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专题03 新情境实验
1. 明家装修房子,需要安装暖气片,他发现市场上暖气片的材料各有不同,而且片数也不同,他想暖气片散热快慢与哪些因素有关呢?他猜想∶
猜想一∶散热快慢与暖气片的散热面积有关
猜想二∶散热快慢与暖气片的材料有关
小明根据猜想设计并进行如下实验。
实验一∶①在探究猜想一的实验中,小明制作了体积相同的两个隔热性良好的长方体容器,如图甲所示,用相同的散热材料分别替代两个容器的某个面;②给这两个容器装满沸水并将其置于体积温度相同的密闭盒内,在距离散热材料相同的位置插入温度计,如图乙所示。用秒表测出温度计上升相同温度所,用的时间;
实验二∶在探究猜想二的实验中,小明用不同的散热材料分别代替其中一个长方体容器相同一个面,。再次实验。得到的实验数据如下表所示:
暖气片材料
散热片面积/
初温/℃
末温/℃
时间/s
钢
10
16
78
391
钢
20
16
78
280
铸铁
20
16
78
583
铜铝复合
20
16
78
198
(1)实验中小明是根据 ___ 判断散热快慢的,分析数据可得出结论∶ ______ ;(写出一条即可)
(2)如果要选散热快的暖气片,你建议小明选用表格中 _______ 材料制成的暖气片。
2. 图中的”凹面镜信号增强器”是小明在网课期间设计的,利用它可以增强路由器的“黑管”向某一方向发射的电磁波。为了探究它的增强效果,他进行了如下实验:
①“黑管”发出稳定信号后,将陶瓷材质的信号增强器朝向分析仪,同时移动分析仪直至接收到50dB的信号强度是(dB网络信号强度的单位,值越大表示信号越强),测出分析仪到路由器的距离;
②只改变信号增强器的材质,重复上述实验,记录数据如下表;
③再用小刀将铝制信号增强器的表面划成坑坑洼洼,再重复上述实验。关于信号增强器,请你解答:
序号
材质
分析仪到路由器的距离s/m
1
陶瓷
9
2
不锈钢
13
3
铁
14
4
铝
16
(1)“黑管”发出的电磁波可以在它表面发生__,使分析仪接收到增强的电磁波信号;
(2)实验中可以通过__反映它的增强效果;分析表中数据可知:相同条件下,__材质的增强效果更好一些;
(3)第③步的操作是为了探究其增强效果与它表面__的关系。
3. 共建空间站、择机着陆火星等,2021迎来中国航天大年。如图甲是物理创新小组设计的风力火箭装置,大功率鼓风机提供风力火箭升空的动力,推动火箭向高空发射。怎么才能提高风力火箭发射高度呢?他们制作了很多风力火箭,在无风晴朗天气环境下进行了多次实验探究,记录了如下数据:
组别
1
2
风力火箭参数
锥角/°。
25
15
25
35
45
55
质量/g。
20
40
100
140
180
100
多次发射平均高度/m
9
16
24
12
7
21
24
23
22
21
(1)请在图乙的坐标系中描点作出风力火箭发射高度和质量的关系图像______ ,分析图像可以得出结论是: ______;
(2)分析第2组数据,可以发现锥角对火箭发射高度影响不大,你认为其中的原因是:______。
4.
支持面上物体的稳定程度叫做稳度。小明观察到电风扇、落地灯等都有大而重的底座,使它们不易翻倒。他提出“物体的稳度是否与物体重心高低、物体的重力大小有关?”于是进行了如下实验:步骤①将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同物体的底部、中部和顶部,使物体重心的位置如图中的a、b,c所示,再将它们依次放在可转动的粗糙水平木板的同一位置,让木板绕点转动,分别记下物体刚好翻倒时,木板转过的角度的大小如图d所示,实验现象记录在下表中;步骤②取形状和大小相同、密度均匀的圆柱体铜块、铁块、铝块和木块立放在水平面上,利用钢尺用同样大小的力分别击打这四个物块的同一部位,观察到木块容易被打倒。请你解答下列问题:
实验次数
1
2
3
重心离支持面高度
低
中
高
物体刚好翻倒时木板转过的角度
大
较大
小
(1)步骤①中物体的稳度是通过________反映的;实验表明物体的重心越高,其稳度越________;步骤②是在探究物体的稳度和________的关系;
(2)为了增大货车行驶时的稳度,结合上述实验,给正在装货的司机提供一个合理建议________。
5. 小明发现从冰箱冷藏室取出的花生油往出倒时下流速度非常慢,猜想液体的粘性大小与温度可能有关。于是将放在三个不同温度环境下的花生油同时滴入三个规格相同、倾斜度相同的试管口使其自然流入试管底部,并在下表中记录油滴流入试管底部所用时间:
油的温度/℃
8
15
27
油滴流入试管底部所用时间/s