摘要:如图所示是探究影响动能大小因素的实验.
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如图所示,小灯泡的额定电压为3.8V,电阻大约为10Ω,电源电压不大于3V.
(1)为了做“用滑动变阻器改变电流”的实验,已将所用器材连成部分电路.若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,通过小灯泡中的电流变大,在下图中补画一根导线,组成符合要求的电路:

(2)为了做“测定小灯泡电阻”的实验,请你再将电压表接在小灯泡两端(在上图中补画出导线).在连成正确电路后闭合开关S,两电表的指针位置如图所示,则灯泡的电阻为 Ω.
(3)他们继续用上图所示装置来探究电流跟电压、电阻的关系.首先把2欧姆的电阻接入原来小灯泡的位置,调节变阻器,依次测得数据如表一.
表一
表二
由表一可归纳出:在电阻不变的情况下,导体中的电流跟它两端的电压成 比.
然后研究电压不变情况下电流与电阻的关系.其操作步骤是分别把1Ω、2Ω、3Ω的电阻接入原小灯泡的位置,立即闭合开关,记录读数如表二所示.
由表二中的实验数据发现,通过导体的电流跟它的电阻不成反比,其原因可能是遗漏了重要的操作步骤.此步骤是 .
(4)在物理实验探究中,我们经常要遇到某个因素受到多个其他因素影响的问题,一般采用变量控制法.例如:在上述实验中 实验就是用的这种方法.
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(1)为了做“用滑动变阻器改变电流”的实验,已将所用器材连成部分电路.若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,通过小灯泡中的电流变大,在下图中补画一根导线,组成符合要求的电路:
(2)为了做“测定小灯泡电阻”的实验,请你再将电压表接在小灯泡两端(在上图中补画出导线).在连成正确电路后闭合开关S,两电表的指针位置如图所示,则灯泡的电阻为
(3)他们继续用上图所示装置来探究电流跟电压、电阻的关系.首先把2欧姆的电阻接入原来小灯泡的位置,调节变阻器,依次测得数据如表一.
表一
| 次数 | 电阻R=2Ω | |
| 电压(V) | 电流(A) | |
| 1 | 1 | 0.5 |
| 2 | 1.6 | 0.8 |
| 3 | 2 | 1 |
| 次数 | 电压(V) | 电流(A) |
| 1(R=1Ω) | 0.6 | 0.6 |
| 2(R=2Ω) | 1 | 0.5 |
| 3(R=3Ω) | 1.3 | 0.43 |
然后研究电压不变情况下电流与电阻的关系.其操作步骤是分别把1Ω、2Ω、3Ω的电阻接入原小灯泡的位置,立即闭合开关,记录读数如表二所示.
由表二中的实验数据发现,通过导体的电流跟它的电阻不成反比,其原因可能是遗漏了重要的操作步骤.此步骤是
(4)在物理实验探究中,我们经常要遇到某个因素受到多个其他因素影响的问题,一般采用变量控制法.例如:在上述实验中
(1)实验中是通过观察
木块滑行距离的长短
,比较金属球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;要研究物体的动能跟质量的关系,就要改变物体的质量,同时控制速度不变.具体办法是:换用
不同质量的金属球
,并让它们从
斜面同一高度
沿斜面静止滑下.(2)某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系,将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下,记录数据如下:
| 钢球的质量m/g | 0.1 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 |
| 木块滑行距离s/m | 0.12 | 0.10 | 0.12 | 0.12 | 0.11 | 0.13 | 0.12 |
不相符
(选填:相符或不相符);你认为出现此实验现象的主要原因是
不同质量的球没有从斜面上同一高度释放,未控制球的速度相同
.(3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步得出了两组数据如表一和表二所示:
| 表一(钢球撞击时的速度v=8cm/s) | 表二(钢球质量为m=100g) | ||||
| 序号 | 钢球质量m/g | 木块滑行距离s/cm | 序号 | 钢球撞击速度v/cm/s | 木块滑行距离s/cm |
| 1 | 100 | 10 | 1 | 8 | 10 |
| 2 | 200 | 20 | 2 | 16 | 40 |
| 3 | 300 | 30 | 3 | 24 | 90 |
速度
对物体的动能影响较大,依据是
质量增加到原来的2倍,动能增加为原来的2倍,速度增加到原来的2倍,动能增加为原来的4倍
.(1)实验中通过观察
木块滑行距离
木块滑行距离
的大小,来判断小球动能的大小(2)为了研究动能大小与质量的关系,让质量不同的小球从同一高度滚下,是为了
控制小球的速度相同
控制小球的速度相同
(3)小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据,如表一和表二所示.
表一(钢球撞击的速度为v=8cm/s)
| 序号 | 钢球质量/g | 木块滑行距离/cm |
| 1 | 100 | 10 |
| 2 | 200 | 20 |
| 3 | 300 | 30 |
| 序号 | 钢球撞击速度(cm/s) | 木块滑行距离/cm |
| 1 | 8 | 10 |
| 2 | 16 | 40 |
| 3 | 24 | 90 |
物体的运动速度一定时,物体的质量越大,物体的动能越大
物体的运动速度一定时,物体的质量越大,物体的动能越大
分析两表给出的数据可以得出:
速度
速度
对物体的动能影响较大.(1)实验中是通过观察
木块被推动的距离大小
木块被推动的距离大小
,比较金属球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;要研究物体的动能跟质量的关系,就要改变物体的质量,同时控制速度不变.具体办法是:换用不同质量的金属球
不同质量的金属球
,并让它们从同一斜面的同一高度
同一斜面的同一高度
沿斜面由静止滑下.(2)某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系,它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下,实验记录数据如下:
| 钢球的质量m/g | 0.1 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 |
| 木块滑行距离S/m | 0.12 | 0.10 | 0.12 | 0.12 | 0.11 | 0.13 | 0.12 |
不相符
不相符
(选填:相符或不相符);你认为出现此实验现象的主要原因是不同质量的球没有从斜面上同一高度释放,未控制球的速度相同
不同质量的球没有从斜面上同一高度释放,未控制球的速度相同
.(3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步得出了两组数据如表一和表二所示:
| 表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s) | 表二(钢球质量为m:100g) | |||||
| 序号 | 钢球质量m/g | 木块滑行距离S/cm | 序号 | 钢球撞击速度v/cm.s-1 | 木块滑行距离S/cm | |
| 1 | 100 | 10 | 1 | 8 | 10 | |
| 2 | 200 | 20 | 2 | 16 | 40 | |
| 3 | 300 | 30 | 3 | 24 | 90 | |
速度
速度
对物体的动能影响较大,因为动能与质量
质量
成正比,与速度的平方
速度的平方
成正比.(1)如图25所示,若用弹簧测力计使总重为6N的钩码
匀速
匀速
(选填“匀速”或“变速”) 竖直上升10cm,则弹簧测力计要竖直向上移动30
30
cm,从弹簧测力计上可读出拉力值F=
2.4
2.4
N,此时滑轮组机械效率η=
83.3
83.3
%;既使没有刻度尺测量长度s和h,也可用η=| G |
| 3F |
| G |
| 3F |
(2)实验结束后,老师提出:如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,改变其它因素,是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:
猜想 1:可能与匀速提升的速度大小有关;
猜想 2:可能与被提升的钩码重有关;
猜想 3:可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关;
猜想 4:可能与钩码被提升的高度有关.
小红和小华分别根据各自的猜想进行了探究,实验记录如下表:
(a)小红的实验记录:
| 钩码重(N) | 绳端拉力(N) | 机械效率 | |
| 较小提升速度 | 4 | 2.1 | 63.5% |
| 较大提升速度 | 4 | 2.1 | 63.5% |
无
无
关.(选“有“或“无“)(b)小华的实验记录如下表,请帮助完成小华表中的一项计算;
| 钩码重(N) | 绳端拉力(N) | 机械效率 | |
| 大致相同的提升速度 | 4 | 2.1 | 63.5% |
| 8 | 3.0 |
变大
变大
(选“不变“或“变大“或“变小“)