小明利用弹簧测力计、小铁块、大烧杯、足量的水和杠杆测量一石块的密度。石块所受重力较大,无法直接用测力计测量;杠杆AB可绕支点O自由转动,杠杆A端和B端均有绳套。以下是小明设计的实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用调节好的弹簧测力计测出小铁块所受的重力G,将G记录在表格中;
(2)将石块用细绳系好悬挂在杠杆B端,小铁块用细绳系好悬挂在杠杆A端,测力计通过绳套在A端施加竖直向上的拉力,杠杆在水平位置平衡,如图26所示;读出测力计的示数F1,将F1记录在表格中;
(3)在大烧杯内装入适量的水,石块和小铁块悬挂的位置不变,____________________,测力计通过绳套在A端施加竖直向上的拉力,杠杆在水平位置平衡,读出测力计的示数F2,将F2记录在表格中;
(4)已知水的密度为r水,利用测量出的物理量和r水计算石块的密度r = ,并将计算结果记录在表格中。
小夏同学向上提静止在桌面上的金属板,并用传感器测量拉力和桌面受到的压强,收集到以下数据,请根据表中数据归纳出压强p和拉力F的关系:p= 。
F/N | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
p/×103Pa | 12 | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 |
实验桌上有如图27所示的实验装置,其中E板和F板关于ON对称,F板能以ON为轴自由旋转,还提供了一支激光笔。小明计划用这些器材探究“光的反射规律”。他首先探究了反射光线跟入射光线和法线是否在同一平面内的问题。新
小明的主要实验步骤如下:
(1)将平面镜平放在水平桌面上,E、F板以ON为轴立在平面镜上。
(2)将F板与E板旋转到同一平面,用激光笔发出一束沿E板AO方向射向平面镜O点的光,观察在右侧F板上能否看到反射光OB,并将现象记录在表格中。
(3)将F板向后旋转一定的角度,观察在F板上能否看到反射光,并将现象记录在表格中。
(4)将F板与E板再次旋转到同一平面,改变激光笔的位置,用激光笔发出一束沿E板A′O方向射向平面镜O点的光,观察在右侧F板上能否看到反射光OB′,并将现象记录在表格中。
(5)将F板向后折转一定的角度,观察在右侧F板上能否看到反射光OB′,并将现象记录在表格中。
实验记录表
入射光线和法线的位置 | 当E、F板在同一平面时,反射光线的位置 | 当E、F板不在同一平面时,反射光线的位置 |
入射光线AO和法线ON在E板上 | 反射光线OB不在F板上 | 反射光线OB不在F板上 |
入射光线A′O和法线ON在E板上 | 反射光线OB′不在F板上 | 反射光线OB′不在F板上 |
(1)请你根据实验现象对该实验操作进行评估,你觉得操作过程中存在的问题是
。
(2)请利用上述实验器材设计一个实验证明:“在光的反射现象中,反射角等于入射角”。请写出实验步骤,画出实验数据记录表格。
2015年3月9日,全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”(如图28所示)从阿联酋首都阿布扎比起程,开始环球飞行。将用时四到五个月穿越海洋陆地,完成人类史上首次太阳能环球飞行计划。
“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。它的翼展达到72m,比波音747-8型的翼展还要宽3.5m;机长22.4m,接近一个篮球场的长度;而质量仅有2300kg,跟一辆中型轿车相差无几。它的起飞速度为35km/h,最大速度约140km/h。
“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135µm厚的单晶硅薄膜太阳能电池。这些电池可以产生最大70kW的功率,这些电力可以输出给四台单台功率13.5kW的电动机带动四扇4m直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力。
“阳光动力2号”白天会爬升到9000m的高度以避开气流并最大化利用太阳能,此时的温度急剧升高,而夜晚则半滑翔飞行,逐渐降低到1500m高度,其速度并不大,因此夜里对能源的需求也大大减少。
(1)“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。“极轻”的物理含义是
(2)“阳光动力2号”吸收 能转化为电能,电能转化为飞机需要的其他形式能。
(3)在狭小的机舱内,两名瑞士飞行员将轮流驾驶,每次连续飞行5个昼夜,速度按80km/h计算,每次连续飞行的距离是 km。
(4)阳光动力2号从夜晚航行转为白天航行过程中,飞机的重力势能逐渐 。
小明参观科技馆时,看到下面的资料:
“蛟龙号”载人深潜器(如图29所示)是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。
“蛟龙号”,最大工作设计深度为7000米。“蛟龙号”深海通讯靠“声”不靠“电磁”, 陆地通信主要靠电磁波,速度可以达到光速。但这一利器到了水中却没了用武之地,电磁波在海水中只能深入几米。“蛟龙号”潜入深海数千米,如何与海面母船保持联系呢?
科学家们研发了具有世界先进水平的高速水声通讯技术,采用声纳通讯。
根据以上资料和学过的知识,回答下列问题:
(1)潜水器在下潜过程中受到海水的压力逐渐 ;
(2)下潜到海面下7000m深处时受到海水的压强是 Pa;(海水密度按1.0×103kg/m3计算)
(3)潜入深水的“蛟龙号”工作室内的科学家是靠 与海面上的母船进行信号联系的。
(4)声在水中传播速度是1500m/s,如果母船上的人向7000m深度的蛟龙号发出信号,大约经 s收到返回的信号。