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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 实验题
  • 难度 中等
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(1)某同学得用气垫导轨和数字计数器探究弹簧的弹性势能与形变量的关系。如图所示,气垫导轨上有很多小孔,气泵输入压缩空气,从小孔中喷出,会使质量为滑块与导轨间有一层薄的空气,使二者不接触从而减小阻力,一端固定有轻弹簧滑块在导轨上滑行,当通过数字计数器时,遮光片档住光源,与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间
①接通气泵,调节气垫导轨左端高度,轻推滑块,使其刚好能够匀速运动,说明气垫导轨已调节水平。
②使用10分度的游标卡尺,测量滑块上遮片的宽度如图乙所示,其宽度为     cm。
③压缩弹簧并记录压缩量。
④释放滑块,滑块离开弹簧后通过数字计时器显示时间


⑤多次重复步骤③和④,将数据记录在表格中,并计算出滑块相应的速度。表格中弹簧压缩4.00cm时,其物块速度       m/s(保留三位有效数字)。
⑥从表格中的数据可以得出(在误差允许的范围内)弹簧的压缩量与物块的速度       
⑦由机械守恒定律可知滑块的动能等于释放滑块时弹簧的弹性势能。
⑧由以上分析可得出弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量关系表达式为                    
其中各符号代表的物理意义                                           
(2)某课外活动小组自制了一台称重电子秤,其原理结构如图甲图所示,R0为定值电阻;R是压敏电阻,其阻值随所受压力F的变化而变化,变化范围大约为几欧到几十欧,通过电压表的读数可以知道压力大小。若要想电子秤正常工作,首先通过实验探究压敏电阻阻值和F大小的关系,于是课外小组又设计了如图乙所示的探究压敏电阻阻值和F大小的关系的实验电路。图乙电路中由下列主要实验器材进行选择:

A.电源E(3V,内阻忽略不计)
B.电流表A1(0.3A,内阻r1=10Ω)
C.电流表A2(0.6A,内阻约为1Ω)
D.电压表V(15V,内阻约为5kΩ)

E.开关S,定值电阻R1
①为了比较准确测量电阻R,请完成图乙虚线框里两块表的选择(填电表代号)。
②图乙中,在电阻R上施加竖直向下的力F,闭合开关S,记录各个电表读数,得出R=                      ,表达式中需要测量的各字母的物理意义为                             
                                                       
③图乙所示电路中,改变力的大小,得到不同的R值,得到如图丙所示的R—F图象,写出R和F的关系式R=                
④若甲图所示的电路中,在压敏电阻R上水平放置一个重力为1.0N的托盘,在托盘上放一重物,电源电动势E=9.0V,电源内阻r=1.0Ω,R0=5.0Ω,闭合开关,电压表示数为5.0V,则重物的重量为          N。

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(1)某同学得用气垫导轨和数字计数器探究弹簧的弹性势能与形变