欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1) B.电流表(0~3A,内阻0.0125
)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.125) D.电压表(0~3V,内阻3k
)
E.电压表(0~15V,内阻15k) F.滑动变阻器(0~20
,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000,额定电流0.3A) H.开关、导线
(1)上述器材中电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用________;(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表_____接法;(填“内”或“外”)
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图所示,图示中I=____A,U=___V。
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变请按要求在下面方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图.
甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2阻值.
实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:
A.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数Ul.
B.保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U2.
C.则电阻R1的表达式为R1= .
(2)甲同学已经测得电阻Rl=4.80 Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E= V,电阻R2= Ω(保留三位有效数字)。
某同学用如图所示装置来验证机械能守恒定律.将单摆用磁铁悬挂在铁质黑板上的O点,在O点下方将穿在圆环状磁铁的细铁钉同样吸在黑板上的P点,同时在黑板上用粉笔画一条水平线MN,将细线拉直,让非磁性摆球从MN上的A点由静止释放.当其摆至另一侧最高点时,观察其位置是否在水平线上,从而验证摆球在此过程中在误差范围内机械能是否守恒.
(1)为进行多次实验验证,该同学通过调整 ,然后再次重复实验。
(2)在实验中,该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低,造成该结果的原因是
(写出一条即可)。
在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝: R x ( 阻值约 4 Ω);
电压表: (量程 3 V,内阻约 3 kΩ);
电流表: (量程 0.6 A,内阻约 0.2 Ω)
(量程 3 A,内阻约 0.05 Ω)
电源: E 1 (电动势 3 V,内阻不计); E 2 (电动势 12 V,内阻不计);
滑动变阻器: R (最大阻值约 20 Ω) 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关 S;导线。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm。
(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,电源应选___(均填器材代号),
在线框内完成电路原理图。
利用图示装置可以做力学中的许多实验。
(1)以下说法正确的是________。
A.利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的 a-m关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
C.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响
(2)小华在利用此装置“探究加速度 a 与力 F 的关系”时,因为不断增加所挂钩码的个数,导致钩码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度 a 的值随钩码个数的增加将趋近于________的值。
如图甲所示的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器。其原理是发射端
发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过
光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体
通过光电门时的瞬时速度大小。
(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应选择宽度比较 (选填“宽”或“窄”)的挡光板。
(2)图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点静止释放。
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=____mm,实验时将小车从图乙A点静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔△t="0.02" s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为 m/s;(结果保留两位有效数字)
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系式 时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间△t,并算出小车经过光电门时的速度v ,通过描点作出两物理量的线性关系图象,可间接得出小车的加速度与力之间的关系。处理数据时应作出 图象(选填“v2 - m1”或“v2一m2”);
④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点,如图丁所示(图中的m表示m1或m2),其可能的原因是____ 。
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:(1)用最小刻度为毫米的刻度尺测量其长度如图(a)所示,(圆柱体另一端与0刻度对齐),由图(a)可知其长度为____ ___mm;用游标为10分度的游标卡尺测量其直径如图(b)所示,由图(b)可知其直径为______ __mm;
(2)该同学想用伏安法更精确地测量待测圆柱体电阻R,并将得到的电流、电压数据描到U—I图上,如图(c)所示。由图(c)可知,新材料制成的圆柱体的电阻为 Ω(保留2位有效数字)。
(3)由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=________Ω·m (保留1位有效数字)
下表是一位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据:
弹力(F/N) |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
弹簧原来长度(L0/cm) |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
弹簧后来长度(L/cm) |
16.5 |
18.0 |
19.6 |
21.0 |
22.5 |
弹簧伸长量(x/cm) |
1.5 |
3.0 |
4.6 |
6.0 |
7.5 |
(1)在图中的坐标上作出F-x图线。
(2)通过实验测出的弹簧的劲度系数为
N/m
如图1为探究“牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端安装一个拉力传感器,用来记录小车受到的拉力大小,在长木板上相距为x=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
(1)实验中,下列方法能减少实验误差的有: .
A.实验中应使砝码的质量远小于小车(包括传感器)的质量
B.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能做匀速运动
C.长木板的表面光滑程度要尽可能均匀
D.实验时尽可能使AB间的距离小一点
(2)如表中记录了实验测得的几组数据,v2B﹣v2A是两个速度传感器记录的速率的平方差,则加速度的表达式a= (用vA、vB、x等表示),表中第3次实验的加速度大小应为 (结果保留三位有效数字).
次数 |
F(N) |
v2B﹣v2A(m2/s2) |
a(m/s2) |
1 |
0.60 |
0.77 |
0.80 |
2 |
1.04 |
1.61 |
1.68 |
3 |
1.42 |
2.34 |
|
4 |
2.62 |
4.65 |
4.84 |
5 |
3.00 |
5.49 |
5.72 |
(3)由表中数据,在图2坐标纸上作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是 .
图甲为“探究求合力的方法”的实验装置.
(1)下列说法中正确的是________.
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化 |
B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下 |
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 |
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90° |
(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.
如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
(1)若已知电源频率为50Hz,A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间还有四个点没有画出,每两个计数点之间的时间间隔为t= s.从图中读出A、B两点间距s= cm,C点对应的速度是 m/s;(计算结果保留小数点后两位).
(2)在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,其中误差最大和方法错误的是
A.只选取第一个和第二个两个点,根据公式a=算出加速度
B.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
C.根据实验数据画出v﹣t图象,量取其倾角α,由公式a=tanα求出加速度
D.根据纸带上量出各个计数点间的位移,用逐差法a=,算出加速度.
“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)某同学完成该实验后得到的图形如图(b)所示,图上所画的四个力中,由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是________.
(2)(多选题)实验中可减小误差的措施有( )
A.两个分力F1、F2的大小要越大越好 |
B.应使两个分力F1、F2间夹角为900 |
C.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 |
D.AO间距离要适当,将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些 |
为了测定某迭层电池的电动势(约20V~22V)和电阻(小于2Ω),需要把一个量程为10V(内阻为10KΩ)的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程30V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻。
(1)进行改装时与电压表串联的电阻箱的阻值为__________KΩ;
(2)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘刻度没变),测电源电动势E 和内电阻r,实验电路如图甲所示,得到多组电压U 和电流I 的值,并作出U—I 图线,如图乙所示,由图像可知电池的电动势为_______V,内电阻为______Ω。(保留三位有效数字)
在“探究求合力的方法”实验中现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表
根据表中数据在图甲中作出F-x图像并求得改弹簧的劲度系数k=_________N/m
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如上图乙所示,其读数为_____N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N。请在答题卡虚线框中画出这两个共点力的合力的图示;
(3)由图得到=________N。
待测电阻Rx的阻值约为20,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10![]() |
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30![]() |
C.电压表V(量程15V,内阻约为3000![]() |
D.定值电阻R0=100![]() |
E.滑动变阻器R1,最大阻值为5,额定电流为1.0A
F.滑动变阻器R2,最大阻值为50,额定电流为0.5A
G.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
H.电键S及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,请从所给的器材中选择合适的实验器材
(均用器材前对应的序号字母填写)
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
(3)待测电阻的表达式为Rx= ,式中各符号的物理意义为 。