(Ⅰ)要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验室提供下列器材:
①待测线圈L,阻值约为2Ω,额定电流为2A
②电流表A1量程为0.6A,内阻为0.2Ω
③电流表A2量程为3A,内阻为0.2Ω
④变阻器R1阻值为1-10Ω,变阻器R2阻值为0-1KΩ。
⑤电池 E,电动势为9V,内阻很小
⑥定值电阻 R1=10Ω,R2=100Ω
⑦开关S1,S2
要求实验时,改变变阻器,可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2,利用I1-I2的图象,求出电感线圈的电阻。
(1)实验中定值电阻应选用______,变阻器应选用_________。
(2)请在方框内画上电路图。
(3)I2—I1对应的函数关系式为_____________。
(4)实验结束时应先断开开关_________________。
(5)由I2—I1图象得出的平均值为6.0,则电感线圈的直流电阻为_____________。
(Ⅱ)卡文迪许设计扭秤实验测定了万有引力恒量,实验中通过万有引力使石英丝扭转的办法巧妙地测量了极小的万有引力。现有学生研究用某种材料做成的圆柱体在外力矩作用下发生扭转的规律,具体做法是:做成长为L、半径为R的圆柱体,使其下端面固定,在上端面施加一个扭转力矩M,使上端面半径转过一扭转角θ,现记录实验数据如下:
实验次数 |
M/×10-2N·m |
L/×10-2m |
R/×10-4m |
θ/度 |
1 |
1 |
5 |
5 |
5.1 |
2 |
2 |
5 |
5 |
10.0 |
3 |
2 |
10 |
5 |
19.9 |
4 |
2 |
10 |
10 |
5.0 |
5 |
3 |
10 |
5 |
30.2 |
6 |
3 |
15 |
5 |
44.9 |
7 |
4 |
20 |
15 |
8.9 |
(1)利用上表实验数据,可以采取____________法,分别研究扭转角θ与M、θ与L、θ与R的关系,进而得出θ与M、L、R的关系是________________。
(2)用上述材料做成一个长为0.4m,半径为0.002m的圆柱体,在下端面固定,上端面受到M=4×10-2N·m的扭转力矩作用下,上端面将转过的角度是________。
(3)若定义扭转系数,则K与R、L的关系是______________。
(4)根据上述结果,为提高实验的灵敏度,卡文迪许在选取石英丝时,应选用长度_______(选填“长”或“短”)一点、截面_______一点(选填“粗”或“细”)的石英丝。
(9分)某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系:
①电磁打点计时器接电源(填“低压直流”、“低压交流”或“220V交流”);
②实验时,使小车靠近打点计时器,先再(填“接通电源”或“放开小车”)。
③若所接电源的频率是50Hz,则每隔秒打一个点。
④图乙是绘出的小车速度-时间关系图线,根据图线求出小车的加速度为。(保留三位有效数字)
(14分)为了较准确地测量一只微安表的内阻,采用图所示实验电路图进行测量,实验室可供选择的器材如下:
A.待测微安表(量程500![]() |
B.电阻箱(最大阻值999.9Ω) |
C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω) |
D.滑动变阻器R2(最大阻值为1KΩ) |
E.电源(电动势为2V,内 阻不 计)
F.保护电阻R0(阻值为120Ω)
①实验中滑动变阻器应选用_____(填“C”或“D”);
②按照实验电路在图所示的方框中完成实物图连接。
③实验步骤:
第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零;
第 二 ,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使微安表满偏;
第三,保持滑片不动,调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3时,此时接入电路的电阻箱的
示数如图所示,阻值R为______Ω。
第四,根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为_______Ω
④若调节电阻箱的阻值为时,微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于
0则此时微安表内阻的测量值
与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA相比,更接近微安表真实值的是______。(填“
”或“RA”)
某同学利用图甲的实验装置来验证机械能守恒定律
(1)该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
①;②。
(2)该同学经修改错误并正确操作研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况,得到如图所示的纸带(A、B、C、D、E均为相邻的打点),测出A、C间的距离为14.77cm,点C、E间的距离为16.33cm。已知当地重力加速度为10m/s2,重锤质量为m=1.0kg,设重锤所受阻力大小不变。在从A下落到E的过程中,阻力大小为 ________N(保留两位有效数字)。(已知电源的频率为50HZ)
在验证牛顿第二定律的实验中,采用如图所示的实验装置。在探究加速度a与所受外力F的关系实验过程,某小组得到了如图所示的纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电,则两计数点间的时间间隔为s,根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2。(保留两位有效数字)
由于他们操作不当得到的a-F关系图象如图所示,其原因是:________________________________
一个额定功率为0.1W的电阻,其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值,其结果如图所示。现有下列器材,试选择合适的器材及适当的电路,较精确地测定该电阻的阻值。
A.电流表,量程0~500μA,内阻约150Ω |
B.电流表,量程0~10mA,内阻约10Ω |
C.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩ |
D.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩ |
E.干电池两节,每节电动势为1.5V
F.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1A
G.滑动变阻器,0~50Ω,0.5A
H.电键一只,导线若干
① 欧姆表测得的电阻值约为Ω;
② 电流表应该选择,电压表应该选择,电源应该选择,(填字母代号);
③ 请在下列实验电路图中选择合适的电路图()