20.將不易直接測量的量轉(zhuǎn)化為可感知、可量度的量,這是一種常見的科學(xué)研究方法.請分析圖回答:

(1)在“研究影響摩擦力大小的因素”的實驗中(如圖甲所示),用彈簧測力計拉動木塊時,必須讓木塊在水平面上做勻速直線運動,根據(jù)二力平衡知識可知,讀出彈簧測力計上的示數(shù)便得知摩擦力的大。
(2)如圖乙是探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)?”的實驗示意圖.
①該實驗具有的動能的物體是指物體A(選填“A”或“B”).
②該實驗物體動能的大小是通過比較物體B被推動的距離s來反映的.
③該實驗物體的速度是指物體A的速度,是通過控制高度(選填“高度”或“質(zhì)量”)來改變的.
 ④實驗中多次讓物體從斜面同一高度上靜止?jié)L下時,應(yīng)改變物體A(選填“物體A”或“物體B”)的質(zhì)量,這是為了研究物體動能與物體質(zhì)量的關(guān)系.

分析 (1)實驗中研究的是木塊受到的滑動摩擦力的大小,彈簧測力計測量的是木塊受到的拉力,根據(jù)二力平衡可知只有木塊做勻速直線運動時拉力的大小才等于摩擦力;
(2)動能的決定因素有兩個:質(zhì)量和速度,要利用控制變量法去研究.研究與速度關(guān)系時要保證質(zhì)量相同,速度不同.研究與質(zhì)量關(guān)系時,要保證速度相同,質(zhì)量不同;小球速度的大小是通過改變小球在斜面上的高度實現(xiàn)的,小球動能的大小是通過物體B被推動移動的距離體現(xiàn)的.

解答 解:
(1)用彈簧測力計勻速拉動木塊時,木塊做勻速直線運動受到的力是平衡力,根據(jù)二力平衡的知識,此時摩擦力的大小等于彈簧測力計對木塊拉力的大。
(2)①該實驗研究的主體是小球A,研究的是小球A動能的大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系;
②該實驗中小球動能的大小是通過B被撞距離的遠(yuǎn)近體現(xiàn)的,B被撞的越遠(yuǎn),說明小球的動能越大,B被撞的越近,說明小球的動能越小,這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想;
③該實驗物體的速度是指物體A從斜面上靜止?jié)L下與物體B碰撞時碰撞前A的速度,這個速度的大小是通過控制小球在斜面上的高度改變的;
④為了研究物體動能與物體質(zhì)量的關(guān)系,實驗中多次讓物體從斜面同一高度上靜止?jié)L下時,控制了小球的速度,應(yīng)改變物體A的質(zhì)量.
故答案為:(1)勻速直線;二力平衡;(2)①A;②物體B被推動的距離s;③高度;④物體A.

點評 摩擦力的大小通過彈簧測力計的示數(shù)體現(xiàn)、動能的大小通過木塊移動的距離體現(xiàn)都是采用了轉(zhuǎn)換法的思想.轉(zhuǎn)換法是指在保證效果相同的前提下,將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象;將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡單的問題;將難以測量或測準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測量或測準(zhǔn)的物理量的方法.初中物理在研究概念規(guī)律和實驗中多處應(yīng)用了這種方法.

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(2)將圖(a)、(b)的實驗進行比較后,可得出結(jié)論是:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大.
(3)將圖(a)、(c)的實驗進行比較可知,可得出結(jié)論是:壓力一定時,接觸面越粗造,滑動摩擦力越大.
(4)在此基礎(chǔ)上,如果又猜想滑動摩擦力大小是否會與物體運動速度的大小有關(guān)?請你利用圖中已有器材驗證小明的猜想.寫出你的做法.

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14.要測量一只額定電壓為2.5V小燈泡的電功率(電阻大約在6~10Ω之間),劉星同學(xué)連接了如圖所示的電路.
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(2)劉星連接好電路后,閉合開關(guān),劉星發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,但小燈泡不亮,電流表也基本上無示數(shù).經(jīng)檢查,電路連接無誤,那么造成這種結(jié)果的故障可能是B
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C.滑動變阻器短路    D.滑動變阻器斷路
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(4)劉星排除故障后進行實驗,實驗完成后,劉星將有關(guān)數(shù)據(jù)填在了表格里:
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0.67
22.50.30.75
33.00.320.96
由表中數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為8.3Ω,小燈泡每次電阻不同的原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大.以上劉星設(shè)計的數(shù)據(jù)表格中存在不合理的地方,請你幫他找出來并解釋清楚原因,不合理的地方是平均電功率,原因是燈泡在不同電壓下的功率不同,計算燈泡功率的平均值無意義.

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