(11分)小宇和同学们在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用的器材有:三节新干电池,“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的电阻各一个,滑动变阻器一个,电流表使用0~0.6A的量程,电压表使用0~3V的量程,开关和导线若干.请你和他一起完成下列实验:
(1)小宇选用器材时发现电流表指针如图甲所示,他应该 ;在连接实物电路的过程中,开关要 .
(2)小宇连成如图乙所示的电路,他刚要闭合开关,同组的小红提醒他,实物连接有一处错误,请在错误的导线上划“×”,并画出正确的连线.
(3)改正错误连接后,闭合开关,移动滑片P观察两表的示数,为了记录相关的实验数据,请你帮他设计记录数据的表格.
(4)在实验过程中,控制定值电阻两端的电压为2V不变,当小宇用20Ω的定值电阻替换了15Ω的定值电阻后,继续进行实验,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数都无法降低到2V,原因是 .
(5)小宇在实验时,用额定电压为“2.5V”的小灯泡L1替换定值电阻,想测量L1的额定功率,可是不慎电压表掉在地上摔坏了,老师又给他提供了一个标有“2.5V 1.25W”的小灯泡L2和两个开关S1、S2,让他设计测量方案,他灵机一动,设计了如图丙所示的电路图,同样完成了实验,请你将下列实验过程补充完整;
① (填S、S1、S2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 A;
② (填S、S1、S2的通断情况),保持滑动变阻器的滑片位置不变,记录电流表的示数为I;
③小灯泡L1额定功率的表达式P额= .
(9分)小宇和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程(g=10N/kg):
(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小宇使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象(如图乙),根据图象回答下列问题:
①物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与 (选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关.物体A浸没在水中后,所受的浮力为 N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”).
②物体A的密度为 kg/m3.
③物体A下表面所受液体压强P与其浸入水中深度h的关系图象应该是丙图中的 .
(2)小宇和同学们采用如下方法测量B液体的密度,请你将实验数据补充完整;
①用天平测出烧杯和B液体的总质量为150.4g;
②将B液体倒入量筒中一部分,读出体积为10mL;
③测量烧杯和剩余B液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁,
质量为 g,则B液体的密度为 g/cm3.
(3)小宇将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中,此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与 有关.
(6分)同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,做出如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关.
为了验证上述三个猜想,同学们在水平台上做了如图所示的实验(其中甲乙接触面都为相同木板、丙接触面为毛巾),请你补全下列实验过程:
(1)实验过程中,在水平面上沿水平方向 拉动弹簧测力计;
(2)通过对比甲、乙两图,可知猜想 是正确的,其结论是: .
(3)通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论,这是 (选填“正确”或“错误”)的,因为 .
(4)要想验证猜想三是否正确,在控制其它变量不变的基础上,需要改变 .
(5分)(1)婷婷用如图所示的装置探究“光反射时的规律”,并得出了“在反射时,入射角等于反射角”的结论,同组同学告诉她结论不正确,你认为正确的结论应该是: ;实验中,如果让光沿BO方向入射到镜面,那么反射光会沿OA方向射出,这说明,在反射现象中, .
(2)完成上面实验后,她又和同组同学一起探究“平面镜成像特点”,为了确定像的位置,婷婷建议大家用 代替平面镜,找到像以后,她又在像的位置放了一个白色的光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像.当改变点燃的蜡烛的位置时,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(5分)如图为“观察水的沸腾现象”的实验装置.
(1)水沸腾时温度计的示数如图,温度是 ℃,继续加热,水的温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”),此时,当地的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)标准大气压.
(2)本实验是通过 的方式增大了水的内能,下列改变内能的方法中,与这种方式相同的是
A、摩擦生热 B、热水袋取暖 C、钻木取火.
(9分)如图甲是某学校使用的电开水器,乙图是简化电路(R1、R2都是加热电阻).当加入冷水后,开关接1位置,电开水器处于加热状态,将水烧开后,开关自动跳转到2位置,电开水器处于保湿状态,电开水器额定电压为220V,容量为50L,加热功率为5.5kW.[c水=4.2×103J/(kg•℃)],求:
(1)R1的电阻;
(2)将水箱装满20℃的水加热到沸腾(标准大气压下 ),水吸收的热量;
(3)加满水烧开后,电开水器处于保温状态时,若无人接水,水每分钟放出的热量为6×104J,为保持水温不变,计算电阻R2的阻值.