在底面积为S的薄壁柱形大容器中注入少量的水,再将一高为h、内底面积为S1。外底面积为S2的薄底柱形小容器放入大容器中,小容器与大容器底刚好接触且不挤压,测得此时大容器中水深为h0(如图所示);已知水的密度为ρ水。小容器一直保持竖直状态,请解答下列问题:
(1)画出此时小容器受力示意图;
(2)求小容器放入大容器之前,大容器底受到的水的压强;
(3)向小容器中注满水后,若使小容器对大容器底的压力最小,求应再向大容器中至少注入的水的质量。
现有电压为U=8V的电源(电压保持不变),量程为0~3V的电压表,三个阻值已知的电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(100Ω),开关及导线若干。请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为20Ω的未知电阻Rx的阻值。
(1)画出实验电路图:
(2)写出实验步骤和需要测量的物理量:
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
学们用以下器材探究电流与电阻的关系:电流表(0~0.6 A,0~3 A)、电压表(0-3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个)、滑动变阻器(0~50Ω)、电源(6V)、开关和导线若干。
(1)请你根据图甲所示的电路图,将图乙中的电路连接完整;(电压表、电流表均选小量程)
(______)
(2)滑动变阻器在电路中的作用是____和_____;
(3)小强做此实验时,在电流表使用无误的情况下,收集测量数据,记录表格如下:
实验次数 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 5 | 0.6 |
2 | 10 | 0.1 |
3 | 15 | 0.2 |
4 | 20 | 0.15 |
5 | 30 | 0.1 |
小强的五次实验操作中有一次是错误的,请你对小强记录的数据进行分析,你发现第____次测量的数据是错误的,错误的原因是________________;
(4)请你根据表中的数据,在图丙中绘制出电流随电阻变化的图像;
(______)
(5)分析实验数据,可以得出的结论是____________________。
如图所示的滑轮组中,动滑轮重10N,小强用60 N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重100 N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m。求:
(1)此过程中的额外功:
(2)该装置的机械效率。
某实验小组测某种液体密度,设计了两种实验方案,请你阅读后回答问题:
方案一:①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1:
②向烧杯内倒入适量液体,再测出烧杯和液体的总质量m2;
③把烧杯内的液体全部倒入量筒内,读出量筒内液体的体积为V1:
④根据测得的数据算出该液体密度。
方案二:①在烧杯内倒入适量的液体,用调节好的天平测出烧杯和液体总质量m3=50g;
②将烧杯内的部分液体倒入量筒内,读出量筒内液体的体积V2:
③测出烧杯和剩余液体的总质量m4:
④根据测得的数据算出该液体密度。
(1)实验原理:_________;
(2)按方案______进行测量,实验结果要更精确一些:如果选择另一种方案,测得的密度值_________( 选填“偏大”或“偏小”);
(3)如图为方案二的实验数据,请设计记录实验数据的表格,并将方案二中的所有实验数据和处理后的数据填入表格_____。
小红在探究“家用电器实际功率”的科学实践活动中,以家里的电热壶为观察研究对象。如图所示,实践活动中使用电能表的参数为1000 revs/(kW·h)。关闭家里的其它用电器,只让电热壶工作,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),请你完成下列问题:
(1)用电热壶把1.2 L初温是20℃的水加热到70℃,求水吸收的热量;
(2)在这段时间电能表的铝盘转动了100 revs,求此电热壶烧水的效率。