小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞开容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的 A 端粘在橡皮膜中心,B 端靠近卡纸上的 M 处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕 O 点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到 ____ ,则气密性不好。
(2)小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管 B 端的指向从 M 处变为 N 处。则甲、乙两地气压较大的是 ____。
小明利用图甲电路研究电流与电压的关系,其中滑动变阻器最大阻值为 500 欧,定值电阻 R0 阻值为 10 欧。闭合开关,当滑片从最右端慢慢向左移动,发现最初电压表指针几乎不动,直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转,继续左移,指针偏转角度迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明显的变化,应选择怎样的滑动变阻器?小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用图乙进行如下实验:
(1)取 3 条长度都为 10 厘米的粗细均匀电阻丝 A、B、C ,阻值分别为 1 欧、 20 欧、 400 欧。
(2)将电阻丝 A 接入图乙电路,闭合开关,滑片 P 从最右端移到最左端,记录电压表示数 U 随滑片移动长度 x 变化的相关数据,多次测量。
(3)分别用电阻丝 B 、 C 代替 A ,重复步骤(2)。
(4)处理相关数据,获得"电压表示数 U 随移动长度 x 变化的关系"如图丙。(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线 a 与接线柱 M 处的连接意外断开,此时示数为零的电表是 ____。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是 ____。
(3)若利用图乙研究通过 R0 的电流与其两端电压的关系,在 A、B、C 三条电阻丝中,你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。 ____。
小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上(如图甲),观察发现 A 组实验高处烛焰先熄灭, B 组实验低处烛焰先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因,小明以 A 组为研究对象进行如下实验。实验一:将 6 个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上,点燃蜡烛,立即用小玻璃罩罩上(如图乙),分别记下各容器内石灰水变浑浊所需的时间。多次重复实验获得数据如表。
容器编号
1
2
3
4
5
6
平均时间/秒 s
3.2
3.8
5.0
7.1
11.1
19.0
实验二:将 3 支温度计分别挂在小玻璃罩内不同位置(如图丙),点燃蜡烛,一段时间后发现温度计(1)示数明显增大,温度计(2)(3)示数增大不明显。
(1)根据实验一的结果,推测 A 组实验高处烛焰先熄灭的原因是 ____。
(2)实验二研究的问题是 ____。
(3)结合本实验的研究结果,对 B 组实验现象做出简要解释: ____。
温州地区常受台风侵袭。为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片 P 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆 MN 上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为 0.2 米 2 ,均匀电阻丝 AB 长为 20 厘米,阻值为 10 欧,电源电压 U0 恒为 6 伏,保护电阻 R0 为 14 欧,电压表量程 0∼3 伏。弹簧弹力 F 与弹簧长度改变量 x 的关系如图乙所示。无风时,滑片 P 在 A 处。有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速 v (米/秒)
0.3∼1.5
1.6∼3.33
3.4∼5.4
5.5∼7.9
8.0∼10.7
10.8∼13.8
风压 p (帕)
0.055∼1.4
1.6∼6.8
7.2∼18
18.9∼39
40∼72
72.9∼119
表中风压 p 是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。(1)在滑片 P 左移的过程中,电路的总电阻 ____。(选填"变大"、"不变"或"变小")
(2)当电压表示数 U 为 2 伏时,风速仪所测的风为几级?(写出计算过程)
(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算,他画出了风速 v 与电压表示数 U 的关系曲线,如图丙所示。后因保护电阻 R0 损坏,他将其换成了阻值为 5 欧的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速 v 与电压表示数 U 的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点 Q 。