问题解决—测量滑轮组机械效率:小雨用如图滑轮组将一个重物A提起,他想知道此时滑轮组的机械效率。现在他身边除了重物A、两个相同的滑轮、细绳外,还有3只相同的小桶和若干相同的小铁钉。
(1)请你推导出测量此时滑轮组机械效率的数学表达式(不计绳重和摩擦);
(2) 请你说明测量步骤(请配图说明,图画在方框内).
演绎式探究一一研究带电小球间的作用力:
经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r(远大于小球的直径)时,它们之间的作用力F=,其中常量k = 9×109N2·m2/C2。
(1)如图,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为 力(“引”或“斥,’),此时两球将相互_(“靠近”或‘.远离”).
(2)如图,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷童为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带_电荷(“正”或“负”)。请你证明,此时有关系成立。
归纳式探究—研究电子在电场中的偏转:
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中,电子就会发生偏转。若两板间距为d,板长为乙,所加的电压为U,电子入射初速度为V0,离开电场时偏移的距离为Y,则经研究得到如下数据:
(1) y=k,其中k= (填上数值和单位)。将数据表格形式变成公式形式,运用了 法。
(2)相同情况下,电子的入射初速度越大,偏移距离越_。它们间的关系可以用图像中的图线_表示。
(3)现有两块平行相对的长度为5cm、间距为l cm的金属板,为了让初速度为3×107m/s的电子从一端沿两板间中线方向入射后,刚好能从另一端的金属板边缘处射出,需要加_V的电压。
将一个圆柱体A分别竖直放在水和液体甲中,都能漂浮,并且分别有和的体积露出液面。
(1)这两种情况下,圆柱体A下表面所受液体压强之比为多少?
(2)如图,现有一个左右力臂之比为3:1的轻质杠杆。用细线将圆柱体A悬挂在杠杆左端并放入液体甲中,再用细线在杠杆右端悬挂一个完全相同的圆柱体B并放在水平地面上,当杠杆两端细线均被拉直且平平衡时,圆柱体A有的体积露出液面,且该圆柱体底面所受液体压强为800Pa。求此时圆柱体B对地面的压强为多少?
请在图中画出圆柱体A的受力示意图。
在如图所示的电路中,电源电压和各灯泡的阻值均保持不变。电流表的量程为0 3A,灯泡L1的电阻R1=10Ω.请画出该题的各个等效电路图。
(1)只闭合开关S1、S4时,电流表的示数为1A。当将滑动变阻器滑片拨至中点处,再将S2闭合时,电流表的示数为1.5A,则在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为多少?
(2)只闭合S3时,电路消耗的最大功率为P1;只闭合S4、 S5时,电路消耗的最小功率为P2;只闭合S2、S3、S5时,电路消耗的最小功率为P3。已知P1:P2:P3=42:35:30,则R2、R3的限值各为多少?
综合作图—小雨房间的灯:
小雨的房间里有两盏灯。总开关S1闭合后,若将单刀双掷开关S2拨至a处,房间吸顶灯L1亮:若将S2拨至b处.壁灯L2亮,并且可以通过开关S3、S4控制,使它有三个不同的亮度。
现有一个电源、一个单刀双掷开关、3个开关、2个灯泡、2个相同的定值电阻和若干导线,请你设计上述电路,并将电路图画在方框内。