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。
为较准确的测定阻值大约为5 Ω的金属丝的电阻,某实验小组进行如下实验。
(1)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E= 4.5V,内阻较小。则下边的A、B两个电路图中,本次实验应当采用的最佳电路是_______(选填字母代号),但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_________(选填“大”或“小”)。
(2)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是右图中的_________电路(选填字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=_______(用题中字母代号表示)。
用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律的实验中:
(1)某同学通过实验得到如图(b)所示的
a—F图象,造成图线不过原点的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角(填“偏大”或“偏小”)。
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,小车在运动过程中实际所受的拉力_______砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M______m的条件。
某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程。他先调整斜槽轨道使槽口末端水平,然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy,将方格纸上的坐标原点O与小球在轨道槽口末端的球心重合,Oy轴与重锤线重合,Ox轴水平(如图甲)。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,并在方格纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹(如图乙所示)。已知方格边长为L=5cm,重力加速度为g=10m/s2,计算结果取两位有效数字。
(1)小球平抛的初速度v0=;
(2)小球运动的轨迹方程的表达式为y=x2。
(3)下列哪些说法是正确的
A.使斜槽末端的切线保持水平 |
B.每次使小球从不同的高度滚下 |
C.钢球与斜槽间的摩擦使实验的误差增大 |
D.计算V0时,所选择的点应离坐标原点稍远些 |
(1)在用如图所示装置做“探究功与速度关系”的实验;下列说法正确的是
A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动过程中的摩擦力 |
B.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 |
C.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 |
D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最不均匀部分进行计算 |
(2)在“验证机械能守恒定律”实验中,纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示,其中最合适的是
在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中:
(1)某实验小组用如图甲所示电路对镍铬合金和康铜丝进行探究,a、b、c、d是四种金属丝。
①实验小组讨论时,某同学对此电路提出异议,他认为,电路中应该串联一个电流表,只有测出各段金属丝的电阻,才能分析电阻与其影响因素的定量关系。你认为要不要串联电流表?并简单说明理由。.
②几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示:电路图中四种金属丝a、b、c分别为下表中编号为A、B、C的金属丝,则d应选下表中的 (用表中编号D、E、F表示)。
(2)该实验小组探究了导体电阻与其影响因素的定量关系后,想测定某金属丝的电阻率。
①用毫米刻度尺测量金属丝长度为L=80.00cm,用螺旋测微器测金属丝的直径如图乙所示,则金属丝的直径d为 。
②按如图丙所示连接好电路,测量金属丝的电阻R。改变滑动变阻器的阻值,获得六组I、U 数据描在图中所示的坐标系上。由图可求得金属丝电阻R= Ω ,该金属丝的电阻率 ρ= Ω•m(保留两位有效数字)。