一般物质都有“热胀冷缩”的性质,温度升高时,固体各种线度(如长度、宽度、厚 度、直径等) 都要增长,这种现象叫做固体的线膨胀。下表是某物理兴趣小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录 ( 所用铜、铝线的横截面积相同):
实验序号 | 材料 | 0℃时原长/m | 温度升高/℃ | 伸长量/mm |
1 | 铜 | 1 | 10 | 0.19 |
2 | 铜 | 2 | 10 | 0.38 |
3 | 铜 | 1 | 30 | 0.57 |
4 | 铝 | 1 | 30 | 0.69 |
5 | 铝 | 2 | 10 | 0.46 |
请根据实验记录完成下列各题:
(1)比较实验序号 l 与 2 可得到的初步结论是:当材料和升高的温度相同时,固体的线度伸长量与____________有关;
(2)比较实验序号____________,可得初步结论:当原长和升高的温度相同时,固体的线度伸长量与材料有关;
(3)通过以上实验,你能初步判断,在相同条件下,铝的线膨胀程度比铜__________(选填“显著”或“不显著”)。如图所示,是一个由铜铝组成的双金属片,在 30℃时是平直的,则在 80℃时,双金属片将弯向__________(选填“铝”或“铜”);
(4)实验表明:在温度变化不大时,固体在某一方向上的线度伸长量与温度的增加量成正比,还与物体的原长成正比。固体温度每升高1℃,引起的线度伸长量跟它在0℃时线度之比叫做线膨胀系数。用a表示线膨胀系数,表示固体在0℃的线度,表示温度为t℃时的线度,则有线膨胀公式:,则实验中所使用的铜材料的线膨胀系数__________/℃。
小明同学用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压和电阻的关系”:
(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系:
①在连接实验电路时,开关应________;
②实验过程中,小明保持电源电压和电阻箱R的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得的电流、电压如表1所示,分析表1中的数据可得到的结论是:______________;
表1
次数 | U1/V | I/A |
① | 1.0 | 0.20 |
② | 1.5 | 0.30 |
③ | 2.0 | 0.40 |
表2
次数 | R1/Ω | I/A |
① | 3.0 | 0.50 |
② | 6.0 | 0.33 |
③ | 9.0 | 0.25 |
(2)小明接着想探究电流与电阻的关系,他不再移动滑动变阻器R2的滑片P,仅改变电阻箱R的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,分析表2中的数据,________(填“能”或“不能”)得出电流与电阻的关系,原因是________________________________________________。
(3)小明将电阻箱R1换成额定电压为2.5V的小灯泡,如图乙所示,测小灯泡发光时的实际功率。
①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0V。经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的________(填字母)
②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表3中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为________A;
表3
次数 | U1/V | I/A |
① | 1.5 |
|
② | 2.0 | 0.28 |
③ | 2.5 | 0.30 |
③小明在该实验中进行多次测量,其测量目的是________(填下面的字母)。
A.求出灯泡在不同电压下功率的平均值,这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
在测量盐水密度的实验中:
(1)将天平放在水平桌面上 ,把游码移至标尺_________端 “0 ” 刻线处,发现指针静止时指在如图甲所示位置,则应将平衡螺母向_________调节使天平水平平衡(两空都选填“左”或“右”);
(2)将质量为 32g 的烧杯放在天平的左盘上,取适量的食盐倒入烧杯中,向右盘加减砝码并调节游码,直至天平平衡,如图乙所示,食盐的质量是_________g;
(3)在量筒内倒入适量的水,如图丙所示。将食盐倒入装水的量筒内,轻轻搅拌至食盐完全溶解后液面如图丁所示,则盐水的体积为_________cm3,算出其密度为_________g/cm3;
(4)根据以上测量数据,_________(选填“能”或“不能”)算出食盐的密度。
小明用图甲所示的装置做 “观察水的沸腾”实验:
(1)如图甲组装器材时 ,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将______( 选填“A处向上” 或“B处向下”)调整;
(2)当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升 、体积______( 选填“变大”、“变小” 或“不变”);
(3)根据实验数据绘制出的水沸腾前后一段时间的温度和时间关系曲线如图乙所示 。由甲、乙两图可知:
①图甲时刻烧杯中的水___________(选填 “己” 或 “未”)沸腾;
②水沸腾时温度变化特点是__________________。
(4)在同样的环境下,给一大杯滚烫的热水降温,现有两种方法 :
①先让滚烫的热水冷却5min,然后加一小杯冷水 ;
②先在滚烫的热水中加入一小杯冷水 ,然后冷却5min。
结合图丙提供的信息, 分析可知___________。
A.方法①冷却效果较好 B.方法②冷却效果较好 C.两种方法冷却效果相同
如图甲是一种速热水龙头,图乙是它的内部电路简图,R1、R2是电热丝,通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点,可实现冷水、温水或热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时,此时通过电源的电流为5A;当触点同时接触3、4触点时,此时通过电源的电流为15A。通过计算回答:
(1)水龙头出温水的功率是多少瓦?
(2)电热丝R2的阻值是多少欧?
(3)持续出热水10s,电流通过R2产生多少焦的热量?
如图所示,起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出)。质量为480kg的货箱放在水平地面上,与地面的接触面积是0.25m²。(g取10N/kg)求:
(1)当绳子a未对货箱施加拉力时,货箱对地面的压强是多大?
(2)在匀速拉起货箱的过程中,电动机的拉力的功率为2.4×103W,在10s时间内使用滑轮组所做的额外功是4.8×103J,滑轮组的机械效率是多大?
(3)如果克服动滑轮的重力做功占额外功的比例为50%,求动滑轮的重力。