某同学利用如图4-5所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下:
A.按装置图安装好实验装置;
B.用游标卡尺测量小球的直径d;
C.用米尺测量悬线的长度l;
D.让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3……。当数到20时,停止计时,测得时间为t;
E.多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D;
F.计算出每个悬线长度对应的t 2;
G.以t 2为纵坐标、l为横坐标,作出t 2-l图线。
结合上述实验,完成下列任务:
(1)用游标为10分度的卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图4-6所示,读出小球直径d的值为 cm。
(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出t 2 – l图线如图4-7所示。根据图线拟合得到
方程t 2=404.0 l+3.0。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。(取π 2 = 9.86,结果保留3位有效数字)
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是 ( )
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时;
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数;
C.不应作t 2 – l图线,而应作t – l图线;
D.不应作t 2 – l图线,而应作t 2 –(l+d)图线。
如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0 =2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s 2。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力的大小;
(3)导体棒受到的摩擦力。
某实验小组的同学把较粗的铜丝和铁丝相隔约几厘米插入一苹果中,制成一个水果电池,铜丝是电池的正极,铁丝是电池的负极。下表是该小组利用电压表和电流表测量这一水果电池的电动势和内阻时记录的数据:
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
电压U/V |
0.320 |
0.340 |
0. 396 |
0.440 |
0.460 |
0.500 |
0.520 |
0.570 |
0.610 |
电流I/mA |
0.460 |
0.400 |
0.322 |
0.270 |
0.238 |
0.204 |
0.180 |
0.132 |
0.100 |
(1)请你根据测量数据在答卷页相应位置的坐标纸中描点,并作出U-I图线。由图线求出电流小于0.3mA时水果电池的电动势为______V,内阻为______Ω(结果保留两位有效数字)。
(2)水果电池的内阻比较大,容易测量,这是用水果电池做“测定电池的电动势和内阻”的实验的优点,但实际测量时要尽量迅速,使得__________________之前结束测量。
(3)某位同学也想自己测一下水果电池的电动势和内阻,但发现电压表坏了,碰巧实验器材中还有一个电阻箱,则该同学在利用图象法处理数据时应该作出______随______变化的关系图象。
(4)另外该同学将四个这样的水果电池串联起来给“2.5V,0.5A”的小灯泡供电,灯泡并不发光(检查电路无故障),分析其不亮的原因是______。
(6分)(1)用游标为20分度的卡尺测量长度如图,由图可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量直径如右上图,由图可知其直径为 mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测某导体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为 Ω。
(4)有一个电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA,要把它改装成量程0﹣3V的电压表,要与之 (选填“串联”或“并联”)一个 Ω的电阻,改装后电压表的内阻是 Ω。
图甲是利用两个电流表和
测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和
内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),
为理想电流表。
(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线。
(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至__________(填“a端”“中央”或“b端”)。
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表和
的示数I1和I2。多次改变滑动端c的位置,得到的数据为
I1/mA |
0.120 |
0.125 |
0.130 |
0.135 |
0.140 |
0.145 |
I2/mA |
480 |
400 |
320 |
232 |
140 |
68 |
在下图所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2图线。
(4)利用所得图线求得电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(保留两位小数)
(5)该电路中电源输出的短路电流Im=________A。
(1)一多用电表的欧姆挡有三个倍率,分别是“×1”、“×10”、“×100”。用“×10”挡测量某电阻时,操作步骤正确,而表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换用“________”挡。若将该表选择旋钮置于25 mA挡,表盘的示数如下图所示,则被测电流为________ mA。
(2)要精确测量一个阻值约为5 Ω的电阻Rx,实验提供下列器材:
电流表A1 (量程为100 mA,内阻r1约为4 Ω);
电流表A2 (量程为500 μA,内阻r2=750 Ω);
电池E(电动势E=1.5 V,内阻很小);
滑动变阻器R0(阻值约为0~10 Ω);
开关S,导线若干.
① 请设计一个测定电阻Rx的电路图,画在下面实线框中。
②根据某次所测量的值写出电阻Rx的表达式:Rx=_____________.