
1. 下面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)探究中,采用了相同研究方法的是( )
①“探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系”時(shí),保持壓力不變,改變受力面積
②“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”時(shí),用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短表示吸收熱量的多少
③“探究電流與電壓的關(guān)系”時(shí),保持電阻的阻值不變,改變電阻兩端的電壓
④在研究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用科學(xué)推理得出牛頓第一定律
A. ①和④B. ②和③C. ①和③D. ②和④
【答案】C
【解析】A.①中保持壓力不變,改變受力面積,采用的是控制變量法;④中采用的是理想實(shí)驗(yàn)法,①和④研究方法不同,故A不符合題意;
B.②中用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短表示吸收熱量的多少,采用了轉(zhuǎn)換法;③中采用了控制變量法,②和③研究方法不同,故B不符合題意;
C.①中保持壓力不變,改變受力面積,采用的是控制變量法;③中也采用了控制變量法,①和③研究方法相同,故C符合題意;
D.②中用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短表示吸收熱量的多少,采用了轉(zhuǎn)換法;④中采用的是理想實(shí)驗(yàn)法,②和④研究方法不同,故D不符合題意。
2.物理研究中常常會(huì)用到“控制變量法”。“等效替代法”、“模型法”,“轉(zhuǎn)換法”等研究方法,下列四個(gè)研究實(shí)例中,采用“控制變量法“的是( )
A.用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng)
B.探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
C.用兩個(gè)100歐的電阻串聯(lián)代替一個(gè)200歐的電阻
D.用U型管壓強(qiáng)計(jì)中液面高度差來(lái)反映液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小
【答案】B
【解析】物理學(xué)中對(duì)于多變量的問(wèn)題,常常采用控制變量的方法,把多因變量的問(wèn)題變成多個(gè)單變量的問(wèn)題;每一次只改變其中的某一個(gè)變量,而控制其余幾個(gè)變量不變,從而研究被改變的這個(gè)變量對(duì)事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決的方法,叫做控制變量法。
A、研究磁場(chǎng)時(shí),引入了磁感線來(lái)描述磁場(chǎng),采用的是模型法。故A不符合題意;
B、滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)系。研究影響滑動(dòng)摩擦力的因素時(shí),采用的是控制變量法。故B符合題意;
C、研究?jī)蓚€(gè)阻值為100Ω的電阻串聯(lián)時(shí),可用一個(gè)阻值為200Ω的電阻來(lái)代替,采用的是等效替代法。故C不符合題意;
D、利用壓強(qiáng)計(jì)中U型管兩側(cè)液柱的高度差,反映液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小,即將壓強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)換為U型管中的高度差,采用的是轉(zhuǎn)換法。故D不符合題意。
3. 科學(xué)研究常采用轉(zhuǎn)換、模型、等效替代和控制變量等方法,下列實(shí)驗(yàn)中采用等效替代的是( )
A.探究平面鏡成像
B.探究種子萌發(fā)的條件
C. 用石蕊試液判斷酸堿性
D. 模擬泥石流的形成
【答案】A
【解析】A.探究平面鏡成像,用玻璃板后面的蠟燭替代玻璃板前面點(diǎn)燃蠟燭的像來(lái)比較像與物的大小,用到等效替代法,故A符合題意;
B.影響種子萌發(fā)的條件有多個(gè)因素,需要用到控制變量法,故B不符合題意;
C.用石蕊試液判斷酸堿性,通過(guò)石蕊試液顏色的變化判斷液體的酸堿性,用到轉(zhuǎn)換法,故C不符合題意;
D.模擬泥石流的形成,用到模型法,故D不符合題意。
4. 如圖是“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是( )
A. 實(shí)驗(yàn)原理是P=UI
B. 滑動(dòng)變阻器的作用是改變電源電壓
C. 多次測(cè)量取平均值是為了減小誤差D. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束,斷開開關(guān)即可離開實(shí)驗(yàn)室【答案】C
【解析】A.測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是,故A錯(cuò)誤;
BC.滑動(dòng)變阻器作用是改變定值電阻的電壓和通過(guò)的電流,從多次測(cè)量取平均值減小誤差,故B錯(cuò)誤,C正確;
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束,斷開開關(guān),整理好實(shí)驗(yàn)器材后才可離開實(shí)驗(yàn)室,故D錯(cuò)誤。
5. 如圖所示,電源電壓不變,電阻,閉合開關(guān),小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中僅記錄了三只電表的示數(shù),分別為1、4、5,但漏記了單位。關(guān)于所用電源的電壓和電阻R1的阻值,下列判斷正確的是( )
A. 4V 2ΩB. 5V 1ΩC. 4V 1ΩD. 2V 2Ω
【答案】C
【解析】由電路圖可知,兩電阻并聯(lián),電壓表測(cè)電源的電壓,A2測(cè)干路電流,A1測(cè)R2支路的電流,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,根據(jù)歐姆定律可得
在1、4、5三個(gè)數(shù)中找到兩個(gè)是四倍關(guān)系的數(shù),即U=4V,I2=1A,則余下的一個(gè)數(shù)即為I=5A,所以,電源電壓U=4V;并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)R1的電流
則R1的電阻值為
故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。
6. 現(xiàn)有“6V 3W”和“12V 6W”字樣的甲、乙兩只燈泡,不考慮燈絲電阻的變化,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 通電時(shí)間相同時(shí),甲燈泡消耗的電能一定比乙燈泡少
B. 通電時(shí)間相同時(shí),電流通過(guò)乙燈泡比甲燈泡做功一定快
C. 兩只燈泡串聯(lián)工作時(shí),甲燈泡產(chǎn)生的熱量一定比乙燈泡少
D. 兩只燈泡并聯(lián)工作時(shí),干路中允許通過(guò)的最大電流為1A【答案】C
【解析】A.在額定電壓下工作時(shí),通電時(shí)間相同時(shí),據(jù)W=Pt知,甲燈泡消耗電能一定比乙燈泡的少,但不是在額定電壓下工作時(shí),無(wú)法比較兩燈消耗電能的多少,故A錯(cuò)誤;
B.電功率是指電流做功快慢的物理量,在額定電壓下工作時(shí),電流通過(guò)甲燈做功一定比乙燈慢,但不是在額定電壓下工作時(shí),無(wú)法比較電流通過(guò)兩燈做功的快慢,故B錯(cuò)誤;
C.由題意知,兩燈的額定電壓分別為6V和12V,額定功率分別為3W和6W,據(jù) 知,兩燈的電阻
,
即R甲R(shí)2。
實(shí)驗(yàn)一:探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系;(1)請(qǐng)按照?qǐng)D1中的電路圖將圖2實(shí)物圖連接完整;_______
(2)實(shí)驗(yàn)電路按照?qǐng)D1中的電路圖連接是為了控制通電時(shí)間相同和控制_______;電阻絲放出熱量的多少,通過(guò)_______來(lái)進(jìn)行判斷。
(3)為了便于比較兩根電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少,a、b兩瓶中要裝入_______相等、初溫相同的同種液體。為了在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果,實(shí)驗(yàn)時(shí)選用煤油而不選水,是因?yàn)槊河偷谋葻崛輄______水的比熱容(選填“大于”、“等于”或“小于”);
實(shí)驗(yàn)二:探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系
(4)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍,且通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):用電阻絲R1加熱的煤油,在實(shí)驗(yàn)一中溫度升高Δt1,在實(shí)驗(yàn)二中溫度升高Δt1′,則Δt1′_____2Δt1(選填“大于”、“等于”或“小于”),該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小______正比例關(guān)系(選填“成”或“不成”)。實(shí)驗(yàn)中,用電阻絲R2加熱煤油重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,也可以得出相同的結(jié)論。
(5)如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體,并接入兩根阻值_______的電阻絲(選填“相同”或“不同”),就可用這個(gè)裝置來(lái)探究?jī)煞N不同液體的吸熱性質(zhì)。假設(shè)a燒瓶中液體的質(zhì)量為m,瓶中電阻絲的阻值為R,測(cè)出通過(guò)它的電流為I,通電一段時(shí)間t后,溫度計(jì)的示數(shù)變化量為Δt,若不計(jì)熱量損失,則a液體的比熱容為________(用所給出的物理量寫出比熱容的表達(dá)式)。
【答案】 (1)
(2)電流相等;溫度計(jì)的示數(shù)變化(3)質(zhì)量;小于(4)大于;不成(5)相同;
【解析】(1)要探究電阻大小對(duì)導(dǎo)體產(chǎn)熱的影響,需要控制電流和通電時(shí)間相同;
(2)電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量,放出的熱量被液體吸收掉,導(dǎo)致液體溫度上升,溫度計(jì)的示數(shù)變大,產(chǎn)生的熱量越多,溫度計(jì)示數(shù)越大,這體現(xiàn)了物理學(xué)中的轉(zhuǎn)化法;
(3)探究不同物質(zhì)的吸放熱能力,需要控制他們的質(zhì)量、初始溫度相同,得到的結(jié)論:相同質(zhì)量的物體上升或下降相同的溫度,比熱容大的物體吸收或放出的熱量多,或,相同質(zhì)量的物體吸收或釋放相同的熱量,比熱容大的物體溫度變化?。?br> (4)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,此現(xiàn)象就是電流的熱效應(yīng),產(chǎn)生的熱量通過(guò)焦耳定律Q=I2Rt來(lái)計(jì)算,導(dǎo)體產(chǎn)熱與電流的平方成正比;
(5)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,此現(xiàn)象就是電流的熱效應(yīng),產(chǎn)生的熱量通過(guò)焦耳定律Q=I2Rt來(lái)計(jì)算,結(jié)合物質(zhì)的質(zhì)量和溫度變化量求解比熱容。
解答:(1)變阻器一上一下串聯(lián)接入電路中,如圖所示:
(2)圖1中,兩個(gè)電阻絲串聯(lián),通過(guò)它們的電流相等,通電時(shí)間相等。
[3]根據(jù)轉(zhuǎn)換法知,電阻絲放出熱量的多少,是通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)變化來(lái)進(jìn)行判斷的。
(3)為了便于比較兩種電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少,甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的同種液體。
因煤油比水具有較小的比熱容,故用煤油比用水更容易看出溫度的變化。(4)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍,且通電時(shí)間相同,根據(jù)Q=I2Rt可知,電阻絲產(chǎn)生的熱量是原來(lái)的4倍;所以用電阻絲R1加熱的煤油,溫度升高Δt1′大于2Δt1 , 該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與電流不是正比例關(guān)系。
(5)在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體,并接入兩根阻值相等的電阻絲,可以探究?jī)煞N不同液體的吸熱性質(zhì)。
電阻絲產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt,不計(jì)熱量損失,液體吸收的熱量Q吸=Q=cmΔt
則c=
14. 小紅想探究水和砂石的吸熱性能,取初溫相同的水和砂石,分別盛放在規(guī)格相同的燒杯中,用同一盞酒精燈對(duì)它們分別加熱,同時(shí)攪拌水和砂石,使之受熱均勻。在相同加熱時(shí)間內(nèi),比較它們溫度升高的情況。
(1)除以上條件外,還要求水和砂石的質(zhì)量________(選填“相等”或“不相等”);
(2)某一時(shí)刻,溫度計(jì)的示數(shù)如圖所示,此時(shí)溫度為________;
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在相同加熱時(shí)間內(nèi),水升高的溫度比砂石的小,說(shuō)明________的吸熱性能更好;
(4)由此可以解釋沿海地區(qū)比沙漠地區(qū)晝夜溫差________的現(xiàn)象。
【答案】(1)相等 ( 2)62 (3) 水 (4)小
【解析】(1)比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法:①使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度,比較吸收的熱量(即比較加熱時(shí)間),吸收熱量多的吸熱能力強(qiáng);②使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時(shí)間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng)。根據(jù)比較吸熱能力的方法知道,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,在兩個(gè)相同的燒杯中分別裝有初溫和質(zhì)量都相同的水和砂石。
(2)由圖知道,溫度計(jì)的分度值為2℃,且此時(shí)溫度為零上,示數(shù)為62℃
(3)加熱時(shí)間相同時(shí),砂石的溫度變化大,根據(jù)比較吸熱能力的方法,這說(shuō)明水的吸熱性能強(qiáng)。
(4)由上述探究的結(jié)論知道,沿海地區(qū),水多,內(nèi)陸地區(qū)水少、沙石多。因?yàn)樗谋葻崛葺^大,白天,相同質(zhì)量的水和沙石比較,吸收相同的熱量,水的溫度升高的少;夜晚,放出相同的熱量,水的溫度降低的少,使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小。15. 某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了歐姆定律后,對(duì)探究實(shí)驗(yàn)“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”進(jìn)行了改良,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所提供的幾種規(guī)格的導(dǎo)體(如表1),設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖。
表1
(1)圖1中,將三個(gè)電阻串聯(lián)是為了保證______三(選填“電壓”或“電流”)相等;
(2)在探究“導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系”時(shí),R1、R2、R3分別選用A、B、C三段導(dǎo)體。某次讀數(shù),電壓表V1示數(shù)為1.5V、V2示數(shù)為0.7V,電壓表V3示數(shù)如圖2所示為_______V。由歐姆定律分析得出,電壓表示數(shù)越大,導(dǎo)體電阻越______(選填“大”或“小”)多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器重復(fù)讀數(shù),可得出結(jié)論:材料和長(zhǎng)度相同時(shí),橫截面積越大,導(dǎo)體電阻越________(選填“大”或“小”);
(3)在探究“導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系”時(shí),選用B、_______和_______(填導(dǎo)體代號(hào)),重復(fù)上述操作,可得出結(jié)論:材料和橫截面積相同時(shí),長(zhǎng)度越長(zhǎng),導(dǎo)體電阻越大;
(4)本實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用的物理方法是_______(選填“控制變量法”或“模型法”)。
【答案】(1)電流 (2)0.5 大 小 (3)D E (4)控制變量法
【解析】(1)將三個(gè)電阻串聯(lián)是為了保證電流相等,因?yàn)榇?lián)時(shí),電流處處相等。(2)如圖2所示為電壓表,選擇小量程,分度值為0.1V,故讀數(shù)為0.5V;由歐姆定律分析得出,電阻之比為
電阻之比即為電壓之比,電壓表示數(shù)越大,導(dǎo)體電阻越大;電壓表V1示數(shù)為1.5V、V2示數(shù)為0.7V,電壓表V3示數(shù)為0.5V可知,導(dǎo)體的電阻越變?cè)叫?,而從A、B、C三段導(dǎo)體橫截面積越變?cè)酱螅士梢缘贸鼋Y(jié)論:材料和長(zhǎng)度相同時(shí),橫截面積越大,導(dǎo)體電阻越小。
(3)在探究“導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系”時(shí),應(yīng)該控制材料和橫截面積相同時(shí),長(zhǎng)度不同,故選擇B、D、E三段導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(4)探究“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”,有材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)都影響電阻的大小,有多個(gè)變量影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,故需要采用控制變量法。
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導(dǎo)體代號(hào)
長(zhǎng)度/m
橫截面積/mm2
材料
A
1.0
0.2
錳銅
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C
1.0
0.6
錳銅
D
0.5
0.4
錳銅
E
1.5
0.4
錳銅
F
1.0
0.6
鎳鉻合金
G
1.0
0.6
鐵
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