科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和实验探究.下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系.
(1)某同学的实验方案如图6甲所示,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,
你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
①________________________________;
②____________________________________________.
(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、
D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙,
则打C点时小车的速度为_____;要验证合外力的功与动能变化
间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有_______.
如图甲为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)“研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS测小车的加速度.。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图乙所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是:
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
A.小车与轨道之间存在摩擦 |
B.导轨保持了水平状 |
C.所挂钩码的总质量太大 |
D.所用小车的质量太大 |
(Ⅰ)(原创)环境的污染日趋加重,汽车行业目前开始推行混动版(燃油与电动力搭配)家用汽车,电动力输出以锂离子电池组为核心,它由多个电池单元组成。下面是正在研制的一种新型电池单元,某同学在测定电源电动势和内电阻的实验中,测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线.
由图可求出该电源电动势E ="______" V;内阻r ="______" Ω。
(Ⅱ)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)先用多用电表对电阻大小进行粗测,选用欧姆档的“×10”档位,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为 Ω。
(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表 A1(量程0~3 mA,内阻约50 Ω)
A2(量程0~30 mA,内阻约20 Ω)
电压表 V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)
V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~10 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)
开关S导线若干
据题意,该同学应选择电流表、电压表的代码分别是 ;
(3)如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的____;
(4)若待测电阻的测量长度用l表示,直径用D表示,加在电阻两端的电压用U表示,通过电阻的电流用I表示,则此圆柱体材料的电阻率表达式为ρ= 。
某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率,他们截取了一段电线,用米尺测出其长度为L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表测得其电阻值约为.为提高测量的精度,该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(用
表示)的电阻.
A.电源(电动势为3.0V,内阻不计)
B.电压表(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ) C.电压表
(量程为0~15.0V,内阻约为6kΩ)
D.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω) E.电流表
(量程为0~3.0A,内阻约为0.1Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2.0A) G.滑动变阻器
(最大阻值1kΩ,额定电流1.0A)
H.定值电阻(阻值为3Ω) I.开关S一个,导线若干
(1)如下图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量,其读数是________mm.
(2)实验时电压表选________,电流表选________,滑动变阻器选________.(只填代号)
(3)为提高实验的精确度,请你为该实验小组设计电路图,并画在下面的方框中.
(4)某次测量时,电压表示数为,电流表示数为
,则该铜芯线材料的电阻率的表达式为:
=_______.
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,当地的重力加速度为
,那么:
(1)电磁打点计时器与电源相接,下图中接线正确的是(填“A”或“B”);
(2)根据图上所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律;
(3)从O点到(2)问中所取的点,重物重力势能的减少量=______
,动能增加量
=_______
(结果取三位有效数字);
(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度
,则以
为纵轴,以
为横轴画出的图象是下图中的________.
一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
小球飞行水平距离s/m |
0.21 |
0.30 |
0.41 |
0.49 |
0.61 |
0.69 |
结合(1)问与表中数据,可分析得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的函数关系式为(k为比例系数)
A. B.
C.
D.
(3)你认为与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关?