实验室有一块量程为500μA,内电阻Rg约为200Ω的电流表(也称微安表),需要准确测量它的内电阻,有人根据实验室现有的器材设计了如图甲所示的实验电路。电路中部分器件的规格如下:
未校准的电流表(也称毫安表):(mA:量程1mA,内电阻约100Ω)
滑动变阻器:(R1:20Ω,1A)
电阻箱: (R2:999.9Ω)
直流电源:(E:电动势3V,内阻很小) 为了保证实验操作过程的安全(即不论滑动变阻器R1的滑动端如何调节,都不会烧坏电流表),定值电阻R3的阻值至少应为 Ω。
将图7乙所示的实物图按图7甲所示的电路连接成实验电路。
简述测量的主要操作步骤,并说明测量的结果。
(1)某同学在做教材上“研究平抛物体的运动”实验中,正确操作、根据实验结果在坐标纸上记下了小球水平抛出后通过的部分位置(见右图)。若坐标纸上每一个小方格的边长均为5 cm,重力加速度g取10 m/sZ,空气阻力不计,则由图可知:小球从A点运动到C点经历的时间为▲s,小球的初速度大小为▲m/s,小球过B点时的竖直方向分速度大小为▲m/s。
(2)实验室备有如下器材:干电池;电流表A.(量程4 mA,内阻约100Ω);电流表A2(量程6 mA,内阻未知);电流表A3(量程0.6 A,内阻未知);电阻箱R1(0~999.9Ω);滑动变阻器R2(最大阻值1 kΩ);保护电阻R3;单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2及若干导线。
①某同学利用上述部分器材,设计了图甲所示的电路先测量电流表A1的内电阻。他的实验步骤如下:
按照电路图连接好电路后,先将开关S2掷向a,再闭合开关Sl,调节R2,读出此时电流表A2的示数为2.5 mA;然后将开关S2掷向b,保持R2不变,调节电阻箱Ri的阻值,使此时电流表A2的示数仍为2.5 mA。
若此时电阻箱R1各旋钮位置如图乙所示,则电流表A,的内电阻RA1=▲Ω若要把电流表A1改装成量程为2V的电压表,需▲Ω(填“串联”或“并联”)一个▲Ω的电阻。
②接着该同学又利用上面的测量结果,把上述部分器材按照图丙所示的电路图连接好电路,进行测量干电池的电动势和内阻的实验。实验中他把电阻箱Ri的阻值调到404.O Q。实验测得的数据如下表所示,请在图丁所示的坐标纸上选择合适的标度,做出相应的实验图线。
该同学测得的干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω(结果保留三位有效数字)。
某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2(保留三位有效字).
D点时速度大小为m/s。加速度方向为(填向左、向右)
(2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点,其主要原因是______________________ .
在做《互成角度的两个力的合力》实验时,F1和F2表示两个互成角度的力,F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力;F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力,则下图中各图中符合实验事实的是()
在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻Rx,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm.
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表0~3 V,内阻10 kΩ |
B.电压表0~15 V,内阻50 kΩ |
C.电流表0~0.6 A,内阻0.05 Ω |
D.电流表0~3 A,内阻0![]() |
E.滑动变阻器,0~10 Ω
F.滑动变阻器,0~100 Ω
①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器选(填序号)
②实验中实物接线如图11-2所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.
错误1_________________________________
错误2_________________________________
现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=。
④改变,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:
①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用(h-h0)代替h。对此方案有以下几种评论意见:
A.方案正确可行。
B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是。