某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求多次测量尽可能减小实验误差,备有下列器材:
A.直流电源(6V,内阻不计)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻)
C.电流表A(,内阻未知)
D.滑动变阻器R(, 5A)
E.滑动变阻器Rˊ(,
)
F.定值电阻R0(阻值)
G.开关与导线若干
(1)根据题目提供的实验器材,请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)。(画在方框内)
(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用 ▲ 。(填写器材序号)
(3)将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如图所示的电路甲中,它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa、ob所示。电源的电动势E=6.0V,内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3,使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R1的阻值为 ▲ ,R3接入电路的阻值为 ▲
(结果保留两位有效数字)。
如图甲所示,某组同学借用下图所示装置进行“探究做功和动能变化的关系”实验:
(1)为达到平衡阻力的目的,他们进行了如下操作:取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,让小车运动打出纸带,判断小车是否做△△运动,从而判断是否做到平衡阻力。
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受细绳拉力为0.2 N,小车的质量为0.2 kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化,补填下表中空格(结果保留至小数点后第四位)。
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内,认为W=.
(3)实验前已测得托盘质量为7.7xl0kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为kg(g取9.8
,结果保留三位有效数字)。
有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,某位同学为了研究小灯泡的伏安特性曲线,所用实验电路如图所示,
⑴分析此实验电路电流表釆用外接法的理由:
滑动变阻器采用分压式接法的理由:
(2)通过实验测得实验数据如下表,请在答卷上的坐标纸中画出小灯泡的伏安特性曲线。
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
电流I(A) |
0.10 |
0.18 |
0.21 |
0.23 |
0.25 |
0.27 |
电压U(V) |
0.20 |
0.60 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.80 |
(3)由上题画出的伏安特性曲线,可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 . 常温下的电阻约
(保留二位有效数字)。
小明同学做“研究匀变速直线运动”的实验。
(1)释放小车时,实验装置如图所示,指出该装置或操作中的错误:
A.电磁打点计时器接在直流电源上了
B.小车质量没有远大于钩码质量
C.小车离打点计时器过远
D没有平衡小车的摩擦力
(2)如图为改正装置后打下的一条纸带的中间部分,A、B、C、D为其中连续打出的四个点。
由于操作不慎,C点模糊了,小明仍用此纸带来研究。从图上可以读得A点在刻度尺上位置的读数为cm,在打下C点时小车的速度为m/s(此空结果保留三位有效数字)。
(3)在第(2)问中,设相邻计数点的时间间隔为T,小明设计了测量小车加速度的几种方法,你认为可行的是:
A.测量出AB的距离XAB,利用求出加速度
B.测出AB的距离XAB和BD的距离XBD,算出AB与BD段的平均速度vAB与VBD,利用求出加速度
C.测出AB的距离XAB和BD的距离XBD,利用求出加速度
D.测出AB的距离XAB和B到C模糊处中点的距离XBC,利用估测小车的加速度
为了测量一个“12V、5W”的小灯泡在不同电压下的功率,给定了以下器材:
电源:14V,电阻不计;
电流表:0~0.6A(内阻约1Ω),0~3A(内阻约0.2Ω):
电压表:0~3V(内阻约3kΩ), 0~15V(内阻约15kΩ):
滑动变阻器:阻值范围0~20Ω
开关一个,导线若干
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V.
①电流表量程应该选_________,电压表量程应该选_________。
②如图是某位同学连接好的实验电路,图中已经用数字标注了各接线位置,请你按照实验要求指出不妥当之处:__________________________________。
③某位同学测得小灯泡的伏安特征曲线如图所示,某次测量时,小灯泡电流强度大小为0.30A,则此时小灯泡的实际功率为_________W(结果保留两位有效数字)。
皮质材料的应用和发展提高了我们的生活质量,某兴趣小组对一种皮质材料的摩擦因数产生了兴趣,他们找来了三角斜面体,刻度尺,小物块,天平及某种皮质材料等器材,设计了如题6图(1)所示的测量装置。让皮质材料一面朝下贴在斜面和水平桌面上,并且在斜面体底面端点C处做了圆弧处理(忽略木块经过C处动能损失)。实验过程:让小物块从斜面体顶点A处自由释放,滑至水平面上静止于D处。
本次实验用题目中提供器材可直接测量的物理量有_________和BD之间的距离s,多余的实验器材是_________,利用所测物理量的符号表达出摩擦因数μ=_________。