试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度方法。提供实验器材:弹射器(含弹丸,如图13所示。铁架台(带有夹具)、米尺
(1)在方框中画出你所设计实验的示意图。
(2)在安装弹射器时应注意:______ _____。
(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出):___ _ __。
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是:___。
(5)计算公式:______________________
图为“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后( )
A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下 |
B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧 |
C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下 |
D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下 |
在“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验中
(1)我们都是先确保小车质量M不变,研究a与F的关系,再确保F不变,研究a与M之间的关系,这种实验方法称为____ ______.
(2)下列说法中正确的是 .
A.连接托盘和小车的轻绳应和长木板保持平行 |
B.将打点计时器接在6V电压的蓄电池上,先接通电源,后放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量。 |
C.在探究a与质量M的关系时,作出 a—图象能更直观地判断二者间的关系 |
D.细线对小车的拉力,一定等于砝码和沙桶的总重力 |
(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后,依照数据正确画出a-F图像如图示,(小车质量保持不变)图线不过原点的原因可是
用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图所示一段纸带.测得,.已知交流电频率是,则打点时物体的瞬时速度为_____m/s.如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是_________
⑵(12分)有一根细长且均匀的金属管线样品,横截面如图所示。此金属管线长L约为30cm,电阻约为10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面形状不规则,无法直接测量,请你选用下列器材,设计合适的电路,测量中空部分的截面积:
A.毫米刻度尺 |
B.螺旋测微器 |
C.电流表 |
D.电流表 |
E.电压表
F.滑动变阻器
G.滑动变阻器
H.蓄电池
I.开关一个,导线若干
① 应选用的器材有 (只填器材前的字母代号)
② 在虚线框中画出你所设计的电路图,要求尽可能测出多组实验数据。
③ 实验中要测量的物理量: 。
金属管线内部中空部分截面积的表达式为:= 。
如图为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图.
(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,它们的质量m1和m2的关系应是m1____m2;
(2)为保证小球做平抛运动,必须调整斜槽轨道,使斜槽末端切线___________;
(3)不放球2,球1从槽上滚下落到P;放球2,球1从槽滚下落到M,球2落到N,若碰撞中动量守恒,则m1OP= 。
⑴如图是一位同学做“探究动能定理”的实验装置.
①他让一重物拉着一条纸带自由下落,通过打点计时器在纸带上打下的点,再取纸带的一段进行研究.那么测定重力做功和物体动能的增加量时,需要用 测量这一段的 ,并计算重物在这一段运动的初速度和末速度。
②该同学计算了多组动能的变化量,画出动能的变化量与下落的对应高度的关系图象,在实验误差允许的范围内,得到的-图应是如下的 图。
⑵某同学通过连接下图(a)实验器材来描绘额定电压为2.0V,额定功率为1.0W的小灯泡L的U—I图线(要求L的电流从零开始).其中电源的电动势为3V。
①该同学有两条连线是错误的,请在图(a)中对错线打“×”,并画出正确连线。
②他根据实验数据,计算并描绘出U-I的图象如图(b)所示。由图象可知,当所加电压为0.8V时,灯丝电阻为_______Ω,灯泡实际消耗的电功率为________W;而由此图可知小灯泡L的电阻随着电压的增大而 。(计算结果保留二位有效数字)
关于验证平行四边形定则的实验,请回答下 列问题:
(1)在该实验中合力与分力的关系利用了________的科学思想方法。
(2)某同学在做该实验时,弹簧测力计平行于木板如图放置,然后记录力的大小和方向,请你指出这样操作的问题是:__________________________________
(1) (7分)在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为f="50" Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位 cm)
①这五个数据中不符合有效数字读数要求的是________(填A、B、C、D或E)点读数。
②该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用vc=计算与C点对应的物体的即时速度,得到动能的增加量,这种做法_________(填对或不对)。正确计算公式vc=_________ 。(用题中字母表示)
③如O点到某计数点距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为_________。
(2)在《测定干电池电动势和内阻》的实验中,某同学所用的电路图如图所示,测得的数据如下表:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
U/V |
1.42 |
1.36 |
1.08 |
1.21 |
1.14 |
1.07 |
I/A |
0.04 |
0.08 |
0.12 |
0.16 |
0.20 |
0.24 |
①实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要_________引起的,由于系统误差本实验电动势的测量值E测______真实值E真(填“大于”、“小于”或“等于”)。
用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_________误差。
②在如图给出的U-I坐标系中用已知的数据画出U-I图线(横、纵坐标的起点已经规定好),从图象中可以发现该同学记录的第___________组数据有错误。
③求得电动势E=________V,内阻r=______Ω。(均保留2位有效数字)。
(1)如图所示,一束入射光AO从某种介质以入射角射人空气,以点为圆心,为半径画圆与折射光线OB交于M点,过M点向两介质的交界面作垂线与入射光线AO的延长线交于N点,以O点为圆心,ON为半径画另一个圆,测得该圆的半径为,下列判断正确的是(不定项选择)
A. 该介质的折射率为.
B.若光由介质射入空气发生全反射,则临界角为
C. 若过圆与界面的交点D作界面的垂线交圆于P点,则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角
D.若入射光的强度保持不变,逐渐增大入射角,则折射光的强度将逐渐增加
(2)某同学利用图甲所示的电路测量一定值电阻Rx的阻值。所用的器材有:
待测电阻,阻值约为50
电流表,内阻约为20,量程50mA
电流表,内阻r2约为4,量程300mA
电阻箱,0~999.9
滑动变阻器,0~20
电源E,电动势3V,内阻很小
单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干
请回答下列问题:
(a)在图乙所示的实物图上画出连线,
(b)闭合,将掷于1,调节,到适当位置,记下两表的读数、和电阻箱的阻值。为使两表的示数均超过量程的一半,可取________(填序号).
A. 0.5Ω B. 5.0Ω C.50.0Ω
(c)闭合,将掷于,调节、到适当位置,记下两表的读数、和电阻箱的阻值。用测得的物理量表示待测电阻的测量值__________
如图甲所示,电压表V1、V2串联接入电路中时,示数分别为6V和4V,当只有电压表V2接入电路中时,如图乙所示,示数为9V,电源的电动势为
A. 9.8V B.10V C.10.8V D.11.2V
⑵(12分)在验证“机械能守恒定律”的实验中,一同学进行如下操作;
①将打点计时器水平固定在铁架台上
②将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器。用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
③先松开纸带,后接通电源,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
④换几条纸带,重做上面的实验
⑤在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点的位置,依次再取四个计数点A、B、C、D。求出相应位置对应的速度及其下落的高度
⑥将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
⑦根据以上测得的数据计算相应的和的值。验证机械能守恒定律
Ⅰ.以上操作有错误的是_________________________;
Ⅱ.实验中选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点,A、B、C、D为四个计数点,打点计时器所选用电源是频率为50的交流电,用最小刻度为1mm的刻度尺,测得OA=11.13m,OB=17.69m,OC=25.9m.这三个数据中不符合有效数据要求的是___,在计数点A和B之间,B和C之间各还有一个点,重锤的质量为,根据以上数据,当打点到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了___,这时它的动能是__.()
Ⅲ.实验中往往出现重锤的重力势能减少量大于动能的增加量,其主要原因是______
欧姆表调零后,用“×10”档测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是:( )
A.这个电阻的阻值很小 |
B.这个电阻的阻值很大 |
C.为测得更准确些,应当换用“×1”档,并且重新调零后进行测量 |
D.为测得更准确些,应当换用“×100”档,并且重新调零后进行测量 |
(1)在“验证机械能守恒定律"的实验中,打点计时器接在电压为6 V、频率为5 0 Hz的交流 电源上,自由下落的重物质量为lkg。图所示为一条理想的纸带,单位是cm,g取9.8m/s2,O、A之间有几个计数点没画出。
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= 。
②从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量
ΔEp= ,此过程中物体动能的增量ΔEk= 。
③如果以v2/2为纵轴,以下降高度h为横轴,根据多组数据绘出v2/2-h的图象,这个图象应该是 。且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于 。
(2)某同学想测量一段电阻丝的电阻率,其中使用了自己利用电流表改装的电压表。整个实验过程如下:
A.测量电流表的内阻。按图1连接电路,将电位器R调到接入电路的阻值最大。闭合开关S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;然后保持R的阻值不变,合上开关S2,调整电阻箱R′的阻值,使电流表指针达到半偏,记下此时R′ 的阻值;
B.计算出改装电压表应串联的电阻R0的值。将电阻R0与电流表串联,则R0与电流表共同构成一个新的电压表;
C.将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路,对改装的电压表进行校准;
D.利用校准后的电压表和另一块电流表,采用伏安法测量电阻丝的电阻;
E.测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度;
F.计算出电阻丝的电阻率。
根据上述实验过程完成下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d。其中一次测量结果如图3所示,图中读数为 mm;
(2) 已知电流表的满偏电流为200µA,若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为500Ω。要求改装后的电压表的量程为2V,则必须给电流表串联一个阻值为R0 = Ω的电阻;
(3)在对改装后的电压表进行校准时,发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些,造成这个现象的原因是( )
A.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏小
B.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏小
C.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏大
D.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏大
(4)在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时,由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度,因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a。测量电阻丝的电阻时,可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b。该同学根据这一系列a、b数据做出的a-b图线如图5所示,根据图线可知电阻丝的电阻值为 Ω。
用下列器材,测定小灯泡的额定功率。
A.待测小灯泡:额定电压6V,额定功率约为5W; |
B.电流表:量程l.0A,内阻约为0.5Ω; |
C.电压表:量程3V,内阻5kΩ; |
D.滑动变阻器R:最大阻值为20Ω,额定电流1A; |
E.电源:电动势10V,内阻很小;
F.定值电阻R0(阻值10kΩ);
G.开关一个,导线若干。
要求:①实验中,电流表应采用______接法(填“内”或“外”);滑动变阻器应采用_________接法(填“分压”或“限流”)。
②在方框中画出实验原理电路图。
③实验中,电压表的示数调为______V时,即可测定小灯泡的额定功率。
有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~5 V,内阻约10 kΩ) B.电压表(0~10 V,内阻约20 kΩ)
C.电流表(0~0.3 A,内阻约1 Ω) D.电流表(0~0.6 A,内阻约0.4 Ω)
E.滑动变阻器(5 Ω,1 A) F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)
G.学生电源(直流输出4V)及开关、导线等
(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用__________(用序号字母表示)。
(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。