内容正文:
力学、电学实验组合练小卷(七)
1.如图所示,在研究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”时,将电阻丝 R1、R2、R3分别装在A、B、C三个相同的透明容器中,容器中密封着等量的空气,橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连,容器内电阻丝的电阻R1=10ΩR2=R3=5 Ω,另有一个阻值为5Ω的电阻丝R4在容器外部,与电阻丝 R3并联.
第1题图
(1)请根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图.
(2)选用A、B两容器探究电流通过导体产生的热量的多少与电阻大小是否有关时,观察到与 A、B两容器相连的U形管液面很快出现高度差,与 C容器相连的U 形管中液面高度差始终为零,原因可能是电阻丝 断路.
(3)排除故障后继续进行实验,通电一段时间后与 容器相连的U形管中两侧的液面高度差最大.
(4)若要探究电流通过导体产生的热量的多少与电流大小是否有关,则应选用 两容器及与其相连的U形管进行比较,得到结论:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的 产生的热量越多.
(5)相同时间内电阻R1产生的电热Q1与电阻 R2产生的电热 Q2之比为 .
【拓展】若将 R4拆除,则相同时间内电阻 R3在 R4拆除后产生的电热 Q3'与R4拆除前产生的电热Q3之比为 .
2.同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计.
(1)他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封,制作了第一代密度计.使用铁钉的目的是使吸管重心降低、在液体中竖直 .测试时将其放入密度为1.0g/cm3的清水中,测得它的吃水深度为10.5cm;取出再放入盐水中,测得它的吃水深度为10.0cm,则盐水的密度为 g/cm3.发现两次吃水深度相差很小,同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故;
第2题图
(2)于是,他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计.测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样.老师提出:根据密度计在两种液体中受到液体对它的 力相等,可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是 (用表示);
第2题图
(3) 同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题,结合前两次的制作经验,将设计思路和数据输入某AI软件,设计了如图所示的第三代密度计.若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5cm,则它在上述盐水中吃水深度为 cm.若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm,则这种液体的密度为 g/cm³.(以上结果保留两位小数)
答案
力学、电学实验组合练小卷(七)
1.(1)如答图所示 (2)R3 (3)A (4)B、C 电流越大
(5)2:1 【拓展】49:16
2.(1) 漂浮 1.05 (2)浮 (3)5.48 0.96
【详解】(3)由于密度计在水和盐水中受到的浮力相等,即,可得,解得,上方细管进入盐水中的深度为,则它在上述盐水中吃水深度为,若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm,根据浮力相等可得,解得.
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