通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系”实验,我们知道在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或压缩)量成正比,并且不同的弹簧,其劲度系数不同。己知一根原长为L0、劲度系数为
的长弹簧A,现把它截成长为
和
的B、C两段,设B段的劲度系数为
、C段的劲度系为
,关于
、
、
的大小关系,同学们做出了如下猜想。
甲同学:既然是同一根弹簧截成的两段,所以,
乙同学:同一根簧截成的两段,越短劲度系数越大,所以
两同学:同一根簧截成的两段,越长劲度系数越大,所以为了验证猜想,可以通过实验来完成,实验所需的器材除铁架台外,还需要的器材有 。
简要写出实验步骤
右图是实验得到的图线,根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系?
⑴实验小组利用光电计时器验证物块沿斜面下滑过程中机械能守恒,装置如图甲.让小物块从斜面顶端滑下,若测得小物块通过A、B光电门时的速度为v1和v2,AB之间的距离为L,斜面的倾角为α,重力加速度为g.
①图乙表示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度l,由此读出l=________mm.
②若实验数据满足关系式则验证了物块沿斜面下滑过程机械能守恒.
③本实验的误差主要来源于斜面对物块的而造成物块机械能的损失.
⑵(12分) 如图甲是某电器元件的伏安特性曲线,有实验小组想用伏安法验证该伏安特性曲线,已有符合实验要求的电压表V(内阻约为10kΩ);滑动变阻器R;直流电源E(电动势6V,内阻不计);开关S和导线若干,另有电流表A1(量程0~50mA,内阻约为50Ω)、电流表A2(量程0~300mA,内阻约为10Ω)可供选择.
①从图像可判断该元件的电阻随温度的增大而.
②电流表应选用(填A1或 A2).
③图乙实物图中,已正确连接部分电路,请完成余下电路的连接.
④请完成主要实验的步骤:
A、连接好实验电路,把变阻器的滑动片调到(A或B端);
B、闭合开关,,使通过元件的电流从小到大变化,读出数据.
两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U—I直线.回答下列问题:
(1)根据两位同学描绘的直线,可知图线(填“甲”或“乙”)是根据电压表V1和电流表A的数据所描绘的.
(2)图象中两直线的交点表示()
A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端 |
B.在本电路中该电源的输出功率最大 |
C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5W |
D.在本电路中该电源的效率达到最大值 |
(3)根据图(b),可以求出定值电阻R0=Ω,电源电动势E=V,内电阻r=Ω.
我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件.
⑴接好电路,合上开关瞬间,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);
⑵电路稳定后,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);
⑶根据以上实验可得:产生感应电流的条件.
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图).
(1)该单摆在摆动过程中的周期为.
(2)从图可知,摆球的直径为mm.
(3)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的.
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了 |
B.把n次摆动的时间误记为(n + 1)次摆动的时间 |
C.以摆线长作为摆长来计算 |
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算 |
某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下:
A.按装置图安装好实验装置;
B.用游标卡尺测量小球的直径d;
C.用米尺测量悬线的长度;
D.让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,
并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3……。
当数到20时,停止计时,测得时间为t;
E.多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D;
F.计算出每个悬线长度对应的t 2;
G.以t 2为纵坐标、为横坐标,作出t 2-
图线。
结合上述实验,完成下列任务:
(1)用游标为10分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如下图所示,读出小球直径d的值为cm。
(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出t 2–图线如图所示。根据图线拟合得到方程
t 2=404.0 +3.0。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。
(取π 2 = 9.86,结果保留3位有效数字)
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是()
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时;
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数;
C.不应作t 2 –图线,而应作t –
图线;
D.不应作t 2 –图线,而应作t 2 –(
+
d)图线。