小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法.用此滑轮组将重为6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.48W,滑轮组的机械效率为75%.(忽略摩擦及绳重)
求:(1)拉力的大小.
(2)物体上升的的速度.
甲同学在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红,而与它相连的导线却几乎不发热.甲同学猜想“电阻越大,发热功率越大”.而乙同学在用电炉烧水时发现,将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时,电阻小的电炉烧水快些,相同时间内产生的热量多些.乙同学猜想“电阻越小,发热功率越大”.
现有镍铬合金丝做的电阻R1和R 2,阻值分别为5和10,两个相同的容器中装入质量和温度都相同的煤油,另有温度计、电池组、开关、导线、变阻器等实验器材.
(1) 为了验证甲同学的猜想,请利用以上器材设计实验,用笔画线代替导线连接好图甲的电路.
(2)下表是验证甲同学的猜想时实验得到的数据:
加热时间/min |
0 |
8 |
16 |
24 |
装有R 1容器中煤油的温度/℃ |
20.0 |
21.6 |
23.2 |
24.7 |
装有R2容器中煤油的温度/℃ |
20.0 |
23.1 |
26.0 |
28.9 |
从上述实验数据分析发现,发热功率与电阻的关系是_______________________.
(3)电流产生热量的多少不易直接测量.因此,在这个实验中是通过比较________来比
较电阻R 1、R 2产生热量的多少.
(4)为验证乙同学的猜想,请在图乙的方框中画出实验电路图.
(5)甲同学与乙同学观察到的现象似乎有矛盾,请加以分析.
原因:______________________________________________________.
甲、乙两组同学做“测定小灯泡的电功率”实验,器材完好,电源电压为4.5伏,且保持不变,几个不同的小灯都标有“2.5伏”字样,有若干个2种规格的滑动变阻器,其中A规格标有“20 2A”字样,B规格标有“5 3A”字样.
(1)甲组同学选用A规格的滑动变阻器,并按图所示的电路图连接.该同学在连接电路时,应将开关5处于________状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______端.(选填“左”或“右”)
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
故障现象 |
检测 |
故障原因 |
灯泡较暗、两表的示数均较小 |
移动滑动变阻器滑片,现象不变 |
|
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 |
取下灯泡,两表的示数不变 |
|
(3)排除故障后,该组同学将滑动变阻器的滑片P移至某一位置时,发现电压表的示数为1.2V,此时他应向________移动滑动变阻器的滑片P(选填“左”或“右”),直至小灯泡正常发光,此时滑片的位置恰好在变阻器中点上(即变阻器连入电路的电阻为10欧),则该小灯的额定功率为________瓦.
(4)乙组同学同样按图正确连按电路,实验步骤操作正确.当闭合电键S后,发现小灯发光较亮,电流表与电压表的示数分别如图所示,则此时实验选用了_________规格的滑动变阻器.(选填“A”或“B”),若移动该变阻器的滑片,则该小灯泡________正常发光.(选填“能”与“不能”)
(5)下表为其中某小组的实验记录分析表:
实验序号 |
电压表示数/V |
电流表示数/A |
功率/W |
额定功率/W |
1 |
2.0 |
0.17 |
0.34 |
|
2 |
2.5 |
0.2 |
0.5 |
|
3 |
3.0 |
0.22 |
0.66 |
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为该小组的错误是:____________________.
老师提醒同学仔细研究实验所得的数据,还能发现实验中小灯泡灯丝的电阻_______
(选填“变大”、“不变”或“变小”),你认为产生此现象的原因是:_______________.
为探究物质的某种特性,某小组的同学先做如下实验:他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水,实验时,让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况,记录数据分别如表一、表二所示(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)
表一:m1=100g
时间(min) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
温度(℃) |
36 |
35 |
34 |
33 |
32 |
31 |
30 |
30 |
30 |
降低温度(℃) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
6 |
6 |
表二:m2=200g
时间(min) |
0 |
4 |
8 |
12 |
16 |
20 |
24 |
28 |
32 |
36 |
温度(℃) |
36 |
35 |
34 |
33 |
32 |
31 |
30 |
29 |
28 |
28 |
降低温度(℃) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8 |
(1)分析比较表一和表二中数据可知,实验时,两杯水所处环境的温度是________的.(填“相同”或“不同”)
(2)分析比较表一(或表二)中第一行和第三行数据及相关条件,可得出的初步结论是:
________________________________________,放出的热量与降低的温度成正比.
(3)分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出初步结论是:________________________________________________________________.
(4)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是:
___________________________________________________________________.
小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下:
实验 次数 |
斜面的倾斜程度 |
物重 G/N |
物体上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
物体移动距离s/m |
有用功 W 有用/J |
总功 W 总/J |
机械 效率 |
1 |
较缓 |
5.0 |
0.1 |
1.6 |
0.5 |
0.5 |
0.8 |
63% |
2 |
较陡 |
5.0 |
0.15 |
2.2 |
0.5 |
0.75 |
1.1 |
68% |
3 |
最陡 |
5.0 |
0.25 |
3.1 |
0.5 |
|
|
|
(1)第三次实验填入表格中的数据:有用功为_________J,总功为_________J,机械效率是__________.
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越__________.
(3)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是____________________________________________________.
(4)如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变?________________________________________________________________.
请在如图所示的家庭电路中,以笔画线代替导线,将一个两孔插座和一个带按钮开关的螺口灯泡接入电路.