某物理兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验.实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等.水火箭构造如图17所示.根据老师的介绍,同学们了解到水火箭升空原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上.用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,利用水的反冲作用把瓶推向高空.
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(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的 知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由 能转化来的.
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?
小明猜想:可能与瓶中气体的压强有关;
小华猜想:可能与瓶中水的体积有关;
小军猜想:可能与瓶子的形状有关;
你认为影响因素还有 .(写出一点)
瓶塞塞入深度 | 浅 | 深 | 更深 |
高度(m) | 2 | 5 | 12 |
(3)实验小组通过试验发现,瓶塞插入深度不同,瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同(设充一次气气量相同),他们选用同一可乐瓶,瓶中水量为200ml.通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录.考虑到安全做了三次,实验结果如下:
这可验证水火箭上升高度与 有关的猜想是正确的.
(4)为了验证小华的猜想,请你为她设计一个可行的实验步骤:
如图所示,是测量小灯泡电功率的实物图,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样,电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V).
(1)请用笔画线代替导线,把图16中的电路元件连接起来.(要求:滑片P向左移动时灯变亮,且连线不得交叉)
(2)小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
A.可能灯丝断了; B.可能是变阻器开路; C.可能是小灯泡短路.
请根据电表示数判断故障原因,并将与故障对应的电表示数填入下表.
猜 想 | 电流表示数/A | 电压表示数/ V |
如果A成立 | ||
如果 成立 | 0.6 | 0 |
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(3)排除故障后,在测量小灯泡的额定功率时,应先调节_____ ,使小灯泡两端电压为____V,再测出电路中的___.
人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同.有关数据如下表:
二种灯 | LED灯 | 白炽灯 |
发光原理 | 二极管发光 | 钨丝高温发光 |
额定电压 | 24伏 | 220伏 |
响应时间 | 10-9秒 | 10-3秒 |
额定功率 | 12瓦 | 100瓦 |
(1)请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点:
① ;②____________ .
(2)LED灯正常工作时的电流是 A,每天正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为 kW?h,可将 ㎏的水从20℃加热到100℃.(c水=4.2×103J/㎏,结果保留两位小数)