为了测量一节干电池的电动势和内电阻,实验室准备了下列器材供选用:
A.待测干电池一节
B.直流电流表(量程0 ~ 0.6 ~ 3 A,0.6 A挡内阻为0.1Ω,3 A挡内阻为0.02Ω)
C.直流电压表(量程0 ~ 3 ~ 15 V,3 V挡内阻为5 kΩ,15 V挡内阻为25 kΩ)
D.滑动变阻器(阻值范围为0 ~ 15Ω,允许最大电流为1A)
E.滑动变阻器(阻值范围为0 ~ 1000Ω,允许最大电流为0.2 A)
F.开关
G.导线若干
(1)在图甲中将所选器材,用铅笔画线代表导线进行实物连线;
(2)为尽可能减少实验的误差,其中滑动变阻器选 (填代号);
(3)根据实验记录,画出的U—I图线如图(乙)所示,从中可求出待测干电池的电动势为
E= V,内电阻为r= Ω。
如图所示的定滑轮装置,可以用来研究匀变速运动。钩码甲的质量大于乙的质量,两钩码运动过程中做匀加速运动。钩码甲带有遮光片。铁架台上有两个光电门A、B,与光电门相连的数字计时器(图中没有画出)能够自动记录下钩码甲在A、B之间运动的时间t。用刻度尺测出两个光电门A、B之间的距离h。改变光电门A的位置,测出6组不同的h与t对应数据(每次钩码甲都是从同一位置O由静止开始加速下落)。请回答以下问题:
(1)设钩码加速度的大小a,钩码甲下落到B时速度v1,那么a、 v1、h、t之间的关系式是h= 。
(2)根据实验过程中得到的h与相对应t的6组实验数据,作出-t图线,如图所示,
由图线可知,钩码运动的加速度a= m/s2;当钩码甲落至B位置时的速度v1= m/s。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学连接了如图(a)所示的实物电路图。闭合开关,发现灯泡不亮,电流表的示数为零。
①他借助多用电表检查小灯泡。先断开开关,把多用电表的选择开关旋到“×1Ω”挡,将红黑表笔短接进行电阻调零;再将红、黑表笔分别接触①、②接线柱,多用电表的表盘恰好如图(b)所示,说明小灯泡正常,此时的电阻为___________Ω。
②他将多用电表选择开关旋于某直流电压挡,将红、黑表笔分别接触②、③接线柱;闭合开关,发现电压表的示数约等于电源电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了_________(选填“断路”或“短路”)。
③故障排除后,用多用电表的电压挡作为电压表,为了使电流表的示数从零开始,请在(a)的实物电路中将多用电表接入电路,并用线代替导线将电路补充完整。
实验室新进了一批速度传感器,省去了通过打点计时器打点计算速度的过程,同学们借助于速度传感器重新设计了下图的装置:
①其中一个小组利用该装置来验证动能定理是否成立,保持倾斜角不变,多次改变滑块静止释放的高度,并记下滑块下滑的高度和对应的末端速度
,数据处理时以高度
为横坐标,他们应该选择什么作为纵坐标能够直接明了的说明动能定理? 。
②其他同学提出了异议,认为滑块下滑过程没有平衡摩擦力,不能验证动能定理,并且设计了方案来测量动摩擦因数,他们再前面小组测出的高度和速度
的基础上,又记下了每一组数据对应的倾斜角
,则动摩擦因数的表达式
。
③你认为该方案能否验证动能定理 ,原因 。
实验探究小组要测量一个新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为 mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测其圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为 Ω;
(4)为更精确地测量其电阻,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(量程0~3mA,内阻约50Ω)
电流表(量程0~15mA,内阻约30Ω)电压表
(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表(量程0~15V,内阻约25kΩ) 直流电源E(电动势6V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω) 滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在下列虚线框中画出测量用的正确电路图,标明所用器材的代号,并完成下列实物图连接。
某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验中使用的电磁打点计时器的打点周期为T,他的实验步骤如下:
①按图甲安装好实验器材;
②让拖着纸带的小车沿平板斜面开始向下运动,接通电源,重复几次;
③选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始比较密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2、…、6点所示;
④测量相邻两个计数点之间的距离,分别记作s1、s2、s3、…、s6;
⑤通过测量和计算,判断出小车沿平板斜面做匀变速直线运动。
(1)在上面甲图中,图中明显存在的问题是 ,电源应该接 电源,实验操作过程中明显的错误是 ;
(2)若实验装置安装和操作过程完全正确,利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度,计算加速度得到的表达式是a= ;
(3)若该同学在实验中用量角器还测出了平板斜面的倾角α,且已知当地的重力加速度为g,则在以下物理量中,还能计算出 (填字母序号)。
A.小车的质量 | B.小车与平板斜面之间的动摩擦因数μ |
C.小车到达斜面底端时的动能 | D.小车滑下过程中损失的机械能 |