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题型四 探究与应用设计题
1.如表中实验操作不能达到实验目的的是( )
序号
实验目的
实验操作
①
探究声音的产生
将发声的音叉触及面颊
②
探究物体间力的作用是否是相互的
小车A上固定磁体,小车B上固定铁块,将它们靠近一定距离后,固定A,释放B
③
探究通过导体的电流与它两端电压的关系
保持导体的电阻不变,多次改变其两端电压,测量通过它的电流
④
探究平面镜成像的虚实
将白纸放在玻璃板后像的位置,直接观察白纸
A.① B.② C.③ D.④
二.填空题(共1小题)
2.一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示。
实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)灯泡和变阻器的连接方式是 联。
(2)第一次实验中,电路消耗的总功率是 W,灯泡工作时的电阻是 Ω。
(3)第二次实验中,电流表示数是 A,变阻器工作1min产生的热量是 J。
三.实验探究题(共2小题)
3.“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。
当外界温度降低时,液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部(彩球体积变化可忽略)。图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
(1)乙图“彩球温度计”中彩球 上标注的温度是当时的环境温度(请填写彩球编号)。
(2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则 “彩球温度计”所处环境温度较高(选填“甲”或“乙”)。
(3)如果彩球a的质量为ma,彩球c的质量为mc,则ma mc(选填“>”“=”或“<”);彩球a标注的温度 彩球c标注的温度(选填“高于”或“低于”)。
(4)彩球c是否为悬浮状态,理由是 。
4.常州某小学大门口,设有护学岗标志牌及其固定装置:铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹,铁夹夹着重4N的护学岗标志牌,铁夹张开幅度越大,夹得越紧。放学时,值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出,此过程中,标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向 、大小为 N。雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化?同学们展开合理猜想。
猜想1:考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变大,理由是 。
猜想2:考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变小,理由是 。
同学们讨论后,认为猜想1、猜想2都合理,为确定哪一种猜想起主导作用,同学们先采用原始方案,测量时发现超出测力计的量程,于是设计出改进方案1、改进方案2,如图所示,每个滑轮重均为0.3N,不计绳重及滑轮处摩擦。
应采用改进方案 进行探究,实验时,匀速拔出过程中,测力计示数为4.4N,拔出后静止时,测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 N。雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 N,猜想 起主导作用。
四.综合能力题(共2小题)
5.雨天乘车时,小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示模拟电路进行探究。
检测网浸入雨水中部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
0.32
(1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中电流表示数的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化;
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如表数据:分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在 (选填“变大”或“变小”)。