小致同学利用四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材,进行“探究电流与电阻关系”的实验。
(1)小致选择10Ω的定值电阻,连接如图甲所示电路,检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。______
(2)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,记录电流表示数如图乙所示,此时电压表示数应为_______ V。
(3)小致利用以上器材继续实验,发现无法完成探究,应更换滑动变阻器规格为_______ (填序号)。
A.“20Ω 1A” B.“30Ω 0.5A” C.“50Ω 0.3A”
(4)更换器材后,多次测量,根据实验数据,作出I-R图像如图丙所示,分析图像得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成________ 。
(5)小致更换电源后,利用器材进行了如图丁所示的实验,闭合开关,滑片P滑动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图戊所示。则他更换后的电源电压为_______ V。
(1)小致选择10Ω的定值电阻,连接如图甲所示电路,检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,记录电流表示数如图乙所示,此时电压表示数应为
(3)小致利用以上器材继续实验,发现无法完成探究,应更换滑动变阻器规格为
A.“20Ω 1A” B.“30Ω 0.5A” C.“50Ω 0.3A”
(4)更换器材后,多次测量,根据实验数据,作出I-R图像如图丙所示,分析图像得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成
(5)小致更换电源后,利用器材进行了如图丁所示的实验,闭合开关,滑片P滑动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图戊所示。则他更换后的电源电压为
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更新时间:2021-11-04 22:47:46
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【推荐1】蔬菜生长需要适宜的温度,项目式学习小组的同学为“水培种植小屋”设计如图所示的温度报警电路。已知电源电压恒为,R为定值电阻,为热敏电阻(阻值随环境温度t变化的规律如表格所示),两只完全相同的电压表(任意电压表示数时均报警)。
(1)分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而___________ ;
(2)当温度降低到10℃时,刚好引发一只电压表报警,分析可知该电压表是___________ 。求另一只电压表报警的温度范围________ 。(写出必要的文字说明,表达式及最后结果)
温度t/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
阻值 | 2800 | 1800 | 1200 | 800 | 600 |
(2)当温度降低到10℃时,刚好引发一只电压表报警,分析可知该电压表是
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【推荐2】实验小组的同学利用如图甲所示的电路进行探究,电源电压恒为,电压表V量程(),电流表A量程(),更换5个不同阻值的定值电阻R,得到如图乙所示的图像:
(1)该小组同学所探究的问题是:___________ ;
(2)将的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是___________ (填选项);
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路
(3)根据图像五次记录实验数据可知,电压表的示数为___________ V;
(4)当R的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向___________ (选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是___________ ;
(5)由实验数据和图像可得出该实验的规律是___________ 。
【拓展】数学中正比例函数的图像如丙图所示,其中k叫做图像的斜率。在物理学中,正比例函数关系的图像中斜率往往具有一定的实际意义。例如匀速直线运动的的图像,其斜率表示速度。在本次实验中,如果把图像转化为的图像,则其斜率表示___________ 。
(1)该小组同学所探究的问题是:
(2)将的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路
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(4)当R的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向
(5)由实验数据和图像可得出该实验的规律是
【拓展】数学中正比例函数的图像如丙图所示,其中k叫做图像的斜率。在物理学中,正比例函数关系的图像中斜率往往具有一定的实际意义。例如匀速直线运动的的图像,其斜率表示速度。在本次实验中,如果把图像转化为的图像,则其斜率表示
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名校
解题方法
【推荐3】在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源(3V)、定值电阻R分别为 5、10、15、20、25)、导线若干.
(1)连接好的电路如图甲所示.闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数都不变化.请在连接错误的一根导线上打“×”,并正确连接.
( )
(2)先将的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为 2.5V,记下电流表的示数:把R换为的电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持V不变,同时记下电流表的示数,接着把R分别换成 、、的电阻进行实验.
(3)若要使所给的5个定值电阻依次接入电路中正常进行实验,应选取滑动变阻器的最大值 至少为______ .
(4)根据多次测量数据描绘电流随电阻的变化曲线如图乙中的a图线所示,由图像可得结论: 当电压一定时,导体的电流与电阻成__________ .
(5)接着利用此电路和器材按同样的电阻更换顺序又进行了一次实验,并根据测量数据描绘出了如图乙中b所示的图线.请根据图像分析,实验中存在的错误可能是__________ .
(1)连接好的电路如图甲所示.闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数都不变化.请在连接错误的一根导线上打“×”,并正确连接.
(2)先将的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为 2.5V,记下电流表的示数:把R换为的电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持V不变,同时记下电流表的示数,接着把R分别换成 、、的电阻进行实验.
(3)若要使所给的5个定值电阻依次接入电路中正常进行实验,应选取滑动变阻器的最大值 至少为
(4)根据多次测量数据描绘电流随电阻的变化曲线如图乙中的a图线所示,由图像可得结论: 当电压一定时,导体的电流与电阻成
(5)接着利用此电路和器材按同样的电阻更换顺序又进行了一次实验,并根据测量数据描绘出了如图乙中b所示的图线.请根据图像分析,实验中存在的错误可能是
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名校
【推荐1】为了探究“电流与电压的关系”,某同学设计了如图甲所示的电路。
(1)实验中,应保持_______ 不变,调节滑片P,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_______ A。
(2)分析上表数据可以得出的结论是________ 。
(3)在上述实验结束后,该同学还想利用此电路探究“电流与电阻”的关系,并与上表中的第三次实验数据进行比较,于是他在原电路中,只将10Ω的定值电阻换成了15Ω。滑片位置不动,闭合开关后,发现电压表的示数______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),则他接下来的操作应该是_______ 。
(4)老师接下来让同学们用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。器材有一个电源(电压未知且恒定不变),一个量程合适的电流表,一个最大阻值为R0的滑动变阻器。请你写出简要的操作步骤及需要测量的物理量
①________ ;
②________ 。
并用测量的物理量写出Rx的数学表达式:Rx=_______ 。
(1)实验中,应保持
电压/V | 1 | 2 | 3 |
电流/A | 0.1 | 0.3 |
(3)在上述实验结束后,该同学还想利用此电路探究“电流与电阻”的关系,并与上表中的第三次实验数据进行比较,于是他在原电路中,只将10Ω的定值电阻换成了15Ω。滑片位置不动,闭合开关后,发现电压表的示数
(4)老师接下来让同学们用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。器材有一个电源(电压未知且恒定不变),一个量程合适的电流表,一个最大阻值为R0的滑动变阻器。请你写出简要的操作步骤及需要测量的物理量
①
②
并用测量的物理量写出Rx的数学表达式:Rx=
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】小东在“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如甲图,电源电压为3V,滑动变阻器(0~20Ω),定值电阻5Ω、10Ω、20Ω、40Ω,50Ω各一个。回答下列问题。(1)实验前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应移动到____________ 端,滑动变阻器另一作用是____________ ;
(2)小东将10Ω的电阻更换为20Ω的电阻接入电路,拆下10Ω电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图乙所示,则不规范的操作可能是____________ ;
(3)实验数据填写在表格中:
能得出的结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成____________ ;
(4)当换成50Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保持R两端电压为原来的电压,请你用以下两种方法完成这组数据。
①利用上面得到的结论,请写出计算电流值的过程____________ ;
②更换电源电压,则更换的电源电压范围是____________ V。
(2)小东将10Ω的电阻更换为20Ω的电阻接入电路,拆下10Ω电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图乙所示,则不规范的操作可能是
(3)实验数据填写在表格中:
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 | 40 | 50 |
电流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 | 0.05 |
(4)当换成50Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保持R两端电压为原来的电压,请你用以下两种方法完成这组数据。
①利用上面得到的结论,请写出计算电流值的过程
②更换电源电压,则更换的电源电压范围是
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐3】在“探究电流与电阻的关系”实验中,有以下器材:电源(电压恒为4.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 2A”字样)和开关各一个,“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各一个、导线若干。如图所示,是小林连接好的电路。(1)实验中,小林把5Ω的定值电阻接入电路中,此时电流表的示数为0.4A;接着实验,他断开开关,把5Ω的定值电阻换成10Ω,仍然使电压表保持之前的电压值不变,则电流表的示数为_______ A;
(2)在实验过程中,当他把1Ω的定值电阻换成20Ω后,发现把滑片P滑到最左端,电压表的示数也不能减小到想要的数值,这样就不能完成实验了。根据所学的物理知识,他想到了两个解决的办法,请你帮他完成:
方法一:把现有的滑动变阻器换成一个最大阻值至少为________ Ω的滑动变阻器;
方法二:其他器材不变,在电路中再串联一个定值电阻R0,重新做实验,仍然使电压表保持原来的电压值不变,依次换用5Ω到20Ω这四个电阻,就能顺利完成实验了,但是R0的阻值大小是有要求的,R0的最大阻值为_______ Ω;
(3)通过数据分析他得出的实验结论是:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_______ 。
(2)在实验过程中,当他把1Ω的定值电阻换成20Ω后,发现把滑片P滑到最左端,电压表的示数也不能减小到想要的数值,这样就不能完成实验了。根据所学的物理知识,他想到了两个解决的办法,请你帮他完成:
方法一:把现有的滑动变阻器换成一个最大阻值至少为
方法二:其他器材不变,在电路中再串联一个定值电阻R0,重新做实验,仍然使电压表保持原来的电压值不变,依次换用5Ω到20Ω这四个电阻,就能顺利完成实验了,但是R0的阻值大小是有要求的,R0的最大阻值为
(3)通过数据分析他得出的实验结论是:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】小组同学测量“小灯泡的功率”,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω0.5A)、R2(50Ω0.5A)、R3(500Ω1A)。测量电路如图甲所示:
(1)请按照电路图甲,以笔画线连接实物图乙(电压表、电流表应选择合适的量程)___________ ;
(2)滑动变阻器应选用___________ ;(选填R1/R2/R3)
(3)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至___________ (A/B)端;
(4)闭合开关S后,发现小灯泡L不亮,电流表有示数,但电压表无示数,故障原因可能是___________ ;
(5)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,电流表和电压表的示数如图丙所示,此时通过小灯泡L的电流是___________ A,灯泡两端的电压是___________ V,此时灯泡的电阻是___________ Ω,灯泡的实际功率是___________ W。为使小灯泡L处于额定工作状态,此时应将滑动变阻器的滑片向___________ (左/右)移,直至___________ 。
(6)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡L的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像,如图丁所示,根据图像提供的信息,算出灯泡的额定功率为___________ W,灯泡的电阻随电压增大而___________ 。(变小/不变/变大)
(1)请按照电路图甲,以笔画线连接实物图乙(电压表、电流表应选择合适的量程)
(2)滑动变阻器应选用
(3)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至
(4)闭合开关S后,发现小灯泡L不亮,电流表有示数,但电压表无示数,故障原因可能是
(5)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,电流表和电压表的示数如图丙所示,此时通过小灯泡L的电流是
(6)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡L的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像,如图丁所示,根据图像提供的信息,算出灯泡的额定功率为
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】如图,小明同学用铅笔芯、“2.5V 2.5W”的小灯泡(灯丝材料为钨丝)、学生电源(该电源能分别输出3V、6V、9V、12V的稳定电压,且能显示输出的电流大小)等器材制作调光灯,他闭合开关后,逐步调大输出电压,当电压值到达9.00V时,小灯泡极亮然后突然熄灭。整个实验过程中小明记下的信息如表一所示:
(1)则根据实验现象并分析数据可知:
① 铅笔芯电阻随温度的升高而______ (增大/减小)
② 第2次实验时小灯泡的实际功率P实( )
A.P实=2.5W B. 2.025 W<P实<2.5W C.P实=2.025W D.P实<2.025W
(2)第3次实验时灯泡为什么会熄灭呢?为确定原因,小明断开开关,将电源调至3V,用一根导线直接接到灯泡两端,然后闭合开关,发现电流输出又有读数显示,且铅笔芯又开始发热。由此可见,灯泡熄灭的原因是______ 。
(3)继续探究:小明逐渐调大电源电压,并将观察到的现象与数据记入下表:
根据实验现象分析数据并填空:铅笔芯的电阻变化特点是:_____________________ ,产生这种变化的原因是:_____________________________ 。
(4)铅笔芯冒烟现象中铅笔芯有没有发生化学反应呢,请设计简易实验对此进行判断(已知铅笔芯的主要成分为石墨和黏土)________ 。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
输出电压/V | 3.00 | 6.00 | 9.00 |
输出电流/A | 0.44 | 0.90 | 0.00 |
灯泡发光情况 | 微微发光 | 较亮 | 不亮 |
铅笔芯发热情况 | 温热 | 热 | 逐渐变冷 |
(1)则根据实验现象并分析数据可知:
① 铅笔芯电阻随温度的升高而
② 第2次实验时小灯泡的实际功率P实
A.P实=2.5W B. 2.025 W<P实<2.5W C.P实=2.025W D.P实<2.025W
(2)第3次实验时灯泡为什么会熄灭呢?为确定原因,小明断开开关,将电源调至3V,用一根导线直接接到灯泡两端,然后闭合开关,发现电流输出又有读数显示,且铅笔芯又开始发热。由此可见,灯泡熄灭的原因是
(3)继续探究:小明逐渐调大电源电压,并将观察到的现象与数据记入下表:
实验次数 | 4 | 5 | 6 | 7 |
输出电压/V | 3.00 | 6.00 | 9.00 | 12.00 |
某时刻读得的输出电流/A | 0.7 | 1.9 | 2.5 | 3.2 |
铅笔芯的情况 | 热 | 很热 | 热得冒烟且变细 | 发光并越来越变亮, 稍后烧断 |
根据实验现象分析数据并填空:铅笔芯的电阻变化特点是:
(4)铅笔芯冒烟现象中铅笔芯有没有发生化学反应呢,请设计简易实验对此进行判断(已知铅笔芯的主要成分为石墨和黏土)
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】小明用图示电路测量未知定值电阻Rx的阻值,图中R为电阻箱,S为单刀双掷开关(可置于“a”或“b”位置),RP为滑动变阻器。主要实验操作如下:(1)连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
(2)把开关S接____________ (选填“a”或“b”)位置,调节滑动变阻器的滑片后,读出电流表的示数I;
(3)把开关S接另一位置,调节______________ ,使电流表的示数仍为I;
(4)读出_____________ ,即可知道 Rx的阻值。
(2)把开关S接
(3)把开关S接另一位置,调节
(4)读出
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐1】学校要开运动会,几个同学讨论怎样才能把铅球掷得更远.
【猜想与假设】
小莉认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的速度大小有关;小强认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的射出仰角(投掷方向与水平方向的夹角)有关。
【制定计划与设计实验】
(1)为了完成小莉的猜想,应该控制投掷实心球时的________ 不变,改变射出速度。
(2)李红说:“我们还是通过实验来探究吧”,于是,他们制作了一个小球弹射器(如图所示),它能使小球以不同速度大小和方向射出,弹射方向与水平的仰角,可由固定在铁架台上的量角器读出,他们通过5次实验得到下表中的数据:
【进行实验与收集证据】
(1)为了验证小莉的猜想,应选用序号为__________ 的实验数据,得出的结论是:在__________ 一定时,物体抛出____________ 越大,抛出的距离越远;
(2)为了验证小强的猜想,应选用序号为____________ 的实验数据,射出仰角为__________ 时,物体抛出的距离最远。
【拓展应用】
根据研究结果,请你给参加掷铅球的运动员提出一条有价值的建议:______________________ 。
【猜想与假设】
小莉认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的速度大小有关;小强认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的射出仰角(投掷方向与水平方向的夹角)有关。
【制定计划与设计实验】
(1)为了完成小莉的猜想,应该控制投掷实心球时的
(2)李红说:“我们还是通过实验来探究吧”,于是,他们制作了一个小球弹射器(如图所示),它能使小球以不同速度大小和方向射出,弹射方向与水平的仰角,可由固定在铁架台上的量角器读出,他们通过5次实验得到下表中的数据:
实验序号 | 射出速度 | 射出仰角 | 射出距离(水平距离)s/m |
1 | 5 | 30° | 2.9 |
2 | 10 | 30° | 9.5 |
3 | 10 | 45° | 10.8 |
4 | 10 | 60° | 9.1 |
5 | 15 | 30° | 20.7 |
【进行实验与收集证据】
(1)为了验证小莉的猜想,应选用序号为
(2)为了验证小强的猜想,应选用序号为
【拓展应用】
根据研究结果,请你给参加掷铅球的运动员提出一条有价值的建议:
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】如今即热式饮水机已经非常普及,其工作原理如图1所示,水箱中的水被水泵抽出后,流经电阻丝时被加热,实现边加热边出热水的即热功能,电阻丝最大加热功率为2000W。用户可根据需要调节出水温度和出水量。小明对该饮水机进行了探究。
表1:
(1)小明探究过程如下(设电阻丝产生的热量全部被流经的水吸收且无热量损失):
①将出水量设置为250mL,出水质量为___________ kg。
②用温度计测出水箱内水的初温如图2所示,示数为___________ ℃。
③保持水的初温和出水量不变,改变出水温度,测量出水时间并记录在表1中。
④根据表1数据计算出加热功率,第1次实验时的加热功率为___________ W(保留整数)。
(2)小明采用的实验方法是___________ 。小明由表1数据得出结论:饮水机可根据出水温度自动选择不同的控制方式。当出水温度低于50℃时,仅通过改变 ___________ 来调节出水温度。若上述实验中将出水温度设定为88℃,可估算出水时间约为 ___________ s(保留1位小数)。
(3)小明对实验进行了反思:上述结论在冬季还适用吗?为得到精准的结论,小明将表1设计优化如下并重新实验,你认为①、②处应分别填写的是___________ 和 ___________ 。
表1:
实验次数 | 出水温度/℃ | 出水时间/s | 加热功率/W |
1 | 40 | 16.00 | / |
2 | 45 | 16.05 | 1374 |
3 | 50 | 15.95 | 1712 |
4 | 60 | 18.90 | 2000 |
5 | 85 | 32.04 | 1999 |
6 | 95 | 37.29 | 1999 |
①将出水量设置为250mL,出水质量为
②用温度计测出水箱内水的初温如图2所示,示数为
③保持水的初温和出水量不变,改变出水温度,测量出水时间并记录在表1中。
④根据表1数据计算出加热功率,第1次实验时的加热功率为
(2)小明采用的实验方法是
(3)小明对实验进行了反思:上述结论在冬季还适用吗?为得到精准的结论,小明将表1设计优化如下并重新实验,你认为①、②处应分别填写的是
实验次数 | ① | 出水温度/℃ | ② | 出水时间/s | 加热功率/W |
1 | |||||
…… |
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐3】小明用如图装置探究影响滑动摩擦力大小的因素,图甲的三次实验中第 1 次和第 2 次用相同的长木板,第 3 次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做______ 运动,根据二力平衡知识 ,可知此时滑动摩擦力的大小______ (选填“大于” 、“等于”或“小于”) 拉力的大小;
(2)比较 1 、2 两次实验,可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,_______ ;
(3)比较______ 两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)刚开始小明做第 1 次实验时控制不好力度 ,拉力随时间变化的图像如图乙所示, 木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第 7s 时的摩擦力为______ N;
(5)他又换用器材改进实验,如图丁所示 ,将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木板上的木块 ,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向是水平向_______ , 大小为______ N。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做
(2)比较 1 、2 两次实验,可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,
(3)比较
(4)刚开始小明做第 1 次实验时控制不好力度 ,拉力随时间变化的图像如图乙所示, 木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第 7s 时的摩擦力为
(5)他又换用器材改进实验,如图丁所示 ,将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木板上的木块 ,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向是水平向
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