2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯。我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):
U/V |
0.00 |
0.40 |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
I/A |
0.00 |
0.10 |
0.18 |
0.28 |
0.38 |
0.48 |
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
⑴除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6V)、开关和带夹子的导线若
干外,还需选用的其它器材有 (填选项前字母);
⑵在虚线方框中画出实验电路图;(见答题纸)
⑶根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线(见答题纸)。
一个有一定厚度的圆盘A,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动的角速度。
实验器材:电磁打点计时器,米尺,纸带,复写纸片。
实验步骤:
(1)如图所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量(已知电磁打点计时器打点周期为T)。
需要测量的物理量有;
由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=(用相应的字母表示)。
在做“研究平抛物体的运动”的实验时:
(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是:
。
(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线是用来确定的。
(3)某同学通过实验得到的轨迹如图所示,判断O点是否是抛出点。________(填“是”或“否”)。
(4)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点,测出其坐标,并在直角坐标系内绘出了y-x2图象,则此平抛物体的初速度v0=m/s(g=10m/s2)。
某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系统至于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,寻找物体间相互作用时的不变量。
⑴该同学还必须有的器材是________、________,铅锤,木板,白纸,复写纸,图钉,细线。
⑵需要直接测量的数据是___________________、____________________。
⑶用所得数据表示不变量的关系式为____________________。
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,将一单摆装置竖直悬于某一深度为h(未知)、开口竖直向下的固定小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l,并通过改变l而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、l为横轴,作出T2 - l图象,则可以由此图象得出我们想要测量的物理量。
(1)下列工具中,本实验所需的测量工具有_________
A.时钟 | B.秒表 | C.天平 | D.毫米刻度尺 |
(2)如果实验中所得到的T2 - l关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的________。
(3)由图象可知,小筒的深度h = _______cm;当地重力加速度g = _____m/s2(π取3.14,计算结果保留三位有效数字)。
两个同学根据不同的实验条件,进行了“研究平抛运动”的实验:
甲同学采用如图所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明。