内容正文:
实验10探究杠杆的平衡条件
12.(1)平衡仍能(2)①F,11=F,l2A②右端下沉
(3)增大左(4)m-m
ma
13.(1)平衡左(2)4(3)变大(4)①0②26③增
加秤砣的质量(合理即可)
实验1探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
14.(1)L2(2)检查L,支路的接线柱是否连接好(或检查
L,是否拧紧)(3)B(4)0.3错误
【拓展】由于1=Ig、IB=Ic,所以1=1g=1c
15.(1)如答图所示(2)B(3)①0.5②串联电路两端
总电压等于各部分电路两端电压之和③串联电路的
总电阻等于各分电阻之和④电流一定时,串联电路中
导体两端电压与导体的电阻成正比
第15题答图
实验12探究电流与电压、电阻的关系
16.(1)如答图1所示(2)电流表断路(3)0.52
(4)向左移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0V
(5)如答图2所示(6)电阻的倒数电阻
↑I/A
0.6--r-
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
04
0.10.20.3
答图1
答图2
第16题答图
17.(1)①电压表②a.2.8b.0.28③分析电压与电流
之比(或画-U图像观察图像的特点)④如答图所示
⑤电压与电流的比为一定值(或I-U图像为一条过原点
的直线)(2)C(3)2.5~3V
↑I/A
0.3
0.2
0.1
01.02.03.0U/V
第17题答图
实验13测量定值电阻的阻值
18.(1)如答图1所示(2)BC(3)①如答图2所示
②10(4)电压表接在了滑动变阻器两端4
↑U/V
3.0t
2.0
1.0
00.10.20.311A
答图1
答图2
第18题答图
19.(1)如答图所示(2)断开(3)R处短路(或电压表断
路或电压表短路)(4)2.48(5)①电压表并联在滑
动变阻器的两端②5③小华多次测量取平均值可以
减小误差(或小明仅测量了一组数据误差较大)(6)当
导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的
关系
D
A B
第19题答图
实验14测量小灯泡的电阻
20.(1)如答图所示(2)C(3)0.312.7(4)大于
小(5)将电压表用小量程并联到滑动变阻器两端,移
动滑片使电压表示数为0.7V,此时小灯泡正常发光
第20题答图
实验15探究通电螺线管外部磁场的特点
21.(1)①磁场②条形(2)电流方向(3)正强增
大电路中的电流(或增加螺线管的匝数等)
实验16探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
22.(1)闭合(2)不会(3)导体切割磁感线运动的方向
(4)2和6(或3和7)(5)发电机(6)产生的感应电
流太小
(二)创新型探究实验
1.(1)漂浮0.28(3)P*H(4)小疏(5)增加配重
P液
(或使用更细的吸管)
2.(1)②G③右端浮力④从小桶内取出G。(2)二
3.(1)木块移动的距离(2)大(3)甲和丙(4)①不
同重力势②大(5)表面粗糙程度
27
4.(1)C压强逆风(2)15°先增大后减小(3)飞行
速度越大(4)减小
5.(1)等于(2)使小筒竖直漂浮在水面上(3)①0
、h-ho
④A⑤均匀2(4)B(5
。m
6.(1)U形管左侧水银柱达到A点①U形管两侧液面高
度差转换法②大(2)①反比②偏大活塞对注
射器中的气体做功,气体内能增大,温度升高,压强变大
7.(1)0.0225(2)先加速后匀速(3)①14、7(或2、5、8
或3、6、9)快②慢(4)快(5)温度
题型七重难综合题
(一)力学、力热、力电综合题
1.解:(1)增大通电导体在磁场中受到力的作用
(2)飞行汽车行驶的路程为s=t=90km/h×30×
60h、
1
45km,
由P=”-P=m得,飞行汽车的牵引力为F=P=
t
15×103W
=600N,
1
90×3.6ms
由于匀速行驶,则飞行汽车受到的阻力f=F=600N。
(3)电动机输出的机械能
W=Pt=15×103W×30×60s=2.7×10'J,
燃烧汽油放出热量Q。=”2-710」=9x101,
730%
需要消耗汽油的质量m=
Q放。9×103J
=2 kg
94.5×10'J/kg
2.解:(1)做功
(2)钻头的重力做的功为W=Gh=mgh=2×103kg×
10N/kgx800m=1.6×10J;
(3)钻杆和钻头的总重力为G。=m台g=230×103kg×
10N/kg=2.3×10N,
由受力分析知,钻杆和钻头所受的浮力为F=G。-F=
2.3×106N-1.4×106N=9×105N.
钻杆和钻头排开海水的体积为V排=
F浮
P海水g
9×103N
=90m3,
1.0×10kg/m×10N/kg
钻头浸人水中的深度为h=
_V排_90m3
80.2m=450m,
海水对钻头的压强为p=P海水gh=1.0×10kgm×
10N/kgx450m=4.5×10°Pa。
3.解:(1)做功
(2)新款挖掘机受到的阻力
f=4%G=4%×2×10°N=8000N,
28
根据P=”P=Pm得到克服阻力做功的功率
P=fm=8000N×1m/s=8000W;
(3)克服土方重力做功W=Gh=mgh=3.6×10×10kg×
10N/kg×5m=1.8×10J,
新款发动机所做总功W。=5W=5×1.8×10J=9×108J,
柴油完全燃烧放出的热量Q=”e-9x10J1,8×10J,
750%
一次作业消耗的柴油的质量
Q=1.8x10】=40kg:
ma4.5x10'1/kg
(4)新款挖掘机消耗柴油的质量是老款挖掘机消耗柴油
质量的80%,则老款挖掘机消耗柴油质量
m渔-40k8=50kg,
m海'=809%80%
工地平均每日完成10次此类作业,如果每年工作300天,
每年节约的柴油m指约=10×50kg×(1-80%)×300=
30000kg=30t,
每燃烧1kg柴油排放3kg二氧化碳,新款发动机每年可
以减少排放二氧化碳m=氧化碳=3×30t=90t。
4.解:(1)可再生
(2)由题意知,P=26兆瓦=2.6×10?W,海上风机转一圈
能发电W=50度=50kW.h=1.8×10J,
风机转动一圈所用时间为
W1.8×10J
t=
p2.6x10W
≈6.95:
(3)由图2可知电压表测导线两端的电压,电流表测电路
中的电流,由欧姆定律可得电路中总电阻为
R=70=5n
因每根输电线每千米的电阻为0.2,则导线的总长度为
50一=25km,
L=0.20/km
因为导线是双股的,所以短路位置到甲地的距离为
(4)电磁炉获得的电能为
W'=mW=80%×1.8×103J=1.44×103J,
水吸收的热量为
Q段=nW=90%×1.44×10J=1.296×108J,
根据0:=m4可知水的质量为mk:O怎
c水△t
1.296×103J
≈386kg。
4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-20℃)
5.解:(1)满载时质量为51t,满载时的重力为
G=m车g=51×103kg×10N/kg=5.1×10N,
电车对水平地面的压力为F=G=5.1×10N.(二)创新丑
1.探究小组同学发现如图甲:同一鸡蛋在不
同密度的盐水中状态不同,根据浮与沉的
条件可以比较盐水的密度大小,由此他们
想自制简易的密度计,器材有:长度
为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小瓶、记
号笔、刻度尺(分度值为1mm)、天平。(g
取10N/kg)
密度计
甲一
甲-2
第1题图
(1)如图乙所示,在粗细均匀的吸管内添
加铁屑并用石蜡封口,使其总质量为28g,
吸管能竖直
在液体中。此时,密
度计受到的浮力是
N。该密度计
相对于鸡蛋来说,可比较密度相近的盐水
密度的大小。
(2)小明将密度计放在其他4种不同密度
的液体中,分别测出其浸入液体的深度,数
据如下表所示。因此小明将吸管上液面所
对应的位置,标注为该液体的密度。
实验次数
2
3
浸入液体的
0.80.91.01.11.2
密度p/(g·cm3)
浸入的深
6.35.65.04.54.1
度h/cm
(3)同组的小红提出:如图乙所示,当将吸
管放入密度为1.0g/cm3的水中时,浸入
的深度为H=5.0cm。若将它放入其他密
度不同的液体中,浸入液体的深度h不同。
于是她根据浸入的深度h与液体密度p之
间的关系式h=
(请用H、P水、P液
28
型探究实验
表示)。直接推理并标记出液体密度的
位置。
(4)小明和小红发现标记的刻度位置越靠
上,对应液体的密度值越
(选填
“大”或“小”),刻度线分布越
(选填“疏”或“密”)。
(5)小明发现利用现有器材,可以采用:
的方法使刻度线间的距离大一
些,从而提高密度计的精密程度。
2.跨学科实践小组设计了“测量气球在空气
中所受浮力”的实验:
左m
右
图1
图2
第2题图
(1)实验过程:
①如图1,用细线穿过自制标尺的0点并悬
挂,使其处于水平平衡状态,其中标尺分度值
为1mm(图中毫米刻度线没有画出);
②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气
球,固定悬挂在标尺左端距O点为L,的位
置;在标尺右端对称位置悬挂小桶,往桶内
装入适量细沙,使标尺处于水平平衡状态。
若测得小桶和细沙的总重力为G,则篮球
和气球(含气针)的总重力为
③把气针插入篮球的气门内,气球随即膨
胀,如图2,标尺的
(选填“左端”
或“右端”)向下发生倾斜,理由是:左端气
球受到向上的
,导致平衡状态发
生变化。
④测量膨胀气球受到的浮力大小:
方法一:在不改变小桶悬挂位置的情况下
(选填“向小桶内添加”或
“从小桶内取出”)重力为G。的细沙,使标
尺重新处于水平平衡状态,则膨胀气球受
到的浮力大小为
方法二:保持小桶和细沙总重力为G的情
况下,移动小桶悬挂的位置,使标尺重新处
于水平平衡状态,此时小桶悬挂位置与O
点的距离为L,利用杠杆平衡条件也可计
算出膨胀气球受到的浮力大小。
(2)实验评估:
如图3,如果用钩码替换图1中的小桶和
桶内细沙,为了较精准测量膨胀气球受到
的浮力大小,采用④中的方法
更
合理。
左四
右
n个
第2题图3
3某实验小组同学用如图1所示的装置探究
物体的动能与哪些因素有关。
木块
H
h
nm乙
H
丙
图1
图2
第3题图
(1)实验中是通过观察
反映小车动能大小的:
(2)分析比较甲、乙两次实验,初步得出的
结论是:质量相同的物体,速度越大,动能
越
(3)分析比较
两次实验,可初
步得出的结论是:速度相同的物体,质量越
大,动能越大;
(4)同学们查阅相关资料得知,汽车的动
能越大,汽车发生事故时,驾驶员受到的伤
害通常也会越大,所以在高速公路旁通常
会设有斜坡式的紧急避险车道,如图2所
示。在车辆车速过快时,进人避险车道后
可以快速降低车速,保证车上人员的安全。
那么当汽车进入避险车道时,汽车冲上斜
坡的最大距离与什么因素有关呢?他们提
出了以下猜想:
猜想一:与车辆的速度有关;
猜想二:与避险车道的坡度有关。
为了验证以上猜想,他们准备了如图3的
实验装置及小车、刻度尺和量角器等器材
进行实验。
第3题图3
①为了验证猜想一,应将小车从左侧斜面
(选填“相同”或“不同”)高度由
静止释放,测量小车冲上右侧斜面的距离,
小车冲上右侧斜面的过程中主要将动能转
化为
能;
②为了验证猜想二,同学们改变右侧斜面
与水平面的夹角,多次实验记录数据如
下表:
实验
释放高
斜面与水平
冲上斜面的
序号
度/cm
面的夹角/°
最大距离/cm
20
30
16
2
20
40
14
3
20
50
11
4
20
60
7
分析实验数据可知,当其他条件一定时,斜
面的坡度越
,小车冲上斜面的最
大距离越短;
(5)如图2的避险车道表面铺装有碎石块
和沙子等,据此推测物体冲上斜坡的最大
距离可能还与斜坡的
有关。
29
4.小明观察到飞机在空中飞行时都有一定的
迎角(机翼轴线与水平气流的夹角),飞机
飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否
还与迎角大小有关?为了研究这一问题,
在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测
力计、飞机模型,按图甲方式进行实验。
机翼轴线
迎角
气流方向
升力测力计
■
第4题图甲
(1)飞机的机翼一般做成的形状是图乙中
的
;飞机飞行时能够获得升力的
原因是:机翼的上表面附近空气流速较下
表面大,受到的
比下表面小;为了
获得更大的升力,起飞时应该
(选填“顺风”或“逆风”)起飞。
B
第4题图乙
(2)保持风速最大,调整飞机模型的迎角,
记录升力测力计的示数,得到如图丙所示
的曲线图。根据图线可得出的结论是:当
飞机的飞行速度一定,迎角为
时,
升力最大;迎角由0°逐渐增大到20°的过
程中,升力的变化特点是
升力N
10
05101520迎角/°
第4题图丙
(3)小明用电风扇三个挡位的风速模拟飞
机的飞行速度,研究飞机的升力与其飞行
速度的关系,数据如表所示,当飞机的迎角
一定时,
,飞机的升力越大。
挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
2
6
30
(4)在图甲模拟实验装置中,当电风扇在
弱风挡时,模型飞机的迎角为0,飞机的升
力为F;当电风扇在强风挡时,若要保持飞
机的升力F不变,则应将模型飞机的迎角
(选填“增大”“减小”或“不
变”)。(0始终小于15°)
5.(跨学科实践实验一制作浮力秤)“曹冲
称象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿
效曹冲,展开项目化实践活动—制作一
台“浮力秤”。制作“浮力秤”步骤如下:
一秤盘
小筒外壁小筒外壁
小筒
细沙
透明
b
b
「大筒
a
山托盘
A
B
图1
图2
秤盘
一小筒
细沙
透明
「大筒
水山托盘
图3
第5题图
(1)浮力秤的制作原理:物体漂浮在液面
上时,浮力
(选填“大于”“小于”
或“等于”)重力。
(2)小组同学按照如图1所示进行组装:
选择轻质的圆柱形小简,在其底部均匀地
放上细沙,上端放一个轻质的小秤盘,将小
简放在水中,就制成了一个“浮力秤”。在
小简底部铺上细沙的目的是:
(3)①将组装好的小筒和空秤盘,放人水
中,并使它漂浮在水面上。用记号笔在小
简外侧水面的位置画上一个刻度a,标记
为
②在秤盘中只放入一个10g的砝码,用记
号笔在小简外侧水面位置画上刻度b,标
记为10g;
③在秤盘中只放入一个20g的砝码,用记
号笔在小简外侧水面位置画上刻度c,标
记为20g;
④作好标记的小简外侧,如图2所示,a、
b、c三个位置正确的是
(选填
“A”或“B”);
⑤用刻度尺测量发现ab=bc,说明该秤的
刻度是
(选填“均匀”或“不均
匀”)的。接下来分别在每相邻两个刻度
之间平均分成5等份,就完成了浮力秤的
刻度的标记。这个浮力秤的分度值
是
g
(4)同学们利用制作好的浮力秤来测黄
豆的质量:如图3所示,将五颗黄豆放在
秤盘中,待秤筒稳定后,发现水面对应的
位置小于分度值,认为浮力秤的精确度不
够。为提高浮力秤的精确度,小组同学提
出的以下改进措施中可行的是
A.用直径更大的大筒
B.用直径更小的小筒
C.增大小简中细沙的质量
D.大简中换用密度更大的液体
(5)秤盘上未放物体时小筒浸入水中深度
为h。,在某次测量物体的质量时小筒浸入
水中深度为h,已知小简和秤盘的质量
为mo,水的密度为Po。则被测物体的质量
为
(用已知物理量写出表达
式)。
6.善于观察的小明有两个发现:①自行车在
烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸:②压缩一
段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越
费力。他想知道:一定质量的气体产生的
压强与哪些因素有关?他根据观察发现的
两个现象,提出以下两个猜想:
猜想一:一定质量的气体产生的压强可能
与气体的温度有关
猜想二:一定质量的气体产生的压强可能
与气体的体积有关。
温
橡胶管
压强
传感器
m中H
U形管
数据采集器
甲
)
第6题图
(1)为验证猜想一,小明进行如下实验:
如图甲所示,在烧瓶中封入一定质量的空
气,烧瓶的一端用橡胶管连接在U形管左
管上(内装水银)。将烧瓶放入水槽中,通
过温度计可以测得水的温度,也就是瓶中
气体的温度。
步骤一:记录在室温20℃时的压强,并在
U形管的左侧标出水银面的高度记为A。
步骤二:给水槽中的水加热到40℃,待水
银柱不再上升后,往U形管的右侧注入水
银,直到
,记录此
时U形管两侧液面高度差。
步骤三:将水槽中的水加热到60℃、
80℃,重复实验。实验数据记录如表:
气体的温度/℃
20
40
60
80
U形管两侧液
0
2.35.47.7
面高度差/cm
请你对表中数据进行归纳分析,回答下列
问题。
①实验中通过
来反映烧瓶
内气体的压强大小,这种物理研究方法叫
做
②可得出结论:当气体质量一定时,气体的
体积不变,温度越高,压强越
(2)小明为了验证猜想二,他找来一个注
射器和一个压强传感器,在注射器里密封
了30mL空气(不计注射器活塞重力和摩
擦,大气压强为1×10Pa),并与传感器密
封连接,接上数据采集器,如图乙所示,然
后缓缓推动活塞,记录数据如下:
实验次数
1
3
5
体积(mL)
30
25
20
15
10
压强(×105Pa)
1
1.21.52.03.0
①小明分析表中数据可得出的结论是:当
气体质量一定时,气体的温度不变,压强和
31
体积成
②实验中如果小明快速推动活塞,传感器
的读数会
(选填“偏大”“偏小”或
“无影响”),理由是
7.小明在研究物体的运动速度时,做了测量
“气泡速度”的实验。实验装置如图所示,
长40cm两端封闭的直玻璃管,管内注满
水,内留一个小气泡。
实验操作:倒转玻璃管,保持竖
40
直,观察气泡在管内的运动。实
验中,同学们从某一位置A开始
FO
用秒表计时,每隔2s在玻璃管
D
10
上标出气泡的位置,用刻度尺测
loem
B6
出气泡经过各位置的路程,并将第7题图
数据填入表-1中。
表-1
位置AB
D
F
G
路程
03.07.012.017.022.027.0
/cm
时间
0
6
8
10
12
/s
(1)分析表中数据可知,气泡在AG段的平
均速度的大小为
m/s
(2)根据表格中的数据总结出气泡整个运
动过程中,速度变化规律为
(3)小明发现实验过程中气泡运动过快导
致时间测量不是很准确,那么如何改变气
泡的运动快慢,气泡的运动快慢到底与哪
些因素有关呢?小明想到液体中的气泡比
水中气泡的上升速度慢很多,于是结合生
活经验提出了以下猜想:
猜想一:跟气泡的大小有关;
32
猜想二:跟玻璃管内液体粘度有关。
小明使用盐水和两种粘度不同的液体(液
体1的粘度小于液体2,两种液体粘度均
大于盐水,三者密度相同)进行了探究,测
出气泡经过CG段的时间。实验数据记录
如表-2所示:
表-2
气泡长
气泡长
气泡长
度1cm
度2cm
度3cm
上升
上升
上升
实验液体所需实验液体所需实验液体所需
序号种类时间序号种类时间序号种类时间
/s
/s
/s
1
盐水5.5
4
盐水4.7
盐水3.9
液体
液体
液体
10.15
8.5
8
6.9
1
液体
液体
液体
3
12.4
6
9
10.0
2
11.2
2
2
①分析
三
组实验数据,可以得出实验结论:液体粘度
相同,气泡长度越长,气泡运动越
(选填“快”或“慢”);
②分析1、2、3三组实验数据,可以得出实
验结论:气泡长度相同,液体粘度越大,气
泡运动越
(选填“快”或“慢”);
(4)近些年来,部分不法商贩将用糖勾兑
稀释后粘度大的果汁装进正品鲜榨果汁的
瓶子中卖给消费者。结合本次实验结论,
我们在区分二者的时候,可以将瓶身倒转,
其中,气泡上升较
(选填“快”或
“慢”)是鲜榨果汁,另一种则是经过稀释
后用糖勾兑的果汁;
(5)在一个寒冷早晨,小华在重复小明的
实验时发现气泡运动比小明记录的要慢,
于是小华据此提出了猜想三:液体中气泡
的运动快慢还可能与
有关。