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某同学用如图所示的实验装置探究“电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关”, 他的实验步...

某同学用如图所示的实验装置探究电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关 他的实验步骤如下:

①将弹簧测力计和电流表调零,断开开关, 如图所示连接电路,移动变阻器滑片调至阻值最大处;

②闭合开关,将滑片调至适当位置,记录电流表示数 I1,用弹簧测力计把铁块 P从电磁铁 A上端拉开瞬间记录弹簧测力计示数 F1,断开开关;

③更换通电线圈匝数不同的电磁铁 B 接入电路(AB 两电磁铁除匝数不同外,其他都完全相同),保持滑片位置不变,闭合开关,记录电流表示数 I2,用弹簧测力计把铁块 P 从电磁铁 B 上端拉开瞬间,记录弹簧测力计示数 F2,断开开关;

请你根据该同学的实验步骤回答下面的问题:

(1)如图所示电路中,滑动变阻器滑片向____________(选填“左”或“右”)移动,电流表示数将变大;

(2)实验中把铁块 P 从通电电磁铁上端拉开的瞬间,弹簧测力计示数与通电螺线管对铁块P 磁力的大小 _________(选填“相等”或“不相等”);

(3)你认为该同学的探究过程中存在的问题是_____________ 写出你的改进措施______________

 

左 不相等 在改变通电螺线管匝数时,没有保持电路中的电流不变 在步骤③中匝数不同的螺线管接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器接入电路的电阻,使电流表示数仍为 I1. 【解析】 (1)[1]要使电流表的示数变大,需减小滑动变阻器的接入电阻,故滑动变阻器的滑片应向左移动。 (2)[2]铁块 P 从通电电磁铁上端拉开的瞬间,铁块P可当作受力平衡状态分析;竖向方向上,铁块受到弹簧测力计竖直向上的拉力、竖直向下的重力、电磁铁对其向下的吸引力,所以弹簧测力计对磁铁P的拉力要大于电磁铁对其向下的吸引力,即二力大小不相等。 (3)[3]根据控制变量法,探究“电磁铁磁性强弱是否与线圈匝数有关”需保证电磁铁中的电流相等,该同学在改变通电螺线管匝数时,没有保持电路中的电流不变,所以是不合理的。 [4]改进措施:在步骤③中匝数不同的螺线管接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器接入电路的电阻,使电流表示数仍为 I1。  
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某同学在探究凸透镜成像规律的实验中,将光具座放置在水平面上,焦距为 10cm 的凸透镜固定在光具座 50cm 刻线处,光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧,如图所示:

(1)实验前,某同学应先调整烛焰中心、透镜光心、光屏中心的位置,使它们在同一__________

(2)某同学将蜡烛移到 0 刻线位置,光屏的位置如图所示,为了能在光屏上找到烛焰清晰的像,应将光屏向 _____移动(选填“左”或“右”);当烛焰的像成在光屏的左侧时,若不移动光屏,可以在凸透镜右侧加装一块 ________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),光屏上可以再成清晰的像;

(3)某同学将点燃的蜡烛移动到光具座上 45cm 刻线处,移开光屏可以在光屏这一侧透过透镜观察到烛焰放大的像,这一实验现象可以说明________________的成像特点(选填 “幻灯机”或“放大镜”)。

 

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如图甲所示木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动:

(1)请你画出匀速运动过程中木块的受力示意图;

_______

(2)某同学利用该装置和刻度尺、秒表,测量了木块运动的路程和时间,并根据实验中记录数据做出了图像,图乙所示。木块运动过程中,水平台面足够长,与木块相连的钩码没有触地。由图可知经过 2 s 该木块通过的路程为________________________m

 

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某同学用如图所示装置进行实验。图甲中直接用弹簧测力计匀速提升重物高度为h过程中,弹簧测力计示数为 F1。图乙中弹簧测力计通过动滑轮匀速提升同一个重物,记录重 物和绳子自由端的始末位置,重物上升高度仍为h,绳子自由端移动距离为 s,弹簧测力计示数始终为 F2。请你根据记录表格中的实验数据回答下列问题:

 

F1/N

h/cm

F2/N

s/cm

拉力做功 W/J

甲图

3

5

 

乙图

5

2.1

10

0.21

 

(1)F1 提升重物做功为_______J,比较 得到的结论是_______

(2)根据实验数据可以计算出通过动滑轮提升重物的机械效率是_________(结果保留一位小数)。

 

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为了验证浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体的密度有关,小明选用如图所示的圆柱体A(ρA>ρ>ρ酒精)、已调好的弹簧测力计、两个装有适量水和酒精的烧杯进行实验。

(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:

将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1

将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2

____________________________________,静止时记录弹簧测力计的示数为F3

(2)F1 F2______F1 F3选填“=”“≠”),可以验证浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体的密度有关”。

 

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如图 所示是探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关的实验装置,甲、乙两个烧瓶内盛有等质量且初始温度相同的同种液体,甲烧瓶内的电热丝的电阻恒为,乙烧瓶内的电热丝的电阻恒为,实验中使用的两个温度计完全相同:

①如图是等质量的水和煤油温度随加热时间变化的图像,为了使图中温度计示数变化更明显,则烧瓶内的液体应选用________________;(选填“水”或“煤油”)

②将滑动变阻器的滑片移至某个位置,闭合开关,观察并记录一段时间内甲瓶中温度计的示数变化,断开开关;再将滑动变阻器的滑片移至另一个位置,闭合开关, 观察并记录相同时间内甲瓶中温度计的示数变化,断开开关。这个实验过程所探究的问题是:电流通过导体产生的热量与_______是否有关;

③利用该实验装置还可以探究的问题是___________(写出一个即可)。

 

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