实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm。课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度。
他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作工程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”;
②____________________________________________________;
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如左下图所示。
(2)多用电表示数为 ,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从右下图的A、B、C、D四个电路中选择____ 电路来测量金属丝电阻;
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为_________mm;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为________m。(结果保留两位有效数字)
为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重锤质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出。经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.6cm,S3=28.9cm,g="9." 80m/s2,完成以下问题:
1)纸带的端(选填“左”或“右’)与重物相连;
2)根据图上所得的数据,应取图中O点和点来验证机械能守恒定律;
3)从O点到所取点,重物重力势能减少量= J,动能增加量
= J;(结果保留3位有效数字)
4)由计算可得实验的结论是。
利用电火花计时器做如下实验。
(1)甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。
①下面是操作步骤:
a.按图1安装器材;
b.松开铁夹,使重锤带动纸带下落;
c.接通电火花计时器电源,使计时器开始工作
d.进行数据处理:
e.根据需要,在纸带上测量数据。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列 .
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……,
电火花计时器打F点时,重锤下落的速度为 m/s。(保留到小数点后两位)
③如果已知重锤的质量为0.50kg,当地的重力加速度为9.80m/s2。从打O点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为 J,重锤动能的增加量为 J。(保留到小数点后两位)
(2)乙同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为、
、
、……;
d.用配重受到的重力分别乘以、
、
、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为、
、
、……,再求出它们的平方
、
、
、……;
f.用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出
图象,并在图象中描出(
,
)坐标点,再连成图线;(以下计算保留到小数点后两位)
①在步骤d中,该同学测得,则配重重力所做的功
J;
②该同学得到图象如图4。通过图象可知,打A点时对应小车的速度
m/s;
③小车的质量M= kg.
如图所示,在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中,
(1)斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是.
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,速度沿水平方向
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨道是一条抛物线。
(2)实验简要步骤如下:
A.让小球多次从 释放,在一张白纸记下小球经过的一系列位置,如图中a、b、c、d所示。
B.按图安装器材时,注意让斜槽 ,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
①上述实验步骤的合理顺序是 。
②某同学做“研究平抛物体运动”实验时在白纸上画出小球的运动轨迹如图所示,根据图中的数据,计算小球做平抛运动的初速度v0 = __m/s。
在利用图7-甲所示装置进行的“碰撞中的动量守恒”实验中:
(1)用游标卡尺测量直径相同的两小球的直径,读数示意图如图7-乙所示,则小球直径为 cm。
(2)本实验必须满足的条件是;
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射小球每次都要从同一高度由静止滚下
D.碰撞的瞬间,入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行
(3)本实验对入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2要求是;A.
B.
C. D.对
无要求
(4)实验中,各小球的落地点如图所示,这个实验要验证的表达式是(入射球的质量为m1,被碰球的质量为m2)
用如图7所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件; |
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上; |
C.用天平测出重锤的质量; |
D.释放悬挂纸带的夹子,立即接通电源开关打出一条纸带; |
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是
否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是.(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)在一次实验中,质量的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图8所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),单位cm.那么
①纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连;
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减
少量是ΔEp=________J,此过程中物体动能的增加
量ΔEk=________J(g取9.8m/s2);