在一次物理探究活动中同学们用如图甲所示的装置来测定一微型电动机在稳定状态下的输出功率。实验器材:微型电动机带有两个固定铁夹的铁架台,电磁打点计时器,低压交流电源,垂锤,细线,米尺,纸带,复写纸,天平等。实验步骤如下:
①如图所示,将微型电动机和电磁打点计时器固定在铁架台上,并与电源连接。把一根细线固定在电动机的转轮上,细线下端连接在重锤上端,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在重锤上。
②接通打点计时器的电源,计时器开始打点,同时启动微型电动机带动重锤上升。
③经过一段时间,关闭打点计时器和微型电动机,取下纸带,进行测量。
④用天平测出重锤的质量。
已知交流电源周期T=0.02s,当地的重力加速度g=9.80m/s2,某次实验测得重锤的质量为0.40kg,得到纸带的一段如图乙所示。试回答下列问题:
(1)由纸带上打下的点,可以判断重锤做 运动。
(2)由已知量和测得量求得微型电动机的输出功率P= 。(计算结果保留3位有效数字)
(3)你认为微型电动机的实际输出功率 (填“大于”或“等于”或“小于”)计算值。原因是 。
某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s,请完成下面问题。
(1)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的瞬时速度进行计算并填入表中,请你将第4点对应的瞬时速度填入表中(保留3位有效数字)
瞬时速度 |
v1 |
v2 |
v3 |
v4 |
v5 |
数值(m/s) |
0.165 |
0.214 |
0.263 |
0.363 |
(2)请在图示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(3)由图象求出小车运动的加速度___________m/s2(保留1位有效数字)
从以下器材中选取适当的器材,设计一个测量阻值约为15KΩ的电阻Rx的电路,要求方法简捷,Rx两端的电压从零开始变化,要尽可能提高测量的精度。
电流表A1:量程300μA,内阻r1为300Ω,
电流表A2:量程100μA,内阻r2= 500Ω,
电压表V1:量程10V,内阻r3约为15KΩ,
电压表V2:量程3V,内阻r4≈10KΩ ;
电阻R0:阻值约为25Ω,作保护电阻用,额定电流为1A,
滑动变阻器R1,阻值约为50Ω,额定电流为1A,
滑动变阻器R2,阻值约为1000Ω,额定电流为1A,
电池组E:电动势4.5V,内阻很小但不可忽略,
开关及导线若干。
(1)应选用的电流表、电压表、滑动变阻器分别是:________、 、 (填仪表代号)
(2)在方框中画出实验电路图
(3)用所测数据对应的物理量计算Rx,计算表达式为Rx=_________。
有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线.现有下列器材供选择:
A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)
B.电压表(0~15 V,内阻20 kΩ)
C.电流表(0~3 A,内阻1 Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω)
E.滑动变阻器(10 Ω,2 A)
F.滑动变阻器(500 Ω,1 A)
G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干
(1)实验时,选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由: .
(2)实验中所用电压表应选用________,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______.(用序号字母表示).
(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.
如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间,测得遮光条的宽度为
,用
近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使
更接近瞬时速度,正确的措施是
A.换用宽度更窄的遮光条 |
B.提高测量遮光条宽度的精确度 |
C.使滑块的释放点更靠近光电门 |
D.增大气垫导轨与水平面的夹角 |
(1)电磁打点计时器使用的电源应是 (填“交流4-6V”或“交流220V”),实验室使用我国民用电(频率50Hz)时, 如果每相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点间的时间间隔为 秒。
(2)使用打点计时器时正确的操作是()
A.应先接通电源,再使纸带运动
B.应先使纸带运动,再接通电源
C.在使纸带运动的同时接通电源
D.先使纸带运动或先接通电源都可以
(3)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C……七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度的对应如下图所示。
可求出A点到D点的距离是________cm 。
(4)由实验数据可得A点到D点的平均速度是________ m/s (结果保留两位有效数字)。