小明和小亮自己设计并完成了下面的电学实验。
(一)探究电流与电阻的关系。
(1)电路图如图甲所示,电源电压为4.5V 恒定不变,电阻的规格如图所示。图乙是按照电路图连接的实物,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(______)
(2)电路连接正确后,小明先把滑动变阻器的滑片调到最______(填“左”或“右”)端,通过改变开关 S1、S2 的状态来改变 A、B 间的电阻,再通过调节滑动变阻器来保持 A、B 两点间的电压不变,下表为小明实验时记录的三组数据,已知其中一个电流值是错误的,请你根据所学知识分析,这个错误的电流值是小明在实验时通过闭合开关S和______(填“S1”、“S2”或“S1 和 S2”)时所测的,实验时 A、B 两点之间控制不变的电压应为______V;
次数 | 电流(A) |
1 | 0.08 |
2 | 0.15 |
3 | 0.24 |
(3)纠正错误后通过分析实验数据,小明得出了结论:当导体两端的电压相同时, 导体中的电流与导体的电阻成______比;
(4)小明完成三次实验所用的滑动变阻器的规格,可能是下列中的______。
A.50Ω 0.5A B.10Ω 2A C.20Ω 1A
(二)测量额定电压为 2.5V 小灯泡的额定功率。
小亮设计的电路如图丁所示,电源电压为 12V 恒定不变,电压表选择“3V” 的接线柱,滑动变阻器标有“10Ω 1A”,完全相同的额定电压为 2.5V 的待测小灯泡若干(正常发光时的电阻约为 10Ω)。请将他的实验过程补充完整。
(5)小亮把______(填个数)个规格相同的小灯泡串联接在图中 ab 间,并将电压表接在图中_______(填“ab”、“bc”或“ac”)两点上;
(6)闭合开关 S,调节滑动变阻器至电压表的示数为_______V 时,此时电流表的示数如图戊所示,是______A;
(7)通过以上实验,小亮计算得出了小灯泡的额定功率为______W。
小明利用一些实验器材测量汽油的密度,步骤如下:
(1)小明将质量是 45g 的烧杯中装入适量汽油,放入左盘中测量,发现在右盘中加入最大砝码时,指针偏向分度盘右侧,此时他应该_______(填“取下最大砝码”或“调节游码”);
(2)经过向右盘加减砝码并调节游码,当天平平衡时盘中的砝码和游码对应的位置如图甲所示,此时杯中汽油的质量是______g;
(3)如果烧杯中汽油的体积是 90cm3,则汽油的密度 ρ 汽油=_______kg/m3;
(4)实验后小明将一物块放入汽油中时下沉,放入水中时漂浮,于是他又设计出了下面的方法测出了汽油的密度,已知整个过程中木块均未触碰到容器,请补全实验步骤并写出汽油密度的表达式:
①将物块用细线挂在测力计下,测出物块的重力为 G;
②将挂在测力计下的物块放入汽油中使其______并静止后,读出测力计示数 F1;
③采用图乙所示方法,使物块在______(填“图中位置”或“浸没后”)静止时, 读出测力计的示数为 F2;
④汽油的密度表达式为 ρ 汽油=______ρ 水。(用字母表示,ρ 水已知)。
小洋设计了探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。如图所示。
(1)实验前小洋应将白纸、毛巾放在沿______方向放置的木板上,将各表面粗糙程度均相同的长方体木块面积较大的面放置在白纸和毛巾上, 在实验过程①中,_______(填“必须”或“不必”)拉动白纸做匀速直线运动;当向右加速拉动白纸时,若长方体木块相对于地面仍保持静止,此时木块水平方向受到的两个力是一对______(填“平衡”或“非平衡”)力。
(2)小洋分别用拉力 F1、F2、F3 向右拉动白纸和毛巾,其中实验③时木块的上方放置一个砝码。拉动起来后,若木块相对于地面保持静止,则通过比较 ______和实验③两次实验可得出:在接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大。
(3)小洋又想探究滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关,于是将长方体木块竖立起来,将面积较小的面朝下放置在______ (填“白纸”或“毛巾”)表面上,用测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,与图中的第②次实验比较分析,若两次弹簧测力计示数 ______ (填“相同”或“不同”),则可证明滑动摩擦力大小与接触面积无关。
丁丁用一个焦距未知的透镜和相关器材探究“凸透镜成像的规律”:
(1)如图甲所示,只需将凸透镜向_______(填“左”或“右”)调节到适当位置即可测出凸透镜焦距;
(2)丁丁把点燃的蜡烛安装在光具座上,如图乙所示。此时只需调节 ______(填“蜡烛”或“光屏”)到适当的位置,光屏上便会出现______(填“正立”或“倒立”)、 ______(填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。此规律在生活中的应用是 ______(填“照相机”或“投影仪”)。
(3)若器材的位置仍如图乙所示,丁丁只需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个焦距合适的______(填“凸透镜”或“凹透镜”),也可以在光屏上看到清晰的像。
在探究“海波熔化和凝固时温度变化规律”的实验中,在试管中放入海波,利用如图甲所示的装置进行实验,试管内的海波在相同的时间内吸收的热量相同。等海波完全熔化后继续加热一段时间,然后撤去烧杯和酒精灯,继续观察海波凝固时温度变化的规律,实验过程中温度计的示数随时间变化关系的图象如图乙所示。
(1)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时温度计示数为______℃;
(2)通过分析图象可知,海波凝固过程大约用了_______min,海波在 AB 段吸收的热量______(填“大于”、“小于”或“等于”)BC 段吸收的热量,第 10 min 海波处于______态;
(3)分析图象可知液态海波在凝固的过程中温度______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
如图甲是一款空气能热水器,其热传递过程与电冰箱相同,工作时氟介质汽化从空气中吸热,然后通过压缩机增压液化,再通过换热器给水加热,若空气放出的热量通过氟介质的传递最终全部被水吸收,已知该热水器使水吸收的热量达到热水器消耗电能的 3 倍时,可实现最大化节能。其简化电路如图乙所示,图中电动压缩机 D1 的规格是“220V 1100W”,D2 的规格是“220V 2200W”。同时闭合 S1、S2, 当通过热水器的空气从 26℃降低到 16℃时,水吸收的热量是 8.91×10 6J。(空气的比热容为 1.0×10 3J/ (kg·℃))求:
(1)通过热水器的空气的质量?
(2)为了实现最大化节能,这一过程中热水器至少要工作多少 s?
(3)热水器正常工作时电路的最大电流是多少?