请完成以下两小题。
(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。
若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
①你认为还需要的实验器材有 。
②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 。
③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。
(2)2010年世博会在上海举行,本次世博会大量采用低碳环保技术,太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一。硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定该电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路。图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验(计算结果保留两位有效数字)
①闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表A1、A2的值I1、I2。为了作出此电池的
U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U=_________(用题中所给字母表示)
②根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E=______V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内 阻r=______Ω;
③若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻,此时对应的电池内 阻r=_______Ω。
在练习使用多用电表的实验中
(1)某同学连接的电路如图所示
①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过 R1的电流;(填元件代号,下同)
②若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是 的电阻;
③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是 R2两端的电压.
(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,若 ;
A.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏小 |
B.测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量 |
C.选择“×100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值等于2500Ω |
D.欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大. |
某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量m=50g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图1所示.
(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:
①实验操作: ,释放纸带,让重锤自由落下, .
②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图2所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02s,则重锤运动的加速度计算表达式为a= ,代入数据,可得加速度a= m/s2(计算结果保留三位有效数字).
(2)结果发现,重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法: .
某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干.
(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡L1的U﹣I图象如图(a)中的图线L1,则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)为了得到图(a)中的图线,请将图(b)中缺少的两根导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压).
(3)换小灯泡L2重做实验,得到其U﹣I图象如图(a)中的图线L2,现将这两个小灯泡并联连接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端,则此时电源两端的电压为 V;灯泡L2消耗的功率为 W.
某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a﹣F图线,如图(b)所示.
(1)图线 是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“①”或“②”);
(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ= .
研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50Hz,纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两计数点之间间隔为T.
(1)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5= .
(2)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= .
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏 (选填“大”或“小”).