某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm,由图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d= cm。该实验小组在做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1= ,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2 = ,则滑块的加速度的表达式a= 。(以上表达式均用字母表示)。
在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量做了6组实验,得到如上表所示的实验数据。
通过计算分析上表数据后,得出的结论是在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比,如果想通过图像法进一步确认自己的结论,须建立 (填a—m或a—)坐标系,根据实验数据描点作图,如果图线是一条 ,就可确认上述结论。
在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下:
器材 |
规格 |
器材 |
规格 |
小电珠 |
标有“3.0 V,0.3 A”字样 |
滑动变阻 器R1 |
最大阻值10 Ω, 额定电流1.0 A |
电压表 V1 |
量程3 V,内阻约5 kΩ |
滑动变阻 器R2 |
最大阻值1 kΩ, 额定电流0.5 A |
电压表V2 |
量程15V,内阻约15kΩ |
直流电源E |
电动势约为4 V, 内阻约为 0.5 Ω |
电流表 A1 |
量程0.6A,内阻约1Ω |
导线、电键等 |
|
电流表 A2 |
量程3A,内阻约0.6Ω |
某同学测量小电珠U-I关系的实验数据如下表所示:
U(V) |
0.0 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I(A) |
0.000 |
0.050 |
0.100 |
0.150 |
0.180 |
0.195 |
0.205 |
0.215 |
(1)在上述器材中,电压表应选;电流表应选______________;滑动变阻器应选__________。
(2)该实验应选用的实验电路图是________。
(3)根据表格中的实验数据在方格纸内画出小电珠的U-I曲线.分析曲线可知小电珠的电阻值随I变大而____________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
某同学想测绘标有“3.8V 0.4A”字样的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象,除了导线和开关外,有下列一些器材可供选择:
A.电源E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)
B.电压表V1(量程为5V,内阻约为5kΩ)
C.电流表A1(量程为100mA,内阻约为2Ω)
D.电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.3Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω)
G.开关及导线若干
①为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,滑动变阻器 (填器材前面的选项代号)②选好器材后,该同学按照该实验要求连接电路,请完成下图甲中的实物连线。
③该同学根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图乙所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝的电阻为_________Ω;
④任何实验过程中均存在误差,已知本实验中所用的测量仪器均已校准。下列有关误差的说法中正确的是____________;
A.该实验中的误差来源主要是电流表的分压作用
B.由于电表内阻引起的误差属于偶然误差,可以通过作图法消除
C.若将电表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用该实验装置测得的灯泡电阻比相应状态的电阻的真实值小
(1)在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验,如图a所示。若打点计时器打点周期T=0.02s,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图b所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点0的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,其中s1=15.24cm,s2=16.76cm。已知重锤的质量为m=1.0kg,当地的重力加速度为g=9.8m/s2。
①下列有关操作的叙述正确的是_______________
A.安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B.将打点计时器与直流低压电源连接
C.释放纸带时应尽量让重锤靠近打点计时器
D.应先释放纸带,然后接通电源
②纸带从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=,重锤动能的增加量为△Ek=(本题均用题目中所给的物理量符号写出表达式作答)。
③在实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是由于重锤在下落过程中存在着阻力的作用。利用这个装置打出的纸带可以测量重锤下落的加速度a= m/s2,则在下落过程中受到平均阻力大小为N(此题计算结果均保留2位有效数字)。
用如图实验装置验证 m1、m2组成的系统机械能守恒,m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:O打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示已知m1=50g,m2=150g,则(g取9.8m/s,结果保留三位有效数)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=_______m/s.
(2)在打点0-5过程中系统动能的增量ΔEk=________J,系统势能的减少量ΔEp=_____J.
(3)若某同学作出图象如图,写出计算当地重力加速度g的表达式,并计算出当地的实际重力加速度g=______m/s2。
某同学用如图甲所示装置做“探究合力做的功与动能改变关系”的实验,他们将光电门固定在水平轨道上的B点,如图所示-并用重物通过细线拉小车,然后保持小车和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离(s)进行多次实验,实验时要求每次小车都从静止释放.
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,d=______cm
(2)如果遮光条通过光电门的时间为t,小车到光电门的距离为s.该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的动与动能改变关系,则他作的图象关系是下列哪一个时才能符合实验要求____。
A.s—t B.s—t2C.s—t-1D.s—t-2
(3)下列哪些实验操作能够减小实验误差____
A.调整轨道的倾角,在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动
B.必须满足重物的质量远小于小车的质量
C.必须保证小车从静止状态开始释放