题目内容
5．
在自主学习探究过程中，某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小，具体实验步骤是：①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10cm2；②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N；③将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排尽吸盘内空气：④用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为100N；⑤记录整理数据：⑥算出大气压的值，分析实验结论．实验装置如图甲．请结合你所学的知识分析：（1）上述的实验步骤中，哪一步是多余的②（填序号）．
（2）将吸盘沾水湿润的目的是防止漏气．
（3）根据该同学的实验数据，计算得到的大气压的值等于1×105．
（4）在实验时，如果拿-个吹风机对着吸盘自上而下吹风，如图乙，则你预计的弹簧秤示数可能会小于（“大于”“小于”“等于”）100N．
分析 （1）根据实验的目的和p=$\frac{F}{S}$分析解答；
（2）为了使测得的结果准确，要采取必要的措施防止吸盘漏气；
（3）根据题意可知，大气对吸盘的压力等于弹簧秤示数平均值，又知吸盘平面面积，利用p=$\frac{F}{S}$计算实验时的大气压值；
（4）根据流体压强和流速的关系分析解答：流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小．
解答 解：（1）根据压强公式p=$\frac{F}{S}$可知，测量大气压强的大小，需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积，没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力，因此步骤②是多余的；
（2）吸盘与地面之间不可能完全密封，四周沾上水是为了防止外面的气体进入吸盘；即将吸盘沾水的目的是防止漏气；
（3）根据题意可知，大气对吸盘的压力F=F示=100N，
若不考虑实验过程中的其他影响因素，实验时的大气压值：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{100N}{10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×105Pa；
（4）由图可知，若将高压气泵的出风口如图乙那样对着吸盘自上而下吹风，
根据流体压强和流速的关系可知，吸盘外侧空气流速增大，压强变小，大气对吸盘的压力减小，
所以，弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于100N．
故答案为：（1）②；（2）防止漏气；（3）1×105；（4）小于．
点评 本题属实验探究题，实验探究题一般对学生的要求都较高，不仅要求学生熟练掌握课本上所学的相关知识，还要求学生具有一定的物理素养．
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如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射，其中折射光线是OG（用字母表示），反射角等于30°，AB右（选填“左”或“右”）侧是空气．
16．在“测量小灯泡功率”的实验中．
（1）按图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压，经检查，电流表是完好的，仅滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是小灯泡断路，排除故障后，闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只需向左移动滑动变阻器的滑片．
（2）观察小灯泡在不同电压下的高度，读出电压表，电流表示数，实验记录见下表：
①由表格可知：该小灯泡额定电压为2.5V．
②当小灯泡两端电压为3V时，小灯泡偏亮，小明担心灯丝会烧断，于是立即断开开关，未读取电流表示数，同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图乙所示，则通过小灯泡的电流为0.22A，小灯泡的实际功率为0.66W．
（3）如图丙是小明重新设计的另一种实验方案来测定小灯泡的额定功率（电源电压不变，电阻R=5Ω）．
①电路如图所示，开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
②开关S拨到位置2，变阻器滑片位置不动，读出电流表示数I2；先算出灯泡的电阻R；L$\frac{{I}_{1}R}{{I}_{2}-{I}_{1}}$（请你用所测的物理量和已知量的符号表示），再根据P额=$\frac{{U}_{{额}^{2}}}{{R}_{L}}$，计算灯泡的额定功率，他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是忽略了温度对灯丝电阻的影响，为了能准确测量灯泡的额定功率，他们只需要将上述步骤①改为将开关S拨到位置1，移动滑片P，使I1R等于2.5V．
（1）按图甲正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压，经检查，电流表是完好的，仅滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是小灯泡断路，排除故障后，闭合开关，发现小灯泡仍不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只需向左移动滑动变阻器的滑片．
（2）观察小灯泡在不同电压下的高度，读出电压表，电流表示数，实验记录见下表：
| 实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 小灯泡亮度 | 实验功率P/W |
| ① | 2 | 0.18 | 偏暗 | 0.36 |
| ② | 2.5 | 0.2 | 正常发光 | 0.5 |
| ③ | 3 | 偏亮 |
②当小灯泡两端电压为3V时，小灯泡偏亮，小明担心灯丝会烧断，于是立即断开开关，未读取电流表示数，同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图乙所示，则通过小灯泡的电流为0.22A，小灯泡的实际功率为0.66W．
（3）如图丙是小明重新设计的另一种实验方案来测定小灯泡的额定功率（电源电压不变，电阻R=5Ω）．
①电路如图所示，开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
②开关S拨到位置2，变阻器滑片位置不动，读出电流表示数I2；先算出灯泡的电阻R；L$\frac{{I}_{1}R}{{I}_{2}-{I}_{1}}$（请你用所测的物理量和已知量的符号表示），再根据P额=$\frac{{U}_{{额}^{2}}}{{R}_{L}}$，计算灯泡的额定功率，他按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是忽略了温度对灯丝电阻的影响，为了能准确测量灯泡的额定功率，他们只需要将上述步骤①改为将开关S拨到位置1，移动滑片P，使I1R等于2.5V．
13．
小宇做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“3.8V”字样）．
（1）如图所示，他所连接的实验电路存在错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接法．
（2）电路连接正确后，闭合开关，记录的部分实验数据和现象如下表所示．分析表中实验数据可知：第1次实验中，小灯泡不发光的原因是灯的实际功率太小，接下来应进行的操作是向左移动滑动变阻器的滑片；所用电源电压约为6V．
（3）由于小宇粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻：R=5Ω，再计算出灯泡的额定功率：P=2.888W．请你对小宇计算额定功率的方法作出评价；小灯泡的额定功率小于（选填“大于”“等于”或“小于”）2.888W，理由是灯丝的电阻随温度升高而变大．
小宇做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“3.8V”字样）．（1）如图所示，他所连接的实验电路存在错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接法．
（2）电路连接正确后，闭合开关，记录的部分实验数据和现象如下表所示．分析表中实验数据可知：第1次实验中，小灯泡不发光的原因是灯的实际功率太小，接下来应进行的操作是向左移动滑动变阻器的滑片；所用电源电压约为6V．
（3）由于小宇粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻：R=5Ω，再计算出灯泡的额定功率：P=2.888W．请你对小宇计算额定功率的方法作出评价；小灯泡的额定功率小于（选填“大于”“等于”或“小于”）2.888W，理由是灯丝的电阻随温度升高而变大．
| 实验次数 | 电压表示数/V | 电流表示数/I | 灯泡亮度 |
| 1 | 0.5 | 0.1 | 不发光 |
| 2 | 2.0 | 0.25 | 发光较暗 |
| 3 | 3.8 | 正常发光 | |
| 4 | 6.0 | 0 | 不发光 |
20．电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关？兴趣小组设计了如图所示的装置Ⅰ、Ⅱ，他们将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过相同的短玻璃管与相同的气球相连，实验过程中电源电压保持不变．下列叙述中，正确的是（ ）
| A． | 探究电流产生的热量与电流大小的关系，可比较气球甲、乙的体积变化 | |
| B． | 探究电流产生的热量与电阻大小的关系，可比较气球乙、丁的体积变化 | |
| C． | 装置Ⅰ、Ⅱ同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是甲气球 | |
| D． | 装置Ⅰ、Ⅱ同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是丙气球 |
在测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，小明设计并进行了如下的实验：
