阅读以下材料,并回答题。
美丽的极光一般呈带状、弧状、幕状或放射状,这些形状有时稳定有时作连续性变化。它们有着五颜六色的光辉,像飘舞的彩带,又像万里长虹。在大约离磁极25°~30°的范围内会常出现极光,这个区域被称为极光区或者极光椭圆带。其实极光是地球周围的一种大规模放电的过程,极光产生的条件有三个:大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现,太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。
一种理论认为极光是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中,有一种能量被称为“太阳风”。太阳风是太阳喷射出的带电粒子,是一束可以覆盖地球的高能带电粒子流,属于等离子态。太阳风在地球上空环绕地球流动,以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗,尖端对着地球的南北两个磁极,由于地磁场的作用,太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降,进入地球的两极地区。两极的高层大气,受到太阳风的轰击后会发出光芒,形成极光。在南极地区形成的叫南极光,在北极地区形成的叫北极光。人们看到的极光,主要是带电粒子流中的电子造成的。而且,极光的颜色和强度也取决于沉降的带电粒子的能量和数量。用一个形象比喻,可以说极光活动就像磁层(地磁场分布在地球周围,被太阳风包裹着,形成一个棒槌状的胶体,它的科学名称叫做磁层。)活动的实况电视画面。沉降带电粒子为电视机的电子束,地球大气为电视屏幕,地球磁场为电子束的导向磁场。科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。在极光发生时,极光的显示和运动是由于带电粒子流受到磁层中电场和磁场变化的调制造成的。
根据以上短文,请回答以下问题:
(1)没有高能带电粒子,人们 (选填“能”或“不能”)看到极光现象。
(2) 在地球的两极地区轰击高层大气从而形成了五颜六色的极光。
(3)依据短文中的信息,你认为地球上的极光 (选填“容易”或 “很难”)在赤道附近出现,其主要理由是 。
图所示为探究“磁场对通电导体作用”的实验装置图,所用到的实验器材有:电源(可以用干电池替换)、U型磁铁、导体棒、金属导轨ab、开关、导线,若利用该装置探究“磁场对通电导体作用力的大小与电流大小是否有关”:
(1)除添加一块电流表外,还需要添加什么实验器材?
(2)写出实验步骤;
(3)画出实验数据记录表格。
小琦同学在用小磁针做“探究条形磁铁周围的磁场分布”的实验时惊奇地发现,小磁针A出现了如图所示的现象。课后小琦同学对这一现象进行了探究,发现:小磁针A实际的“N”极和 “S”极与标识的“N”极和 “S”极相反。
(1)你认为小琦是怎样得知小磁针A实际的“N”极和 “S”极与标识的“N”极和 “S”极相反,请简述探究过程。
(2)小琦同学还了解到前几节课的同学用这些器材做实验时,并没有出现这一现象,说明小磁针A在这段时间内“N”极和 “S”极出现了反转。你认为出现“N”极和 “S”极反转的最可能原因是什么?
使物体带电有很多种方法,请设计一个实验,验证:用摩擦的方法可以使物体带电。实验器材自选,请写出你要用到的实验器材,简述实验步骤,并说明你的判定依据。
中国科技馆“探索与发现”展厅有一个展品名为:“伸缩的线圈”,如图甲、乙所示,分别是该展品中软螺线管通电或不通电的状态,其中图 (选填“甲”或“乙”)所描述的是软螺线管通电的状态。该展品的工作原理是 。
小磁针A实际的“N”极和 “S”极与标识的“N”极和 “S”极相反器材:电源(电源电压4.5V保持不变)、滑动变阻器(0-20Ω)、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只、电压表(0-3V)、电流表(0-0.6A)、开关一个、导线若干。依据如图所示电路,甲组同学选择:保持电阻R两端电压U=3 V不变,记录了六组数据,如甲表所示;乙组同学选择:保持电阻R两端电压U´=1.5 V不变,记录了六组数据,如乙表所示。老师看完两组同学记录的数据,断定:有一组学生的一些实验数据是没经过实验,而是通过电流与电阻成反比,直接填在表格中的。你认为是 组同学的实验数据有造假的成分。主要理由是 。
甲表:U=3 V
电阻/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
电流/ A | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.16 | 0.12 | 0.10 |
乙表:U´=1.5 V
电阻/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
电流/ A | 0.30 | 0.15 | 0.10 | 0.075 | 0.06 | 0.05 |
小丽同学家有一个电水壶,小丽同学完成了:电水壶在正常工作时,将一壶水从室温加热至沸腾所需的时间t同壶中水的质量m的关系实验,记录数据如下表所示,根据表中数据可得烧水所需时间和壶中水的质量的关系式为:t=
m/g | 200 | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 |
t/s | 80 | 110 | 140 | 170 | 200 | 230 |