(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想________(填“一”“二”或“三”)的实验验证。

(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为____________法。

【答案】(1)小亮 A、C 长度 大 三 控制变量法

【解析】

(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小.

(2)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变.

(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,故选小亮;(2)要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A. C的两根电阻丝进行实验;(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A. B的材料与横截面积相同而长度不同,可以探究导体的电阻可能与导体的长度有关;实验中电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大;(4)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小钢在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。

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【题目】阅读并回答下列问题

浮子流量计

气体的流量一般指单位时间内流过通气管道的气体体积,流量等于气体的流速和通道横截面积的乘积。生活生产中经常要对气体的流量进行控制,例如医院给病人输氧时,用阀门控制氧气瓶输出氧气的流量,在管道中接入流量计,可以反映流量的大小。

浮子流量计是一种常用的流量计。其结构如图所示,一个上粗下细的锥形管,管内倒放着一个铝制的圆锥体浮子。工作时,气体从锥形管下端流入,向上冲击浮子,然后流过圆锥体浮子底面与锥形管之间的环形空隙,从上端流出。如果浮子受到气流的冲力大,就会向上移动,环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高低就反映了气体流量的大小。

(1)浮子流量计使用时,锥形管应处于______;

A.水平方向 B. 竖直方向 C. 斜向上 D. 斜向下

(2)气流对浮子的冲力使浮子运动,说明力能改变______。由于浮子所受气体浮力很小,当浮子稳定在某一位置时,气流对浮子的冲力和浮子重力的关系是______;

(3)对于某个制成的浮子流量计,浮子和锥形管之间的环形空隙的面积和浮子高度成正比,比例系数为k1;气流对浮子的冲力和流速成正比,比例系数为k2;浮子的质量为m。当浮子稳定在高度h时,气体流量Q的表达式为Q=______;

(4)浮子流量计能反映的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量,请你提出一条可行的改进措施:______。

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