某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R0
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干。
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻的阻值,设计了如图36-11所示的电路。实验时他用
、
、
分别表示电表
、
、
的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了
、
、
的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻
的阻值。
根据题中所给信息解答下列问题:在电压表
接入电路时应选择的量程是_________,滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”);
在画出图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。(填“
、
、
”或由它们组成的算式)
若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻
的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。
①“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器所用交流电源的频率为50 Hz,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,该小车的加速度为________ m/s2(结果保留两位有效数字)。
②甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到如图中甲、乙两条直线.则甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为μ甲________μ乙.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:
①待测电压表(量程3V,内阻约3kΩ待测)一只;②电流表(量程3A,内阻0.01Ω)一只;③电池组(电动势约为3V,内阻很小可忽略不计);④滑动变阻器一个;⑤变阻箱(可以读出电阻值,0-9999Ω)一个;⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是(填“甲”或“乙”)电路。
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和(填上文字和符号);
(3)(单选题)选择下面坐标轴,作出相应的直线图线。()
A.U—I | B.U—1/I | C.1/U—R | D.U—R |
(4)设直线图像的斜率为k、截距为b,请写出待测电压表内阻表达式Rv=
如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力传感器可直接测出绳中拉力,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计,由于遮光条的宽度很小,可认为遮光条通过光电门时速度不变。
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= mm.
(2)实验时,该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,将滑块从A位置由静止释放,测量遮光条到光电门的距离L,若要得到滑块的加速度,还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的;
(3)下列不必要的一项实验要求是( )。
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 |
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些 |
C.应将气垫导轨调节水平 |
D.应使细线与气垫导轨平行 |
(4)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F,已知滑块总质量为M,用(2)问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F=。
有一电流表A,量程为1 mA,内阻r1约为100 Ω,要求测量其内阻.可选用器材有:
电阻箱R1,最大阻值为999.9 Ω;
滑动变阻器甲,最大阻值为10 kΩ;
滑动变阻器乙,最大阻值为2 kΩ;
电源E,电动势约为6 V,内阻不计;
开关2个,导线若干.
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:
①断开S1和S2,将R调到最大;
②合上S1,调节R使A表满偏;
③保持R不变,合上S2,调节R1使A表半偏,此时可以认为A表的内阻r1=R1.
在上述可供选择的器材中,可变电阻R应该选择(选填“甲”或“乙”);认为内阻r1=R1,此结果与r1的真实值相比(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
某实验小组在实验室用如图(甲)所示的装置来研究加速度和有关能量的问题.
(1)需要将长木板的右端垫高(即平衡摩擦力,下面实验均有此步骤),直到在没有砂桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能做运动.
(2)同学B若用此实验装置来验证砂和砂桶(质量为m)以及小车(质量为M)组成的系统机械能守恒,以OC段的运动为例(设OC的距离为x3),其实验数据应满足的关系式是,(用本题的符号表示,不要求计算结果,已知当地重力加速度为g,相邻两个计数点间时间间隔为T)
(3)同学C采用图(甲)的装置研究外力做功和动能变化关系,根据实验数据若绘出了△v2﹣s图线(其中△v2=v2﹣v02,),图线应是一条.
(4)同学甲和乙采用图(甲)装置研究小车加速度和力之间的关系,由于操作失误,根据实验数据做出了a﹣F图象如图(丙)所示:则由图中信息可知:
①小车的质量M=kg.(结果保留两位有效数字)
②分析后知道,甲乙两个同学在平衡摩擦力时将长木板垫高的高度h甲h乙(填“大于”、“小于”或“等于”)