(2)小刚在用天平测量黄河石质量的过程中操作方法如图乙所示,他的操作错误是用手拿砝码;
(3)用天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码如图丙所示,则石头的质量为27 g;
(4)之后他将石头投入到量筒中,根据图丁中量筒中的刻度值,石头的体积是10 cm3;
(5)由以上操作可计算出这块石头的密度为2.7×103 kg/m3。
【解答】解:(1)用天平放在水平台上,将游码移到零刻线处,这时他发现指针静止时指在分度盘中线的左侧,说明天平的左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使天平的横梁平衡。
(2)用手拿砝码容易腐蚀砝码,导致砝码的质量会发生变化,测量值会产生误差。
(3)石头的质量:m=20g+5g+2g=27g。
(4)石头的体积:V=40ml﹣30ml=10ml=10cm3。
(5)石头的密度:ρ2.7g/cm3=2.7×103kg/m3。
故答案为:(1)右;(2)手拿砝码;(3)27;(4)10;(5)2.7×103。
25.(8分)小明用两节干电池测小灯泡的功率,电路如图甲所示,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω2A”。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)连接电路时,开关必须断开,滑动变阻器的滑片应移到最左(选填“左”或“右”)端。
(3)电路连接正确,闭合开关,灯泡不亮,此时电压表示数为0.2V,电流表示数为0.08A,灯泡不亮的原因是灯的实际功率过小,接下来应进行的操作是向右移动变阻器的滑片;
(4)当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,其读数为0.24 A,此时,灯泡的功率为0.48 W。
(5)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大。为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是增加1节电池。
(6)进一步分析实验数据,可判断小灯泡接入电路前,灯丝阻值的可能范围是0<RL<2.5Ω。
【解答】解:(1)本实验中电压表与灯并联,如下所示:
(2)连接电路时,开关必须断开,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最左端;
(3)电路连接正确,闭合开关,灯泡不亮,此时电压表示数为0.2V,电流表示数为0.08A,灯的实际功率为:
P=UI=0.2V×0.08A=0.016W,故灯泡不亮的原因是灯的实际功率过小;为使灯发光,应增大电路的电流,故接下来应进行的操作是向右移动变阻器的滑片;
(4)当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其读数为0.24A,此时,灯泡的功率为:
P′=U′I′=2V×0.24A=0.48W;
(5)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大,说明电源电压较小;为了用该灯泡继续完成实验,做法是增加1节电池;
(6)在(3)中,由欧姆定律I,灯的电阻为:
RL2.5Ω;
因为灯泡电阻随温度升高而增大,(3)灯泡电阻大于其未接入电路时的电阻,即小灯泡接入电路前,灯丝阻值范围为0<RL<2.5Ω。
故答案为:(1)如上;(2)断开;左;(3)灯的实际功率过小;向右移动变阻器的滑片;(4)0.24;0.48;(5)增加1节干电池;(6)0<RL<2.5Ω。
四.计算题(共3小题,满分24分)
26.(6分)太阳能热水器通过接受太阳光照射把太阳能转化为水的内能。某品牌太阳能热水器(如图)某天的信息如表,其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。则:
太阳照射的时间
装水质量
吸热的面积
水升高的温度
水的比热容
太阳辐射功率
8h
100kg
2.5m2
40℃