内容正文:
1.【探究名称】探究并联电路中电流的特点
【问题】某实验小组通过实验发现串联电路中各处的电流大小相等,他们想,并联电路中各处的电流大小是否也相等呢?于是实验小组积极讨论后,决定测量如图甲所示的A、B、C、D、E、F共6处的电流大小,以探究并联电路中各处电流的大小关系。
【证据】
(1)请在图乙中用笔画线代替导线,将电路补充完整,使电流表准确测量B处的电流。
(2)根据电路图连接实物电路时,为了保证电路元件的安全,开关必须处于 状态。
(3)保持电源电压不变,更换不同规格的灯泡进行多次实验,记录收集到的数据如表所示:
测量对象
IA
IB
IC
ID
IE
IF
测量次序
1
0.10
0.10
0.14
0.14
0.24
0.24
2
0.10
0.10
0.22
0.22
0.32
0.32
3
0.10
0.10
0.30
0.30
0.40
0.40
该表格设计存在的不足之处是 。
【解释】分析实验数据可以得到初步结论:
(1)在并联电路中,同一支路各处的电流大小 ,干路中各处的电流大小 。(均选填“相等”或“不相等”)
(2)干路与支路的电流大小关系是:干路中的电流 各支路电流之和。
【交流】分析实验数据可知,实验过程中一直没有更换规格的灯泡是 (选填“L1”或“L2”)。
2.雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
【实验器材】(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到 .
【进行实验】(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐 (选填“变大”或“变小”),且像都是 (选填“正立”或“倒立”)的。
表1
序号
物高h/cm
物距u/cm
像高h/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
30.0
2.0
倒立
实像
2
26.0
2.5
倒立
实像
3
23.0
3.0
倒立
实像
4
15.0
8.0
倒立
实像
5
13.0
13.5
倒立
实像
6
7.0
找不到像
(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用图 (选填“丙”“丁”或“戊”)的方式可以观察到正立放大的“像”。
图4
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在 cm和 cm之间反复多次实验。
表2
序号
物高h/cm
物距u/cm
像高h/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
25.0
1.0
倒立
实像
2
18.0
1.3
倒立
实像
3
15.0
2.0
倒立
实像
4
10.0
4.0
倒立
实像
5
8.0
6.5
倒立
实像
6
4.0
找不到像
【结论】(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是 .咨询老师后得知,两次所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。
3.天气干燥,容易引发呼吸道疾病,小华利用所学的物理知识为奶奶自制了一个简易加湿装置来提高房间湿度。如图所示,他将吸水毛巾一端搭在衣架上,一端浸入水中,让吸水毛巾表面一直处于湿润状态,然后用电风扇正对毛巾吹风,加速空气流通对房间进行加湿。
【问题】为弄清楚简易加湿装置的加湿能力与哪些因素有关,小华提出以下猜想:
猜想一:可能与毛巾的展开面积有关。
猜想二:可能与电风扇的风速有关。
猜想三:可能与水的温度有关。
【证据】将湿度计和图示装置放置在封闭小房间中,依次改变毛巾的展开面积、电风扇的挡位大小和水的温度,实验进行相同时间后,将房间的湿度记录在表中。每次实验前保持水盆中的水量相同,并打开窗户通风直至空气恢复到相同湿度(实验过程中用加热器使水温恒定)。
序号
毛巾的展开面积
电风扇的风速
水的温度/℃
空气湿度
1
小
快
45
32%
2
中
快
45
38%
3
大
快
45
45%
4
大
慢
45
40%
5
中
快
20
34%
6
中
快
60
47%
(1)毛巾上的水通过 (填物态变化)变为水蒸气散播到空气中。
(2)每次实验前打开窗户通风直至空气恢复到相同湿度的目的是: 。
【解释】
(1)分析第1、2、3次实验可知,其他条件相同时,毛巾的展开面积越 ,加湿装置的加湿能力越强。
(2)分析第3、4次实验数据可初步得出结论:加湿装置的加湿能力与 有关。
(3)分析第 三次实验可知,其他条件相同时,水的温度越高,加湿装置的加湿能力越强。
【交流】
(1)小华不小心弄坏了湿度计,通过其他方法也可以得知加湿装置的加湿能力,方法是 。
(2)妈妈洗完衣服准备晾晒,想使衣服尽快晾干,结合实验结论,可以给妈妈提出的建议是: 。
4.实验小组选择电源(电压恒为4.5V)、开关、电流表、电阻箱(R0)、滑动变阻器等器材,测量铅笔芯的电阻。
次数
R0/Ω
/A﹣1
1
8
4.0
2
10
4.4
3
20
6.7
4
30
8.9
(1)图甲是他们设计的实验电路图,请对照电路图用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(2)在ab处接入待测铅笔芯,闭合开关,将变阻器的滑片调到适当位置,电流表示数如丙图所示,其值I1为 A。
(3)断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab间,此时应保持 不变。闭合开关,调节电阻箱的阻值,想使电流表的示数仍为I1,但发现无论怎样调节电阻箱的阻值,都不能使电流表的示数达到所需值。
(4)由于电阻箱的阻值是不连续的,但可以绘制电流和电阻箱阻值的数据图像,用图像法去解决这个问题。小组同学继续实验,又测出多组数据如表所示。请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像。根据图像 (选填“能”或“不能”)得到铅笔芯精确的电阻值,判断的理由是 。
5.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中。
(1)小黄同学进行了如图甲、乙、丙三个实验探究过程:
(a)实验中,小黄必须沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做 运动。据 知识可知,弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力大小。
(b)对比图中 两个探究过程,可以探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
(2)学过摩擦力知识后,小明又想探究:滑动摩擦力的大小是否与重力大小有关?他利用如图丁所示装置进行探究实验,实验步骤如下:
实验序号
台式测力计示数F1/N
金属盒总重力G/N
弹簧测力计示数F2/N
①
4.8
4.8
1.8
②
3.2
1.2
③
4.8
6.4
1.8
步骤1:把金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数;
步骤2:将质量不计的氢气球系在金属盒上,氢气球可通过细绳对金属盒施加向上的拉力,读出台式测力计示数,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数;
步骤3:再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
实验相关数据如表:
(a)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操作的优点,具体体现在 。(写出一条即可)
(b)请你补齐表中空格处的数据,其值为 N;
(c)实验中是通过 改变金属盒总重力的;
(d)比较实验步骤 (填序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关。
6.如图所示是小榕同学在进行“激流勇进”游乐项目。游船在高处缓慢地从滑道上滑下,到达滑道底端时,游船非常快速地从水平滑道上滑过,非常具有挑战性。
(1)根据游船在斜滑道上运动情况,请你帮小榕提出一个可探究性的问题: 。
(2)回到学校后,小榕与同学进一步模拟探究游船的运动情况,完成了如下的实验报告,请你将实验报告填写完整。
实验目的
测量小车运动的速度
实验原理
实验器材
小车,水平桌面,测量仪器:刻度尺、
实验步骤
小车由甲至乙
小车由乙至丙
小车由甲至丙
路程s/cm
26
64
90
时间t/s
2
6
平均速度v/(m/s)
v甲乙
v乙丙
v甲丙
实验结论
(1)小车在这三段路程的平均速度分别为:
v甲乙=0.13m/s,v乙丙= m/s,v甲丙=0.15m/s。
(2)小车在斜面上运动的速度越来越 。
交流与讨论
(1)如果测量时间时,小车过了丙位置,才停止计时,那么测得的平均速度将 。
(2)与其他小组的实验数据进行对比发现:若斜面坡度越大,小车从甲到丙运动的平均速度 。
(3)思考与应用:结合上述实验,为保证“激流勇进”游乐项目的安全,请你替小榕给滑道设计者提出一个合理的建议: 。
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1.【探究名称】探究并联电路中电流的特点
【问题】某实验小组通过实验发现串联电路中各处的电流大小相等,他们想,并联电路中各处的电流大小是否也相等呢?于是实验小组积极讨论后,决定测量如图甲所示的A、B、C、D、E、F共6处的电流大小,以探究并联电路中各处电流的大小关系。
【证据】
(1)请在图乙中用笔画线代替导线,将电路补充完整,使电流表准确测量B处的电流。
(2)根据电路图连接实物电路时,为了保证电路元件的安全,开关必须处于 断开 状态。
(3)保持电源电压不变,更换不同规格的灯泡进行多次实验,记录收集到的数据如表所示:
测量对象
IA
IB
IC
ID
IE
IF
测量次序
1
0.10
0.10
0.14
0.14
0.24
0.24
2
0.10
0.10
0.22
0.22
0.32
0.32
3
0.10
0.10
0.30
0.30
0.40
0.40
该表格设计存在的不足之处是 实验表格中没有单位 。
【解释】分析实验数据可以得到初步结论:
(1)在并联电路中,同一支路各处的电流大小 相等 ,干路中各处的电流大小 相等 。(均选填“相等”或“不相等”)
(2)干路与支路的电流大小关系是:干路中的电流 等于 各支路电流之和。
【交流】分析实验数据可知,实验过程中一直没有更换规格的灯泡是 L1 (选填“L1”或“L2”)。
1.【证据】(1)如答图所示 (2)断开 (3)实验表格中没有单位 【解释】(1)相等 相等 (2)等于 【交流】L1
答图
2.雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
【实验器材】(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到 同一高度 .
【进行实验】(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐 变大 (选填“变大”或“变小”),且像都是 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的。
表1
序号
物高h/cm
物距u/cm
像高h/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
30.0
2.0
倒立
实像
2
26.0
2.5
倒立
实像
3
23.0
3.0
倒立
实像
4
15.0
8.0
倒立
实像
5
13.0
13.5
倒立
实像
6
7.0
找不到像
(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用图 丁 (选填“丙”“丁”或“戊”)的方式可以观察到正立放大的“像”。
图4
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在 23.0 cm和 15.0 cm之间反复多次实验。
表2
序号
物高h/cm
物距u/cm
像高h/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
25.0
1.0
倒立
实像
2
18.0
1.3
倒立
实像
3
15.0
2.0
倒立
实像
4
10.0
4.0
倒立
实像
5
8.0
6.5
倒立
实像
6
4.0
找不到像
【结论】(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是 从表一、二的数据可知,物高相同,物距是15cm时,表一中的像更大一些 。咨询老师后得知,两次所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。
2.(1)同一高度 (2)变大 倒立 (3)丁 (4)23.0 15.0 (5)从表一、二中的数据可知,物高相同,物距是15cm时,表一中的像更大一些
3.天气干燥,容易引发呼吸道疾病,小华利用所学的物理知识为奶奶自制了一个简易加湿装置来提高房间湿度。如图所示,他将吸水毛巾一端搭在衣架上,一端浸入水中,让吸水毛巾表面一直处于湿润状态,然后用电风扇正对毛巾吹风,加速空气流通对房间进行加湿。
【问题】为弄清楚简易加湿装置的加湿能力与哪些因素有关,小华提出以下猜想:
猜想一:可能与毛巾的展开面积有关。
猜想二:可能与电风扇的风速有关。
猜想三:可能与水的温度有关。
【证据】将湿度计和图示装置放置在封闭小房间中,依次改变毛巾的展开面积、电风扇的挡位大小和水的温度,实验进行相同时间后,将房间的湿度记录在表中。每次实验前保持水盆中的水量相同,并打开窗户通风直至空气恢复到相同湿度(实验过程中用加热器使水温恒定)。
序号
毛巾的展开面积
电风扇的风速
水的温度/℃
空气湿度
1
小
快
45
32%
2
中
快
45
38%
3
大
快
45
45%
4
大
慢
45
40%
5
中
快
20
34%
6
中
快
60
47%
(1)毛巾上的水通过 汽化 (填物态变化)变为水蒸气散播到空气中。
(2)每次实验前打开窗户通风直至空气恢复到相同湿度的目的是: 控制实验的初始湿度相同,排除初始湿度对实验结果的影响 。
【解释】
(1)分析第1、2、3次实验可知,其他条件相同时,毛巾的展开面积越 大 ,加湿装置的加湿能力越强。
(2)分析第3、4次实验数据可初步得出结论:加湿装置的加湿能力与 电风扇的风速 有关。
(3)分析第 2、5、6 三次实验可知,其他条件相同时,水的温度越高,加湿装置的加湿能力越强。
【交流】
(1)小华不小心弄坏了湿度计,通过其他方法也可以得知加湿装置的加湿能力,方法是 可以通过观察相同时间内水盆中水量的减少来得知加湿装置的加湿能力,水量减少越多,说明加湿装置的加湿能力越强。或者观察房间内物体表面(如玻璃、家具等)水汽凝结情况,相同时间内水汽凝结越多,加湿能力越强 。
(2)妈妈洗完衣服准备晾晒,想使衣服尽快晾干,结合实验结论,可以给妈妈提出的建议是: 将衣服尽量展开,增大衣服与空气的接触面积;把衣服放在通风良好的地方,加快空气流动速度;也可以将衣服放在温度较高的地方,如阳光下或靠近暖气等位置 。
3.【证据】(1)汽化 (2)控制实验的初始湿度相同,排除初始湿度对实验结果的影响 【解释】(1)大 (2)电风扇的风速 (3)2、5、6 【交流】(1)可以通过观察相同时间内水盆中水量的减少量来得知加湿装置的加湿能力,水量减少越多,说明加湿装置的加湿能力越强。或者观察房间内物体表面(如玻璃、家具等)水汽凝结情况,相同时间内水汽凝结越多,加湿能力越强 (2)将衣服尽量展开,增大衣服与空气的接触面积;把衣服放在通风良好的地方,加快空气流动速度;也可以将衣服放在温度较高的地方,如阳光下或靠近暖气等位置
4.实验小组选择电源(电压恒为4.5V)、开关、电流表、电阻箱(R0)、滑动变阻器等器材,测量铅笔芯的电阻。
次数
R0/Ω
/A﹣1
1
8
4.0
2
10
4.4
3
20
6.7
4
30
8.9
(1)图甲是他们设计的实验电路图,请对照电路图用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(2)在ab处接入待测铅笔芯,闭合开关,将变阻器的滑片调到适当位置,电流表示数如丙图所示,其值I1为 0.2 A。
(3)断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab间,此时应保持 滑动变阻器滑片的位置 不变。闭合开关,调节电阻箱的阻值,想使电流表的示数仍为I1,但发现无论怎样调节电阻箱的阻值,都不能使电流表的示数达到所需值。
(4)由于电阻箱的阻值是不连续的,但可以绘制电流和电阻箱阻值的数据图像,用图像法去解决这个问题。小组同学继续实验,又测出多组数据如表所示。请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像。根据图像 不能 (选填“能”或“不能”)得到铅笔芯精确的电阻值,判断的理由是 坐标纸不够精确 。
4.(1)如答图1所示 (2)0.2 (3)滑动变阻器滑片的位置 (4)如答图2所示 不能 坐标值不够精确,得到的数据不准确
答图1 答图2
5.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中。
(1)小黄同学进行了如图甲、乙、丙三个实验探究过程:
(a)实验中,小黄必须沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做 匀速直线 运动。据 二力平衡 知识可知,弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力大小。
(b)对比图中 甲和丙 两个探究过程,可以探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
(2)学过摩擦力知识后,小明又想探究:滑动摩擦力的大小是否与重力大小有关?他利用如图丁所示装置进行探究实验,实验步骤如下:
实验序号
台式测力计示数F1/N
金属盒总重力G/N
弹簧测力计示数F2/N
①
4.8
4.8
1.8
②
3.2
1.2
③
4.8
6.4
1.8
步骤1:把金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数;
步骤2:将质量不计的氢气球系在金属盒上,氢气球可通过细绳对金属盒施加向上的拉力,读出台式测力计示数,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数;
步骤3:再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
实验相关数据如表:
(a)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操作的优点,具体体现在 示数稳定/无需匀速直线拉动 。(写出一条即可)
(b)请你补齐表中空格处的数据,其值为 4.8 N;
(c)实验中是通过 往金属盒里加沙子 来改变金属盒总重力的;
(d)比较实验步骤 ①③ (填序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关。
5.(1)匀速直线 二力平衡 甲和丙 (2)示数稳定 4.8 往金属盒里加沙子 ①③
6.如图所示是小榕同学在进行“激流勇进”游乐项目。游船在高处缓慢地从滑道上滑下,到达滑道底端时,游船非常快速地从水平滑道上滑过,非常具有挑战性。
(1)根据游船在斜滑道上运动情况,请你帮小榕提出一个可探究性的问题: 游船在斜滑道上的运动速度是否变化 。
(2)回到学校后,小榕与同学进一步模拟探究游船的运动情况,完成了如下的实验报告,请你将实验报告填写完整。
实验目的
测量小车运动的速度
实验原理
实验器材
小车,水平桌面,测量仪器:刻度尺、 秒表
实验步骤
小车由甲至乙
小车由乙至丙
小车由甲至丙
路程s/cm
26
64
90
时间t/s
2
4
6
平均速度v/(m/s)
v甲乙
v乙丙
v甲丙
实验结论
(1)小车在这三段路程的平均速度分别为:
v甲乙=0.13m/s,v乙丙= 0.16 m/s,v甲丙=0.15m/s。
(2)小车在斜面上运动的速度越来越 大 。
交流与讨论
(1)如果测量时间时,小车过了丙位置,才停止计时,那么测得的平均速度将 偏小 。
(2)与其他小组的实验数据进行对比发现:若斜面坡度越大,小车从甲到丙运动的平均速度 越大 。
(3)思考与应用:结合上述实验,为保证“激流勇进”游乐项目的安全,请你替小榕给滑道设计者提出一个合理的建议: 降低滑道坡度 。
6.(1)游船在斜滑道上的运动速度是否变化 【实验原理】 【实验器材】秒表 【实验步骤】4 【实验结论】(1)0.16 (2)大 【交流与讨论】(1)偏小 (2)越大 (3)降低滑道坡度
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