实验过程:
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起,再用长导线缠绕铁钉6圈,连接在1节全新干电池两端(如右图所示),制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针,观察吸引大头针的数目(通电时间不超过10秒钟,下同)。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端,重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端,重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
小红认为:温度达不到沸点,不会沸腾。
通过实验观察到小烧杯内的水没有沸腾,所以小明的观点是错误的。为了验证小李和小红的观点,观察并记录温度计甲和乙的示数变化,如下表。
时间/分钟 | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 |
甲的示数/ ℃ | 40 | 57 | 71 | 81 | 91 | 97 | 100 | 100 | 100 |
乙的示数/℃ | 40 | 48 | 61 | 74 | 84 | 90 | 94 | 94 | 94 |
实验2:科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验,移动钩码,改变钩码数量,
记录数据如表,分析表格数据发现上述结论并不成立,但发现一个新的等量关系,即:(待填)。s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时,哪个量才是有价值的呢?研究小组的同学观察到:支点到F的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。
实验3:
实验次数 | F1/N | S1/cm | F2/N | S2/cm | L2/cm |
1 | 1.0 | 10.0 | 0.5 | 21.3 | 20.1 |
2 | 1.5 | 20.0 | 1.0 | 31.7 | 29.8 |
3 | 2.0 | 30.0 | 2.5 | 25.5 | 24.0 |
①移动钩码,使杠杆________,并使杠杆处于平衡状态。
②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。
③改变钩码数量,移动钩码,记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。
④分析实验数据,得出弯杠杆的平衡条件。最后,通过科学思维,得出所有杠杆的平衡条件都是:F1×l1=F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用,如用图1方式提升物体比用图2方式省力,就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。请回答:
①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,。
②BC段明显发生弯曲,是因为。
如图甲所示,水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮(摩擦不计)与重物相连,小车上固定一个宽为d=1厘米的挡光片。在导轨上A、B两个位置各固定一个光电门。光电门如图乙所示。光电门内有一束光从N射向M,M处装有光传感器。当有物体经过NM之间把光挡住时,传感器能记录光被挡住的时间t,这样就可求得挡光片经过光电门时的速度vA和vB。两个光电门配合使用还能测出挡光片从A运动到B的时间tAB。
实验步骤:
①保持重物P质量不变,让小车从OA间任意点释放,分别测出挡光片经过A、B两位置的挡光时间tA和tB , 以及挡光片从A运动到B的时间tAB , 计算出单位时间运动速度的改变量(用a1表示),即a1= 。重复实验。a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变,让小车从OA间任意点释放,按照①的操作,计算出单位时间运动速度的改变量(用a2表示)。重复实验。a2近似相等,且a2>a1。
表一
实验次数 | 电压U(伏) | 电流I(毫安) | 电阻R(欧) |
1 | 2.0 | 2.30 | 870 |
2 | 2.5 | 2.90 | 862 |
3 | 4.0 | 4.70 | 851 |
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是。
电压表:量程0~6伏,内阻6000欧
电流表:量程0~10毫安,内阻40欧
根据这些信息,可判断甲电路中由于(“电流表”或“电压表”)内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。
表二
实验次数 | 电压U(伏) | 电流I(毫安) | 电阻R(欧) |
1 | 2.5 | 1.92 | 1042 |
2 | 2.5 | 2.45 | 1020 |
3 | 4.0 | 3.75 | 1067 |
比较两次测量结果,同学们做出了以下分析,你认为正确的是 。
于是小华到实验室进行探究,先把长木板放在水平桌面上,将质量为100克带有钩码槽的木块放在长木板的A处,如图所示。然后进行如下操作:
①在木块的钩码槽中放入三个50克的钩码,将木板的右端慢慢抬高到一定高度时,木块开始下滑,记录右端被抬升的高度h=20厘米。
②第二次在木块的钩码槽中放入两个50克的钩码,第三次在木块的钩码槽中放入一个50克的钩码,分别重复上述实验。
将一块棉布、一块毛巾分别铺在长木板上,把放有一个50克钩码的木块放在长木板的A处,慢慢抬高木板的右端直到木块开始下滑;测量并记录右端被抬升的高度分别为24厘米和30厘米。
根据小华和小明的实验,可以得出的结论是 。
接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1牛。让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图乙所示。观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 | A | B | C |
距压力传感器高度/米 | 0.5 | 0.4 | 0.3 |
压力传感器达到的最大示数/牛 | 1.90 | 1.78 | 1.66 |
该实验可以得出的结论是。
若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)①;②。
实验后,他俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是,他俩又展开了后续实验探究……
科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验:在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒,一辆绑有磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动.在靠近纸盒的过程中小车的速度越来越小,最后停在了A位置.如图所示.
小组同学对这一现象展开了讨论:
假设1:纸盒中有铁块.
假设2:纸盒中有磁体.
假设3:纸盒中有闭合的线圈.
小强根据已学的知识否认了.
小明在学习物体浮沉条件时,由于调制食盐水密度的操作不够精准,导致实验中鸡蛋很难悬浮在食盐水中,于是他对实验进行了改进:分别用量筒和烧杯等器材配制了三杯不同质量分数的酒精溶液,其中图甲B烧杯中的酒精与水的体积比为9:6.用注射器吸取密度为0.9克/厘米3的食用油分别在三杯酒精溶液中部注射一团油滴,一段时间后,如图甲所示.再过一段时候后,小明观察到油滴所处的状态如图乙所示.为此,他作了如下探究:
【提出问题】 △
【建立假设】假设一:可能是油滴的密度变小了.
假设二“可能是酒精溶液的密度变大了.
【实验方案】针对“假设一”的实验:用注射器吸取图乙任一烧杯中的油滴,将油滴注入到某一溶液中,观察其浮沉状况.
针对“假设二”的实验:先测定酒精溶液密度为ρ1 , 敞口放置一段时间后再次测定它的密度为ρ2 , 比较ρ1和ρ2的大小.
【得出结论】油滴密度不变,酒精溶液密度变大.
请回答:
实验次数 | 小车下滑高度/cm | 水平面材料 | 车上钩码个数 | 小车在水平面上骨行的最大距离/cm |
1 | 3 | 木板 | 1 | 50 |
2 | 3 | 木板 | 2 | 50 |
3 | 3 | 木板 | 3 | 50 |
4 | 6 | 木板 | 3 | 100 |
5 | 6 | 棉布 | 3 | 60 |
6 | 6 | 毛巾 | 3 | 30 |
[提出猜想]
太阳能电池的短路电流可能与光照面积、光照角度和光照强度有关。
[实验过程]
①按甲图连接好电路,用光源照射太阳能电池(图乙)。
②控制光照强度相等,使光线垂直照射太阳能电池,测量不同光照面积时的短路电流,记录数据。
③控制光照强度和光照面积相等,改变光线与电池的夹角,测量不同光照角度时的短路电流,记录数据。
④利用测得的数据绘制曲线图。
资料补充:太阳能电池的电压与光照面积、光照角度和光照强度基本无关,视作不变。
根据上述实验,可以得出结论:。
电流I/A |
02 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
升高的温度△T/℃ |
0.4 |
0.9 |
|
2.5 |
3.6 |
请分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。
【提出问题】
空气湿度会对水蒸发产生怎样影响?
【实验装置】
在七个相同的密闭房间内装有相同的如图所示的实验装置。
【实验步骤】
①控制每个房间的气温和空气流动情况相同,空气湿度都在70%以上。
②开启每个房间的除湿机,用除湿机调节房间湿度,使七个房间内的空气湿度在实验期间分别控制在一定值;
③用相同质量的水把毛巾均匀湿润,完全展平后晾在晾衣架上,读取电子秤的示数m1;
④经相同时间后,再次读取电子秤的示数m2。
(实验过程中水蒸发对毛巾温度的影响、除湿机工作时对室内空气流动和室温的影响均忽略)
【实验数据】
空气湿度 |
40% |
45% |
50% |
55% |
60% |
65% |
70% |
m1/g |
500.0 |
500.0 |
500.0 |
500.0 |
500.0 |
500.0 |
500.0 |
m2/g |
599.9 |
586.0 |
573.1 |
561.3 |
550.6 |
540.7 |
532.0 |
在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时,,水蒸发越快。
从微观角度分析,一部分液态水的分子能逸出水面成为气态水的分子,另一方面部分气态水的分子也会返回水中成为液态水的分子;当逸出的水分子数量比返回的水分子数量多时,宏观上表现为水蒸发了。本实验中,在其它条件相同时,空气湿度越大,返回水中的水分子数越。
验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压表示数/V |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
电流表示数/A |
0.17 |
0.24 |
0.30 |
0.37 |
小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=m/V,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“?”刻度(单位g/cm3);④以AB两点之间长度的1/10为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往侧移动;
【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是__________。
【实验器材】
两节新干电池,滑动变阻器(10Ω,1A),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),定值电阻(2Ω、4Ω、6Ω、8Ω),开关,导线若干(所有器材均完好)。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示,检查后发现有一根导线连接错误。
实验次数 |
一 |
二 |
三 |
电压/V |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
电流/A |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
[建立猜想].......;②物体运动可能与阻力大小有关。
[设计方案]
方案一:在水平木板上不铺材料,让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
方案二:在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料,让小车从斜面顶端由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
[交流反思]