某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻约为2Ω)
B.电压表V1(0—2V,内阻Rr1=4000Ω)
C.电压表V2(0—2V,内阴Rr2约为3500Ω)
D.电流表A(0—3A,内阻0.1Ω)
E.电阻箱R1(0—9999Ω)
F.滑动变阻器R2(0—200Ω,1A)
G.电键和导线若干
该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻。
(1)请你根据实验电路补充完整主要的实验步骤:
a.闭合开关 ,记下V1的读数U1,
b.闭合开关 ,断开开关 ,记下 。
(2)请你根据以上步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式:E= ,r= 。
(3)在现有器材的条件下,请你选择合适的实验器材,并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案,在下边实践方框中画出实验电路图。
(4)如果要求用图象法处理你设计的实验的数据,并能根据图象较直观地求出电动势和内阻,则较适合的函数表达式是 ,请你在下边虚线方框中画出此表达式对应的大致图象。
(1)如下图用螺旋测微器定某一金属丝直径,测得的直径为 mm;用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的长度为 cm。
(2)某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz。由这些已知数据计算:
①该匀变速直线运动的加速度a= m/s2,②与纸带上D点相对应的瞬时速度v= m/s。(答案均要求保留3位有效数字)
某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率ρ,设计了如图甲所示的电路.已知滑片P与电阻丝有良好的接触,其他连接导线电阻不计.现有以下器材:
A.待测电流表G(量程为60mA,内阻Rg);B.一段粗细均匀的电阻丝AB(横截面积为S=1.0×10-7m2,总长度为L总="60" cm);C.定值电阻R=20Ω
;D.电源E(电动势为6V,内阻不计);E.毫米刻度尺;F.电键S,导线若干
(1)按照电路图在图乙上用笔画线代替导线连接好电路,闭合电键S,调节滑片P的位置,测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I;改变P的位置,共测得5组L与I的值.
(2)根据测出的I的值,计算出的值,并在坐标纸上描出了各数据点(L,),如图丙所示,请根据这些数据点在图丙上作出-L的图象.
(3)由-L的图象可得待测电流表内阻Rg=________Ω,电阻丝电阻率ρ=_________Ω·m.(结果保留两位有效数字)
(4)实验所提供的器材中,如果电源E的内阻未知且不能忽略,其他条件不变,则( )
A.仍能测出Rg和ρ B.Rg和ρ均不能测出
C.只能测出Rg D.只能测出ρ
我市第一中学物理兴趣小组的同学,打算用单摆测定当地重力加速度。
(1)用刻度尺测得摆长为,测量周期时用到了秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格为1min,该单摆摆动n=50次时,长短针的位置如图所示,所用时间为t=________s。
(2)用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=__________(不必代入具体数据)。
(3)若有一位同学在实验时测出多组单摆的摆长l和振动周期T,作出T 2—图象,就可以求出当地重力加速度.理论上T 2 —图象是一条过坐标原点的直线,该同学根据实验数据作出的图象如图所示.
①造成图象不过坐标原点的原因最有可能是___。
②由图象求出的重力加速度g=_______m/s2(取π2=9.87)。
现代化养鸡场使用孵化室来孵化小鸡,为使孵化室保持适当的温度,可采用触发开关控制加热系统,如图所示。触发开关可采用热敏电阻来控制其1、2两端所加电压,当1、2两端所加电压上升至8.0V时,触发开关自动启动加热系统,当1、2两端所加电压下降至7.0V时,触发开关自动切断加热系统。请利用下列器材设计一个孵化室内的控制电路,给1、2两端提供电压(不考虑触发开关对所设计电路的影响)。提供的器材如下:
温度(℃) |
30.0 |
32.0 |
34.0 |
36.0 |
38.0 |
40.0 |
42.0 |
44.0 |
46.0 |
48.0 |
||||
电阻(kΩ) |
54.2 |
39.8 |
30.6 |
24.7 |
20.0 |
17.1 |
15.0 |
13.2 |
11.6 |
10.5
|
气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度v,如下表所示:
弹簧劲度系数 |
k |
2k |
3k |
4k |
5k |
6k |
v (m/s) |
0.71 |
1.00 |
1.22 |
1.41 |
1.58 |
1.73 |
v2 (m2/s2) |
0.50 |
1.00 |
1.49 |
1.99 |
2.49 |
2.99 |
v3 (m3/s3) |
0.36 |
1.00 |
1.82 |
2.80 |
3.94 |
5.18 |
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示,读得d= m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v = ;
(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是 。
某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,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10Ω) |
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω) |
C.定值电阻R0=100Ω |
D.滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω |
E.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
F.电键S及导线若干
(1)根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3,请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号标注)。
(2)实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。(用字母表示)
(1)在“互成角度的两个共点力的合成”实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点,以下操作中错误的是
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条的结点拉到O点
D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两弹簧之间的夹角应取90°不变,以便于算出合力的大小
(2)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度。
①所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、毫米刻度尺
②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度,除做v-t图象外,还可作______图象,其纵轴表示的是________,横轴表示的是_________。
(1)下列有关高中物理实验的描述中,正确的是: 。
A.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,伺时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上;
B.在“验证动量守恒定律”实验中,被碰球的质量应大于入射球的质量,入射球每次应从同一高度无初速度滑下;
C.在“练习使用示波器”实验中,在观察荧光屏上的亮斑并进行调节时,应通过调节“辉度调节旋钮”、“聚焦旋钮”和“辅助聚焦旋钮”,使亮斑最圆最小:
D.在“把电流表改装为电压表”实验中,由于系统误差的原因,用改装的电压表和标准电压表测量同一电压时,改装的电压表示数比标准电压表示数偏大.
(2)A、B二同学使用完全相同的器材用伏安法测量电源电动势E与内阻r,给定的器材为:待测电源,滑动变阻器,电压表(内阻约为3 k),电流表(内阻约为0.7),电键,导线若干.二人的测量结果分别由图A和图B给出.
①由图A,EA = V, rA = ;
由图B,EB = V, rB = .(均取2位有效数字)
②在虚线框内分别画出A、B所用的电路图.
|
|
A的电路图 B的电路图
③你认为哪一位同学对电源内阻的测量结果较为准确 ?(填A或B)
某同学在研究性学习过程中通过一个电压表来测量一个欧姆表内部电源的电动势。电压表的内阻未知(约25kΩ~35kΩ)且测量准确,欧姆表刻度盘上的中间刻度值为30。
①该向学在实验过程中,红表笔虑与电压表的 (填“+”或“一”)接线柱连接,欧姆表的选择开关应拨至倍率“× ” (填“1’’、“10”、“100”或“1k”)的位置。
②在实验中,该同学读出电压表的读数为以欧姆表的指针所指的刻度值为m并且在实验过程中,一切操作都是正确的。则欧姆表电池的电动势表达式 。
(I)用分度为0.05mm的游标卡尺测量某.L件的直径,示数如图所示,此示数为 cm。
(II)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,在竖直悬挂的弹簧下加钩码。下表是他的实验数据。实验时弹力始终未超过弹簧的弹性限度,弹簧很轻,自身的质量可以忽略不计。(g=10m/s2)
测量次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
钩码质量m/g |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
|
6.0 |
7.2 |
8.3 |
9.5 |
10.6 |
11.8 |
①根据下图中的描点可以判断,表格中的第三排空格处该生忘记填的内容是 。
②根据实验数据在图中的坐标纸上点,可以确定该弹簧的劲度系数是 N/m。(保留两位有效数字)
Ⅰ.(4分) 在测量重力加速度的实验中,某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆。他已经测得此单摆50个周期的时间为t,从悬挂点到小球顶端的线长为l,还需要测量的物理量
为 。将g用测得量表示,则g= 。
Ⅱ.(13分) 测一阻值约1Ω的电阻丝Rx的阻值。为较准确测量,要求多测几组数据。
实验室供选择的器材有:
电源E:电动势约1.5V,内阻可忽略
电流表A1:量程0~0.2A,内阻约0.5Ω
电流表A2:量程0~0.01A,内阻约0.05Ω
电压表V1:量程3.0V,内阻非常大
电压表V2:量程15.0V,内阻非常大
滑动变阻器R:0~10Ω
电阻箱R0:0~99.99Ω
电键S与导线若干
(1)某实验小组的同学设计了如上页图所示的电路图来测量Rx,该电路有不妥或不符合要求之处,请指出其中的两处:
① ;
② 。
(2)请将你设计的测量电路图在方框内,并标明所选器材符号。
用测得的物理量计算Rx的公式是Rx= ;式中各物理量的物理意义是 。
两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂P分别置于a、b、c、d、e、f、g七个间距相同的位置(a、g为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同。经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。
(1)滑动变阻器发生断路的是第________实验组;断路发生在滑动变阻器的________段。
(2)表二中,对应滑臂P在X(f、g之间的某一点)处的电流表示数的可能值为:( )
(A)0.13 A。
(B)0.25 A。
(C)0.35 A。
(D)0.50 A。
某小组同学利用如图(a)所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。他们在试管中封闭了一定质量的气体,将压强传感器和温度传感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部,通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度。
(1)实验中,他们把试管浸在烧杯的冷水中,通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度,每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值,最后得到一组气体的压强和温度的数值。上述操作中错误的是______________________________;
(2)采取了正确的操作后,他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据,计算机绘出的p-t图像分别如图(b)中的1、2、3所示,其中p1为已知量,则图线1的函数表达式为_______________;
(3)图(c)中可能符合上述气体变化过程的图线是( )
在“用单摆测重力加速度”的实验中:
(1)某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上;
b.用米尺量得细线长度l;
c.在摆线偏离竖直方向5º位置释放小球;
d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n;
e.用公式g=计算重力加速度。
按上述方法得出的重力加速度与实际值相比 (选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
(2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为,式中T0为摆角θ趋近于0º时的周期,a为常数,为了用图像法验证该关系,需要测量的物理量有 ;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图像中的横轴表示 。