如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件; |
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上; |
C.用天平测量出重锤的质量; |
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带; |
E、测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是 否等于增加的动能。
请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填写在下面的空行内,并说明其原因。
__________________;__________________;__________________。
(2)在上述实验中,设质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点,如下图所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位:cm,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减小量为ΔEP= J,物体动能的增加量ΔEK= J。(均取两位有效数字)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,即使操作规范、数据测量及数据处理都很准确的前提下,该实验求得的ΔEP也总是略大于ΔEK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因是 。
某同学要测量一待测电阻Rx的阻值,备选器材如下:
电流表A,量程为50mA,内阻r=30Ω;电压表V1,量程为3 V,内阻约为2 kΩ;
电压表V2,量程为15 V,内阻约为4.5kΩ;待测电阻Rx,阻值约为20Ω;
定值电阻R0,阻值为10.0Ω;滑动变阻器R1。最大阻值为20Ω;
滑动变阻器R2,最大阻值为200Ω;电源E,电动势为4V,内阻忽略不计;
开关S,导线若干.
实验中要求电表的读数超出量程的,能测多组数据,并有尽可能高的测量精确度.
(1)该实验中电压表应选用,滑动变阻器应选用;
(2)在下面的方框中画出实验电路图,标明仪器代号;
(3)如果在实验中,电压表的示数为U时,电流表的示数为I,则待测电阻Rx的阻值表达式为____________.
某同学对有故障的电热毯进行探究,图(a)是电热毯的电路示意图,其中电热线和导线通过金属接线片连接,图(b)为测试电路实物图,A、B为测试表笔,电压表和电流表均可视为理想电表。
(1)断开K1,用测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障,然后测得电热线的U-I曲线如图(c)所示。可求得此电热线的电阻为Ω。
(2)在答题卷虚线框内画出与图(b)对应的电路原理图。
(3)为了进一步检查故障,该同学闭合开关K1和K2,用表笔A和B分别对图(a)中所示的各点进行测试,部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路,位置在(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项)。
测试点 |
3和3′ |
1和1′ |
1和3 |
1和2′ |
2′和3′ |
|
电表指针有无偏转 |
电压表 |
有 |
有 |
无 |
有 |
无 |
电流表 |
无 |
有 |
有 |
无 |
有 |
某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案;如图所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切),B是质量为m的滑块(可视为质点)。
第一次实验,如图(a)所示,将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定,让滑块从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P点,测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1;
第二次实验,如图(b)所示,将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定,让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P′点,测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′ 间的水平距离x2。
(1)在第二次实验中,滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________。(用实验中所测物理量的符号表示,已知重力加速度为g)。
(2)(多选)通过上述测量和进一步的计算,可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ,下列能引起实验误差的是()
A.h的测量 | B.H的测量 | C.L的测量 | D.x2的测量 |
(3)若实验中测得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm,则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=_________。
某同学欲用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx :电源E、电流表、电压表各一只、滑动变阻器R、电阻箱Rp、开关、导线若干.他设计的电路图如图(a)所示.
A.请按电路图在实物图(b)上连线(要求闭合S1前,滑动变阻器的滑动触头P处于正确的位置); |
B.考虑到电流表、电压表是非理想电表,他进行了如下的实验步骤,请补充完整:先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表指针均有合适偏转,记下此时两表示数分别为I1、U1;保持的阻值不变,再闭合S2,记下电流表和电压表示数分别为I2、U2. |
C.写出被测电阻Rx的表达式:Rx =(用I1、U1、I2、U2表示). |
D.此实验中电流表、电压表是非理想电表,被测电阻的测量值________真实值(选填“大于”、“等于”、“小于”) . |
E.用图(a)电路测出电压表的内阻(填“不能”或“能”).
实验小组利用光电计时器验证物块沿斜面下滑过程中机械能守恒,装置如图甲.让小物块从斜面顶端滑下,若测得小物块通过A、B光电门时的速度为v1和v2,AB之间的距离为L,斜面的倾角为α,重力加速度为g.
①图乙表示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度l,由此读出l=________mm.
②若实验数据满足关系式则验证了物块沿斜面下滑过程机械能守恒.
③本实验的误差主要来源于斜面对物块的而造成物块机械能的损失.