、(8分)在做测量电源电动势E和内阻r的实验时,提供的器材是:待测电源一个,电压表(内阻很大,量程大于电源的电动势)一个,电阻箱一个,开关一个,导线若干。
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为了测量得更加准确,多次改变电阻箱的电阻R,读出电压表的相应示数U,以为纵坐标,画出
与
的关系图象(该图象为一直线)如图所示。由图象可得到直线在纵轴上的截距为m,直线的斜率为
k。
试根据以上信息:
(1)在虚线框内画出实验电路图。
(2)写出E、r的表达式,E= ,r = 。
(3)写一条造成本实验有系统误差的原因: 。
某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”。人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零。在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化。设自行车无动力后受到的阻力恒定。
(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,可以测出自行车继续向前滑行的距离s。为了计算停止蹬车时自行车的初速度v,还需要测量(填写物理量的名称及符号)。
(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功大小及自行车的初速度。改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值。以阻力对自行车做功大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W-v曲线。分析这条曲线,就可以得到阻力做功大小与自行车速度变化大小的定性关系。在实验中作出W-v图象如图所示,其中符合实际情况的是。
发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件,它的电路符号如图甲所示。正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD和通过它的电流I的数据,并记录在下表中:
UD / V |
0 |
0.4 |
0.8 |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3.0 |
I/mA |
0 |
0.9 |
2.3 |
4.3 |
6.8 |
13.0 |
19.0 |
24.0 |
25.8 |
37.0 |
(1)在图乙中的虚线内画出该同学的实验电路图。所用的实验器材有:量程为5V的电压表V,其内阻约为10kΩ;量程为50mA的电流表mA,内阻约为100Ω;直流电源E;滑动变阻器R;开关S;导线若干。
(2)在图丙中的方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线,并由此判断,该二极管的电阻随所加电压的增大而(填“增大”或“减小”)。
(3)已知该发光二极管的最佳工作电压为2.7V,现用6V稳压电源供电,需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态,试运用伏安特性曲线计算R的阻值为Ω(取整数)。
实际电流表有内阻,测量电流表内阻
的电路如图所示。供选择的仪器如下:①待测电流表
(
,内阻约300Ω),②电流表
(
,内阻约100Ω),③定值电阻
(300Ω),④定值电阻
(10Ω),⑤滑动变阻器
(
Ω),⑥滑动变阻器
(
Ω),⑦干电池(1.5V),⑧电键S及导线若干。
(1)定值电阻应选,滑动变阻器应选。(在空格内填写序号)
(2)对照电路图用笔连线连接实物图。
(3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的触头移至最(填“左端”或“右端”)
②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录和
的读数
和
;
③多次移动滑动触头,记录和
的读数
和
;
④以为纵坐标,
为横坐标,作出相应图线,如图所示。
(4)根据图线的斜率
及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式。
在“用单摆测重力加速度”的实验中,由于没有游标卡尺,无法测小球的直径d,实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长,测得多组周期T和l的数据,作出T2—
图象,如图所示。
(1)实验得到的T2—图象是______;
(2)小球的直径是__________cm;
(3)实验测得当地重力加速度大小是_______m/s2(取三位有效数字)。
为较准确的测定阻值大约为5 Ω的金属丝的电阻,某实验小组进行如下实验。
(1)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E= 4.5V,内阻较小。则下边的A、B两个电路图中,本次实验应当采用的最佳电路是_______(选填字母代号),但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_________(选填“大”或“小”)。
(2)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是右图中的_________电路(选填字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=_______(用题中字母代号表示)。