内容正文:
大题突破1 创新实验(一)
1.(2022·山东菏泽)小明同学在家研究不同种类灯泡的发光效率(电能转化为光能的效率),可选用的灯泡有:白炽灯①“220 V 40 W”、②“220 V 15 W”各一只;普通节能灯③“220 V 30 W”、④“220 V 15 W”各一只;LED灯⑤“220 V 15 W”、⑥“220 V 7 W”各一只。他从每种灯泡中各选出一只接入家庭电路进行对比实验,用温度计分别测出通电前和通电20分钟后每种灯泡的表面温度,记录如表:
灯泡的种类
白炽灯
普通节能灯
LED灯
通电前
24 ℃
24 ℃
24 ℃
通电20分钟后
大于100 ℃
76.2 ℃
48.4 ℃
忽略其他因素的影响,认为三种灯泡每升高1 ℃吸收的热量都相同。回答下列问题:(1)如果你是小明,对比实验中你选择的三只灯泡是__________(填灯泡前面的序号)。
(2)根据实验数据,可以判断发光效率最高的灯泡是____________(填灯泡的种类)。
2.(2022·山东威海)在学习了浮力知识后,小明进一步探究浮力的有关问题。
实验一:探究漂浮物体受到的浮力大小与物体排开液体重力的关系。
(1)实验步骤如下(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg):
步骤1:如图甲所示,用弹簧测力计测量物体的重力为0.96 N;
步骤2:如图乙所示,在量筒中倒入适量的水;
步骤3:如图丙所示,将物体轻轻放入量筒中,发现物体漂浮在水面上,由此可知物体所受浮力大小为____________N;
步骤4:观察量筒中水面的变化情况,通过计算可知物体排开水的重力为____________N。
综合分析实验数据可得到的结论是________________________________。
实验二:探究浮力大小与液体密度的关系。
(2)小明又将该物体分别放入两种不同的液体中,得到的实验数据如表所示,他分析数据得出结论:液体密度越大,物体受到的浮力也越大。小红认为小明的实验不合理,她判断的理由是____________________________________。
液体
液体的密
度(g/cm3)
物体排开
液体的体积(cm3)
物体
状态
物体受
到的浮力(N)
液体1
0.8
100
沉底
0.80
液体2
1.2
80
漂浮
0.96
(3)该物体在液体1中处于沉底状态,说明物体的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)液体1的密度;若使该物体在液体1中上浮,你的方法是______________________________________(写出一种即可)。
3.(2022·四川攀枝花)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象,这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。实验小组设计了如图所示的电路,来探究某GMR的阻值与磁场的关系。
(1)闭合开关S1,电磁铁的左边是______(选填“N”或“S”)极。滑动变阻器R1的滑片向右端滑动,电磁铁的磁性________(选填“增强”或“减弱”)。
(2)断开开关S1,闭合开关S2,无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片,电流表指针几乎不偏转,电压表有示数但不变。请分析电路故障:_________________。
(3)排除电路故障后,闭合开关S1、S2,保持R2滑片位置不变,将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动,观察到电流表示数增大,电压表示数________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)分析上述实验现象可知:该GMR的阻值随其周围磁场的增强而________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
4.(2022·辽宁鞍山)同学们发现:李子会沉在水底,而丑橘可以漂浮在水面上。于是他们利用实验室的器材测量了两种水果的密度。
(1)测量李子的密度:
①将天平放在水平台上,如图甲所示,将游码放到标尺左端的零刻度线处,向______调节平衡螺母,直至指针指在分度盘的中线处,使天平横梁平衡。
②接着配制浓度合适的盐水,使李子恰好________在盐水中,测出盐水的密度即为李子的密度。测量步骤如下:
步骤一:在小烧杯中加入适量配置好的盐水,用天平测量其质量,当天平平衡后,砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,小烧杯和盐水的总质量为____________g;
步骤二:把小烧杯中的一部分盐水倒入量筒中,测量其体积如图丙所示;
步骤三:测出小烧杯和剩余盐水的总质量为39.8 g;
则李子的密度ρ李子=____________________kg/m3。
(2)测量丑橘的密度: