(14分)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
⑴为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
⑵用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
⑶闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 (选填“A”或“B”)端。
⑷闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是 。
⑸排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
⑹根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示)。分析图像可知:
①小灯泡的额定功率为 W。② 小灯泡灯丝电阻是变化的,主要是受 变化的影响。
③实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是 。
⑺完成上述实验后,小华在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:
①
②
表达式:Rx=
(8分)在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验 次数 | 物重 G物/N | 动滑轮重 G动/N | 钩码上升的 高度h/m | 动力 F/N | 动力作用点移动的距离s/m | 滑轮组的机 械效率η/% |
1 | 1 | 0.5 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6 |
2 | 2 | 0.5 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6 |
3 | 4 | 0.5 | 0.1 | 2 | 0.3 |
|
4 | 4 | 1 | 0.1 |
| 0.5 | 50.0 |
⑴根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
⑵在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为 。
⑶由表中第 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。
⑷由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J 。
(4分)在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的。
⑴如图,甲装置是探究二力平衡条件的一种方法,实验中通过改变砝码的 来探究二力大小的关系;通过扭转小车松手后观察小车的状态,来探究二力是否 。
⑵小明发现用图甲装置无法完成全部探究过程,又设计了图乙所示的装置。在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件 。把硬纸板支撑起来,不再与桌面接触的目的是 。
(3分)实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射定律”。
⑴让一细光束沿平面E射到平面镜上的O点,在平面E上可看到入射光线AO,若将纸板F向前或向后折,在纸板F上不能看到反射光线,这说明 。
⑵同学们在探究反射角和入射角的关系时,改变了入射角大小,先后做三次实验,并将测得的数据记录在下表中。
实验次数 | 入射角 | 反射角 |
1 | 20° | 20° |
2 | 45° | 45° |
3 | 60° | 60° |
分析上表中数据得出结论: 。
⑶同学们还发现,若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,则光沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中光路是 。
(8分)如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中。图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图像。(g取10N/Kg,ρ水=1.0×103Kg/m3)。求:
⑴石料全部没入水中时受到的浮力。
⑵石料的体积。
⑶石料浸没后钢丝绳拉力的功率。
(8分)如图所示,灯L标有“2.5V 1.25W”字样,R1=15Ω,滑动变阻器R2最大阻值为10Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P滑至左端时,灯L恰好正常发光。试求:
⑴灯L正常发光时的电阻。
⑵电源电压。
⑶当S1、S2、S3都闭合,且滑动变阻器的滑片P滑到中点时,电流表的示数和此时电路消耗的总功率。