11.
某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的.于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆,研究在摆动角度θ不大的情况下,单摆来回摆动一次所用的时间(摆动周期T)与哪些因素有关,如图所示,l为单摆的摆长,m为单摆摆球的质量.为了减小误差,三位同学在实验中每次测量单摆摆动30次(30T)的时间.丙同学在甲、乙同学实验的基础上继续实验,三位同学的实验数据分别记录在下表中.为了进一步探究单摆的摆动规律,他们进行了适量的运算,将结果记录在下表的后三列中.
(1)分析比较实验序号1、2与3,可知甲同学得出的结论是:当单摆的摆长和摆动角度相同时,单摆的周期与摆球的质量无关(选填“有关”、“无关”).
(2)分析比较实验序号4、5与6,可知乙同学研究的是:单摆的周期与摆球摆角的关系,他得出的结论是:当单摆的摆长和摆球质量相同时,单摆的周期与摆角无关.
(3)分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系,可知丙同学得出的结论是:单摆的摆长越长,单摆的周期越大.
(4)进一步综合分析单摆的周期与表中后三列经运算后得到的数据关系,可归纳得出的结论是:单摆的周期与$\sqrt{I}$成正比.
| 同学 | 实验 序号 | l(米) | m(克) | θ(度) | 30T (秒) | l2 (米2) | $\sqrt{l}$ [(米)1/2] | l×m (米•克) |
| 甲 | 1 | 1.0 | 30 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 30 |
| 2 | 1.0 | 40 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 40 | |
| 3 | 1.0 | 50 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 50 | |
| 乙 | 4 | 1.0 | 30 | 3 | 60 | 1.00 | 1.0 | 30 |
| 5 | 1.0 | 30 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 30 | |
| 6 | 1.0 | 30 | 5 | 60 | 1.00 | 1.0 | 30 | |
| 丙 | 7 | 0.8 | 30 | 4 | 54 | 0.64 | 0.9 | 24 |
| 8 | 1.0 | 40 | 4 | 60 | 1.00 | 1.0 | 40 | |
| 9 | 1.2 | 50 | 3 | 66 | 1.44 | 1.1 | 60 |
(2)分析比较实验序号4、5与6,可知乙同学研究的是:单摆的周期与摆球摆角的关系,他得出的结论是:当单摆的摆长和摆球质量相同时,单摆的周期与摆角无关.
(3)分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系,可知丙同学得出的结论是:单摆的摆长越长,单摆的周期越大.
(4)进一步综合分析单摆的周期与表中后三列经运算后得到的数据关系,可归纳得出的结论是:单摆的周期与$\sqrt{I}$成正比.
10.
张华想知道太阳能热水器的集热管内表面选哪种颜色比较适宜,他采用了实验方法进行研究.设计方案如下:两个相同的玻璃杯中分别装入质量和温度都相同的水,然后用白纸和黑纸分别将瓶子包起来,同时放在阳光下,如图所示.
(1)在这个实验中,需要的测量器材除天平、秒表外,还需要温度计;
(2)他记录的数据如表:
由述实验数据分析推知,太阳能热水器的集热管内表面颜色选用黑色为宜.
(3)张华家屋顶上安装了一台太阳能热水器,蓄水200kg,当太阳光照射10min时,温度显示器显示水温升高了1℃,在这个过程中水吸收的热量为8.4×105J.
(1)在这个实验中,需要的测量器材除天平、秒表外,还需要温度计;
(2)他记录的数据如表:
| 日照时间t/min | 0 | 6 | 12 | 18 | 24 | 30 |
| 白纸瓶水温t1/℃ | 23 | 25 | 26 | 27 | 29 | 30 |
| 黑纸瓶水温t2/℃ | 23 | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 |
(3)张华家屋顶上安装了一台太阳能热水器,蓄水200kg,当太阳光照射10min时,温度显示器显示水温升高了1℃,在这个过程中水吸收的热量为8.4×105J.
9.小乔和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时,除了电源( 3V)、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器外,还有可供选择的:
A.定值电阻 B.小灯泡.
①为了完成研究需要选择器材A(填序号“A”或“B”); 理由是:小灯泡的电阻随温度而改变,不能控制电阻一定.
②用笔画线完成图1中的实物电路连接(你所选的器材在图中用接线板代替,导线连线不能交叉),并使滑动变阻器接入电路的阻值最大.

③小乔通过实验得出了下表(一)中的数据,请读出两表的示数,记在表中最后一列的空格处.
表(一)
表(二)
④小丽通过实验得出了表(二)中的数据,并且通过分析实验数据得出了:“在电阻一定时,导体中的电流随电压的增大而减少”的结论.小乔观察并检查了小丽所连接的电路后,告诉小丽.你认为原因可能是电压表并联在滑动变阻器两端了.
A.定值电阻 B.小灯泡.
①为了完成研究需要选择器材A(填序号“A”或“B”); 理由是:小灯泡的电阻随温度而改变,不能控制电阻一定.
②用笔画线完成图1中的实物电路连接(你所选的器材在图中用接线板代替,导线连线不能交叉),并使滑动变阻器接入电路的阻值最大.
③小乔通过实验得出了下表(一)中的数据,请读出两表的示数,记在表中最后一列的空格处.
表(一)
| 电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | |
| 电流I/A | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 |
| 电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 电流I/A | 0.25 | 0.2 | 0.15 | 0.1 |
6.
如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源.电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干.
表1
表2
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值如表1所示.在第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为0.3A.根据表1数据可得到结论:在电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比.
(2)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电压值如表2所示,①由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断第3次实验的数据存在错误.产生错误的原因是滑动变阻器滑片没有调节就读数了,正确的数据应该是0.2A.
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是C
A.将电压表的量程换为0~15V
B.换成电压为12V的电源
C.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V.
表1
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 电流I/A | 0.2 | 0.4 |
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
(2)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电压值如表2所示,①由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断第3次实验的数据存在错误.产生错误的原因是滑动变阻器滑片没有调节就读数了,正确的数据应该是0.2A.
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是C
A.将电压表的量程换为0~15V
B.换成电压为12V的电源
C.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V.
3.
小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω定值电阻各一个.
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整.
(2)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是定值电阻R1短路(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数如图乙所示,此时电路中电流为0.36A.
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向A(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数.
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3).
(5)实验记录的多组数据如表所示.分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比.
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因.你认为其原因是滑动变阻器最大阻值太小,无法保持电压表示数为1.8V.
0 167544 167552 167558 167562 167568 167570 167574 167580 167582 167588 167594 167598 167600 167604 167610 167612 167618 167622 167624 167628 167630 167634 167636 167638 167639 167640 167642 167643 167644 167646 167648 167652 167654 167658 167660 167664 167670 167672 167678 167682 167684 167688 167694 167700 167702 167708 167712 167714 167720 167724 167730 167738 235360
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整.
(2)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是定值电阻R1短路(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数如图乙所示,此时电路中电流为0.36A.
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向A(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数.
| 实验次数 | 定值电阻(Ω) | 电流表示数(A) |
| 1 | 5 | |
| 2 | 10 | 0.18 |
| 3 | 20 | 0.09 |
(5)实验记录的多组数据如表所示.分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比.
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因.你认为其原因是滑动变阻器最大阻值太小,无法保持电压表示数为1.8V.