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____ 。
用打点计时器测量物体自由落体运动的加速度时,得到如图所示的一段纸带,测得
AB="6." 65 cm,BC="8.17" cm。已知打点计时器所接交流电频率是50 Hz,A与B之间及B与C之间还有一计时点,则打B点时物体的瞬时速度为____ m/s,测得的加速度为 m/s2。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 (任意写一条即可)。(计算结果均保留两位小数)
在“测量金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数为 mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3KΩ)、滑动变阻器(0-20Ω,额定电流2A),开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
(2)
次数 |
1 |
2 |
3 |
4[ |
5 |
6 |
7 |
U/V |
0.10 |
0.30[ |
0.70 |
1.00 |
1.50 |
1.70 |
2.30 |
I/A |
0.020 |
0.060 |
0.160 |
0.220 |
0.340 |
0. 460 |
0.520 |
由以上实验数据可知,他们测量是采用图2中的 图(选填“甲”或“乙”)。
|
某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置,探究小车的加速度跟合外力的关系,图中与小车左端相连的是测力传感器,小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上。按甲图装配好实验器材,先测出小车运动时所受摩擦阻力,逐渐向砂桶中添加细砂粒,当观察到小车刚开始运动时,记下传感器的最大示数为F0,可认为摩擦阻力为F0。
(1)将小车放回初位置并用手按住,继续向沙桶中添加一定量的砂粒,接通频率为50Hz的交流电源使打点计时器工作,然后释放小车,记下小车下滑过程中传感器的示数F1,打出一条纸带。再继续向沙桶中添加砂粒,多次重复实验,打出多条纸带,图乙为某次实验打出的一条纸带,纸带上每四个计时点记为一个计数点,按时间顺序,取0、1、2、3、4、5、6六个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离(单位:cm),分别标注在相应的计数点的下方,则小车的加速度a= m/s2(结果保留三位有效数字)
(2)算出各次小车的加速度和合力F(F=F1-F0),获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系图像,纸带与打点计时器间的摩擦可忽略,下列图像可能正确的是________。
(3)在上述实验中写出一条的主要误差来源中:________________________________。
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)
在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(3.8V,0.3A)。实验前某同学想用多用电表测量小灯泡的电阻。如图(a)所示为多用电表的示意图,其中T、S为可调节的部件,现用多用电表测量小灯泡的电阻,部分操作步骤如下:
(1)将选择开关调到合适的电阻挡,红、黑表笔分别插入“+”、“-” 插孔,把两笔尖相互接触,调节 (填“S”或“T”),使电表指针指向 侧(填“左”或“右”)的“0”位置。
(2)用多用表测量小灯泡的电阻时,表笔的位置如图(b)所示,其测量方法正确的是图 。
(3)用正确的实验方法测量小灯泡的电阻,电表示数如图(c)所示,该小灯泡电阻的阻值为 ____Ω。
如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.02s,则打E点时小车的瞬时速度的大小是 m/s,加速度大小是 m/s2。(计算结果小数点后保留两位)
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
某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图所示。一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动。下图给出了打点计时器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间还有4个点没画出。
(1)打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器,它使用_______(填“交流”或“直流”)电源。
(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是( )
A.将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路 |
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 |
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码 |
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源 |
(3)根据纸带可以计算各点的瞬时速度,现计算第2点的瞬时速度:v2=________m/s, (结果取三位有效数字)
(4)求出小车的加速度为=___________m/s2。(结果取三位有效数字)
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.