小明想测量大米的密度,但由于大米容易吸水,导致体积明显变化,因此用排水的方法测量大米的体积是不合理的。于是小明进行了如下实验和思考。
实验一:按图甲和图乙的方法分别测量大米的质量和体积,由此计算出大米的密度。
(1)使用托盘天平称取5克大米。称量过程中发现天平指针偏向右边(如图甲),接下来小明应如何操作? 。
(2)由于米粒间存在较大间隙,按图乙的方式用量简直接测量大米体积,则会导致测得的体积值偏 。
小明思考:能否用排空气的方法测量大米的体积呢?他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积。但如何测出空气的体积呢?
查阅资料得知:温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值。于是进行了实验二:称取5克大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器测出此时注射器内空气压强为P;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2P时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变),整理相关数据记录如表。
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注射器内 空气压强 |
注射器内空气和大米的总体积 |
注射器内空气体积 |
压缩前 |
P |
23毫升 |
V |
压缩后 |
2P |
13毫升 |
0. 5V |
(3)由实验二测得大米的密度为 克/厘米3。(计算结果精确到0.01)
根据图示实验现象,完成填空
(1)如图所示的温度计的示数为 ℃。
(2)如图所示的电阻箱的示数为 Ω。
(3)如图所示的电压表的示数为 V。
(4)通电螺线管中的电流方向如图所示,由此可以判断出通电螺线管的左端是 极。(选填“N”或“S”)
随着生活水平的提高家用电器逐渐普及,电热壶已进入千家万户,为什么家庭使用电热壶的数量会越来越多呢?带着这个问题,课外兴趣小组利用五一节假日进行了家庭调查,以下是两位同学的调查结果。
表2小明同学对家庭开水需求情况调查表
表3小红同学对家庭开水需求情况调查表
求:
(1)电热壶正常工作时电阻是多少?
(2)从理论上计算,小明家用电热壶烧开一壶水需多长时间(设水的初温为20℃,大气压为1标准大气压)?与实际有无差别,简要说明原因。
(3)分析两人调查结果,结合实际说明使用哪种方法烧水更好一些(从经济角度考虑)?
夏季炎热的午后,伴随着轻柔的音乐,勤劳的环卫工人驾驶着洒水车以2m/s的速度匀速行驶在美丽的滨江路上(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)若这段公路全长3.6km,洒水车驶过这段公路需要多少小时?
(2)若洒水车水箱容积为7 m3,洒水车水箱最多能装多少千克的水?
(3)若洒水车的总质量为10t,与地面的总接触面积约为0.8m2,洒水车对地面的压强是多大?
如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A。请解答下列问题:
(1)电源电压U;(2)电阻R2的阻值。
小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图所示电路,选用分别标有“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”字样的小灯泡L1、L2、L3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系。
(1)他将灯L1接入电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)若闭合开关后,发现灯泡很亮,且调节滑动变阻器时电压表、电流表的示数均无变化,以下三个选项中不可能是电路中存在的问题的是 (选填字母序号)。
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路 C.滑动变阻器接成了上面两个接线柱
(4)排除故障后,闭合开关,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2A,再测出L1两端的电压,此时电压表示数如图所示,为 V,然后计算出此时灯L1的电阻是 Ω,实际功率是 W;换上灯L2,闭合开关,调节滑动变阻器,使电路中电流为0.2A不变,再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率;换上灯L3,闭合开关,调节滑动变阻器,使电路中电流为0.2A不变;再测出L3两端的电压,算出L3的电阻和功率。并将以上实验数据记录在表1中。
(5)请根据实验数据,在图中作出小灯 泡功率与电阻关系的图象。
(6)分析图象可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成 关系。
(7)小明认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便。对此你可以如何改进? 。