某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R0
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干。
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。
根据题中所给信息解答下列问题:
①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________,滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”);
②在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
③若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。
在“探究两个共点力的合成”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图)。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行其中正确的是________。(填入相应的字母)
(2) 实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是____________________。(2分)
②本实验采用的科学方法是()(2分)
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(每空2分,共10分)如图所示,图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线. OM是某固定电阻R1的电流随两端电压变化的图线,点C为两图线的交点,由图象可知:电源电动势E=V,电源的内阻r=Ω,R1的阻值为.Ω,若将R1接到电源两端,则在R1上消耗的功率为W。若在电源两端接入另一电阻R2,使得电源输出功率最大,则最大输出功率为W。
(8分)某同学进行测量电阻R的阻值的实验.他先用多用电表进行粗测,电表示数如图所示.然后用伏安法进行较精确的测量,现已选定滑动变阻器(阻值0~200 Ω),开关一只,导线若干,另有如下备选器材:
A.电源(电动势E=16 V,内阻r=2 Ω) |
B.电压表(量程0~15 V,内阻约50 kΩ) |
C.电压表(量程0~3 V,内阻约10 kΩ) |
D.电流表(量程0~500 μA,内阻约500 Ω) |
E.电流表(量程0~1 mA,内阻约250 Ω)
请回答如下问题:
①多用电表的读数____________;
②用伏安法测量应再选用的器材为___________;
(请填写器材前的符号)
③请在下边的虚线框中画出实验电路原理图.
采用“伏安法”测电阻,无论是“安培表外接”还是“安培表内接”都会出现系统误差,为此某同学采用如右图所示电路测定待测电阻Rx的阻值。实验器材如下:
电池组E,电动势为4.5 V,内阻很小;电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ;
电流表A,量程2 mA,内阻约50Ω;滑动变阻器R,阻值范围0~20Ω;
Rx是待测电阻,阻值约3kΩ;开关S1、S2,导线若干。
①请根据电路图,将实验器材连接成实验电路(图中部分电路已连接)。
②闭合开关前,先将滑动变阻器的滑动端置于电路图中的端(填a或b),然后闭合开关S1、S2,适当调节滑动变阻器R,记下电流表和电压表的示数I1、U1;再断开开关S2,记下电流表和电压表示数为I2、U2。则被测电阻Rx=(用电表的示数表示);
③你认为上述实验能否消除系统误差:(填“能"或“不能”)。
(1)在“验证机械能守恒定律”实验中,打出的纸带如下图所示,其中1、2、3、4、5为相邻点。设重锤质量为m,交变电源周期为T,则打第4点时重锤的动能可以表示为___________。
(2)为了求起点0到第4点重锤的重力势能变化,需要知道重力加速度g的值,这个g值应该是____________(填选项的序号即可)
A.取当地的实际g值 | B.根据打出的纸带,用ΔS = gT2求出 |
C.近似取10m/s2即可 | D.以上说法均不对 |