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浏览12.小亮自制了如图所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光.该装置发电的原理是 电磁感应 ,线圈中电流的方向是 变化 (选填“变化”或“不变”)的,在此过程中将 机械 能转化成电能.
【考点】CP:电磁感应.
【分析】通过题目中的信息可知,该手电筒中没有电池,而是通过晃动来使它发光.由此入手分析即可得到答案.
【解答】解:手电筒中没有电源,而要使手电筒发光,必须有提供电能的装置,该手电筒通过晃动消耗机械能提供了电能,由此可知,这是利用电磁感应现象制成的一种手电筒;
因为导体运动方向随着手电筒摇动方向不断的变化,线圈中产生感应电流的方向也在不断的变化.
故答案为:电磁感应;变化;机械.
13.小明自制了一个简易实用的“救生圈”,用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定,如图所示.已知每个空塑料瓶的体积是2L,则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为 60 N(忽略三通管和绳子的体积,g取10N/kg),扔到水中救人时,人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)总重力.若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶,使用时可 增大 (选填“增大”或“减小”)浮力.
【考点】8S:物体的浮沉条件及其应用.
【分析】已知每个空塑料瓶的体积是2L,可求3个大号空塑料瓶的体积,物体浸没在水中时,排开水的体积和本身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力.根据阿基米德原理F浮=G排分析扔到水中救人时漂浮在水面上所受的总浮力变化;根据F浮=ρ水gV排分析最后一空.
【解答】解:3个大号空塑料瓶的体积V=3×2L=6L=6dm3=6×10﹣3m3;
此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N;
根据阿基米德原理F浮=G排可得:扔到水中救人时,人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力等于总重力.
若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶,V排增大,由F浮=ρ水gV排可知,使用时浮力增大.
故答案为:60;等于;增大.
14.在探究杠杆平衡条件时,使轻质弯曲杠杆在如图所示的位置平衡,请画出阻力F2和阻力臂L2.
【考点】7P:力臂的画法.
【分析】力臂的画法:首先确定支点;然后找到动力和阻力,并用虚线延长动力和阻力的作用线;画出支点到动力作用线和阻力作用线的垂线.
【解答】解:
由图可知支点是O点,画出阻力F2及其阻力作用线,从O点向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是阻力臂L2.如图所示:
15.某教室天花板上有多组“220V 15W”的节能灯,均符合安全用电要求,且一个开关同时控制两盏灯,每盏灯都能正常发光,请将图中的灯泡和开关连入电路.
【考点】IO:家庭电路的连接.
【分析】家庭电路中的电灯是并联,一个开关控制两个电灯,则开关在干路上,且开关连在火线与电灯之间.
【解答】解:开关接在火线上,两只“220V 15W”节能灯在家庭电路中应并联才能正常工作,又因为开关同时控制两灯,所以开关在干路上,即灯泡并联后再与开关串联,灯泡的另一端接在零线上.如图所示:
三、实验与探究题(共3小题,满分19分)
16.请按要求完成填空.
(1)如图1所示,量筒中液体的体积为 35 mL.
(2)如图2所示,弹簧测力计的示数为 3.6 N.
(3)如图3所示,液体温度计是利用测温液体 热胀冷缩 的性质制成.
(4)如图4所示,在利用该装置探究光的反射规律的过程中,多次改变入射角可以探究 反射角与入射角 大小的关系.
【考点】2D:量筒的使用;15:液体温度计的构造与工作原理;74:弹簧测力计的使用与读数;A7:光的反射定律.
【分析】(1)使用量筒测量液体体积时,首先要明确量筒的量程和分度值,读数时视线与液面最凹处相平;
(2)弹簧测力计读数:首先确定每一个大格和每一个小格的读数,从小数字读向大数字;
(3)液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的;
(4)多次实验可以多测量几组数据,得到的规律更具有说说服力.
【解答】解:
(1)图示量筒上,10mL之间有10个小格,一个小格代表1mL,即量筒的分度值为1mL;液体的体积为V=35mL;
(2)图示弹簧测力计上,每一个大格代表1N,每一个小格代表0.2N,示数是3.6N;
(3)常用的液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的;
(4)多次改变入射角的大小去测反射角大小的目的是为了得出反射角与入射角的大小关系,来寻求实验的普遍规律.
故答案为:(1)35;(2)3.6;(3)热胀冷缩;(4)反射角与入射角.
17.小华观察家中手电筒,发现里面只有一个LED灯,其额定电压为1.5V.他想测出该LED灯的额定功率.
(1)请在图1中用笔画线代替导线完成实物电路的连接.
(2)连接电路时,开关应处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片应处于最 右 (选填“左”或“右”)端.
(3)连好电路后闭合开关,发现LED灯不发光,电流表示数几乎为0,电压表示数约为3V,则该电路的故障可能是LED灯 断路 (选填“短路”或“断路”).
(4)排除故障后,经过多次测量得到实验数据如表:
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 1.0 0.30 0.30
2 1.2 0.42 0.50
3 1.5
第3次实验时,电流表示数如图2所示,读数为 0.58 A,则该LED灯的额定功率为 0.87 W,当灯的两端的实际电压小于额定电压时,实际功率 小于 额定功率.
(5)进一步分析发现,当LED灯两端的电压增大时,其电阻将 减小 .
【考点】JF:电功率的测量.
【分析】(1)根据伏安法测功率的原理连接电路,由灯的额定电压确定电压表量程;
(2)连接电路时,应断开开关,滑动变阻器的滑片应处于最大值处;
(3)电流表的指针几乎为0,说明可能电路有断路,再根据电压表示数分析故障的原因;
(4)确定电流表的量程与最小分度值,读出电流表示数;由公式P=UI求出LED灯的额定功率,由表中数据实际电压小于额定电压时实际功率与额定功率的关系;
(5)根据表中数据,由I= 分析解答电压增大时LED灯电阻的变化情况.
【解答】解:
(1)测LED灯的额定功率时,滑动变阻器、电流表、LED灯应串联在电路中,变阻器一上一下接,LED灯额定电压为1.5V,所以电压应使用0﹣3V量程,由图2知电流表使用0﹣0.6A量程,电路连接如图所示: ;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,实物图知,滑动变阻器的滑片应处于最右端;
(3)好电路后闭合开关,发现LED灯不发光,电流表示数几乎为0,说明电路可能有断路发生,电压表示数等于电源电压3V,说明电压表到电源间是通路,所以故障的原因可能是LED灯断路了;
(4)由图2可知,电流表量程是0.6A,分度值是0.02A,所以LED灯两端电压等于额定电压1.5V时通过的电流为是0.58A,
所以LED灯的额定功率:P=UI=1.5V×0.58A=0.87W;
由表中数据实际电压小于额定电压时实际功率小于额定功率;
(5)根据I= ,由表中数据知不同电压LED灯的电阻:
R1= = ≈3.3Ω,R2= = ≈2.9Ω,R3= = ≈2.6Ω,
所以当LED灯两端的电压增大时,其电阻将减小.
故答案为:(1)见上图;(2)断开;右;(3)断路;(4)0.58;0.87;小于;(5)减小.
18.小柯在课外活动时,偶然将两个弹性球叠放在一起同时自由下落发现上面小球反弹的高度大于下落的高度.于是,他想探究同一个上面小球反弹的高度与哪些因素有关,为此,他提出了三个猜想:①与两个弹性球下落的高度有关;②与下面弹性球的质量有关;③与下面弹性球的材料有关.
为了验证猜想:小柯选取了质量为10g的A球作为上面的反弹小球,用体积相同的B、C、D三个球分别作为下面的弹性球,如图所示,B、C两球质量相同但材料不同,C、D两球材料相同但质量不同,小柯在同一水平地面上做了多次实验,实验数据如表:
实验序号 下面弹性球 质量/kg 下落高度/m A球反弹高度/m
1 B 0.5 0.9 1.6
2 1.1 1.9
3 1.3 2.1
4 C 0.5 0.9 1.7
5 1.1 2.0
6 1.3 2.5
7 D 0.8 0.9 2.2
8 1.1 2.3
9 1.3 2.8
(1)小柯实验选取的测量工具有电子秤和 刻度尺 .
(2)A球下落过程中,将重力势能转化为它的 动 能.
(3)比较三次实验序号 1、2、3 ,可以初步得出的结论是:在下面弹性球的质量、材料等条件一定时,下落高度越高,上面弹性球反弹的高度越高.
(4)比较实验序号4、7(5、8或6、9),可以初步得出的结论是:在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时, 下面弹性球的质量越大 ,上面弹性球反弹的高度越高.
(5)为了探究猜想③,除了选取A球作为上面的反弹小球外,还应在B、C、D三个弹性球中选择 B、C 两球进行实验.
(6)实验表明,每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高,是因为在两球碰撞时下面弹性球队上面A球做功,使A球机械能总量 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),这一现象 不会违背 (选填“违背”或“不会违背”)能量守恒定律.
【考点】2P:控制变量法与探究性实验方案.
【分析】(1)实验中需要测量小球下落的高度和弹起的高度;
(2)影响重力势能大小的因素是质量和高度;影响动能大小的因素是质量和速度;
(3)(4)(5)根据表格中的数据,根据相同点和不同点,利用控制变量法分析;
(6)能量的转化遵守能量守恒定律.
【解答】解:(1)实验中需要用刻度尺测量小球下落的高度和弹起的高度;
(2)A球下落过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能;
(3)由表格中的信息可知,实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9),相同的弹性球,下落高度越高,上面弹性球反弹的高度越高;
(4)比较实验序号4、7(5、8或6、9)可知,弹性球的材料相同,下落相同高度时,质量越大的,上面弹性球反弹的高度越高,故结论为:在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时,下面弹性球的 质量越大,上面弹性球反弹的高度越高;
(5)探究下面弹性球反弹的高度与与下面弹性球的材料有关时,应控制质量相同、下落高度相同,材料不同,故应选择B、C两球就行实验;
(6)次所测A球反弹的高度总比下落高度要高,是因为在两球碰撞时下面弹性球队上面A球做功,下面弹性球的机械能减小,转化为A的机械能,使得A球机械能增大,这一现象不会违背能量守恒定律.
故答案为:(1)刻度尺;(2)动;(3)1、2、3;(4)下面弹性球的质量越大;(5)B、C;(6)增大;不会违背.