在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是:先保持m不变,研究a与F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系。
(1)小薇同学的实验方案如图所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.
b.
(2)小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种,a.利用公式 计算;根据
利用逐差法计算。两种方案中,你认为选择方案 比较合理,而另 一种方案不合理的理由是 。
(3)下表是小薇同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标中做出a-F图像:
物理量 次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
m砂(㎏) |
0.010 |
0.020 |
0.030 |
0.040 |
0.050 |
0.060 |
(N) |
0.098 |
0.196 |
0.294 |
0.392 |
0.490 |
0.588 |
a(m/s2) |
0.196 |
0.390 |
0.718 |
0.784 |
0.990 |
1.176 |
(4)针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法:
。
现在要测量一段电阻丝的电阻率r,其阻值Rx≈0.5Ω,允许通过的最大电流为0.5A。提供如下器材供你选择:
电流表A1(量程0.6 A,内阻约0.6 Ω) |
电压表V2(量程3 V,内阻约3 kΩ) |
待测的电阻丝Rx(阻值约为0.5Ω) |
标准电阻R0 (阻值5Ω) |
滑动变阻器R1(5 Ω,2A) |
滑动变阻器R2(200Ω,1.5A) |
直流电源E(E=6V,内阻不计) |
电键S、导线若干 |
① 图(甲)四位同学分别设计的“测量部分”的电路,你认为合理的是();
② 实验中滑动变阻器应该选择(选择“R1”或“R2”),并采用接法;
③ 根据你在①、②中的选择,在图(乙)上完成实验电路的连接:
④ 实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D,则待测电阻丝的电阻率r的计算式为:r =;
⑤ 用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图(丙)所示,则该电阻丝的直径D=。
在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中。(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,重锤质量为mkg,计算结果均保留3位有效数字)
① 图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是段的读数,应记作 cm;
② 甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒, 他用AC段的平均速度作为B点对应的即时速度vB,则求得该过程中重锤的动能增加量△Ek= J, 重力势能的减少量△Ep= J。这样验证的系统误差总是使△Ek△Ep(选填“>”、“<” 或“=”);
③ 乙同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用v=gt计算与B点对应的即时速度vB,求得动能的增加量△Ek= J。这样验证的系统误差总是使△Ek△Ep(选填“>”、“<” 或“=”)。
④ 上述两种处理方法中,你认为合理的是同学所采用的方法。(选填“甲”或“乙”)
小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而改变,某同学为研究这一现象,利用下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10 Ω)、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验,并通过实验得到如下数据(I和U分别表示小电珠上的电流和电压):
I/A |
0 |
0.12 |
0.21 |
0.29 |
0.34 |
0.38 |
0.42 |
0.45 |
0.47 |
0.49 |
0.50 |
U/V |
0 |
0.20 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
(1)请在下面的方框中画出实验电路图.(2)在图中画出小电珠的I-U曲线.
(此题直接作答于答题卷处)
某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读是 mm、 A、 V.
用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择____倍率的电阻档(填:“×10”或“×1k”),并重新____再进行测量,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为____Ω。