流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示。流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测湘江的流量是抗洪防汛的重要工作。
(1)如图16所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S。取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l = ,体积V = (要求用S、v、t表示)。根据流量的定义 Q = V/t 可得
Q = v S,它表示流量等于流速与横截面积的乘积。
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图17所示的玻璃管。待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速, 处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度, 管中的水面较高。
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图18所示。请你指出产生这种现象的原因: 。(提示:流量不变)
(4)利用流量 Q = v S,请你设计一个测量水龙头出水速度的实验方案。 要求:① 列出主要的操作步骤 ② 说明需要测量的物理量 ③ 写出出水速度的表达式。
在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越强;磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。
(1)图19为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知,该磁极为 极,若在1处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图20中的 。
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图21所示。根据图线可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。图线没有过坐标原点,是因为 。
(3)利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量图19磁场中各处的磁感应强度。
① 将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,所提供的实验器材如图21所示,其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验电路连接完整。
② 正确接线后,测得的数据如上表所示。该磁敏电阻的测量值为 Ω。
③ 根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知,1处的磁感应强度为 T。
④ 在实验过程中,仅将磁敏电阻从1处移至2处,其它条件不变,那么电流表的示数 ,电压表的示数 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)就现有的实验器材和电路,请提出一个有意义的可供探究的物理问题: 。
(5)在上述电路中,将该磁敏电阻从待测磁场中移出,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为10.0 mA时,求滑动变阻器接入电路的阻值。设电源电压为5.50 V。