同学们利用如图甲所示的实验装置探究“浮力的大小与物体排开液体的体积的关系”,实验中物体排开液体的体积可由物体上的刻度线显示出来,小刚通过实验得到了表一中的实验数据:
表一
实验次数 | 酒精的密度ρ/kgm-3 | 物体排开液体的体积V/cm3 | 物体的 重力G/N | 测力计的示数F/N | 浮力 F浮/N |
1 | 0.8×103 | 40 | 2 | 1.7 | 0.3 |
2 | 50 | 2 | 1.6 | 0.4 | |
3 | 60 | 2 | 1.5 | 0.5 |
(1)分析表一中的实验数据,小刚得出的实验结论是:__________________________________________________________ 图甲
(2)小刚和小涵进行交流时发现,小涵虽然和自己得出了相同的实验结论,但实验中使用的液体和记录的实验数据并不完全一样。表二为小涵记录的实验数据:
表二
实验次数 | 水的密度ρ/kgm-3 | 物体排开液体的体积V/cm3 | 物体的 重力G/N | 测力计的 示数F/N | 浮力 F浮/N |
1 | 1×103 | 40 | 2 | 1.6 | 0.4 |
2 | 50 | 2 | 1.5 | 0.5 | |
3 | 60 | 2 | 1.45 | 0.6 |
他们对两人的实验数据进行综合分析后,又发现了一个新的结论: _________________________________________________________
(3)在对比两人的数据时他们还发现,即使在不同液体中,物体也能受到一样大的浮力。而且浮力大小相等时,酒精的密度小,排开酒精的体积就大;水的密度大,排开水的体积就小。受此启发,小涵提出了关于浮力大小的一个新的猜想:
_________________________________________________________相等。
(4)于是,两人又用下图所示装置进行了多次实验,发现每次实验时弹簧测力计的四个示数F1、F2、F3、F4之间都存在一个规律,能验证小涵的新猜想是正确的。
请你写出他们发现这个规律的数据处理过程。
小涵要测量一个电阻Rx的阻值,现只找到如下器材:一个电压不变的电源,三个阻值已知的定值电阻(R1=10Ω、R2=20Ω、R3=40Ω),一个表盘数字已经模糊(但刻度清晰)的电压表,两个开关S1、S2,导线若干。小涵要利用这些器材测量Rx的阻值。
(1)她先将定值电阻Rl接入其设计的如右图所示电路中进行实验。当闭合S1、断开S2时发现电压表无示数,经检查电压表、电源均正常,且只有一处故障,下面列出的故障原因中,你认为可能的是__________。(填写序号)
A.Rx短路 B.Rx断路 C.R1短路
(2)排除故障后,闭合开关S1、S2时电压表的指针偏转情况如图(甲)所示;闭合开关S1、断开S2时电压表指针偏转情况如图(乙1)所示。再用R2、R3分别替换Rl接入电路进行实验,当闭合开关S1、断开S2时电压表对应的指针偏转情况如图(乙2)、(乙3)所示。
图(甲) 图(乙1) 图(乙2) 图(乙3)
①小涵进行多次实验的目的是______________________________________。
②当Rl接入电路时Rx的的测量值Rx1=_____Ω;当R2接入电路时Rx的的测量值Rx2又是多大呢?请写出计算Rx2的过程。
③最后小涵测得待测电阻Rx的阻值为________Ω。(保留一位小数)
“六一”儿童节快到了,爸爸送给小涵一个太阳能电动玩具汽车。如图所示是该太阳能电动玩具汽车的电路简化图。由太阳能电池给电动机提供动力,通过一个调速电阻改变电动机转速。已知,太阳能电池电压6V保持不变,调速电阻的最大阻值10Ω,闭合开关,求:
(1)当滑片P在最左端时,电动机的功率是18W,此时电流表的示数为多大?
(2)当滑片P在最右端时,电压表示数为5V,通过调速电阻的电流为多大?电动机的能量利用率是多少?
(电动机能量利用率:电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比)
(3)在工作过程中,电动机因故障卡住无法转动,很快就闻到焦糊味道,请你从能量转化角度解释这个现象。