某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
① 摆好实验装置如图。
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车。
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上。
④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带。
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条。经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm。
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为 J,小车动能的增量为 J。(取g="9.8" m/s2)
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的三个主要原因是:
两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R。、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据分别描绘了如图(b)所示的两条U-I直线,回答下列问题:
(1)根据甲乙两同学描绘的直线,可知甲同学是根据电压表(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得和(填写物理量符号及计算结果);乙同学是根据电压表(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得(填写物理量符号及计算结果)
(2)该电路中电流表的读数(填:“可能”或“不可能”)达到0.6A,理由是。
某研究性学习小组利用气垫导轨进行验证机械能守恒定律实验,实验装置如图甲所示。将气垫导轨水平放置,在气垫导轨上相隔一定距离的两点处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定有遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电平,两光电传感器再通过一个或门电路与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图象。
⑴实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,则图乙中的Δt1、Δt2间满足关系,则说明气垫导轨已经水平。
⑵用游标卡尺测遮光条宽度d ,测量结果如图丙所示,则d =mm。
图丙
(3)用细线通过气垫导轨左端的定滑轮将滑块P与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由如图甲所示位置释放,通过计算机得到的图像如图乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要验证机械能是否守恒,还应测出 (写出物理量的名称及符号)。
(4)若上述物理量间满足关系式,则表明在滑块和砝码的运动过程中,系统的机械能守恒。
为了探究材料未知、横截面积不同的金属丝甲、乙的电阻,采用了如图所示的实验电路。A、B、C为两段金属丝的端点,F是卡在金属丝上可移动的小滑片。在实验过程中,将滑片F从A端滑向C端,滑过的距离AF记为X,电压表、电流表的示数分别记为U、I。
(1)用游标卡尺测出金属丝甲的直径d,测量结果如图所示,d=mm;甲的电阻率的表达式ρ甲=(用题目所给字母表示)
(2)电压表读数U随距离X的变化数据如下表,请绘出U随X变化的图线(描绘在答卷纸上)。
(3)在数据的测量过程中滑动变阻器的滑片P是否需要不停地移动?
(4)若已测算出金属丝乙的横截面积为S=0.20mm2,电流表示数为I=1.20A,则金属丝乙的电阻率为Ω·m
下图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接。.
(1)将图中所缺的导线补接完整.
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将向__________偏.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向__________偏.
欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻约1Ω) B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω) D.电压表(0~3V,内阻约为3 kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约为15 kΩ) F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3 A) H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是;(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表接法;(填“内”或“外”)
(3)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路。