【文章內(nèi)容簡介】 杠桿平衡時(shí)，阻力和阻力臂保持不變，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小） 28． 小明利用實(shí)驗(yàn) 探究 “使用同一滑輪組提升不同的物體， 滑輪組機(jī)械效率與所提升的物體重力大小的關(guān)系” ， 請你 幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探究上述問題。 （ 1）實(shí)驗(yàn)桌上已備有部分實(shí)驗(yàn)器材， 如圖 24 所示，請 你寫出還需要的實(shí)驗(yàn)器材： 。 （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟： ① 彈簧測力計(jì)調(diào)零后， 將滑輪組如圖 24所示組裝； （ 1）質(zhì)量相同的鉤碼 6 個(gè)；刻度尺 1 只。 （ 1 分） （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟： ② 將刻度尺豎直立于滑輪組裝置的右側(cè) （ 1 分） ； ③ 在動(dòng)滑輪下依次掛 1 個(gè)、 2 個(gè)、 3 個(gè)、 4 個(gè)、 5 個(gè)、 6 個(gè)鉤碼，用彈簧測力計(jì)拉住繩端，依次豎直向上緩慢勻速拉動(dòng)，使鉤碼每次勻速上移一段距離，分別記錄繩端移動(dòng)距離 s 和鉤碼移動(dòng)距離 h，并將每次所掛鉤碼的總質(zhì)量 m 和彈簧測力計(jì)的示數(shù) F 分別記錄在表格中 （ 1 分） 。 ④ 利用公式 η=W 有 /W 總 =mgh/Fs 計(jì)算出六次提升不同重量的鉤碼，滑輪組的機(jī)械效率 η ηη3…… η6 ，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。 圖 24 0 1 N 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 10 10 29．小明同學(xué)認(rèn)為，用一個(gè)滑輪組提升質(zhì)量不同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是不變的。請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明它的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。 （ 1）寫出你選用的實(shí)驗(yàn)器材。（ 1分） （ 2）寫出你的實(shí)驗(yàn)步驟。（ 2分） （ 1一個(gè)定滑輪，一個(gè)動(dòng)滑輪，（或?qū)懗梢粋€(gè)滑輪組），刻度尺，彈簧測力計(jì)，質(zhì)量為 50g的鉤碼若干，細(xì)線，鐵架臺(tái)等 （ 2）①組裝好滑輪組 ②把刻度尺豎直固定在滑輪組一側(cè)，用滑輪組勻速提升 2個(gè)鉤碼，觀察鉤碼上升的高度為 h1,彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離為 S1，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 F1，并記 錄在表格中。 ③用滑輪組勻速提升 4個(gè)鉤碼，重復(fù)步驟②的其它內(nèi)容，分別記為 h2,S2,F2,并記錄。 ④用滑輪組勻速提升 6個(gè)鉤碼，重復(fù)步驟②的其它內(nèi)容，分別記為 h3,S3,F3,并記錄。 ⑤根據(jù)總有WW?? （或 FsGh?? ）計(jì)算出三個(gè)機(jī)械效率值 1? ， 2? ， 3? 并比較 1? ， 2? ，3? 的大小關(guān)系。 說明：（ 1）器材的選擇選出主要的即可，選其它器材，只要可操作也可 （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟敘述合理即可給分 （ 3）提升鉤碼要寫明勻速，否則扣 1分 （ 4）要有第⑤步，否則扣 1分 電學(xué) ： 1．實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材 ： 電源一臺(tái)；調(diào)好的 電流表一塊、開關(guān)一個(gè)、電阻箱一個(gè)；阻值已知但大小不同的定值電阻六個(gè)和導(dǎo)線若干。請你從中選擇器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)電阻兩端的電壓保持不變時(shí)，通過電阻的電流跟電阻成反比”。 11 11 ⑴ 畫出實(shí)驗(yàn) 電路圖； ⑵ 寫出主要實(shí)驗(yàn)操作步驟。 答案： （ 1）見右圖。 （ 2） ① 按照右圖連接實(shí)驗(yàn)電路； ② 閉合開關(guān) S，讀出電流表的示 數(shù) I1 并 把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) R1 和 I1記入表格中； ③ 斷開 開關(guān) S，在 ab 之間換 接 另一電阻 R2， 閉合開關(guān) S， 改變滑動(dòng)變阻器電阻 ， 使電壓表的示數(shù)不變， 讀出電流表的示數(shù) I2 并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) R2和 I2 記入表格中； ④ 仿照步驟 ③ ，分別測出 R R R R6各自對應(yīng)的電流 I I I I6把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入 表格中。 2． 實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè) 、電流表和 電壓表各一只、開關(guān)一個(gè)、電阻箱兩個(gè) （電路圖符號(hào) ） 。要求從實(shí)驗(yàn)桌上選擇適當(dāng)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明 “ 串聯(lián)電路的等效電阻等于各電阻之和 ” 。請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟。 （ 1）實(shí)驗(yàn)電路圖： （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟： 答案 （ 1） ?????? （ 1 分 ） （ 2） ① 電流表、電壓表調(diào)零后，按電路圖連接電路，連接電路過程中，開關(guān)斷開，電阻箱阻值調(diào)到最大。 ② 閉合開關(guān)，將電阻箱 R1 R2 的阻值調(diào)到適當(dāng)值，讀出此時(shí)兩電阻箱的示數(shù)、電流表、電壓表的示數(shù) 并 把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中 。 ③ 斷開開關(guān)，保持 R1 阻值不變，改變 R2的阻值，閉合開關(guān)，讀出此時(shí)電阻箱 R 電流表、電壓表的示數(shù)并 把 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 ④ 仿照步驟 ③ ，再改變 R2的阻值至少 4次，使每次接入電路的阻值不同，記下對應(yīng)的 R2 及相 應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)并 把 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中 。用公式 IUR? 分別計(jì)算不同電阻串聯(lián)時(shí)的等效電阻，并與每次兩串聯(lián)電阻之和進(jìn)行比較。 3. 實(shí)驗(yàn)桌上有如下器 材：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、電壓表一個(gè)、電流表一個(gè)、開關(guān)一個(gè)、電阻箱（電路圖符號(hào) ）一個(gè)、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干。小敏想利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)電阻保持不變時(shí)，電阻兩端的電壓與通過該電阻的電流成正比”。請你根據(jù)上述要求幫助小敏畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟。 （ 1）實(shí)驗(yàn)電路圖： （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟： V A R0 S R1 R2 A V 12 12 4．實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、符合實(shí)驗(yàn)要求的電流表和電壓表各一支、開關(guān)一個(gè)、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干， 請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“ 串聯(lián)電路中 加在導(dǎo)體兩端的電壓 與導(dǎo)體的阻值成正比”。 （ 1）實(shí)驗(yàn)電路圖：（ 1分） （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟：（ 2分） 答案：（ 1） . （ 2）①按電路圖連接好電路。 ②把電壓表并在 R1 的兩端，記錄電流表、電壓表的示數(shù) I U1和電阻的阻值 R1并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 ③把電壓表依次并在 R2 、 R3? R6 兩端，并分別記錄電流表、電壓表的示數(shù) 和電阻的阻值 并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 ：符合要求的電源一個(gè) 、電流表和電壓表各一只、開關(guān)一個(gè)、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干。要求從實(shí)驗(yàn)桌上選擇適當(dāng)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn) 證明：“當(dāng)電阻阻值保持不變時(shí)，通過電阻的電流與該電阻兩端的電壓成正比”。畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟。 （ 1）實(shí)驗(yàn)電路圖： （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟： ①將電壓表和電流表調(diào)零，如圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)到阻值最大端； ②經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為 U1，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為 I1，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中； ③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為 U2，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為 I2，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中； ④仿照步驟③，依次測出定值電阻 R 兩端電壓為 U3 、 U4 、 U5 、 U6 以及通過 R 的電流分別為 I3 、 I4 、 I5 、 I6 ，將數(shù)據(jù)記入表格中。 ⑤比較分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。 7．額定電壓為 小燈泡各一只，小剛同學(xué)認(rèn)為額定電壓低的電阻大，小妍同學(xué)認(rèn)為額定電壓高的電阻大，如果忽略溫度對燈絲電阻的影響，請你實(shí)際簡單實(shí)驗(yàn)，證明哪一只小燈泡電阻大。（ 3分） 要求：（ 1）畫出電路圖。 （ 2）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟。 （ 3）分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論。 L2 L1 S R A 13 13 答案：實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。閉合開關(guān)，較量的燈泡電阻大。 理由：串聯(lián)電路電流相等，根據(jù) P = I2R 可知，電阻越大，功率越大。 8．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)電阻一定時(shí)，電阻消耗的電功率與電流的平方成正比。（ 5分） （ 1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 （ 2）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟。 答案（ 1）按圖連接實(shí)驗(yàn)電路。保持電阻 R 不變 （ 2）滑動(dòng)變阻器滑片位于某一位置， 記下 電流 表示數(shù) I1 和電壓表示數(shù) U1并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 （ 3）改變滑片到另一位置， 記下 電流表示數(shù) I2和 電壓表示數(shù) U2并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 （ 4）仿照步驟（ 3），改變四次滑片位置，測出各次的電流 表的示數(shù) I I I I6 和電壓表的示數(shù) U U U U6 ， 并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 （ 5）算出 I1 I2 I3 I4 I5 I62。 并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 （ 6）計(jì)算出各次的電功率： P1= U1 I1, P2= U2 I2 P3= U3 I3, P4= U4 I4 P5= U5 I5, P6= U6 I6并與 I1 I2 I3 I4 I5 I62進(jìn)行比較 。 （ 7）整理實(shí)驗(yàn)器材 9． 小華利用以下器材研究“電壓一定時(shí)，電功率與電阻的關(guān)系”：電源一個(gè)、電壓表一個(gè)、電流表一個(gè)、開關(guān)一個(gè)、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo) 線若干。請你根據(jù)上述要求幫助小華畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟。 （ 1）實(shí)驗(yàn)電路圖： （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟： 答案： （ 1） ① 按照電路圖連接電路，先將電阻 R1 接入電路并將其阻值記錄在表格中； —— 1 分 ② 閉合開關(guān) S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為 U，測出通過電阻 R1 的電流 I1，利用 P=UI 計(jì)算出 R1 的功率 P1 并記錄在表格中； ————— 1 分 ③ 斷開開關(guān) S，把電阻 R1換成 R2，閉合開關(guān) S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)仍為 U，測出通過電阻 R2 的電流 I2，計(jì)算出 R2 的功率 P2記錄在表格中； ————— 1 分 ④ 仿照 步驟 ③ ，分別測出通過電阻 R R R5和 R6的電流 I I I5 和 I6，計(jì)算出相應(yīng)的功率 P P P P6 記錄在表格中，比較數(shù)據(jù)得出結(jié)論。 ————— 1 分 ：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、電壓表三只、開關(guān)一個(gè)、滑動(dòng)變阻器一個(gè)和一個(gè)定值電阻 R0。小明想利用實(shí)驗(yàn)桌上的這些器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“串聯(lián)電路中電源兩端的電壓等于各用電器兩端電壓之和”。 （ 1）請根據(jù)上述要求幫助小明在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖； （ 2）寫出主要實(shí)驗(yàn)操作步驟 參考答案：（其他方法正確均得分） （ 1）實(shí)驗(yàn)電路如右 圖所示。（ 1分） （ 2）①按電路圖將定值阻值的電阻 R1 和滑動(dòng)變阻器以及電壓表接入 電路中。 S A P V R V A Rn S R1 V1 V V2 14 14 ②試觸開關(guān)，確認(rèn)電路正常后閉合開關(guān) S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到某一位置，測量 R滑動(dòng)變阻器以及電源兩端的電壓，分別記錄電壓表示數(shù) U1 U2 U1， 并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 ③斷開開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的位置，試觸開關(guān)，確認(rèn)電路正常后閉合開關(guān) S，再次測量出R滑動(dòng)變阻器以及電源兩端的電壓，分別記錄電壓表示數(shù) U1 U2 U2并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 ④重復(fù)步驟③分別測量電壓表示數(shù) U1 U2 U3； U1 U2 U4； U1 U2 U5； U1 U2 U6 并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表格中。 ⑤ 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。（共 4分） 11．小陽觀察家里的臺(tái)燈（ 40W）、吸頂燈（ 60 W）和壁燈（ 15 W）亮度都不同，由此現(xiàn)象小陽得出一個(gè)錯(cuò)誤的推 論 ： 如果將上述用電器串聯(lián)起來使用 ， 額定功率大的燈比額定功率小的燈亮。請你利用實(shí)驗(yàn)室給定的器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，說明小陽的推論是不正確的。實(shí)驗(yàn)器 材 ：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源 、開關(guān)、導(dǎo)線和三盞額定電壓相同、額定 功率 不同的小燈泡。 （ 1）簡述實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn) 象 ： 。 （ 2）簡要說明小陽的結(jié)論為什么是不正確的： 。 答案：（ 1） ①將電源和三只小燈泡、開關(guān)及導(dǎo)線組成串聯(lián)電路 ②閉合開關(guān)后，觀察小燈泡亮度，額定功率小的燈比額定功率大的燈亮 （ 2）根據(jù)公式 PUR 2= 可知額定電壓相同的白熾燈，額定功率大的電阻小，額定功率小的電阻大。 在串聯(lián)電路中，通過兩燈電流 I相等，根據(jù)公式 P=I2R，額定功率小的燈比額定功 率大的燈電阻大，所以額定功率小的燈實(shí)際功率大，燈較亮。 因此，小陽的結(jié)論是不正確的。 12．物理課上同學(xué)們學(xué)習(xí)了電壓表的使用，老師講到： “電壓表的特點(diǎn)是電阻很大。 ”請你用提供的如下實(shí)驗(yàn)器材：電源（ 2 節(jié)干電池），電壓表（ 1 塊 ），電流表（ 1 塊 ），開關(guān)（ 2 個(gè)）， 10Ω定值電阻 1 個(gè)，導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，從而展示出電壓表的這一特