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实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源、滑动变阻器和电流表各一个,装有适量煤油的保温容器一个(容器内部封装有电阻不变的加热电阻丝R0,R0通过导线与接线柱相连,容器盖上安装有温度计,如图所示),开关一个,秒表一个,导线若干。使用上述器材,设计实验证明:“在煤油没有沸腾的条件下,当煤油的质量和加热电阻丝的电阻一定时,每加热60s时间,煤油升高的温度Δt与通过加热电阻丝的电流的平方I2成正比”。

(1)在虚框中画出实验电路图(在电路图中,整个保温容器只需画出其中的加热电阻丝R0,用电阻符号代替);

(2)写出实验步骤;

(3)设计实验数据记录表格。

 

【答案】

(1)实验电路图如答图所示;(1分)

(2)实验步骤:

①将电流表调零,断开开关,按图连接电路,移动滑动变阻器的滑片使变阻器接入电路的阻值为最大;

②闭合开关,移动滑片至适当位置,读出电流表的示数I。用温度计测量初始温度t初,用秒表开始计时,60s后用温度计测量末态温度t末。断开开关,将I、t初和t末分别记录到表格中;(1分)

③改变滑片的位置,闭合开关,读出电流表的示数I。用温度计测量初始温度t初,用秒表开始计时,60s后用温度计测量末态温度t末。断开开关,将I、t初和t末分别记录到表格中;

④重复步骤③四次,分别将每次测得的I、t初和t末记录到表格中;(1分)

⑤用公式Δt=t末-t初计算煤油升高的温度,计算电流的平方I2,将结果记录到表格中。(1分)

(3)实验数据记录表格(1分)

I/A

 

 

 

 

 

 

t初/℃

 

 

 

 

 

 

t末/℃

 

 

 

 

 

 

I2/A2

 

 

 

 

 

 

Δt/℃

 

 

 

 

 

 

(其它思路合理也得分)

【解析】

试题分析:(1)实验电路要能多次改变电流大小进行测量,所以滑动变阻器与R0串联接入电路,实验电路图如答图所示;

(2)实验步骤:

①将电流表调零,断开开关,按图连接电路,移动滑动变阻器的滑片使变阻器接入电路的阻值为最大;

②闭合开关,移动滑片至适当位置,读出电流表的示数I。用温度计测量初始温度t初,用秒表开始计时,60s后用温度计测量末态温度t末。断开开关,将I、t初和t末分别记录到表格中;

③改变滑片的位置,闭合开关,读出电流表的示数I。用温度计测量初始温度t初,用秒表开始计时,60s后用温度计测量末态温度t末。断开开关,将I、t初和t末分别记录到表格中;

④重复步骤③四次,分别将每次测得的I、t初和t末记录到表格中;

⑤用公式Δt=t末-t初计算煤油升高的温度,计算电流的平方I2,将结果记录到表格中。(1分)

(3)实验数据记录表格

I/A

 

 

 

 

 

 

t初/℃

 

 

 

 

 

 

t末/℃

 

 

 

 

 

 

I2/A2

 

 

 

 

 

 

Δt/℃

 

 

 

 

 

 

根据表格分析实验数据,得出结论。

考点:焦耳定律;实验方案的设计;电路图设计.

点评:用控制变量法设计实验,关键要清楚控制的量与变量,注意合理设计实验步骤。

 

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在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,一组同学根据生活经验提出了如下猜想:
A.浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关;
B.浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关;
C.浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关.
实验桌上有如下器材:量程符合实验要求的弹簧测力计一个,一个大水槽里盛有足够深的水,体积相同的若干钩码.该组同学所做的实验过程如图所示.
(1)钩码浸没在水中时受到的浮力是
0.2
0.2
N;
(2)比较
d、e
d、e
,可知猜想A是错误的;
(3)比较b、c、d,可知猜想
B
B
是正确的;
(4)完成该实验后,该组同学在此实验的基础上,设计了一个实验来证明:“浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比”.请你根据现有器材写出主要的实验步骤.

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(2009?通州区二模)实验桌上有如下器材:天平(附砝码)、弹簧测力计、量筒、烧杯各一个:水、细线适量;一大块橡皮泥;体积相同的铜块、铝块和木块各一块.要求从实验桌上选择适当器材,设计实验探究:“物体浸没在液体中时,物体所受浮力的大小与物体的体积的关系”.
(1)实验步骤:
(2)根据可能出现的实验现象,得出相应的探究结论:
物体浸没在液体中时,物体所受浮力的大小与物体的体积有关,物体体积越大,受到的浮力越大
物体浸没在液体中时,物体所受浮力的大小与物体的体积有关,物体体积越大,受到的浮力越大
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实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、两个电阻箱R1和R2(电路图符号)、导线若干.要求从实验桌上选择适当器材,设计一个实验证明:“串联电路的总电阻等于各串联电阻之和”. 请根据上述要求帮助小明画出实验电路图,并写出实验步骤.
实验电路图:
实验步骤:
实验表格:

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(2008?丰台区一模)小芳同学在研究并联电路中的电阻关系之前,想利用手边的器材验证“并联电路中干路电流等于各支路电流之和”这一关系.实验桌上有如下器材:电源一个(电源电压不作为已知)、电阻箱(电路图符号          )一个、电压表一只、电流表两只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干.请根据上述要求帮助小芳画出实验电路图,并写出实验步骤.
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:

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实验桌上有如下器材:满足实验要求的电源、用大铁钉和漆包线自制的匝数为100匝的电磁铁、电流表、滑动变阻器和开关各一个、导线与大头针若干;小明想利用实验桌上的器材,设计一个实验探究:“电磁铁吸引大头针的个数与电流的关系”.请根据上述要求帮助小明在图所示的虚线框内画出实验电路图,并写出实验步骤.

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