身边处处有物理。利用一个玻璃杯、足量的水,设计三个物理小实验,按照项目要求将表格补充完整。
| 添加一 种器材 | 主要实验过程和现象 | 说明或研究 的物理问题 |
1 | 铅笔 | 光的折射 | |
2 | 注射器 | 用注射器抽取半管水,用手指封闭注射器开口,水很难被压缩 | |
3 | 压力的作用效果与压力大小有关 |
小明自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计。
②用刻度尺测出竹筷的长度L。
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示)。
④ 。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:(ρ水=1.0 g/cm3,F浮=ρ液gV排 )
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了 。
(2)密度计是利用 条件工作的。被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积 (选填“越小”或“越大”)。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水= (不计铅丝体积)
(4)小明计算得出盐水的密度为1.05 g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为400 cm3,盐的密度为2.6 g/cm3,则盐水中含盐 g。(盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变)
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探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(20 Ω 2 A、50 Ω 1 A),导线若干。
【实验过程】(1)根据图15所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图15正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。
表一 表二
电压U/V | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 | |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(4)小红在探究猜想③时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是 。
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是:
。
【知识拓展】
(1)小明实验时选择的是 Ω电阻。
(2)小红实验时选择的变阻器规格是 。
某小汽车的“经济耗油量(90 km/h)8 L/100 km”,是指这辆汽车以90 km/h的速度行驶100 km,消耗汽油8 L。
(1)如图16所示,这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。在图中O点画出汽车所受重力的示意图。
(2)该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km,汽车的效率为31.25%。求:汽车消耗多少升汽油及汽车的功率。(汽油热值3.2×107 J/L)
图是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为6 V,小灯泡标有“2 V 2 W”字样(灯丝电阻不变)。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图18所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即)。求:
(1)小灯泡的电阻。
(2)湖水水位高于警戒水位多少米时,灯泡正常工作。
(3)将电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,
说明理由。