(18分)
(1)①在一次课外探究活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上的铁块A于长金属板B间的动摩擦因数,已测出铁块A的质量为1kg,金属板B的质量为0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,稳定时弹簧秤示数如图所示(已放大),则A、B间的摩擦因数 (g取10m/s2)
②将纸带连接在金属板B,的后面,通过打点计时器连续打下一些计时点,测量后的结果如图乙所示,图中几个连续的计数点的时间间隔0.1s,由此可知水平里F= N
(2)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx :电源E,适当量程的电流表、电压表各一只,滑动变阻器R,电阻箱Rp,开关S1、S2,导线若干。他设计的电路图如图(a)所示
实验步骤:先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为l1、U1;在保持R和Rp阻值不变,闭合S2,记下电流表和电压表示数为l2、U2
①请按电路图在实物图(b)上连线(要求闭合S1前,华东滑动变阻器的滑动触头P处于正确的位置);
②写出被测电阻RX (用电表的示数表示)
③此实验中因电流表有内阻,电压表内阻不是无限大,被测电阻的测量值 真实值(填“大于”、“小于”)
④用图(a)电路、 测出电压表的内阻(填“不能”“能”)
(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。
实验室备有下列器材:
待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )
电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)
电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).
电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)
电阻箱R0 (0~99. 9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)
电源E(电动势为6V,内阻很小)
开关S,导线若干
为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。
①图甲中电流表应选,电压表应选。滑动变阻器应选虚线框中的元件是。(均填器材代号字母)
②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为Ω。(结果保留两位有效数字)
③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:。
(7分)以下是小丽同学在“探究共点力作用下物体的平衡条件”实验中的操作步骤。
请完成步骤中的填空:
A.将一方形薄木板平放在桌面上,在板面上用图钉固定好白纸,将三个弹簧测力计的挂钩用细线系在小铁环上,如图甲所示
B.先将其中两个测力计固定在图板上,再沿某一方向拉着第三个测力计。当铁环时,分别记下测力计的示数F1、F2、F3和,并作出各个力的图示
C.按作出F1、F2的合力F12,如图乙所示。比较F12和 ,由此,找出三个力F1、F2、的关系。
为测量“12 V 5 W”的小电珠在不同电压下的功率,给定了以下器材:
电源:12 V,内阻不计;
电流表:量程0~0.6 A、0~3 A,内阻约为0.2 Ω
电压表:量程0~3 V、0~15 V,内阻约为15 kΩ
滑动变阻器:0~20 Ω,允许最大电流1 A;
开关一个,导线若干,实验要求加在小电珠上的电压可从0开始调节.
(1)以上四个电路图你认为最合适的是______。
(2)在本实验中,电流表的量程可选_____。
(3)某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图所示,某次测量时,电流表读数为0.40 A,此时小电珠的实际功率为_____W。
若测得某一物体质量m一定时,a与F的有关数据资料如表所示:
a/m·s-2 |
1.98 |
4.06 |
5.95 |
8.12 |
F/N |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
(1)根据表中数据,画出a-F图象.
(2)根据图象判定:当m一定时,a与F的关系为_______.
(3)若甲、乙两同学在实验过程中,由于没有按照正确步骤进行实验,处理数据后得出如图所示的a-F图象.试分析甲、乙两同学可能存在的问题:
甲:___________________________________________ ;
乙:___________________________________________。
在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值L.其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________ cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示,如图乙中读数为__________mm。
(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值_____(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=_____计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).