如图是研究匀变速直线运动时打点计时器打出的纸带,图中A、B、C、D、E是按时间顺序先后打出的记数点(电源频率为50Hz,每两个计数点间有4个点未画出),用刻度尺量出A点到各点之间的距离如图所示,那么小车的加速度大小是 m/s2,方向是 。(填“向左”或“向右”)B点速度的大小是 m/s E点速度的大小是 m/s(结果保留两位有效数字)
某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表
来校对待测电流表
的满偏电流和测定
内阻的电路,如图所示。已知
的量程略大于
的量程,图中
为滑动变阻器,
为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为(填步骤的字母代号);()
A. |
合上开关 |
B. |
分别将 和 的阻值调至最大 |
C. |
记下 的最终读数 |
D. |
反复调节 和 的阻值,使 的示数仍为 ,使 的指针偏转到满刻度的一半,此时 的最终读数为 |
E. |
合上开关 |
F. |
调节 使 的指针偏转到满刻度,此时 的示数为 ,记下此时 的示数 |
②仅从实验设计原理看,用上述方法得到的
内阻的测量值与真实值相比(填"偏大"、"偏小"或"相等");
③若要将
的量程扩大为
,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在
上并联的分流电阻
的表达式,
。
某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示。这样做的目的是(填字母代号)。
A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度
,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为mm,单摆摆长为m。
下列振动图象真实地描述了对摆长约为
的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横作标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图象,已知
,
,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是(填字母代号)。
图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用
表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究"在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系"。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量
。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距
,
,…。求出与不同
相对应的加速度
。
⑥以砝码的质量
为横坐标,
为纵坐标,在坐标纸上做出
关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
与
处应成关系(填"线性"或"非线性")。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为
、
、
。
可用
、
和
表示为
=。图2为用米尺测量某一纸带上的
、
的情况,由图可读出
=mm,
=mm。由此求得加速度的大小
=m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为
,在纵轴上的截距为
,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为,小车的质量为。
在"测定金属的电阻率"实验中,所用测量仪器均已校准,待侧金属丝接入电路部分的长度约为50
。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如丙所示,其读数应
为
(该值接近多次
(2)用伏安法测金属丝的电阻
。实验所用器材为:电池阻(电动势3
,内阻约1
)、电流表(内阻约0.1
)、电压表(内阻约3
)、滑动变阻器R(0~20
,额定电流2
)、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0.10 |
0.30 |
0.70 |
1.00 |
1.50 |
1.70 |
2.30 |
|
0.020 |
0.060 |
0.160 |
0.220 |
0.340 |
0.460 |
0.520 |
由以上实验数据可知,他们测量
是采用图2中的图(选填"甲"或"乙")。(3)图3是测量
的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片
置于变阻器的一端,请根据(2)所选的电路图,补充完成图丁中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立
、
坐标系,如图戊所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图戊中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出
图线,由图线得到金属丝的阻值
=
(保留两位有效数字)。
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为(填选项前的符号)。
A.1×
·
B.1×
·
C.1×
·
D.1×
·
(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是(有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由于测量仪表引起的系统误差
D.用U-I图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差
图为"测绘小灯伏安特性曲线"实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为
。
(1)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,
②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,;
③断开开关,……。根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。