内容正文:
第15练 拓展创新型实验专练
一、选择型实验专练
1.如图所示,在接线柱间接入熔丝和铜丝,熔丝电阻大于铜丝。接通电源,闭合开关S,依次闭合各小灯泡支路的开关,可以看到电流表的示数逐渐增大;再闭合电炉丝支路的开关时,会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是( )
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间,熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合,熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关
A.只有①②
B.只有①③④
C.只有②③④
D.①②③④都正确
【答案】B
【解析】①由图知,小灯泡和电炉丝是并联的,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以同时工作的用电器越多,干路电流越大,干路导线产生的热量越多,达到一定程度,会引起熔丝熔断,甚至引发安全事故。故①正确;
②串联电路电流处处相等,熔丝和铜丝是串联在干路中的,所以通过熔丝的电流等于通过铜丝的电流。故②错误;
③已知熔丝电阻大于铜丝,通过的电流相同,由焦耳定律Q=I2Rt知,在相同时间,熔丝产生的热量多。故③正确;
④并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,随着支路开关依次闭合,干路电流逐渐增大,熔丝最终熔断,说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关。故④正确。
2.如图,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P移动到某一位置不动,然后改变电阻箱R'的阻值,得到多组电流、电压值,记录如表。第4次实验时电阻箱的电功率为 W;分析数据发现电阻箱在第2、6次(或第3、5次)实验时电功率相等,由此推理电阻箱在第1次与后面第n次实验时的电功率也相等,则第n次实验时电阻箱的阻值为 Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
……
n
电压U/V
1.0
1.2
2.0
3.0
4.0
4.8
……
电流I/A
0.25
0.24
0.2
0.15
0.10
0.06
……
【答案】0.45;100
【解析】电功率的计算公式:P=UI; 电阻计算公式R=;
(1)第4次实验电功率P=UI=3.0V×0.15A=0.45W;
(2)通过比较电压数据能够发现:第2、6次(第3、5次)数据可以发现,他们俩组数据的电压之和都为6V。
所以,第n组数据的电压值应该为Un=6V﹣1V=5V;而两次的功率也相等,利用相关公式即可解题。
(1)第4次实验电功率P=UI=3.0V×0.15A=0.45W;
(2)通过比较电压数据能够发现:第2、6次(第3、5次)数据可以发现,他们俩组数据的电压之和都为6V。
所以,第n组数据的电压值应该为Un=6V﹣1V=5V;
第一组数据的电功率P1=U1×I1=1.0V×0.25A=0.25W;且由题意思可知:P1=Pn=0.25W;
所以In==100Ω。==0.05A;所以Rn==
二、填空型实验专练
3.如图所示,某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时,用酒 精灯给条形磁体加热一段时间后,发现大头针纷纷下落。请根据 这一现象提出一个可探究的科学问题:
。
【答案】磁体磁性强弱与温度是否有关?(磁体的“吸附”能力与温度是否有关?磁体磁性强弱与温度有什么关系?磁体磁性强弱与温度有关吗?温度是否影响磁体磁性强弱?)
【解析】磁体“吸附”的大头针越多,说明磁性越强;用酒精灯给条形磁体加热一段时间后,磁体温度升高,同时发现大头针纷纷下落。说明磁体的磁性减弱了。由此提出猜想:磁体磁性强弱与温度是否有关?
三、实验探究题专练
4.小明喝水时,偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指,他感到很惊奇;玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢?小明决定找出原因,下面是小明的探究过程:
根据光经过的路径,首先想到了这种现象与光的折射有关,为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测,如下图,光从水中射向空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大,那么,当入射角增大到某一值时,会不会……
(1)小明的推测是_____________________________________。
(2)小明为了验证自己的推测,进行了如下图所示的实验,实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度,当增大到某一角度时,小明观察到________________,证实了自己的推测。
(3)当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗?说出你的观点并解释:____________________________________。
【答案】(1)折射光线消失 (2)光斑消失 (3)不会,光从空气斜射入水中时,折射角始终小于入射角
【解析】(1)如图,光从水中射向空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大。那么,当入射