用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图所示一段纸带.测得,
.已知交流电频率是
,则打
点时物体的瞬时速度为_____m/s.如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是_________
⑵(12分)有一根细长且均匀的金属管线样品,横截面如图所示。此金属管线长L约为30cm,电阻约为10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面形状不规则,无法直接测量,请你选用下列器材,设计合适的电路,测量中空部分的截面积:
A.毫米刻度尺 |
B.螺旋测微器 |
C.电流表![]() |
D.电流表![]() |
E.电压表
F.滑动变阻器
G.滑动变阻器
H.蓄电池
I.开关一个,导线若干
① 应选用的器材有 (只填器材前的字母代号)
② 在虚线框中画出你所设计的电路图,要求尽可能测出多组实验数据。
③ 实验中要测量的物理量: 。
金属管线内部中空部分截面积的表达式为:= 。
某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆 |
B.直流电压表V1、V2,量程均为3 V,内阻约为3 kΩ |
C.定值电阻R0未知 |
D.滑动变阻器R,最大阻值Rm |
E.导线和开关
(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图
图乙图甲
(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=(用U10、U20、Rm表示)
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1 U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a ,则两节干电池的总电动势E=,总内阻r =(用k、a、R0表示).
某实验小组测定水果电池的电动势和内阻,所用的器材有:
水果电池E:电动势约为1V;
电流表A:量程10mA,内阻约为几欧;
电压表V:量程1V,内阻RV=3kΩ;
滑动变阻器Rp:最大阻值200Ω;
电阻箱R:最大阻值9999Ω;
开关S,导线若干。
(1)该实验小组设计了如图1所示的电路,实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数及变化均很小,且电压表的示数变化很小,分析其原因是。
(2)该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路,实验步骤如下:
第一步:闭合开关S,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R,并计算出对应的与的值。
第二步:以为纵坐标,
为横坐标,作出 -图线(用直线拟合)。
第三步:求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
请回答下列问题:
ⅰ、实验得到的部分数据如下表所示,其中当电阻箱的电阻R= 2000Ω时电压表的示数如图3所示。读出数据,完成下表。答:① ,② 。
R/Ω |
9000 |
6000 |
5000 |
4000 |
3000 |
2000 |
R-1/![]() |
1.11 |
1.67 |
2.00 |
2.50 |
3.33 |
5.00 |
U/V |
0.53 |
0.50 |
0.48 |
0.46 |
0.43 |
① |
U-1/V-1 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
2.2 |
2.3 |
② |
ⅱ、若根据-图线求得直线的斜率,截距
,则该水果电池的电动势E=V,内阻r=Ω。
在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图1对弹簧甲进行探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究。在弹性限度内,将质量为m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示。
钩码个数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
L1/cm |
30.00 |
31.04 |
32.02 |
33.02 |
L2/cm |
29.33 |
29.65 |
29.97 |
30.30 |
已知重力加速度g=9.8m/s2,要求尽可能多的利用测量数据,计算弹簧甲的劲度系数k=_____N/m(结果保留两位有效数字)。由表中数据_____(填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数。
二极管是一种半导体元件,它的符号为。二极管具有单向导电性,即电流从+极流入时电阻比较小,而从+极流出时电阻比较大。
(1)使用万用表测量测量二极管的正反向电阻,可辨明它的正负极。步骤是:将选择开关旋至合适倍率,调整欧姆零点,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端,指针偏角比较小;将红、黑表笔对调再进行测量,指针偏角比较大。由此判断_____(填“左”或“右”)端为二极管的正极。
(2)某二极管的伏安特性曲线如图,可选用下列器材验证其正向电压时的伏安特性曲线:
A.直流电源E:电动势3 V,内阻忽略不计
B.滑动变阻器R:0~20 Ω
C.电压表V1:量程5 V、内阻约为50 kΩ
D.电压表V2:量程3 V、内阻约为20 kΩ
E.电流表A:量程0.6 A、内阻约为0.5 Ω
F.电流表mA:量程50 mA、内阻约为5 Ω
G.待测二极管D
H.单刀单掷开关S,导线若干
为提高测量结果的准确度,电压表应选用______,电流表应选用______。(填写各器材前的字母代号)
(3)为达到测量目的,请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路图。
如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下:
A.用天平测出物块质量M=500g、重物质量m=200g;
B.调整长木板上的轻滑轮,使细线水平;
C.调整长木板倾斜程度,平衡摩擦力;
D.打开电源,让物块由静止释放,打点计时器在纸带上打出点迹;
E.多次重复步骤(D),选取点迹清晰的纸带,求出加速度a;
F.根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回到下列问题:
(1)以上实验步骤中,不需要的步骤是_____;
(2)某纸带如图所示,各点间还有4个点未标出,则物块的加速度a=___m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)根据实验原理,动摩擦因数μ=_____(用M、m、a和重力加速度g表示)。