必要的文字说明能够帮助自己理清解题的思路!
§ 24.(6 分) 小明想测量一个实心小金属球的密度,他找来了大水槽、烧杯、量筒、足量的水和记号笔,用这些器材测出了小金属球的密度。已知水的密度为 ,请你完成下列任务:
(1)写出主要的实验步骤和要测量的物理量;
(2)写出小金属球密度的表达式 (用已知量和测量量表示)。
答案: (1)实验步骤
① 在大水槽中装入适量的水,让装有小金属球的烧杯竖直漂浮在水面上,用记号笔在烧杯上记下水面的位置;
② 将金属球取出,往烧杯中加水直到烧杯外的水面与记号相平;
③ 把烧杯中的水倒入量筒,读出水的体积 ;
④ 量筒中倒入足量的水,读出水的体积 ;把小金属球完全浸没水中,读出水的体积 。
(2)小金属球密度表达式:
解析: (1)器材中有量筒可以直接测量金属球的体积。关键是测出金属球的质量。
器材中没有天平,却给出了水槽、烧杯、记号笔,这就需要用类似“曹冲称象”的方法了。
先把金属球放入烧杯,然后使其漂浮在水中,做好标记。取出金属球往烧杯里加水到标记处,再用量筒测量水的体积,然后借助密度公式就可以转换成金属球的质量了。具体步骤见答案。
(2)结合实验步骤,金属球的质量与体积为 的水的质量相等,则金属球的质量 。
金属球的体积 ,
金属球的密度 。
实验中保持烧杯直立漂浮是不好实现的,大家可以找个杯子自己试试。其次金属球放入量筒需要将量筒倾斜,再让小球滑入,避免砸坏量筒。
§ 25.(6 分) 某兴趣小组设计了如图 19 甲所示的汽车转向指示灯电路模型,接通相应指示灯后,该指示灯会亮 (正常发光)、暗 (发光较弱) 交替闪烁发光。指示灯的规格均为 “ ”, 为定值电阻。电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,请完成下列任务:

(1)若汽车向左转向时,让左转指示灯闪烁。此时转向开关应与触点_____接触(选填“ 1 和 2 ”“ 2 和 3 ”“ 3 和 4 ”或 “ 4 和 5 ”)。
(2)当转向开关与触点“ 2 和 3 ”接通时,右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。 已知当右转指示灯微弱发光时,其两端实际电压为 ,消耗的实际功率为额定功率的 。
求: ① 右转指示灯闪烁交替工作 秒消耗的电能为多少?
② 定值电阻的阻值 为多少? (指示灯的电阻不变)
答案: (1) 4 和 5
(2)① ;②
解析: (1)要让左转指示灯闪烁,必须要接通 4 。为了不让右转灯同时闪烁,不能接 3 ,因此只能是接 4 和 5 。
(2)电路的核心是电磁铁和衔铁部分,刚通电时电流通过电磁铁和电阻 ,电路中的电流较小指示灯发光弱。
同时电磁铁产生磁性,把衔铁吸引下来,动触点 和静触点 接触,电磁铁和电阻 被短路,电路中的电流变大,指示灯正常发光。
同时电磁铁磁性消失,衔铁在弹簧作用下上升,动触点 和静触点 分开,电磁铁和电阻 被接入电路,如此循环。
① 指示灯的规格是 ,由乙图可知指示灯正常发光时两端电压为 ,
则其对应的功率 。
已知指示灯微弱发光时,
实际功率是额定功率的 ,
因此,指示灯的实际功率
。
通过乙图可知,指示灯正常工作 ,发弱光 ,依次循环。
因此,指示灯在 内,正常发光 ,发弱光 。
右转指示灯闪烁交替工作 秒消耗的电能
② 已知指示灯的规格是 ,且指示灯电阻不变。
由 和 ,解得
指示灯的电阻
。
已知指示灯微弱发光时,
实际功率是额定功率的 ,
设此时电路中电流为 ,
指示灯两端电压为 ,
则有 ,
结合 ,解得
, 。
指示灯正常发光时,电磁铁和电阻 被短路,指示灯直接和电源连接两端电压就是电源电压,结合乙图可知电源电压 。
灯泡暗发弱光时,电磁铁和电阻 连入电路与指示灯串联(电磁铁线圈的电阻不计)。
则有 ,
解得 。